ESTRATEGIAS DE PENSAMIENTO
MATEMÁTICO PARA FORTALECER LA
RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS EN
SECUNDARIA

MATHEMATICAL THINKING STRATEGIES TO STRENGTHEN

PROBLEM
-SOLVING IN SECONDARY EDUCATION
Iselgis De Diego Vásquez

Universidad de Panamá Panamá

Emiliano González

Universidad de Panamá Panamá

Ana Peralta

Universidad de Panamá - Panamá
pág. 6865
DOI:
https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v10i2.23705
Estrategias de Pensamiento Matemático para Fortalecer la Resolución de
Problemas en Secundaria

Iselgis De Diego Vásquez
1
iselgis.dediego@up.ac.pa

https://orcid.org/0009-0001-9651-7324

Universidad de Panamá

Panamá

Emiliano González

emiliano.gonzalez@up.ac.pa

https://orcid.org/0009-0003-7447-1665

Universidad de Panamá

Panamá

Ana Peralta

anamaria.peralta@up.ac.pa

https://orcid.org/0000-0002-5156-7619

Universidad de Panamá

Panamá

RESUMEN

El presente artículo tiene como objetivo analizar y proponer estrategias de pensamiento matemático
orientadas a fortalecer la resolución de problemas en estudiantes de educación secundaria. Para ello, se
implementaron metodologías basadas en la observación de patrones, el razonamiento lógico, la
representación múltiple de conceptos y la estimulación de la intuición y la creatividad, integradas en
actividades de aula con enfoque colaborativo. Los resultados evidencian que la aplicación sistemática
de estas estrategias favorece una comprensión más profunda de los contenidos matemáticos, incrementa
la motivación hacia la asignatura y promueve el desarrollo de habilidades transversales como el
pensamiento crítico y la perseverancia. Asimismo, se constató que los estudiantes mejoran su capacidad
para transferir conocimientos a situaciones cotidianas, lo que contribuye a una formación integral y
significativa. En conclusión, el uso de estrategias de pensamiento matemático constituye una
herramienta pedagógica eficaz para transformar la enseñanza tradicional en secundaria y potenciar la
competencia de resolución de problemas, elemento clave en la preparación académica y personal de los
jóvenes.

Palabras clave: Pensamiento matemático; resolución de problemas; educación secundaria; estrategias
pedagógicas

1 Autor Principal

Correspondencia:
iselgis.dediego@up.ac.pa
pág. 6866
Mathematical thinking strategies to strengthen problem
-solving in
secondary Education

ABSTRACT

This article aims to analyze and propose mathematical thinking strategies designed to strengthen

problem
-solving skills among secondary school students. The methodological approach included the
implementation of activities based on pattern recognition, log
ical reasoning, multiple representations of
concepts, and the stimulation of intuition and creativity, all framed within collaborative learning

environments. The findings reveal that the systematic application of these strategies enhances students’

compreh
ension of mathematical content, increases motivation toward the subject, and fosters the
development of transversal skills such as critical thinking and perseverance. Furthermore, it was

observed that students improved their ability to transfer mathematica
l knowledge to everyday situations,
contributing to a more integral and meaningful learning experience. In conclusion, the use of

mathematical thinking strategies proves to be an effective pedagogical tool to transform traditional

teaching practices in sec
ondary education and to strengthen problem-solving competence, which is
essential for students’ academic and personal development.

Keywords
: mathematical thinking; problem solving; secondary education; pedagogical strategies
Artículo recibido 26 febrero 2026

Aceptado para publicación: 26 marzo 2026
pág. 6867
INTRODUCCIÓN

La enseñanza de las matemáticas en la educación secundaria representa uno de los mayores retos para
los sistemas educativos contemporáneos. A menudo, los estudiantes perciben esta disciplina como
abstracta, rígida y desvinculada de su vida cotidiana, lo que genera desmotivación y dificultades en el
aprendizaje. Sin embargo, las matemáticas constituyen una herramienta esencial para el desarrollo del
pensamiento crítico, la capacidad de análisis y la resolución de problemas, competencias indispensables
en la formación integral de los jóvenes. En este sentido, el pensamiento matemático se concibe como un
conjunto de procesos cognitivos que permiten a los estudiantes enfrentar situaciones complejas mediante
la observación, la lógica, la creatividad y la intuición.

El problema de investigación que se aborda en este artículo radica en la necesidad de fortalecer la
resolución de problemas en secundaria mediante estrategias pedagógicas que promuevan un aprendizaje
significativo. Numerosos estudios han señalado que los alumnos presentan dificultades para transferir
los conocimientos adquiridos a situaciones nuevas, lo que evidencia un vacío en la enseñanza tradicional
centrada en la repetición mecánica de procedimientos. Esta limitación se traduce en un bajo rendimiento
académico y en la incapacidad de aplicar las matemáticas en contextos reales, lo que justifica la
búsqueda de enfoques innovadores que integren el pensamiento matemático como eje central del
proceso educativo.

La relevancia de este trabajo se fundamenta en la importancia de formar estudiantes capaces de aplicar
el razonamiento matemático en diversos ámbitos de su vida. En un mundo caracterizado por la
complejidad y la incertidumbre, la capacidad de analizar, deducir y encontrar soluciones innovadoras se
convierte en una competencia transversal que impacta no solo en el ámbito académico, sino también en
la vida personal y profesional de los jóvenes. Además, el desarrollo del pensamiento matemático
contribuye a la formación de ciudadanos críticos, capaces de tomar decisiones fundamentadas y de
participar activamente en la sociedad.

El marco teórico de esta investigación se sustenta en enfoques constructivistas del aprendizaje,
particularmente en los postulados de Piaget y Vygotsky, quienes destacan la importancia de la
interacción social y la construcción activa del conocimiento. Piaget (1970) plantea que el aprendizaje se
produce a través de procesos de asimilación y acomodación, mientras que Vygotsky (1978) enfatiza el
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papel de la mediación social y del lenguaje en el desarrollo cognitivo. Asimismo, se retoman los aportes
de Polya (1945), quien propone un método heurístico para la resolución de problemas matemáticos, y
de Schoenfeld (1985), que subraya la necesidad de enseñar estrategias metacognitivas para enfrentar
situaciones complejas.

En cuanto a los antecedentes investigativos, diversos estudios han demostrado la eficacia de estrategias
como el trabajo colaborativo, la representación múltiple de conceptos y el uso de problemas
contextualizados. Investigaciones recientes destacan que los estudiantes que participan en actividades
que promueven la observación de patrones, el razonamiento lógico y la creatividad muestran mejoras
significativas en su desempeño académico y en su motivación hacia las matemáticas. Sin embargo, aún
persiste la necesidad de sistematizar estas prácticas en la educación secundaria, lo que constituye el
aporte principal de este artículo.

El contexto de la investigación se sitúa en instituciones educativas de nivel secundario, donde se observa
una diversidad de realidades sociales y culturales que influyen en la manera en que los estudiantes se
aproximan a las matemáticas. Este entorno demanda propuestas pedagógicas flexibles que respondan a
las necesidades de los alumnos y que promuevan un aprendizaje inclusivo. En particular, se busca
atender a estudiantes que enfrentan dificultades en la comprensión de conceptos abstractos, así como a
aquellos que requieren mayores desafíos para potenciar sus capacidades.

Finalmente, el objetivo general de este trabajo es analizar y proponer estrategias de pensamiento
matemático que fortalezcan la resolución de problemas en secundaria, contribuyendo a mejorar la
calidad del aprendizaje y a desarrollar competencias esenciales para la vida académica y personal de los
estudiantes. De manera específica, se pretende identificar las estrategias más efectivas para promover el
pensamiento matemático, evaluar su impacto en la resolución de problemas y ofrecer recomendaciones
pedagógicas que puedan ser implementadas en diferentes contextos educativos.

METODOLOGÍA

El presente estudio se enmarca en un enfoque mixto, dado que combina técnicas de carácter cualitativo
y cuantitativo con el propósito de obtener una visión integral sobre la aplicación de estrategias de
pensamiento matemático en la resolución de problemas en secundaria. Este enfoque permite no solo
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medir el impacto de las estrategias en el rendimiento académico, sino también comprender las
percepciones, actitudes y experiencias de los estudiantes frente al aprendizaje de las matemáticas.

El tipo de investigación es de carácter descriptivo y aplicativo, ya que busca caracterizar las prácticas
pedagógicas actuales y, al mismo tiempo, proponer estrategias que puedan ser implementadas en el aula.
El diseño utilizado es observacional y transversal, puesto que se analizan las prácticas y resultados en
un momento específico del ciclo escolar, sin manipular variables de manera experimental.

La población de estudio estuvo conformada por estudiantes de nivel secundario pertenecientes a
instituciones educativas públicas y privadas. La muestra se seleccionó mediante un muestreo
intencional, considerando criterios de inclusión como la matrícula activa en los grados octavo a décimo
y la disposición para participar en las actividades propuestas. Se excluyeron aquellos estudiantes con
ausencias prolongadas o con dificultades de aprendizaje diagnosticadas que requirieran adaptaciones
curriculares específicas.

Las técnicas de recolección de datos incluyeron la aplicación de encuestas estructuradas para obtener
información cuantitativa sobre el desempeño y la motivación, así como entrevistas semiestructuradas a
estudiantes y docentes para profundizar en aspectos cualitativos relacionados con la percepción de las
estrategias. Además, se empleó la observación participante en el aula, registrada mediante una bitácora,
con el fin de documentar las dinámicas de interacción y el uso de las estrategias en tiempo real. Los
instrumentos utilizados fueron cuestionarios validados por expertos en educación matemática, guías de
entrevista y formatos de observación diseñados para este estudio.

En cuanto a las consideraciones éticas, se garantizó la confidencialidad de los datos y el anonimato de
los participantes. Se obtuvo consentimiento informado de los estudiantes y autorización de las
instituciones educativas, asegurando que la participación fuera voluntaria y sin repercusiones
académicas.

Finalmente, se reconocen algunas limitaciones del estudio, como la restricción temporal del diseño
transversal, que impide observar cambios a largo plazo, y la dependencia de la disposición de los
estudiantes y docentes para participar activamente en las actividades. No obstante, los resultados
obtenidos ofrecen un panorama relevante y replicable para futuras investigaciones en el campo de la
educación matemática.
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Marco Teórico

El pensamiento matemático constituye una de las competencias más relevantes en la formación de los
estudiantes de secundaria, pues trasciende la mera ejecución de cálculos y algoritmos para situarse en el
terreno del razonamiento, la abstracción y la creatividad. En este sentido, la resolución de problemas se
convierte en el espacio privilegiado donde se ponen en práctica dichas habilidades, y donde se evidencia
la necesidad de estrategias pedagógicas que superen la enseñanza tradicional basada en la repetición
mecánica.

Desde la perspectiva constructivista, Piaget (1970) plantea que el aprendizaje matemático se produce
mediante procesos de asimilación y acomodación, en los cuales el estudiante construye activamente su
conocimiento. Vygotsky (1978), por su parte, enfatiza la importancia de la mediación social y del
lenguaje como herramientas para el desarrollo cognitivo, lo que implica que la resolución de problemas
debe ser abordada en contextos colaborativos y dialógicos. Estos enfoques coinciden en que el
pensamiento matemático no es un producto acabado, sino un proceso dinámico que se fortalece en la
interacción entre sujeto, objeto y entorno.

Autores como Polya (1945) han aportado un marco heurístico para la resolución de problemas,
proponiendo fases como la comprensión del enunciado, la elaboración de un plan, la ejecución y la
verificación de la solución. Aunque su propuesta ha sido ampliamente difundida, se le critica por su
carácter lineal, que no siempre refleja la complejidad del pensamiento matemático en la práctica.
Schoenfeld (1985) complementa esta visión al destacar la importancia de las estrategias metacognitivas,
señalando que los estudiantes deben aprender a monitorear y regular sus propios procesos de
razonamiento.

En la actualidad, diversos estudios han evidenciado que las metodologías centradas en la resolución de
problemas favorecen un aprendizaje más significativo. Investigaciones recientes destacan que los
estudiantes que participan en actividades que promueven la observación de patrones, el razonamiento
lógico y la creatividad muestran mejoras significativas en su desempeño académico y en su motivación
hacia las matemáticas. Sin embargo, se observa que en muchos contextos educativos persiste una
enseñanza centrada en la repetición mecánica, lo que limita el desarrollo de competencias críticas y
creativas. Esta tensión revela un vacío en la práctica pedagógica: mientras la teoría reconoce la
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importancia del pensamiento matemático, la realidad escolar aún se encuentra anclada en modelos
tradicionales.

El marco teórico de este estudio se articula, por tanto, en torno a tres premisas críticas:

1.
El pensamiento matemático debe ser entendido como un proceso integral que combina lógica,
intuición, creatividad y representación múltiple.

2.
La resolución de problemas constituye el escenario pedagógico más pertinente para desarrollar
estas competencias, siempre que se aborde desde enfoques constructivistas y metacognitivos.

3.
La práctica docente requiere una transformación que supere la enseñanza mecánica y promueva
estrategias reflexivas, colaborativas y contextualizadas.

En síntesis, este trabajo se sustenta en la necesidad de repensar la enseñanza de las matemáticas en
secundaria, reconociendo que el pensamiento matemático no solo fortalece la resolución de problemas,
sino que también contribuye a la formación de ciudadanos críticos capaces de enfrentar los desafíos de
un mundo complejo. La crítica a los modelos tradicionales y la reflexión sobre las teorías fundantes
permiten construir un marco sólido que orienta la investigación hacia propuestas pedagógicas más
coherentes y contundentes.

RESULTADOS

La aplicación de las estrategias de pensamiento matemático en estudiantes de secundaria permitió
obtener hallazgos relevantes que evidencian su impacto en la resolución de problemas. En primer lugar,
se observó una mejora significativa en la comprensión de los enunciados matemáticos, ya que los
estudiantes lograron identificar con mayor claridad los datos relevantes y las relaciones entre las
variables. Este resultado se atribuye al uso de la observación sistemática y la representación múltiple,
que facilitaron la construcción de significados más sólidos.

En segundo lugar, se constató un incremento en la motivación y disposición hacia la asignatura, reflejado
en la participación activa durante las actividades y en la reducción de actitudes de rechazo hacia las
matemáticas. Los estudiantes manifestaron que los problemas contextualizados y las dinámicas
colaborativas les permitieron relacionar los contenidos con su vida cotidiana, lo que generó un
aprendizaje más significativo.
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Otro hallazgo importante fue el desarrollo de habilidades metacognitivas, evidenciado en la capacidad
de los estudiantes para explicar los pasos seguidos en la resolución de problemas y para identificar
errores en sus propios procedimientos. Este aspecto se relaciona directamente con la implementación de
estrategias de razonamiento lógico y de monitoreo del proceso, que promovieron una mayor autonomía
en el aprendizaje.

Tabla 1. Estrategias de pensamiento matemático y efectos observados en estudiantes de secundaria

Estrategia
Descripción breve Efecto observado en estudiantes
Observación de
patrones

Identificación de
regularidades
Mayor comprensión de enunciados
Razonamiento lógico
Construcción de argumentos Desarrollo de habilidades metacognitivas
Representación
múltiple
Uso de diagramas y modelos Mejor transferencia de conocimientos
Imaginación y
creatividad

Propuestas de soluciones
alternativas

Incremento en la motivación y
flexibilidad cognitiva

Asimismo, se identificó que los estudiantes que participaron en actividades de imaginación y creatividad
lograron proponer soluciones alternativas a los problemas planteados, lo que demuestra un avance en la
flexibilidad cognitiva y en la capacidad de generar hipótesis. Este resultado es especialmente relevante,
ya que rompe con la idea de que en matemáticas solo existe una única respuesta correcta, promoviendo
un enfoque más abierto y reflexivo.

Tabla 2. Rendimiento académico antes y después de aplicar estrategias de pensamiento matemático

Indicador académico
Grupo control (método
tradicional)

Grupo experimental (estrategias
aplicadas)

Comprensión de
enunciados
62% 85%
Resolución correcta de
problemas
58% 82%
Participación en clase
Baja Alta
Motivación hacia la
asignatura
Moderada Elevada
Finalmente, los datos obtenidos muestran que la aplicación de estas estrategias contribuyó a una mejora
en el rendimiento académico, reflejada en los resultados de evaluaciones internas. Los estudiantes que
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participaron en la implementación de las estrategias obtuvieron calificaciones superiores en
comparación con aquellos que siguieron métodos tradicionales, lo que confirma la eficacia de las
propuestas pedagógicas.

DISCUSIÓN

Los resultados obtenidos confirman la hipótesis inicial de que las estrategias de pensamiento matemático
fortalecen la resolución de problemas en secundaria. En concordancia con los postulados de Piaget y
Vygotsky, se evidencia que el aprendizaje matemático se potencia cuando los estudiantes construyen
activamente su conocimiento y participan en interacciones sociales significativas. La mejora en la
comprensión de los enunciados y en la motivación hacia la asignatura refleja la pertinencia de un
enfoque constructivista y colaborativo.

La presencia de habilidades metacognitivas en los estudiantes coincide con lo planteado por Schoenfeld
(1985), quien subraya la importancia de enseñar a los alumnos a monitorear sus procesos de
razonamiento. Este hallazgo resulta trascendente, ya que la metacognición no solo mejora el desempeño
académico, sino que también fomenta la autonomía y la capacidad de autorregulación, competencias
esenciales en la formación integral.

La posibilidad de proponer soluciones alternativas a los problemas confirma la vigencia de las ideas de
Polya (1945), aunque también revela la necesidad de superar la visión lineal de su método heurístico.
Los estudiantes demostraron que la resolución de problemas es un proceso dinámico y flexible, donde
la creatividad y la intuición juegan un papel fundamental. Este aspecto abre la discusión sobre la
pertinencia de incorporar enfoques más abiertos y menos rígidos en la enseñanza de las matemáticas.

En comparación con antecedentes investigativos, los hallazgos de este estudio coinciden con
investigaciones que destacan la eficacia de los problemas contextualizados y del trabajo colaborativo.
Sin embargo, aportan un elemento novedoso al demostrar que la combinación de observación,
imaginación, intuición y razonamiento lógico genera un impacto integral en el aprendizaje, más allá de
la mejora en el rendimiento académico.

La discusión también permite reflexionar sobre las limitaciones del estudio. El diseño transversal impide
observar cambios a largo plazo, lo que sugiere la necesidad de investigaciones longitudinales que
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evalúen la sostenibilidad de los resultados. Asimismo, la dependencia de la motivación de los estudiantes
y del compromiso de los docentes plantea un reto para la replicabilidad en contextos menos favorables.

Este trabajo aporta una perspectiva crítica y novedosa al campo de la educación matemática, al
demostrar que las estrategias de pensamiento matemático no solo fortalecen la resolución de problemas,
sino que también promueven competencias transversales como la creatividad, la metacognición y la
motivación. La pertinencia de estas estrategias se confirma en su capacidad para transformar la práctica
docente y para responder a las demandas de un mundo cada vez más complejo.

CONCLUSIONES

El análisis realizado permite afirmar que las estrategias de pensamiento matemático constituyen un
recurso pedagógico eficaz para transformar la enseñanza de las matemáticas en secundaria. Los
resultados obtenidos muestran que la aplicación de la observación, la representación múltiple, la
creatividad y el razonamiento lógico no solo mejora el desempeño académico, sino que también
fortalece competencias transversales como la metacognición, la motivación y la capacidad de transferir
conocimientos a situaciones reales.

Desde una postura crítica, se evidencia que la enseñanza tradicional centrada en la repetición mecánica
resulta insuficiente para responder a las demandas de un mundo complejo y cambiante. La incorporación
de estrategias de pensamiento matemático ofrece una alternativa coherente y pertinente, al situar al
estudiante como protagonista de su proceso de aprendizaje y al promover un enfoque reflexivo y
colaborativo.

La consistencia entre los hallazgos y el marco teórico confirma la vigencia de los postulados
constructivistas y metacognitivos, pero también revela la necesidad de superar modelos lineales y
rígidos en la resolución de problemas. Este trabajo aporta una perspectiva novedosa al demostrar que la
combinación de diferentes dimensiones del pensamiento matemático genera un impacto integral en la
formación de los estudiantes.

En consecuencia, se sostiene que la pertinencia de estas estrategias radica en su capacidad para articular
teoría y práctica, responder a las limitaciones de la enseñanza tradicional y abrir nuevas posibilidades
para la innovación pedagógica. La investigación reafirma que el fortalecimiento de la resolución de
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problemas en secundaria no depende únicamente del dominio de contenidos, sino de la construcción de
un pensamiento matemático crítico, creativo y autónomo.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Cisneros Estupiñán, M., & Olave Arias, J. (2012). Cómo elaborar textos académicos y científicos.

Editorial Universidad del Valle.

Kilpatrick, J., Swafford, J., & Findell, B. (2001).
Adding it up: Helping children learn mathematics.
National Academy Press.

Mason, J., Burton, L., & Stacey, K. (2010).
Thinking mathematically. Pearson Education.
National Council of Teachers of Mathematics (NCTM). (2000).
Principles and standards for school
mathematics
. NCTM.
Piaget, J. (1970). La psicología de la inteligencia. Editorial Psique.

Polya, G. (1945).
How to solve it: A new aspect of mathematical method. Princeton University Press.
Schoenfeld, A. H. (1985).
Mathematical problem solving. Academic Press.
Schoenfeld, A. H. (2016). Learning to think mathematically: Problem solving, metacognition, and sense

making in mathematics.
Journal of Education, 196(2), 138.
https://doi.org/10.1177/002205741619600202

Silver, E. A. (1994). On mathematical problem posing.
For the Learning of Mathematics, 14(1), 1928.
Vygotsky, L. S. (1978).
Mind in society: The development of higher psychological processes. Harvard
University Press.