CIRCUITOS LÓGICOS: ESTRATEGIA PARA EL
DESARROLLO DEL PENSAMIENTO LÓGICO EN
EDUCACIÓN MEDIA SUPERIOR

LOGICAL CIRCUITS: A STRATEGY FOR THE

DEVELOPMENT OF LOGICAL THINKING IN UPPER

SECONDARY EDUCATION

Eduardo Antonio Vázquez Aldaco

Centro Universitario Trilingüe Laguna

Francisco Rodolfo Trejo Nieto

Centro Universitario Trilingüe Laguna

Verónica Martínez Villafuerte

Centro Universitario Trilingüe Laguna

Marcos Chacón Castro

Fundación Universitaria Internacional de La Rioja

Lizania Godina Young

Centro Universitario Trilingüe Laguna
pág. 4372
DOI:
https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i6.21546
Circuitos lógicos: estrategia para el desarrollo del pensamiento lógico en
educación media superior

Eduardo Antonio Vázquez Aldaco
1 Francisco Rodolfo Trejo Nieto
vazquezaldaco@gmail.com
fco_trejon@hotmail.com
https://orcid.org/0009-0007-1753-3662
https://orcid.org/0009-0005-8026-1140
Centro Universitario Trilingüe Laguna
Centro Universitario Trilingüe Laguna
México
México
Verónica Martínez Villafuerte
Marcos Chacón Castro
vmvillafuerte@outlook.com
marcos.chacon@unir.net
https://orcid.org/0009-0007-9094-0109
https://orcid.org/0000-0001-7986-6322
Centro Universitario Trilingüe Laguna
Fundación Universitaria Internacional de La Rioja-
México
Colombia
Lizania Godina Young

lizaniagy@gmail.com

https://orcid.org/0009-0009-0521-4466

Centro Universitario Trilingüe Laguna

México

RESUMEN

Este artículo presenta una experiencia didáctica desarrollada en la materia “Diseña circuitos electrónicos
digitales” del bachillerato tecnológico de educación media superior (EMS). Con el propósito de
fortalecer el pensamiento lógico y la resolución de problemas, a través del aprendizaje basado en
proyectos (ABP) y el trabajo colaborativo, apoyados en simulaciones de Tinkercad. Se aplico un diseño
cualitativo-descriptivo con muestreos no probabilísticos a los Alumnos de segundo semestre de la
carrera de Mecatrónica. La intervención se realizó de manera progresiva iniciando con el diseño de
circuitos de compuertas simples pasando a codificadores/decodificadores y finalizando en contadores
binarios. En la evaluación se utilizaron diferentes instrumentos, rúbricas y listas de cotejo, cuyo objetivo
fue el de identificar el dominio conceptual, resolución de problemas, creatividad y colaboración. Los
resultados muestran mejoras significativas en los diferentes criterios, aumentando la motivación,
logrando un aprendizaje significativo y el desarrollo de competencias transversales en EMS.

Palabras clave: enseñanza secundaria (2º nivel); enseñanza técnica y profesional; circuito electrónico;
programa informático educativo

1
Autor principal
Correspondencia:
vazquezaldaco@gmail.com
pág. 4373
Logical Circuits: A Strategy for the Development of Logical Thinking in

Upper Secondary Education

ABSTRACT

This article presents a didactic
experience developed in the subject Design of Digital Electronic Circuits
within the technological baccalaureate of upper secondary education (EMS). The aim was to strengthen

logical thinking and problem
-solving skills through Project-Based Learning (PBL) and collaborative
work, supported by digital simulations using Tinkercad.
A qualitative-descriptive design with non-
probabilistic sampling was applied to second
-semester students of the Mechatronics program. The
intervention was implemented progressively,
beginning with simple logic gate circuits, continuing with
encoders and decoders, and culminating with binary counters. Different assessment instruments, such

as rubrics and checklists, were used to evaluate conceptual understanding, problem
-solving ability,
creativity, and collaboration. The results showed significant improvements in these criteria, increased

motivation, and the achievement of meaningful learning and the development of transversal

competencies in upper secondary education.

Keywords: secondary education; technical and vocational education; electronic circuit; educational
software.

Artículo recibido 20 octubre 2025

Aceptado para publicación: 15 noviembre 2025
pág. 4374
INTRODUCCIÓN

Los circuitos electrónicos digitales son parte fundamental para el desarrollo de los estudiantes de
Educación Media Superior (EMS), particularmente en programas tecnológicos. De acuerdo con Schwab
(2016), el pensamiento lógico es una competencia fundamental en el contexto de la Industria 4.0. Sin
embargo, al basarnos en la memorización, los alumnos perciben dificultad, desinterés y falta de
aplicabilidad; por lo que se limitan en estudiar y aprovechar la asignatura “Diseña circuitos electrónicos
digitales”. Esta situación empeora porque, de acuerdo con los resultados de la evaluación PISA 2022,
México se encuentra por debajo de la media en matemáticas de la OCDE lo cual manifiesta rezagos
importantes en el desarrollo de competencias lógico-matemáticas (OCDE, 2023). Esta situación permite
conectar metodologías activas que promuevan el aprendizaje significativo y la motivación.

El Aprendizaje basado en Proyectos (ABP) fomenta la autonomía, la creatividad y la capacidad de
resolución de problemas (Prince y Felder, 2006; Martínez y Torres, 2021) y el trabajo colaborativo
fortalece la corresponsabilidad (Johnson y Johnson, 2009). También, el simulador Tinkercad y otros
simuladores digitales hacen más accesible a quienes deseen participar (Salmerón, Rodríguez &
Gutiérrez, 2021; Pérez & Cordero, 2022). En esta referencia, Chacón-Castro et al. (2023) demostraron
que el uso de metodologías estructuradas de resolución de problemas como la de Pólya estimula el
pensamiento estratégico y metacognitivo de un estudiante de matemáticas. Este dato avala que la
combinación de simulación digital y el ABP es útil para la enseñanza de circuitos lógicos en la EMS.

Por consiguiente, este articulo se sustenta en le constructivismo, el Aprendizaje Basado en Proyectos
(ABP) y la integración de tecnologías digitales, que se traducen en comprender los principios de la
electrónica al diseñar, simular y comprobar circuitos.
El ABP (Thomas, 2000; Prince & Felder, 2006)
impulsa a los alumnos a resolver problemas reales mediante proyectos auténticos y el uso de simuladores
como Tinkercad promueve el aprendizaje activo, autónomo y contextualizado.

METODOLOGÍA

Esta investigación se realizó como un enfoque descriptivo, cualitativo y exploratorio, con el propósito
de comprender como los estudiantes de nivel Media Superior aprenden y construyen el pensamiento
lógico a través de la ejecución de proyectos de circuitos digitales, con la finalidad de describir y analizar
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los cambios en el aprendizaje a partir de una intervención pedagógica y no a generalizar sus resultados
estadísticamente.

El Marco curricular común de Educación Media Superior (MCCEMS) 2025, tiene como eje
fundamental la formación integral basada en competencias para la vida, priorizando la resolución de
problemas, el pensamiento critico y la creatividad tecnológica, por tal motivo la asignatura “Diseña
circuitos electrónicos digitales” impulsa la construcción del conocimiento tecnológico aplicando la
lógica digital y las TIC’s como medios de aprendizaje significativo.

Población y muestra.

La población estuvo representada por estudiantes de segundo semestre de la Carrera de Técnicos en
Mecatrónica en el CBTIS N.º 97, en Saltillo, Coahuila México. La muestra fue intencional por
conveniencia, no probabilística, integrada por un grupo de 42 alumnos seleccionados por conveniencia,
considerando la disponibilidad del curso en el semestre correspondiente.

Procedimiento de intervención.

El diseño de la intervención se desarrolla en tres fases, en primer lugar, una fase diagnóstica y
posteriormente de implementación-acción y resultados. Estas fases están articuladas bajo el enfoque de
Investigación-acción que proponen Kemmis y McTaggart (1988). Este modelo propone que el proceso
de investigar es una espiral, que se repite en la práctica. De tal manera, que se puede planificar, actuar,
observar y reflexionar. En la fase de diagnóstico, que representa la fase inicial, se utilizó un cuestionario
con cinco preguntas de opción múltiple de compuertas lógicas, que reflejará el nivel de conocimientos
previos del grupo de estudiantes.

En la segunda etapa de implementación, relacionada con la acción, los alumnos realizaron proyectos
prácticos: comenzaron con compuertas básicas, aumentando su desarrollo en codificadores y
decodificadores, por último, contadores binarios. Todo el proceso se simuló en Tinkercad y validando
su funcionamiento en protoboard, se formaron equipos colaborativos de 3 a 5 integrantes. Dentro de la
fase de resultados, como observación y reflexión, se implementaron rúbricas de evaluación y listas de
cotejo, además de entrevistas breves a los estudiantes. Se analizaron capturas de pantalla de Tinkercad,
fotografías de protoboard, reportes de equipo, entre otros. Con la finalidad de identificar el impacto de
la estrategia en el dominio de conceptos, resolución de problemas, creatividad y colaboración.
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Instrumentos de recolección de datos.

Dentro de este proceso se utilizaron diversos instrumentos para obtener información, en primer lugar,
un cuestionario diagnóstico de cinco preguntas de opción múltiple que permitiera identificar los
conocimientos previos sobre compuertas lógicas, también se utilizaron rúbricas y listas de cotejo con el
objetivo de conocer el nivel de conocimiento conceptual, resolución de problemas, motivación y
colaboración. Al final, se llevaron a cabo entrevistas de forma aleatoria a los alumnos haciendo una
observación directa cuando se trabajó en el simulador de Tinkercad y en protoboard. La utilización de
estos instrumentos cualitativos aportó validez y confiabilidad en el análisis de los resultados.

Análisis de datos.

El análisis de resultados se estableció mediante un enfoque cualitativo-descriptivo, empleando
cuestionarios, rúbricas, listas de cotejo, observaciones y entrevistas. Para fortalecer la confiabilidad se
aplicó la triangulación de los instrumentos, a partir de la cual se establecieron cuatro ejes de
interpretación: dominio conceptual, resolución de problemas, motivación y colaboración. Esto permitió
valorar el desempeño tecnológico de los estudiantes, así como el impacto pedagógico de la estrategia en
la motivación y el aprendizaje significativo.

Consideraciones éticas.

Se mantuvo en confidencialidad la identidad de los estudiantes que participaron. Se obtuvo el
consentimiento verbal del grupo y del docente responsable, para el uso académico y como objeto de esta
investigación. Por tal motivo, no se registró ningún dato personal sensible. Además, las evidencias
gráficas se usaron de forma anónima.

Resultados y discusión.

Los hallazgos muestran un avance en el desarrollo de competencias lógicas y transversales. En la etapa
diagnóstica, los resultados del cuestionario inicial (figura 1) muestran un bajo nivel de conocimientos
previos en compuertas lógicas y en lo general se desconoce el uso de simuladores digitales. Este
panorama inicial es parte de lo señalado en estudios previos, que muestra la deficiencia del aprendizaje
que se sostiene en la memorización mecánica Martínez y Torres (2021).

Figura 1. Evaluación Diagnostica
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La segunda fase consistió en diseñar proyectos prácticos, donde los estudiantes comenzaron con
circuitos sencillos de compuertas, después realizaron codificadores y decodificadores y finalmente,
diseñaron contadores binarios. Todas las actividades se realizaron con ayuda del simulador Tinkercad,
lo que favoreció una experimentación segura y la repetición de pruebas hasta fijar los conceptos.
Después, se replicaron los proyectos en protoboard para validar el funcionamiento físico. En la Figura
2, se muestra como los alumnos trabajaron con el simulador, permitiendo la interacción con la
herramienta digital en la etapa de implementación.

Figura 2. Uso del simulador Tinkercad para el diseño de circuitos digitales.

En la tercera fase se analizan los aprendizajes y habilidades técnicas, con rúbricas y listas de cotejo. A
partir de los resultados se puede señalar que hubo mejoras en los cuatro criterios: dominio conceptual,
resolución de problemas, creatividad y colaboración. Los alumnos pasaron de memorizar tablas de
verdad a explicar un circuito combinacional, que da solución a un problema práctico, cabe mencionar
que algunos equipos sorprendieron con su creatividad, haciendo propuestas o variaciones en contadores
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binarios. En la Figura 3, se observa una parte de las rúbricas y listas de cotejo que permiten identificar
tanto los aprendizajes obtenidos, como los comentarios de los estudiantes acerca del proceso de
intervención.

Figura 3. Ejemplo de rúbricas y listas de cotejo aplicadas a los estudiantes, con evidencias y testimonios.

Asimismo, una entrevista sencilla y de observación, permitió identificar la percepción del uso del
simulador Tinkercad, en donde algunos alumnos respondieron a la pregunta ¿Qué beneficios obtuviste
al utilizar el simulador para realizar tus prácticas?” con el fin de profundizar en la experiencia de los
participantes, donde las respuestas fueron mayormente positivas:

“Me dio más confianza al pasar de la simulación al montaje físico.”

“Pude practicar varias veces sin miedo a equivocarme.”

Estos testimonios confirman que el simulador no solo apoyó el aprendizaje técnico, sino que también
optimizó el proceso formativo en términos de accesibilidad, seguridad y motivación.

CONCLUSIONES.

La incorporación de ABP como metodología activa con la interacción del simulador Tinkercad,
incrementan el progreso del pensamiento lógico y además favorecen el aprendizaje de compuertas
lógicas y el diseño de circuitos digitales. Las evidencias significaron mejoras en el dominio conceptual,
en la resolución de problemas, motivación y en el trabajo colaborativo; así como también el incremento
en la motivación y en la percepción positiva de la materia.

La estrategia del uso del simulador digital fue eficaz y accesible. Sin embargo, se pudieron identificar
limitaciones, como la falta de equipo, fallas en el servicio de internet o tiempo para el desarrollo de
proyectos. Por tal motivo y como recomendación, se sugiere ampliar la muestra y utilizar nuevas
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herramientas digitales como, CircuitVerse, CircuitLab, Proteus, etc., en los procesos de enseñanza-
aprendizaje de circuitos electrónicos en la EMS.

Agradecimiento especial

Agradecemos de manera especial al Dr. Marcos Chacón Castro por su apoyo académico y motivacional,
así como por compartir su experiencia y publicaciones, las cuales constituyeron una fuente de
inspiración fundamental y contribuyeron de manera significativa al sustento metodológico de este
trabajo.

De igual manera, expresamos nuestro agradecimiento al Centro Universitario Trilingüe Laguna por su
disposición y respaldo institucional.

Asimismo, se reconoce el apoyo y las facilidades otorgadas por la Dirección General de Educación
Tecnológica Industrial y de Servicios (DGETI), que permitieron orientar y contextualizar
adecuadamente la propuesta didáctica desarrollada.

Finalmente, se agradece la colaboración del CBTis No. 97 de Saltillo, Coahuila, particularmente de su
cuerpo directivo y académico, por las condiciones propicias que posibilitaron el desarrollo, pilotaje y
análisis de la intervención didáctica reportada en este artículo.
pág. 4380
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Chacón-Castro, M., Buele, J., López-Rueda, A. D., & Jadán-Guerrero, J. (2023).
Pólya’s methodology
for strengthening problem
-solving skills in differential equations: A case study in Colombia.
Computers, 12(11), 239. https://doi.org/10.3390/computers12110239

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interdependence theory and cooperative learning. Educational Researcher, 38(5), 365379.
https://doi.org/10.3102/0013189X09339057

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educación tecnológica. Revista Iberoamericana de Educación, 85(2), 5572.
https://doi.org/10.35362/rie8524270

OCDE. (2023). Resultados de PISA 2022: México. Organización para la Cooperación y el Desarrollo
Económicos. https://www.oecd.org/pisa/

Pérez, A., & Cordero, J. (2022). Estrategias de innovación educativa con simuladores digitales en la
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https://doi.org/10.21500/20123456.5678

Prince, M. J., & Felder, R. M. (2006). Inductive teaching and learning methods: Definitions,

comparisons, and research bases.
Journal of Engineering Education, 95(2), 123138.
https://doi.org/10.1002/j.2168-9830.2006.tb00884.x

Salmerón, L., Rodríguez, A., & Gutiérrez, R. (2021). Uso de simuladores virtuales para la enseñanza de
circuitos eléctricos: Un estudio de caso en educación superior. Educación XX1, 24(2), 177198.
https://doi.org/10.5944/educxx1.28561

Schwab, K. (2016).
The Fourth Industrial Revolution. World Economic Forum.
https://doi.org/10.1007/978
-3-319-46179-3