INVESTIGACIÓN EN DISEÑO DE
PROTOTIPOS BASADOS EN ABP Y CSC PARA
UNA EDUCACIÓN EN ENERGÍAS
RENOVABLES CON ENFOQUE CTS
DESIGN RESEARCH OF PROTOTYPES BASED ON PBL AND
CSC FOR RENEWABLE ENERGY EDUCATION WITH AN
STS APPROACH
Laura Raquel Zúñiga González
Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Colombia
Adela Molina Andrade
Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Colombia
Maritza Mateus Vargas
Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Colombia
pág. 14940
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i5.20696
Investigación en Diseño de Prototipos basados en ABP y CSC para una
Educación en Energías Renovables con Enfoque CTS
Laura Raquel Zúñiga González1
lzuniga0112@gmail.com
https://orcid.org/0000-0001-6002-8345
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Colombia
Adela Molina Andrade
mara.gracia@gmail.com
https://orcid.org/0000-0002-6802-5533
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Colombia
Maritza Mateus Vargas
maritzamateusv@gmail.com
https://orcid.org/0000-0001-8464-5495
Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Colombia
RESUMEN
La presente comunicación muestra los resultados de la tesis doctoral adelantada en el Doctorado
Interinstitucional en Educación de la Universidad Distrital FJdC, especificamente busca definir los
fundamentos teóricos y metodológicos para diseñar e implementar prototipos educativos basados en
proyectos de aula y CSC que permitan a los estudiantes identificar y proponer soluciones a
problemáticas energéticas de su entorno, articulando el enfoque CTS con su realidad sociocultural,
ambiental y geográfica, y contribuyendo así a una educación en energìas renovables contextualizada y
sostenible. La metodología de la investigación se basa en el enfoque Design Research, estructurada en
tres fases cíclicas e interrelacionadas: Investigación preliminar, Fase de prototipado, Fase de evaluación,
durante las cuales se realiza una reflexión constante y documentación sistemática de los procesos;
dirigidas a un grupo focal de 60 estudiantes de grado sexto de la IE Técnico Francisco José de Caldas
del municipio de Socotá (Boyacá, Colombia) y elaborado por una comunidad de práctica. Los resultados
sugieren que, la innovación educativa implementada en torno a las energías renovables, favoreció la
reflexión crítica, investigación, motivación, construcción colectiva de soluciones sostenibles y el
compromiso ciudadano, orientando la práctica pedagógica mediante principios de diseño flexibles y
transferibles a otros entornos educativos.
Palabras clave: investigación basada en el diseño, educación en energías renovables, aprendizaje
basado en proyectos, cuestiones socio científicas, enfoque CTS
1
Autor principal.
Correspondencia: lzuniga0112@gmail.com
pág. 14941
Design Research of Prototypes based on PBL and CSC for Renewable
Energy Education with an STS Approach
ABSTRACT
This communication shows the results of the doctoral thesis carried out in the Interinstitutional Doctorate
in Education of the District University FJdC, specifically seeks to define the theoretical and
methodological foundations to design and implement educational prototypes based on classroom and
SSC projects that allow students to identify and propose solutions to energy problems in their
environment, articulating the STS approach with their sociocultural, environmental and geographical
reality, and thus contributing to a contextualized and sustainable renewable energy education. The
research methodology is based on the Design Research approach, structured in three cyclical and
interrelated phases: Preliminary research, Prototyping phase, Evaluation phase, during which constant
reflection and systematic documentation of the processes are carried out; aimed at a focus group of 60
sixth grade students from the IE Técnico Francisco José de Caldas in the municipality of Socotá
(Boyacá, Colombia) and prepared by a community of practice. The results suggest that the educational
innovation implemented around renewable energy fostered critical reflection, research, motivation, the
collective construction of sustainable solutions, and civic engagement, guiding pedagogical practice
through flexible design principles that are transferable to other educational settings.
Keywords: Design research, Education in renewable energies, Project-based learning, Socio-scientific
issues, STS approach
Artículo recibido 05 setiembre 2025
Aceptado para publicación: 09 octubre 2025
pág. 14942
INTRODUCCIÓN
La dependencia de los combustibles fósiles ha generado graves consecuencias ambientales y sociales,
como el cambio climático y la desigualdad energética. Frente a ello, la educación en energías renovables
se plantea como una herramienta clave para promover tecnologías sostenibles y una ciudadanía crítica.
Más allá del aprendizaje técnico, busca integrar dimensiones éticas, sociales y económicas mediante un
enfoque CTS (Ciencia, Tecnología y Sociedad), que permite analizar cómo las decisiones científicas
influyen en la vida social y ambiental (González & Meira, 2011).
En Colombia, el acceso a la energía eléctrica es un derecho fundamental respaldado por la Ley 1715 de
2014 y el Plan Energético Nacional 2050, los cuales impulsan la transición hacia energías limpias y
renovables, buscando reducir la dependencia de los combustibles fósiles y mitigar el impacto ambiental
(Vanegas, 2020). Sin embargo, este proceso requiere ser complementado con una educación en energías
renovables (ER) que forme ciudadanos capaces de comprender, analizar y proponer soluciones a los
desafíos energéticos actuales. Según Plomp (2009), esta educación debe integrar tanto el conocimiento
técnico como una visión crítica, ética y sostenible, preparando a los estudiantes para participar
activamente en la toma de decisiones y en la construcción de una matriz energética más equitativa y
eficiente. Así, la educación se convierte en un pilar esencial para fortalecer la transición energética,
promoviendo una ciudadanía informada, comprometida y alineada con los principios del desarrollo
sostenible.
La investigación se enmarca en la enseñanza de las ciencias y busca innovar la educación en energías
renovables (EER) mediante el diseño de prototipos sucesivos basados en proyectos de aula y cuestiones
socio-científicas (CSC), bajo un enfoque CTS (Ciencia, Tecnología y Sociedad); fortaleciendo el
aprendizaje activo, la reflexión crítica y la capacidad de los estudiantes para identificar y proponer
soluciones a problemas energéticos reales. Se espera que la investigación contribuya a la formación de
ciudadanos capaces de afrontar los retos ambientales del siglo XXI y a la consolidación de políticas
educativas orientadas hacia una educación científica contextualizada, equitativa y sostenible, con
potencial de replicación en otros contextos educativos.
La revisión de la antecedentes sobre EER, el análisis de estudios publicados durante la última decada ha
permitido distinguir cinco ejes centrales: formación docente, estrategias pedagógicas, recursos
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didácticos, currículo y políticas públicas. Aunque se observan avances relevantes en cada uno, la
incorporación plena del enfoque CTS continúa siendo insuficiente. La preparación de los profesores se
ha centrado en lo técnico, pero requiere mayor desarrollo de competencias críticas y situadas. Las
metodologías muestran una tendencia hacia la participación activa, aunque su aplicación en este campo
es aún limitada. Los recursos educativos necesitan adaptarse mejor a las realidades locales, y tanto los
programas curriculares como las políticas deben integrar con mayor fuerza los aspectos éticos, sociales
y ambientales. Este panorama evidencia la urgencia de profundizar en investigaciones que impulsen
propuestas pedagógicas capaces de articular conocimientos técnicos con una mirada crítica y contextual
sobre las energías renovables (Zúñiga González & Molina Andrade, 2023).
Los fundamentos teóricos que sustentan la investigación, referente al estudio de proyectos de aula y
cuestiones sociocientíficas (CSC) relacionadas con las energías renovables, orientados desde un enfoque
Ciencia-Tecnología-Sociedad (CTS) en la educación básica secundaria. Las CSC se entienden como
problemáticas científicas con implicaciones sociales y éticas que demandan el uso de habilidades
cognitivas avanzadas y el ejercicio de una ciudadanía crítica y reflexiva (Martínez, 2014). Este enfoque
favorece la toma de decisiones informadas, la acción sociopolítica responsable y el compromiso con los
desafíos contemporáneos (Genisa et al., 2020).
Así mismo, la revisión bibliográfica permitió reconocer siete ejes centrales: el propósito educativo de la
enseñanza en energías renovables (EER) para fortalecer la participación ciudadana, las dimensiones
CTS, el papel docente, el rol del estudiante, el currículo, las metodologías de enseñanza y los recursos
pedagógicos (Zúñiga- González & Molina- Andrade, 2021).
Asimismo, los estudios sobre CSC y proyectos educativos evidencian oportunidades de aprendizaje,
retos docentes y experiencias aplicadas en educación científica vinculada a las energías renovables. En
este marco, el Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP) se consolida como una metodología flexible y
eficaz que mejora la comprensión del conocimiento energético, estimula el trabajo interdisciplinario, la
motivación estudiantil y la reflexión sobre el proceso educativo (Gallego et al., 2018). Del análisis
emergen seis variantes del ABP en el ámbito de la EER: la integración con STEM, el uso de estrategias
INTe-L y e-PBL, los viajes de campo con sentido educativo, los proyectos de aprendizaje-servicio, las
actividades tecnológicas escolares y los experimentos prácticos (Zúñiga-González, 2021). Estas
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propuestas constituyen un marco pedagógico que impulsa la innovación, el aprendizaje significativo y
la formación de una conciencia social y ambiental orientada a un futuro energético sostenible.
La presente investigación doctoral, se desarrolla en el Colegio Francisco José de Caldas, en Socotá
(Boyacá), un municipio minero en donde la explotación del carbón constituye la principal fuente
económica, generando impactos ambientales y de salud por contaminación y accidentes laborales
(Mendivelso y Quiroga, 2024). Además, la minería ilegal y la necesidad de ingresos inmediatos han
incrementado la deserción escolar. Ante ello, la institución educativa, con orientación técnica en
Electricidad y Dibujo Arquitectónico y más de 1000 estudiantes en condiciones de vulnerabilidad,
representa un espacio clave para promover la educación en energías renovables, ofreciendo
oportunidades sostenibles y reduciendo la dependencia del carbón.
La investigación busca definir los fundamentos teóricos y metodológicos para diseñar e implementar
prototipos educativos basados en proyectos de aula y CSC que permitan a los estudiantes identificar y
proponer soluciones a problemáticas energéticas de su entorno, articulando el enfoque CTS con su
realidad sociocultural, ambiental y geográfica, y contribuyendo así a una educación en energìas
renovables contextualizada y sostenible.
METODOLOGÍA
La investigación adopta un enfoque metodológico de Design Research, en la modalidad de estudio de
desarrollo. Este tipo de estudio implica la planificación, desarrollo y evaluación sistemática de
intervenciones innovadoras que buscan dar respuesta a problemáticas complejas del ámbito educativo
(Plomp et al., 2018; Zúñiga-González & Valverde-Berrocoso, 2021). La metodología se estructura en
tres fases cíclicas e interrelacionadas: Investigación preliminar, Fase de prototipado, Fase de evaluación.
Durante cada etapa se realiza una reflexión constante y documentación sistemática de los procesos
(Reeves et al., 2005). La naturaleza cíclica del Design Research posibilita la articulación de diversos
métodos; en este caso se adopta un estudio de carácter exploratorio (Bannan, 2009) y descriptivo
(Arteaga et al., 2017).
La intervención se implementa en la IE Técnica Francisco José de Caldas del municipio de Socotá, con
una muestra de 60 estudiantes de grado sexto, cuyo currículo de física aborda temas relacionados con el
trabajo, la energía y las tecnologías limpias. Para fortalecer la implementación, se constituye una
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comunidad de práctica (CoP) integrada por docentes de distintas áreas —ciencias naturales, sociales,
inglés y matemáticas— y expertos en educación, quienes colaboran en el diseño, ajuste y validación del
prototipo de innovación educativa.
Para la recolección de datos se emplearon técnicas de tipo cualitativo y cuantitativo, ajustadas a los
objetivos de cada fase del estudio, mediante entrevistas semiestructuradas dirigido a docentes y pre-test
a estudiantes para efectos del diagnóstico; observaciones de aula y grabaciones de las sesiones como
herramientas de seguimiento; narrativas reflexivas, en las que se documentaron sus percepciones sobre
la experiencia, los retos enfrentados y los avances logrados. La información obtenida fue sistematizada
y analizada por la docente investigadora en conjunto con la comunidad de práctica (CoP), lo que
permitió valorar la practicidad, efectividad y coherencia de la intervención, así como definir los ajustes
necesarios para el perfeccionamiento del prototipo educativo.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Diagnóstico del conocimiento de docentes y estudiantes
En la fase preliminar del estudio se aplicó una entrevista semiestructurada a trece docentes de básica
secundaria de la Institución Educativa Técnico Francisco José de Caldas, con el propósito de conocer
sus percepciones y niveles de comprensión en torno al Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP), las
Cuestiones Sociocientíficas (CSC) y las Energías Renovables (ER). El análisis de las respuestas (Figura
2), organizado en cuatro categorías temáticas, evidenció una desigual comprensión sobre las fuentes
energéticas y una limitada conciencia de sus impactos sociales y ambientales, lo que pone de manifiesto
la necesidad de fortalecer la formación docente en estos temas. Asimismo, se identificaron barreras
estructurales y pedagógicas —como la falta de recursos, apoyo institucional y capacitación
especializada— que dificultan la incorporación efectiva de la educación en energías renovables dentro
del currículo escolar, destacando la importancia de políticas y programas que promuevan una enseñanza
más contextualizada y sostenible (Zúñiga González et al., 2024).
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Figura 2. Resultado del diagnóstico del conocimiento de docentes.
El diagnóstico de los estudiantes se desarrolló mediante la realización de tres sesiones con un grupo
focal de treinta estudiantes de grado sexto de la IE Técnico Francisco José de Caldas, con el propósito
de indagar sus conocimientos y percepciones sobre las fuentes de energía renovables y no renovables.
Los resultados evidenciaron que los estudiantes reconocen con mayor claridad la energía solar,
valorándola por su utilidad cotidiana y su papel en la reducción del uso de combustibles fósiles, mientras
que muestran conocimientos parciales sobre la energía eólica y mareomotriz, y una comprensión más
limitada de la biomasa, la hidráulica y la geotérmica. También se observó confusión respecto a la energía
magnética, reflejando vacíos conceptuales sobre las fuentes energéticas emergentes. En conjunto, los
hallazgos subrayan la necesidad de fortalecer la enseñanza de las energías renovables en los currículos
escolares, incorporando estrategias didácticas que vinculen teoría, práctica y conciencia ambiental para
consolidar una comprensión más integral y crítica de la sostenibilidad energética (Zúñiga-González et
al., 2025).
Principios de diseño que orientan la elaboración de prototipos basados en CSC y ABP para la
EER
El prototipo de intervención educativa, según Benito y Salinas (2016), constituye una fuente de
conocimiento que impulsa la innovación y promueve la formulación de preguntas de investigación, así
como la reflexión sobre la actividad de diseño y sus resultados. Para ello, es fundamental establecer
principios de diseño que orienten las decisiones sobre el material, sus características y su alcance,
generando conocimiento sistemático que facilite su implementación por otros diseñadores y el desarrollo
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de nuevas innovaciones. A partir de una reflexión crítica sobre los resultados de la fase de investigación
preliminar, la CoP definió la pertinencia de una intervención basada en Cuestiones Socio Científicas
(CSC) y Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP) orientada a la Educación en Energías Renovables
(EER), de la cual emergieron los principios de diseño presentados en la figura 3.
Figura 3. Principios de diseño que orientan la elaboración de prototipos basados en CSC para la EER.
A partir de los principios de diseño previamente definidos, la Comunidad de Práctica (CoP) estableció
los propósitos de la intervención educativa, los contenidos específicos por área y la cuestión socio
científica que guiaría a los estudiantes en la identificación y solución de problemáticas relacionadas con
las energías renovables, considerando su entorno sociocultural, ambiental y geográfico. Asimismo, se
estructuró un proceso de evaluación, retroalimentación y análisis que facilitara reconocer los logros
alcanzados, las dificultades encontradas y las oportunidades de mejora. El prototipo resultante integra
cuatro Cuestiones Socio Científicas (CSC) centradas en la problemática de la explotación carbonífera
en el municipio de Socotá (figura 4).
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Figura 4. Prototipo de CSC para una EER en el municipio de Socotá (Boyacá)
A partir de las cuestiones socio científicas abordadas, los estudiantes reconocen las problemáticas
presentes en su municipio y formulan posibles soluciones a través de la ejecución de proyectos. En este
marco, la Comunidad de Práctica (CoP) estableció los principios de diseño que orientan la aplicación
de la estrategia de Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP), los cuales se detallan en la figura 5.
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Figura 5. Principios de diseño que orientan la elaboración de prototipos basados en ABP para la EER.
Tomando como referencia los principios de diseño previamente formulados, la Comunidad de Práctica
(CoP) determinó los componentes esenciales que orientan la planificación, el desarrollo y la evaluación
del proyecto en cada una de las fases trabajadas por los cinco (5) grupos de estudiantes. La figura 6
muestra los elementos principales a considerar, así como la cantidad de sesiones asignadas para su
implementación.
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Figura 5. Prototipo de estrategia ABP para una EER en el municipio de Socotá (Boyacá)
Resultados y discusión del primer ciclo
La reflexión sobre la cuestión socio científica abordada fortaleció la Educación en Energías Renovables
(EER) al generar análisis crítico sobre los impactos de la minería del carbón, tanto en el contexto local
de Socotá como en el global. Los estudiantes identificaron problemáticas como la contaminación del
agua, el deterioro ambiental, los efectos en la salud y el cambio climático, desarrollando conciencia
ecológica y criterios éticos frente a las implicaciones sociales de la ciencia (Bedoya-Ortiz, 2023). La
interacción con compañeros y actores externos, como Parques Nacionales Naturales, favoreció la
reflexión colectiva, la argumentación y el aprendizaje colaborativo, impulsando la formulación de
soluciones sostenibles y la transformación social (García-Arévalo et al., 2022).
Asimismo, el estudio de las energías renovables permitió reconocer su potencial para reducir las
emisiones de gases de efecto invernadero y mitigar el cambio climático, al tiempo que los estudiantes
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comprendieron la importancia de aprovechar recursos locales como el sol, el viento y el agua. Este
proceso integró el aprendizaje científico con valores ambientales y comunitarios, evidenciando cómo la
enseñanza contextualizada de las ciencias naturales articula dimensiones sociales, económicas y
culturales (Bedoya-Ortiz, 2023).
El trabajo interdisciplinar fortaleció la transversalidad curricular entre ciencias, tecnología y sociedad,
promoviendo pensamiento crítico y una ética del uso racional de la energía. A través del diálogo con
docentes, familias y comunidad, los estudiantes desarrollaron actitudes críticas y compromiso social
(García-Arévalo et al., 2022), superando limitaciones estructurales del sistema educativo y reforzando
la necesidad de contextualizar los contenidos y diversificar estrategias pedagógicas (Salamanca et al.,
2022).
El análisis histórico del concepto de energía permitió comprender su evolución como construcción social
y científica (González, 2018), y reflexionar sobre los efectos del modelo energético basado en
combustibles fósiles. A partir de ello, los estudiantes reconocieron la urgencia de transitar hacia energías
renovables y comprendieron críticamente los impactos de tecnologías como las hidroeléctricas (Calixto,
2022).
Mediante herramientas como cuadros comparativos, analizaron ventajas y limitaciones de diversas
fuentes energéticas, fortaleciendo su pensamiento científico y su capacidad para proponer modelos
sostenibles adaptados a su territorio. Frente a la disminución de la producción carbonífera, consideraron
el retorno a prácticas agrícolas y el aprovechamiento del potencial solar y eólico como motores del
desarrollo local, con beneficios laborales, económicos y ambientales.
Durante la implementación del Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP), los estudiantes identificaron
problemáticas locales y propusieron soluciones apoyadas en el uso responsable de las TIC. Aunque se
evidenciaron dificultades en la selección de fuentes confiables y en el manejo de herramientas de
inteligencia artificial —que pueden debilitar el pensamiento crítico (Walter et al., 2024)—, el
acompañamiento docente permitió orientar su uso pedagógico para la búsqueda y análisis de
información.
El trabajo colaborativo y la orientación personalizada favorecieron la comprensión lectora y la
formulación de propuestas, aunque persistieron dificultades en la redacción de objetivos, lo cual exigió
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procesos de acompañamiento conceptual. Finalmente, la reflexión de los grupos evidenció avances en
la comprensión de las energías renovables y en la adopción de prácticas sostenibles, aunque aún se
requiere fortalecer la autorreflexión crítica en la elaboración de conclusiones.
Ajustes a los principios de diseño del prototipo basado en CSC y ABP para la EER
Los resultados de la primera iteración muestran que la aplicación de los principios de diseño fue efectiva,
fortaleciendo la educación en energías renovables dentro de un contexto donde prevalecen las fuentes
no renovables. La implementación del prototipo educativo permitió, validar los fundamentos teóricos
de la innovación, integrando dimensiones sociológicas, epistemológicas y emocionales que favorecen
la reflexión crítica y la apropiación del conocimiento, mediante enfoques como las cuestiones socio
científicas y el aprendizaje basado en proyectos.
A partir de ello, la comunidad de práctica (CoP) realizó un proceso de reflexión conjunta para analizar
los logros y dificultades, con el propósito de mejorar el prototipo en una segunda iteración. En
consecuencia, se ajustaron los principios de diseño y el prototipo de CSC (figura 6) y ABP (figura 7)
para una EER, considerando el contexto, las características del estudiantado y los objetivos propuestos,
con miras a orientar futuras intervenciones educativas y fortalecer su validez en diferentes escenarios.
Figura 6. Prototipo CSC para una EER en el municipio de Socotá (Boyacá), segundo ciclo.
pág. 14953
Figura 7. Prototipo ABP para una EER en el municipio de Socotá (Boyacá), segundo ciclo.
Resultados y discusión del segundo ciclo
El prototipo educativo ajustado se implementó de forma continua, mostrando avances significativos
frente a la primera aplicación. El análisis de las cuestiones socio científicas (CSC) evidenció una mejor
comprensión de los estudiantes sobre la función económica de la minería en el municipio y la necesidad
de una educación crítica en energías renovables. Esta debe promover la reflexión sobre la relación entre
empleo, sostenibilidad y justicia ambiental, tal como plantean González y Meira (2020). Dicho enfoque
fomenta una visión integral que combina conocimiento científico y contexto local, impulsando la acción
comunitaria hacia una transición energética participativa. Los estudiantes desarrollaron un sentido de
pertenencia y una identidad ambiental, al reconocerse como parte activa de su territorio y
comprometerse con el cuidado del entorno. Además, la retroalimentación constante favoreció la
autorregulación, la planificación y la toma de decisiones, aspectos esenciales para la aplicación práctica
del aprendizaje (Panadero & Broadbent, 2018).
Durante el proceso, los estudiantes seleccionaron las problemáticas de mayor interés, investigaron
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fuentes confiables —apoyados por la inteligencia artificial— y elaboraron organizadores gráficos para
sintetizar la información. Para la toma de decisiones y estructuración de proyectos, se promovió el uso
de preguntas metacognitivas, orientadas a comparar alternativas y planificar estrategias, siguiendo los
planteamientos de Guo (2022). Asimismo, la formulación de objetivos con la metodología SMART
permitió una mayor claridad, motivación y persistencia en las tareas (Doran, 2022).
Finalmente, la vinculación de los padres de familia fortaleció el proceso formativo, al ampliar los
espacios de aprendizaje y fomentar la colaboración entre escuela y hogar. Según Li y Xue (2023), esta
alianza mejora el rendimiento académico, la motivación y el compromiso estudiantil. El encuentro
conjunto entre docentes, estudiantes y acudientes permitió socializar experiencias y realizar procesos de
autoevaluación, coevaluación y heteroevaluación, consolidando así una reflexión pedagógica integral.
Impacto de la implementación del prototipo de intervención educativa
El impacto del prototipo de intervención educativa, basado en proyectos de aula y cuestiones socio
científicas (CSC), se evaluó no solo a partir de los resultados cuantitativos obtenidos, sino también
mediante las narrativas de cinco estudiantes y cinco docentes de la comunidad de práctica. Estas
evidenciaron la efectividad y pertinencia del modelo, al demostrar su aplicabilidad en el contexto real y
su contribución al desarrollo de competencias en estudiantes de grado sexto de la IE Técnica Francisco
José de Caldas de Socotá, quienes lograron identificar y proponer soluciones a problemáticas locales
vinculadas con las energías renovables desde un enfoque CTS. Según Oliver (1998), las narrativas
permiten capturar los significados y transformaciones vividas por los participantes, lo que se reflejó en
los registros y transcripciones analizados mediante Atlas.ti.
El análisis reveló una alta frecuencia de términos relacionados con problemáticas ambientales,
energéticas y de salud pública asociadas a la minería, lo que muestra que el prototipo logró conectar la
educación en energías renovables con los desafíos reales del territorio, fortaleciendo la motivación y el
aprendizaje significativo. Asimismo, la presencia recurrente de palabras como profe, estudiantes y
colegio destaca el papel central de la interacción docente-estudiante y del contexto escolar en la
construcción de sentido y en la generación de propuestas de solución a través de los proyectos.
Estos hallazgos coinciden con investigaciones que demuestran que el aprendizaje basado en proyectos
promueve la participación, el pensamiento crítico y la resolución de problemas en contextos auténticos;
pág. 14955
y que su aplicación en temas de energías renovables favorece la alfabetización energética, la adquisición
de habilidades proambientales y la reflexión sobre los aspectos científicos y sociales implicados (Rizki
et al., 2024).
Finalmente, la codificación temática mostró que la categoría más destacada fue la de innovación
educativa (55%), centrada en las actividades más significativas y su impacto en el aprendizaje; seguida
por problemáticas del contexto, donde se valoró la oportunidad de analizar críticamente las
implicaciones ambientales, sociales y éticas de la minería del carbón en Socotá. La tercera categoría
más mencionada fue familia–colegio (15%), en la que los participantes resaltaron la importancia de
fortalecer los vínculos entre la escuela y la comunidad como un factor determinante para el éxito de las
estrategias educativas. Por su parte, las categorías proyectos–energía (11%) y recursos (1%), aunque
con menor número de citas, subrayan la relevancia de promover la interdisciplinariedad en el desarrollo
de proyectos de aula y de reconocer los recursos disponibles en la institución y en el municipio, para su
aprovechamiento en los procesos de enseñanza y aprendizaje.
CONCLUSIONES
La revisión realizada permitió identificar que la producción académica sobre educación en energías
renovables para estudiantes de básica secundaria, desde el enfoque Ciencia, Tecnología y Sociedad
(CTS), se ha centrado en metodologías activas que promueven el aprendizaje contextualizado, aunque
persisten vacíos en la integración de enfoques basados en proyectos y cuestiones socio científicas (CSC).
Se evidencia una tendencia hacia la formación de competencias prácticas y ciudadanas mediante el
trabajo colaborativo, la vinculación con la comunidad y el uso del entorno como fuente de aprendizaje.
Sin embargo, aún es limitado el dominio docente sobre las CSC y las implicaciones socioambientales
de las energías renovables, lo que demanda procesos de formación continua. Los hallazgos revelan
además confusiones conceptuales entre fuentes de energía renovables y no renovables, situación que
subraya la necesidad de materiales educativos actualizados que fortalezcan la comprensión crítica y la
toma de decisiones responsables. En conjunto, las investigaciones analizadas destacan la urgencia de
implementar propuestas pedagógicas integrales que articulen la reflexión científica, tecnológica y social,
con miras a desarrollar una cultura energética sostenible y comprometida con el contexto local; lo que
permitió justificar la presente investigación
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El diseño e implementación de prototipos sucesivos basados en proyectos de aula y cuestiones
sociocientíficas (CSC) permitió a los estudiantes de básica secundaria de la IE Técnica Francisco José
de Caldas de Socotá comprender y abordar problemáticas energéticas de su entorno desde una
perspectiva Ciencia-Tecnología-Sociedad (CTS). A través de la intervención educativa, los estudiantes
identificaron desafíos locales —como los impactos de la minería del carbón— y propusieron alternativas
sostenibles centradas en energías limpias, fortaleciendo su pensamiento crítico, trabajo colaborativo y
capacidad de argumentación. La experiencia evidenció que este enfoque promueve aprendizajes
significativos, fomenta la conciencia socioambiental y potencia la formación ciudadana desde edades
tempranas. Además, se consolidó una comunidad de práctica docente que transformó sus metodologías,
integrando la interdisciplinariedad, las TIC y el contexto como ejes del aprendizaje. A pesar de
limitaciones de tiempo y recursos, la participación activa de docentes, estudiantes y familias demostró
la viabilidad y relevancia del prototipo, validando su efectividad como estrategia de innovación
educativa orientada hacia una transición energética justa, una educación científica de calidad y una
participación ciudadana comprometida con la sostenibilidad local.
La sistematización y análisis de las categorías teóricas y metodológicas emergentes evidenciaron que la
innovación educativa implementada en torno a las energías renovables, desde el enfoque Ciencia-
Tecnología-Sociedad (CTS), constituye una estrategia efectiva para contextualizar el aprendizaje y
fortalecer la formación integral de los estudiantes. El prototipo basado en proyectos de aula y cuestiones
sociocientíficas (CSC) permitió articular dimensiones ambientales, sociales y económicas del contexto
de Socotá, favoreciendo la reflexión crítica, la investigación escolar y el compromiso ciudadano. Estas
categorías emergentes orientaron la práctica pedagógica hacia un modelo interdisciplinar y participativo
que promueve la motivación, la apropiación del conocimiento y la construcción colectiva de soluciones
sostenibles. Además, se consolidaron principios de diseño flexibles y transferibles a otros entornos
educativos, sustentados en la colaboración entre docentes, estudiantes, familias y comunidad, lo que
reafirma el potencial transformador de esta innovación educativa para fortalecer la educación en
energías renovables, la educación científica, la conciencia ambiental y la acción social responsable en
contextos locales.
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