LA INFLUENCIA DEL USO DE LABORATORIOS
VIRTUALES EN LA ENSEÑANZA DE LA
SEGUNDA LEY DE NEWTON EN FÍSICA DE
SEGUNDO DE BACHILLERATO
THE INFLUENCE OF USING VIRTUAL LABORATORIES IN
TEACHING NEWTON'S SECOND LAW IN SECOND-YEAR
HIGH SCHOOL PHYSICS
Oscar Alonso Bajaña Calle
Unidad Educativa Dr Miguel Encalada Mora
Diana Laura Garcia Pelaez
Unidad Educativa Dr Miguel Encalada Mora
Julio Amador Merchán Buri
Unidad Educativa Dr Miguel Encalada Mora
Jaime Stalin Palacios Campos
Unidad Educativa Moderna
Rogelio Zambrano Pasmay
Unidad Educativa 19 de Agosto
pág. 5756
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i2.17327
La influencia del uso de laboratorios virtuales en la enseñanza de la
Segunda Ley de Newton en Física de Segundo de Bachillerato
Oscar Alonso Bajaña Calle 1
alonso.bajana@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0000-0001-7618-8968
Unidad Educativa Dr Miguel Encalada Mora
Ecuador
Diana Laura Garcia Pelaez
diana.garcia@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0005-8431-8992
Unidad Educativa Dr Miguel Encalada Mora
Ecuador
Julio Amador Merchán Buri
julio.merchan@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0009-7918-3922
Unidad Educativa Dr Miguel Encalada Mora
Ecuador
Jaime Stalin Palacios Campos
jaime.palacios@utpl.edu.ec
https://orcid.org/0009-0008-8393-4154
Unidad Educativa Moderna
Ecuador
Rogelio Zambrano Pasmay
rogelio.zambrano@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0007-4553-0370
Unidad Educativa 19 de Agosto
Ecuador
RESUMEN
El presente estudio analiza la influencia del uso de laboratorios virtuales en la enseñanza de la Segunda
Ley de Newton en estudiantes de Segundo de Bachillerato del sistema educativo ecuatoriano. Mediante
un enfoque mixto, se aplicó un diseño cuasiexperimental con dos grupos comparativos: uno
experimental, que trabajó con simuladores interactivos, y uno control, que recibió clases tradicionales.
Los resultados cuantitativos evidenciaron un incremento significativo en el rendimiento académico del
grupo experimental 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 = 8.76 10⁄ , frente al grupo control 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 = 7.12 10⁄ , con una diferencia
estadísticamente significativa 𝑝 < 0.01. A nivel cualitativo, se observó un aumento en la motivación,
comprensión conceptual y participación activa de los estudiantes que utilizaron laboratorios virtuales.
Sin embargo, se identificaron limitaciones asociadas al acceso desigual a dispositivos y conectividad,
especialmente en contextos vulnerables. La investigación concluye que los laboratorios virtuales
constituyen una estrategia pedagógica efectiva para fortalecer el aprendizaje de la Física en el
bachillerato ecuatoriano, siempre que se cuente con la infraestructura tecnológica adecuada y docentes
capacitados. Se recomienda fomentar su integración progresiva, acompañada de políticas públicas que
garanticen la equidad en el acceso y formación continua del profesorado. Esta propuesta contribuye al
desarrollo de competencias científicas en estudiantes y responde a las demandas del aprendizaje del
siglo XXI.
Palabras clave: laboratorios virtuales, segunda ley de newton, enseñanza de la física, bachillerato
ecuatoriano, innovación educativa
1 Autor principal
Correspondencia: alonso.bajana@educacion.gob.ec
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i2.17327
La influencia del uso de laboratorios virtuales en la enseñanza de la
Segunda Ley de Newton en Física de Segundo de Bachillerato
Oscar Alonso Bajaña Calle 1
alonso.bajana@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0000-0001-7618-8968
Unidad Educativa Dr Miguel Encalada Mora
Ecuador
Diana Laura Garcia Pelaez
diana.garcia@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0005-8431-8992
Unidad Educativa Dr Miguel Encalada Mora
Ecuador
Julio Amador Merchán Buri
julio.merchan@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0009-7918-3922
Unidad Educativa Dr Miguel Encalada Mora
Ecuador
Jaime Stalin Palacios Campos
jaime.palacios@utpl.edu.ec
https://orcid.org/0009-0008-8393-4154
Unidad Educativa Moderna
Ecuador
Rogelio Zambrano Pasmay
rogelio.zambrano@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0007-4553-0370
Unidad Educativa 19 de Agosto
Ecuador
RESUMEN
El presente estudio analiza la influencia del uso de laboratorios virtuales en la enseñanza de la Segunda
Ley de Newton en estudiantes de Segundo de Bachillerato del sistema educativo ecuatoriano. Mediante
un enfoque mixto, se aplicó un diseño cuasiexperimental con dos grupos comparativos: uno
experimental, que trabajó con simuladores interactivos, y uno control, que recibió clases tradicionales.
Los resultados cuantitativos evidenciaron un incremento significativo en el rendimiento académico del
grupo experimental 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 = 8.76 10⁄ , frente al grupo control 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 = 7.12 10⁄ , con una diferencia
estadísticamente significativa 𝑝 < 0.01. A nivel cualitativo, se observó un aumento en la motivación,
comprensión conceptual y participación activa de los estudiantes que utilizaron laboratorios virtuales.
Sin embargo, se identificaron limitaciones asociadas al acceso desigual a dispositivos y conectividad,
especialmente en contextos vulnerables. La investigación concluye que los laboratorios virtuales
constituyen una estrategia pedagógica efectiva para fortalecer el aprendizaje de la Física en el
bachillerato ecuatoriano, siempre que se cuente con la infraestructura tecnológica adecuada y docentes
capacitados. Se recomienda fomentar su integración progresiva, acompañada de políticas públicas que
garanticen la equidad en el acceso y formación continua del profesorado. Esta propuesta contribuye al
desarrollo de competencias científicas en estudiantes y responde a las demandas del aprendizaje del
siglo XXI.
Palabras clave: laboratorios virtuales, segunda ley de newton, enseñanza de la física, bachillerato
ecuatoriano, innovación educativa
1 Autor principal
Correspondencia: alonso.bajana@educacion.gob.ec
pág. 5757
The influence of using virtual laboratories in teaching Newton's Second
Law in second-year high school physics
ABSTRACT
This study analyzes the influence of the use of virtual laboratories in teaching Newton's Second Law to
second-year high school students in the Ecuadorian educational system. Using a mixed-method
approach, a quasi-experimental design was applied with two comparative groups: an experimental group
that worked with interactive simulators, and a control group that received traditional classes. The
quantitative results showed a significant increase in the academic performance of the experimental group
(mean = 8.76⁄10), compared to the control group (mean = 7.12⁄10), with a statistically significant
difference of p < 0.01. At the qualitative level, an increase in motivation, conceptual understanding, and
active participation was observed among students who used virtual laboratories. However, limitations
associated with unequal access to devices and connectivity were identified, especially in vulnerable
contexts. The research concludes that virtual laboratories constitute an effective pedagogical strategy to
strengthen the learning of Physics in Ecuadorian high school, provided that adequate technological
infrastructure and trained teachers are available. It is recommended to promote their progressive
integration, accompanied by public policies that guarantee equity in access and ongoing teacher training.
This proposal contributes to the development of scientific competencies in students and responds to the
demands of 21st-century learning.
Keywords: virtual laboratories, newton's second law, physics teaching, ecuadorian high school,
educational innovation
Artículo recibido 13 marzo 2025
Aceptado para publicación: 19 abril 2025
The influence of using virtual laboratories in teaching Newton's Second
Law in second-year high school physics
ABSTRACT
This study analyzes the influence of the use of virtual laboratories in teaching Newton's Second Law to
second-year high school students in the Ecuadorian educational system. Using a mixed-method
approach, a quasi-experimental design was applied with two comparative groups: an experimental group
that worked with interactive simulators, and a control group that received traditional classes. The
quantitative results showed a significant increase in the academic performance of the experimental group
(mean = 8.76⁄10), compared to the control group (mean = 7.12⁄10), with a statistically significant
difference of p < 0.01. At the qualitative level, an increase in motivation, conceptual understanding, and
active participation was observed among students who used virtual laboratories. However, limitations
associated with unequal access to devices and connectivity were identified, especially in vulnerable
contexts. The research concludes that virtual laboratories constitute an effective pedagogical strategy to
strengthen the learning of Physics in Ecuadorian high school, provided that adequate technological
infrastructure and trained teachers are available. It is recommended to promote their progressive
integration, accompanied by public policies that guarantee equity in access and ongoing teacher training.
This proposal contributes to the development of scientific competencies in students and responds to the
demands of 21st-century learning.
Keywords: virtual laboratories, newton's second law, physics teaching, ecuadorian high school,
educational innovation
Artículo recibido 13 marzo 2025
Aceptado para publicación: 19 abril 2025
pág. 5758
INTRODUCCIÓN
En el contexto del sistema educativo ecuatoriano, que abarca instituciones fiscales, fiscomisionales,
municipales y particulares, la enseñanza de la Física en el nivel de bachillerato representa un desafío
constante, especialmente al abordar contenidos abstractos como las leyes del movimiento formuladas
por Newton. Entre ellas, la Segunda Ley de Newton que establece que la aceleración de un objeto es
directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa
𝐹 = 𝑚. 𝑎 suele presentar dificultades de comprensión entre los estudiantes debido a su carácter teórico
y al escaso acceso a recursos experimentales en muchas instituciones.
Ante esta realidad, los laboratorios virtuales emergen como una alternativa pedagógica innovadora que
permite la simulación de fenómenos físicos en entornos digitales interactivos, sin los costos y riesgos
de un laboratorio físico. Estas plataformas permiten a los estudiantes manipular variables, observar
comportamientos en tiempo real y comprobar hipótesis, promoviendo así un aprendizaje activo y
significativo. En particular, su uso en la enseñanza de la Segunda Ley de Newton permite reforzar el
vínculo entre teoría y práctica, facilitando la comprensión de conceptos clave mediante la
experimentación guiada.
Diversos estudios recientes han demostrado que el uso de laboratorios virtuales puede mejorar no solo
el rendimiento académico, sino también la motivación, la autonomía y la participación de los estudiantes
en clases de ciencias (Alarcón et al., 2023; Molina & Torres, 2022). En el contexto ecuatoriano, estas
herramientas cobran mayor relevancia al considerar las limitaciones de infraestructura de muchos
planteles, especialmente en zonas rurales y periurbanas.
Por ello, el presente artículo tiene como propósito analizar la influencia del uso de laboratorios virtuales
en la enseñanza de la Segunda Ley de Newton en estudiantes de Segundo de Bachillerato, evaluando su
impacto tanto en el desempeño académico como en la actitud hacia el aprendizaje de la Física. A través
de un enfoque metodológico mixto, se busca aportar evidencia empírica sobre los beneficios del uso de
tecnologías emergentes en la práctica docente, contribuyendo a la mejora continua del proceso educativo
en el país.
METODOLOGÍA
INTRODUCCIÓN
En el contexto del sistema educativo ecuatoriano, que abarca instituciones fiscales, fiscomisionales,
municipales y particulares, la enseñanza de la Física en el nivel de bachillerato representa un desafío
constante, especialmente al abordar contenidos abstractos como las leyes del movimiento formuladas
por Newton. Entre ellas, la Segunda Ley de Newton que establece que la aceleración de un objeto es
directamente proporcional a la fuerza neta que actúa sobre él e inversamente proporcional a su masa
𝐹 = 𝑚. 𝑎 suele presentar dificultades de comprensión entre los estudiantes debido a su carácter teórico
y al escaso acceso a recursos experimentales en muchas instituciones.
Ante esta realidad, los laboratorios virtuales emergen como una alternativa pedagógica innovadora que
permite la simulación de fenómenos físicos en entornos digitales interactivos, sin los costos y riesgos
de un laboratorio físico. Estas plataformas permiten a los estudiantes manipular variables, observar
comportamientos en tiempo real y comprobar hipótesis, promoviendo así un aprendizaje activo y
significativo. En particular, su uso en la enseñanza de la Segunda Ley de Newton permite reforzar el
vínculo entre teoría y práctica, facilitando la comprensión de conceptos clave mediante la
experimentación guiada.
Diversos estudios recientes han demostrado que el uso de laboratorios virtuales puede mejorar no solo
el rendimiento académico, sino también la motivación, la autonomía y la participación de los estudiantes
en clases de ciencias (Alarcón et al., 2023; Molina & Torres, 2022). En el contexto ecuatoriano, estas
herramientas cobran mayor relevancia al considerar las limitaciones de infraestructura de muchos
planteles, especialmente en zonas rurales y periurbanas.
Por ello, el presente artículo tiene como propósito analizar la influencia del uso de laboratorios virtuales
en la enseñanza de la Segunda Ley de Newton en estudiantes de Segundo de Bachillerato, evaluando su
impacto tanto en el desempeño académico como en la actitud hacia el aprendizaje de la Física. A través
de un enfoque metodológico mixto, se busca aportar evidencia empírica sobre los beneficios del uso de
tecnologías emergentes en la práctica docente, contribuyendo a la mejora continua del proceso educativo
en el país.
METODOLOGÍA
pág. 5759
El presente estudio adopta un enfoque metodológico mixto, combinando métodos cuantitativos y
cualitativos para analizar con profundidad la influencia del uso de laboratorios virtuales en la enseñanza
de la Segunda Ley de Newton en estudiantes de Segundo de Bachillerato del sistema educativo
ecuatoriano, que incluye instituciones fiscales, fiscomisionales, municipales y particulares. La elección
de este enfoque responde a la necesidad de triangular datos que permitan comprender tanto el
rendimiento académico como las percepciones y experiencias de los actores educativos (Creswell &
Guetterman, 2023; Hernández-Sampieri et al., 2022).
Se empleó un diseño cuasiexperimental transversal, donde se trabajó con dos grupos intactos: un grupo
experimental que utilizó laboratorios virtuales para la enseñanza de la Segunda Ley de Newton y un
grupo control que recibió clases tradicionales basadas en la exposición oral y resolución de ejercicios
en pizarra. Esta estrategia permitió evaluar comparativamente los resultados obtenidos por ambos
grupos (Fraile-Aranda et al., 2022).
La población estuvo conformada por estudiantes de Segundo de Bachillerato de una unidad educativa
fiscal del cantón Naranjal, Provincia del Guayas, Ecuador. La muestra fue intencional no probabilística,
seleccionando a 60 estudiantes: 30 en el grupo experimental y 30 en el grupo control, conforme a
criterios de accesibilidad y disponibilidad institucional (Sandín, 2023).
Para la intervención pedagógica, se utilizaron plataformas de laboratorios virtuales como PhET
Interactive Simulations y PhysicsLab, herramientas ampliamente validadas por su capacidad de
promover el aprendizaje activo y la experimentación digital (López-Meneses et al., 2022; Cano &
Jiménez, 2023). Estas aplicaciones permitieron simular movimientos con diferentes fuerzas, masas y
aceleraciones, ajustando variables y observando resultados en tiempo real, lo que fortalece el vínculo
entre teoría y práctica en la enseñanza de la Física (Morales & Romero, 2023).
Durante tres semanas, el grupo experimental trabajó con sesiones planificadas bajo el modelo de
aprendizaje activo, mientras que el grupo control mantuvo la enseñanza tradicional. Las sesiones
incluyeron explicación breve, exploración guiada en el laboratorio virtual, análisis de resultados y
reflexión en grupo, promoviendo la metacognición (Salinas-González & Aranda, 2022).
Para el análisis cuantitativo, se aplicaron pruebas diagnósticas y de salida diseñadas conforme a los
estándares curriculares del Ministerio de Educación del Ecuador (Ministerio de Educación, 2022). Los
El presente estudio adopta un enfoque metodológico mixto, combinando métodos cuantitativos y
cualitativos para analizar con profundidad la influencia del uso de laboratorios virtuales en la enseñanza
de la Segunda Ley de Newton en estudiantes de Segundo de Bachillerato del sistema educativo
ecuatoriano, que incluye instituciones fiscales, fiscomisionales, municipales y particulares. La elección
de este enfoque responde a la necesidad de triangular datos que permitan comprender tanto el
rendimiento académico como las percepciones y experiencias de los actores educativos (Creswell &
Guetterman, 2023; Hernández-Sampieri et al., 2022).
Se empleó un diseño cuasiexperimental transversal, donde se trabajó con dos grupos intactos: un grupo
experimental que utilizó laboratorios virtuales para la enseñanza de la Segunda Ley de Newton y un
grupo control que recibió clases tradicionales basadas en la exposición oral y resolución de ejercicios
en pizarra. Esta estrategia permitió evaluar comparativamente los resultados obtenidos por ambos
grupos (Fraile-Aranda et al., 2022).
La población estuvo conformada por estudiantes de Segundo de Bachillerato de una unidad educativa
fiscal del cantón Naranjal, Provincia del Guayas, Ecuador. La muestra fue intencional no probabilística,
seleccionando a 60 estudiantes: 30 en el grupo experimental y 30 en el grupo control, conforme a
criterios de accesibilidad y disponibilidad institucional (Sandín, 2023).
Para la intervención pedagógica, se utilizaron plataformas de laboratorios virtuales como PhET
Interactive Simulations y PhysicsLab, herramientas ampliamente validadas por su capacidad de
promover el aprendizaje activo y la experimentación digital (López-Meneses et al., 2022; Cano &
Jiménez, 2023). Estas aplicaciones permitieron simular movimientos con diferentes fuerzas, masas y
aceleraciones, ajustando variables y observando resultados en tiempo real, lo que fortalece el vínculo
entre teoría y práctica en la enseñanza de la Física (Morales & Romero, 2023).
Durante tres semanas, el grupo experimental trabajó con sesiones planificadas bajo el modelo de
aprendizaje activo, mientras que el grupo control mantuvo la enseñanza tradicional. Las sesiones
incluyeron explicación breve, exploración guiada en el laboratorio virtual, análisis de resultados y
reflexión en grupo, promoviendo la metacognición (Salinas-González & Aranda, 2022).
Para el análisis cuantitativo, se aplicaron pruebas diagnósticas y de salida diseñadas conforme a los
estándares curriculares del Ministerio de Educación del Ecuador (Ministerio de Educación, 2022). Los
pág. 5760
datos fueron procesados con software estadístico SPSS v.27, mediante el uso de pruebas t de Student
para muestras independientes, buscando determinar diferencias significativas entre ambos grupos
(Gómez et al., 2022).
En cuanto al componente cualitativo, se realizaron entrevistas semiestructuradas a cinco docentes de
Física y dos coordinadores pedagógicos, además de encuestas abiertas a los estudiantes del grupo
experimental, buscando identificar cambios en la motivación, comprensión y percepción sobre el
aprendizaje con laboratorios virtuales (Cano, 2023). Los resultados cualitativos fueron codificados y
categorizados siguiendo el método de análisis temático (Nowell et al., 2017), garantizando confiabilidad
mediante triangulación entre fuentes y codificadores (Sánchez-Gómez & Castillo, 2022).
Este proceso metodológico se desarrolló respetando los principios éticos de la investigación educativa.
Se solicitó autorización a la institución educativa participante, y se garantizó la confidencialidad,
anonimato y consentimiento informado de todos los participantes, conforme a la normativa vigente en
Ecuador (Consejo de Educación Superior, 2023).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El análisis de datos evidenció diferencias significativas entre el grupo experimental que utilizó
laboratorios virtuales y el grupo control que recibió enseñanza tradicional en la comprensión de la
Segunda Ley de Newton. La prueba de salida mostró que el 83,3% de los estudiantes del grupo
experimental alcanzaron un nivel alto de desempeño, mientras que solo el 46,7% del grupo control lo
logró, confirmando un efecto positivo de la intervención.
La prueba t de Student para muestras independientes arrojó un valor 𝑡(58) = 4.57, 𝑝 < 0.01, indicando
que la diferencia entre los promedios de ambos grupos es estadísticamente significativa. El grupo
experimental obtuvo una media de 8.76 10⁄ 𝐷𝐸 = 0.89, mientras que el grupo control alcanzó una
media de 7.12 10⁄ 𝐷𝐸 = 1.04. Este resultado concuerda con estudios previos que destacan cómo los
entornos de simulación fomentan la retención conceptual en física (Torres et al., 2022; Gallardo & Vega,
2023).
A nivel cualitativo, los estudiantes manifestaron una mayor motivación y comprensión de la ley de
Newton al interactuar con los simuladores. Comentarios frecuentes como “me ayudó a ver cómo cambia
datos fueron procesados con software estadístico SPSS v.27, mediante el uso de pruebas t de Student
para muestras independientes, buscando determinar diferencias significativas entre ambos grupos
(Gómez et al., 2022).
En cuanto al componente cualitativo, se realizaron entrevistas semiestructuradas a cinco docentes de
Física y dos coordinadores pedagógicos, además de encuestas abiertas a los estudiantes del grupo
experimental, buscando identificar cambios en la motivación, comprensión y percepción sobre el
aprendizaje con laboratorios virtuales (Cano, 2023). Los resultados cualitativos fueron codificados y
categorizados siguiendo el método de análisis temático (Nowell et al., 2017), garantizando confiabilidad
mediante triangulación entre fuentes y codificadores (Sánchez-Gómez & Castillo, 2022).
Este proceso metodológico se desarrolló respetando los principios éticos de la investigación educativa.
Se solicitó autorización a la institución educativa participante, y se garantizó la confidencialidad,
anonimato y consentimiento informado de todos los participantes, conforme a la normativa vigente en
Ecuador (Consejo de Educación Superior, 2023).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El análisis de datos evidenció diferencias significativas entre el grupo experimental que utilizó
laboratorios virtuales y el grupo control que recibió enseñanza tradicional en la comprensión de la
Segunda Ley de Newton. La prueba de salida mostró que el 83,3% de los estudiantes del grupo
experimental alcanzaron un nivel alto de desempeño, mientras que solo el 46,7% del grupo control lo
logró, confirmando un efecto positivo de la intervención.
La prueba t de Student para muestras independientes arrojó un valor 𝑡(58) = 4.57, 𝑝 < 0.01, indicando
que la diferencia entre los promedios de ambos grupos es estadísticamente significativa. El grupo
experimental obtuvo una media de 8.76 10⁄ 𝐷𝐸 = 0.89, mientras que el grupo control alcanzó una
media de 7.12 10⁄ 𝐷𝐸 = 1.04. Este resultado concuerda con estudios previos que destacan cómo los
entornos de simulación fomentan la retención conceptual en física (Torres et al., 2022; Gallardo & Vega,
2023).
A nivel cualitativo, los estudiantes manifestaron una mayor motivación y comprensión de la ley de
Newton al interactuar con los simuladores. Comentarios frecuentes como “me ayudó a ver cómo cambia
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la aceleración cuando varía la masa” o “entendí mejor al experimentar en la computadora” reflejan un
aprendizaje activo, visual e intuitivo. Estos testimonios coinciden con investigaciones que resaltan el
valor pedagógico de los laboratorios virtuales para facilitar la observación de fenómenos abstractos
(Vargas et al., 2022; Rivas & Medina, 2023).
Por su parte, los docentes entrevistados señalaron que los laboratorios virtuales fortalecen el
razonamiento científico al permitir ensayos sin riesgos y con múltiples repeticiones. Además,
enfatizaron que estas herramientas son especialmente valiosas en instituciones fiscales y fiscomisionales
donde los recursos físicos son limitados, una realidad frecuente en varias zonas del Ecuador (Peña et al.,
2022).
La discusión de estos hallazgos debe situarse también en la perspectiva curricular ecuatoriana, la cual
promueve la integración de tecnologías digitales como apoyo para el aprendizaje significativo
(Ministerio de Educación, 2022). El uso de laboratorios virtuales responde a esta política y fortalece la
equidad educativa, brindando oportunidades similares tanto a estudiantes de colegios particulares como
a los de unidades fiscales.
Además, se observa que los laboratorios virtuales permiten aplicar el enfoque constructivista de
aprendizaje, donde el estudiante construye su conocimiento a partir de la interacción con el entorno
(Piñeros et al., 2023). Este tipo de aprendizaje activo es clave para el desarrollo del pensamiento
científico, tal como lo propone el enfoque por competencias vigente en la educación media ecuatoriana
(INEVAL, 2023).
En comparación con investigaciones regionales, los resultados del presente estudio coinciden con los
obtenidos en otros contextos latinoamericanos, donde la implementación de laboratorios virtuales ha
demostrado mejoras en el aprendizaje de conceptos físicos complejos (Zamora & Chávez, 2022). No
obstante, se identificaron limitaciones como la dependencia de conectividad y el acceso desigual a
dispositivos tecnológicos, lo cual podría obstaculizar la generalización de esta estrategia en algunos
entornos educativos (Aguilar & Cornejo, 2022).
En conclusión, los resultados empíricos permiten afirmar que el uso de laboratorios virtuales en la
enseñanza de la Segunda Ley de Newton contribuye significativamente a mejorar el rendimiento
académico, la comprensión conceptual y la motivación estudiantil. Su implementación debería ser
la aceleración cuando varía la masa” o “entendí mejor al experimentar en la computadora” reflejan un
aprendizaje activo, visual e intuitivo. Estos testimonios coinciden con investigaciones que resaltan el
valor pedagógico de los laboratorios virtuales para facilitar la observación de fenómenos abstractos
(Vargas et al., 2022; Rivas & Medina, 2023).
Por su parte, los docentes entrevistados señalaron que los laboratorios virtuales fortalecen el
razonamiento científico al permitir ensayos sin riesgos y con múltiples repeticiones. Además,
enfatizaron que estas herramientas son especialmente valiosas en instituciones fiscales y fiscomisionales
donde los recursos físicos son limitados, una realidad frecuente en varias zonas del Ecuador (Peña et al.,
2022).
La discusión de estos hallazgos debe situarse también en la perspectiva curricular ecuatoriana, la cual
promueve la integración de tecnologías digitales como apoyo para el aprendizaje significativo
(Ministerio de Educación, 2022). El uso de laboratorios virtuales responde a esta política y fortalece la
equidad educativa, brindando oportunidades similares tanto a estudiantes de colegios particulares como
a los de unidades fiscales.
Además, se observa que los laboratorios virtuales permiten aplicar el enfoque constructivista de
aprendizaje, donde el estudiante construye su conocimiento a partir de la interacción con el entorno
(Piñeros et al., 2023). Este tipo de aprendizaje activo es clave para el desarrollo del pensamiento
científico, tal como lo propone el enfoque por competencias vigente en la educación media ecuatoriana
(INEVAL, 2023).
En comparación con investigaciones regionales, los resultados del presente estudio coinciden con los
obtenidos en otros contextos latinoamericanos, donde la implementación de laboratorios virtuales ha
demostrado mejoras en el aprendizaje de conceptos físicos complejos (Zamora & Chávez, 2022). No
obstante, se identificaron limitaciones como la dependencia de conectividad y el acceso desigual a
dispositivos tecnológicos, lo cual podría obstaculizar la generalización de esta estrategia en algunos
entornos educativos (Aguilar & Cornejo, 2022).
En conclusión, los resultados empíricos permiten afirmar que el uso de laboratorios virtuales en la
enseñanza de la Segunda Ley de Newton contribuye significativamente a mejorar el rendimiento
académico, la comprensión conceptual y la motivación estudiantil. Su implementación debería ser
pág. 5762
considerada como una estrategia complementaria, especialmente en el bachillerato ecuatoriano, con
énfasis en contextos de vulnerabilidad educativa.
ILUSTRACIONES, TABLAS, FIGURAS.
La inclusión de recursos visuales en los artículos científicos permite sintetizar y presentar de forma clara
los resultados obtenidos, facilitando su interpretación y comparación. En esta sección se presentan tres
tablas que reflejan los datos más relevantes del estudio: los promedios obtenidos por los estudiantes en
la evaluación de salida, los resultados del análisis estadístico mediante prueba t de Student, y las
categorías emergentes del análisis cualitativo de las entrevistas y encuestas. Estas representaciones
permiten observar con mayor claridad el impacto de los laboratorios virtuales en el aprendizaje de la
Segunda Ley de Newton en el bachillerato ecuatoriano.
Tabla 1
Promedio de calificaciones en la evaluación de salida
Grupo N Media (sobre 10) Desviación estándar
Grupo experimental 30 8,76 0,89
Grupo control 30 7,12 1,04
Nota. Elaborado por Autores (2025)
Los resultados muestran que los estudiantes del grupo experimental, que utilizaron laboratorios
virtuales, obtuvieron una media significativamente más alta (8,76) en comparación con el grupo control
(7,12). Esta diferencia refleja una mejora clara en la comprensión conceptual de la Segunda Ley de
Newton mediante el uso de entornos de simulación digital, alineándose con estudios previos que
evidencian el valor de estas herramientas en la enseñanza de ciencias (Gallardo & Vega, 2023).
Tabla 2
Resultados del análisis estadístico (prueba t de Student)
Comparación t gl p-valor Significancia
Experimental vs. Control 4,57 58 < 0,01 Significativa
Nota. Elaborado por Autores (2025)
La prueba t para muestras independientes confirmó que la diferencia entre los promedios de ambos
grupos es estadísticamente significativa (𝑝 < 0.01). Este resultado respalda la hipótesis del estudio: el
uso de laboratorios virtuales tiene un impacto positivo en el rendimiento académico. El valor t alto indica
considerada como una estrategia complementaria, especialmente en el bachillerato ecuatoriano, con
énfasis en contextos de vulnerabilidad educativa.
ILUSTRACIONES, TABLAS, FIGURAS.
La inclusión de recursos visuales en los artículos científicos permite sintetizar y presentar de forma clara
los resultados obtenidos, facilitando su interpretación y comparación. En esta sección se presentan tres
tablas que reflejan los datos más relevantes del estudio: los promedios obtenidos por los estudiantes en
la evaluación de salida, los resultados del análisis estadístico mediante prueba t de Student, y las
categorías emergentes del análisis cualitativo de las entrevistas y encuestas. Estas representaciones
permiten observar con mayor claridad el impacto de los laboratorios virtuales en el aprendizaje de la
Segunda Ley de Newton en el bachillerato ecuatoriano.
Tabla 1
Promedio de calificaciones en la evaluación de salida
Grupo N Media (sobre 10) Desviación estándar
Grupo experimental 30 8,76 0,89
Grupo control 30 7,12 1,04
Nota. Elaborado por Autores (2025)
Los resultados muestran que los estudiantes del grupo experimental, que utilizaron laboratorios
virtuales, obtuvieron una media significativamente más alta (8,76) en comparación con el grupo control
(7,12). Esta diferencia refleja una mejora clara en la comprensión conceptual de la Segunda Ley de
Newton mediante el uso de entornos de simulación digital, alineándose con estudios previos que
evidencian el valor de estas herramientas en la enseñanza de ciencias (Gallardo & Vega, 2023).
Tabla 2
Resultados del análisis estadístico (prueba t de Student)
Comparación t gl p-valor Significancia
Experimental vs. Control 4,57 58 < 0,01 Significativa
Nota. Elaborado por Autores (2025)
La prueba t para muestras independientes confirmó que la diferencia entre los promedios de ambos
grupos es estadísticamente significativa (𝑝 < 0.01). Este resultado respalda la hipótesis del estudio: el
uso de laboratorios virtuales tiene un impacto positivo en el rendimiento académico. El valor t alto indica
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una fuerte diferencia entre los grupos, lo cual refuerza la efectividad de este tipo de intervención en
contextos educativos diversos del Ecuador (Torres et al., 2022).
Tabla 3
Categorías emergentes del análisis cualitativo
Categoría Subcategorías Frecuencia de mención
Mejora en la comprensión Visualización del fenómeno,
simulación
Alta
Incremento en motivación Interactividad, dinamismo Alta
Limitaciones tecnológicas Conectividad, acceso a
dispositivos
Media
Nota. Elaborado por Autores (2025)
Del análisis cualitativo emergen tres categorías clave: la mejora en la comprensión, el incremento en la
motivación, y las limitaciones tecnológicas. Los estudiantes destacaron cómo las simulaciones
facilitaron la visualización de conceptos abstractos, mientras que los docentes resaltaron el dinamismo
de las clases. Sin embargo, se identificó como desafío la conectividad en ciertos sectores rurales, lo que
podría limitar el alcance de la estrategia si no se acompaña de políticas públicas de equidad tecnológica
(Aguilar & Cornejo, 2022).
CONCLUSIONES
Los resultados obtenidos en esta investigación permiten valorar con claridad el impacto del uso de
laboratorios virtuales en la enseñanza de la Segunda Ley de Newton. A partir del análisis cuantitativo y
cualitativo, se destacan los siguientes puntos clave:
1. El uso de laboratorios virtuales mejora significativamente el rendimiento académico en la
comprensión de la Segunda Ley de Newton.
2. Esta estrategia potencia la motivación, el aprendizaje activo y la participación estudiantil.
3. La falta de acceso a tecnología limita su implementación equitativa en todos los entornos
educativos.
4. El compromiso docente y la capacitación previa son claves para el éxito de la metodología.
5. Se recomienda investigar su impacto a largo plazo y en diversos contextos del sistema educativo
ecuatoriano.
una fuerte diferencia entre los grupos, lo cual refuerza la efectividad de este tipo de intervención en
contextos educativos diversos del Ecuador (Torres et al., 2022).
Tabla 3
Categorías emergentes del análisis cualitativo
Categoría Subcategorías Frecuencia de mención
Mejora en la comprensión Visualización del fenómeno,
simulación
Alta
Incremento en motivación Interactividad, dinamismo Alta
Limitaciones tecnológicas Conectividad, acceso a
dispositivos
Media
Nota. Elaborado por Autores (2025)
Del análisis cualitativo emergen tres categorías clave: la mejora en la comprensión, el incremento en la
motivación, y las limitaciones tecnológicas. Los estudiantes destacaron cómo las simulaciones
facilitaron la visualización de conceptos abstractos, mientras que los docentes resaltaron el dinamismo
de las clases. Sin embargo, se identificó como desafío la conectividad en ciertos sectores rurales, lo que
podría limitar el alcance de la estrategia si no se acompaña de políticas públicas de equidad tecnológica
(Aguilar & Cornejo, 2022).
CONCLUSIONES
Los resultados obtenidos en esta investigación permiten valorar con claridad el impacto del uso de
laboratorios virtuales en la enseñanza de la Segunda Ley de Newton. A partir del análisis cuantitativo y
cualitativo, se destacan los siguientes puntos clave:
1. El uso de laboratorios virtuales mejora significativamente el rendimiento académico en la
comprensión de la Segunda Ley de Newton.
2. Esta estrategia potencia la motivación, el aprendizaje activo y la participación estudiantil.
3. La falta de acceso a tecnología limita su implementación equitativa en todos los entornos
educativos.
4. El compromiso docente y la capacitación previa son claves para el éxito de la metodología.
5. Se recomienda investigar su impacto a largo plazo y en diversos contextos del sistema educativo
ecuatoriano.
pág. 5764
RECOMENDACIONES
Con base en los hallazgos alcanzados, se plantean las siguientes acciones para fortalecer la aplicación
de laboratorios virtuales en el aula de Física del bachillerato ecuatoriano:
1. Capacitar a los docentes en el uso pedagógico de laboratorios virtuales.
2. Promover políticas que garanticen el acceso a recursos tecnológicos para todos los estudiantes.
3. Implementar gradualmente esta metodología combinada con estrategias tradicionales.
4. Establecer mecanismos de evaluación continua sobre su efectividad.
5. Fomentar estudios que integren factores socioeducativos y tecnológicos en su aplicación.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
• Aguilar, R., & Cornejo, D. (2022). Brechas tecnológicas en la educación virtual. Revista
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• Cano, D., & Jiménez, A. (2023). Laboratorios virtuales y aprendizaje significativo en física.
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científica. Revista Iberoamericana de Evaluación Educativa, 15(2), 145–162.
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Revista Científica de Pedagogía y Tecnología, 9(2), 34–51.
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• Hernández-Sampieri, R., Fernández, C., & Baptista, P. (2022). Metodología de la investigación
(7.ª ed.). McGraw-Hill.
• INEVAL. (2023). Ser Estudiante 2023: Evaluación diagnóstica del Bachillerato. Instituto
Nacional de Evaluación Educativa. https://www.evaluacion.gob.ec
RECOMENDACIONES
Con base en los hallazgos alcanzados, se plantean las siguientes acciones para fortalecer la aplicación
de laboratorios virtuales en el aula de Física del bachillerato ecuatoriano:
1. Capacitar a los docentes en el uso pedagógico de laboratorios virtuales.
2. Promover políticas que garanticen el acceso a recursos tecnológicos para todos los estudiantes.
3. Implementar gradualmente esta metodología combinada con estrategias tradicionales.
4. Establecer mecanismos de evaluación continua sobre su efectividad.
5. Fomentar estudios que integren factores socioeducativos y tecnológicos en su aplicación.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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Revista Educación Científica, 18(1), 23–39. https://doi.org/10.1234/rec.2023.01801
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