Universidad del Zulia - Facultad de Humanidades y Educación
Encuentro Educacional
e-ISSN 2731-2429 ~ Depósito legal ZU2021000152
Vol. 30 (2) julio - diciembre 2023: 358-377
Estrategia didáctica colaborativa para el fortalecimiento del pensamiento
crítico en ciencias naturales y educación ambiental
William Ruiz Medina y David Guete García
Miembros del Grupo de Investigación en Informática Educativa-GINFED. Facultad de
Ciencias de la Educación. Universidad del Magdalena. Santa Marta-Colombia.
waruizm17@gmail.com; dguette@unimagdalena.edu.co
https://orcid.org/0009-0007-9898-5790; https://orcid.org/0000-0002-1119-5339
Resumen
En el contexto de la creciente complejidad de los problemas ambientales y científicos, el
desarrollo del pensamiento crítico es esencial para que los estudiantes adquieran habilidades de
reflexión, análisis y toma de decisiones informadas. El objetivo de este artículo es presentar los
resultados de una investigación que desarrolló una estrategia didáctica colaborativa en ambientes
virtuales de aprendizaje para fortalecer el pensamiento crítico en estudiantes del área de Ciencias
Naturales y Educación Ambiental en el noveno grado de educación secundaria. El fundamento
teórico se basó en la importancia de este tipo de pensamiento y las teorías pedagógicas que
respaldan el uso de estrategias colaborativas y el aprendizaje en entornos virtuales. La
investigación utilizó un enfoque mixto descriptivo, combinando datos numéricos y análisis
cualitativo para comprender y analizar el problema de investigación de manera holística. Los
resultados mostraron un fortalecimiento significativo del pensamiento crítico en los 25
estudiantes participantes, quienes demostraron una mayor capacidad para analizar y evaluar
información, generar ideas creativas y proponer soluciones a problemas científicos y ambientales.
La estrategia didáctica colaborativa en ambientes virtuales de aprendizaje se reveló efectiva y se
recomienda su implementación en otros contextos educativos para fomentar el desarrollo de
habilidades de pensamiento crítico.
Palabras clave: Estrategia didáctica colaborativa; pensamiento crítico; promoción del trabajo
colaborativo; ciencias naturales y educación ambiental.
Abstract
Collaborative didactic strategy for strengthening critical thinking in
natural sciences and environmental education
In the context of the growing complexity of environmental and scientific problems, the
development of critical thinking is essential for students to acquire the skills of reflection,
analysis, and informed decision-making. The purpose of this article is to present the results of a
research study that developed a collaborative learning strategy in virtual learning environments
to strengthen critical thinking in students in the area of Natural Sciences and Environmental
Education in the ninth grade of secondary education. The theoretical foundation was based on
the importance of this type of thinking and pedagogical theories that support the use of
collaborative strategies and learning in virtual environments. The research used a mixed
descriptive approach, combining quantitative data and qualitative analysis to understand and
analyze the research problem holistically. The results showed a significant strengthening of
critical thinking in the 25 participating students, who demonstrated a greater ability to analyze
and evaluate information, generate creative ideas, and propose solutions to scientific and
environmental problems. The collaborative learning strategy in virtual learning environments
was shown to be effective and is recommended for implementation in other educational contexts
to foster the development of critical thinking skills.
Keywords: Collaborative didactic strategy; critical thinking; promotion of collaborative work;
natural sciences and environmental education.
Introducción
La disminución del pensamiento crítico entre los jóvenes a nivel internacional es una
preocupación cada vez más creciente en la sociedad actual. Diversos estudios realizados a nivel
mundial, especialmente en el ámbito de la educación superior, tanto entre docentes como
estudiantes, han evidenciado esta problemática. Por ejemplo, Aguilar-Pérez et al. (2023) llevaron
a cabo una investigación al respecto en México, mientras que Bezanilla et al. (2018) abordaron
este tema en España.
En el caso de Colombia, también se han llevado a cabo investigaciones que destacan esta
situación. Steffens et al. (2017) realizaron un estudio en la ciudad de Barranquilla, mientras que
Taborda y López (2020) llevaron a cabo una investigación en la ciudad de Medellín, y ambos
estudios corroboran la existencia de esta preocupante tendencia.
Estas investigaciones revelan la importancia de abordar y fomentar el pensamiento crítico en
los jóvenes para fortalecer su capacidad de análisis y toma de decisiones informadas.
Los procesos educativos continúan evolucionando y no han alcanzado un consenso definitivo.
Por lo tanto, es crucial avanzar identificando las necesidades del perfil actual, al tiempo que se
reconocen las valiosas contribuciones de teorías fundamentales como el constructivismo de
Piaget y el aprendizaje significativo de Ausubel. Estos enfoques teóricos destacan el papel
orientador del docente, quien brinda a los estudiantes la oportunidad de liderar autónomamente su
construcción de conocimiento, además de fomentar el aprendizaje colaborativo, un método
educativo que busca mejorar el aprendizaje mediante el trabajo en equipo. En este contexto, el
docente actúa como mediador y facilitador de información, guiando a los estudiantes en su
proceso educativo (Collado et al., 2013).
En este sentido, se realizaron análisis exhaustivos de los resultados obtenidos en el año 2022
de las pruebas Evaluar para Avanzar, del Ministerio de Educación Nacional de Colombia, para el
grado 9° de la institución educativa UCN, específicamente en el área de Ciencias Naturales y
Educación Ambiental. Además, se llevaron a cabo evaluaciones internas durante el mismo año,
donde se evidenció que los estudiantes presentan dificultades en el desarrollo de diversas
competencias y componentes propios de esta área de estudio, mostrando un bajo rendimiento
académico. En un análisis más detallado de estas pruebas, se pudo observar que los estudiantes
sólo lograron responder correctamente el 48% de las preguntas del componente de Ciencia,
Tecnología y Sociedad y Entorno Físico, mientras que en el componente de Entorno Vivo
obtuvieron un porcentaje de respuestas correctas del 44%. Esta diferencia de 4 puntos
porcentuales, aunque puede parecer pequeña, es significativa si se considera que las pruebas se
aplicaron a una muestra representativa de estudiantes de secundaria en Colombia.
Los resultados anteriores, pusieron de manifiesto las debilidades que enfrentaban los
estudiantes al cuestionar ideas y suposiciones, evaluar evidencias y argumentos, así como llegar a
conclusiones informadas y fundamentadas. En consecuencia, se concluye que existe una clara
deficiencia en el desarrollo del pensamiento crítico, el cual es fundamental para la toma de
decisiones informadas y la resolución efectiva y eficiente de problemas.
Por lo tanto, se hizo necesario abordar estas dificultades de manera prioritaria, implementando
estrategias pedagógicas que promovieran el desarrollo del pensamiento crítico en los estudiantes.
Esto permitiría fortalecer sus habilidades para analizar, evaluar y reflexionar sobre la información
de manera objetiva y fundamentada, fomentando así su capacidad para enfrentar los desafíos
académicos y cotidianos con mayor éxito.
Desde esta perspectiva, se evidencia que la institución educativa objeto de estudio no ha
logrado abordar de manera efectiva la situación descrita anteriormente. Los resultados de las
pruebas anuales muestran que los estudiantes de noveno grado tienen dificultades para aplicar
habilidades de pensamiento crítico en el área de Ciencias Naturales y Educación Ambiental. Esto
puede deberse a que las estrategias de enseñanza lideradas por los docentes no están
proporcionando ambientes de aprendizaje activos, participativos y vivenciales que fomenten el
desarrollo de estas habilidades. Además, la incorporación de herramientas tecnológicas y
digitales en el trabajo colaborativo no ha sido óptima.
Esta falta de enfoque podría ser atribuida a un desconocimiento o una falta de dominio de los
principios educativos y métodos pedagógicos que promueven el trabajo en grupo y la resolución
de problemas contextualizados. Por ejemplo, la falta de formación en estos temas puede llevar a
los docentes a utilizar estrategias de enseñanza tradicionales que no fomentan el pensamiento
crítico y la creatividad de los estudiantes. Como resultado, el enfoque pedagógico se limita
únicamente al desarrollo de los contenidos establecidos en la programación curricular tradicional.
Es crucial reconocer la importancia de incorporar estrategias pedagógicas innovadoras y
eficientes que fomenten la participación activa de los alumnos, así como el uso adecuado de las
herramientas tecnológicas disponibles. Estas estrategias deben ser diseñadas con el objetivo de
promover el pensamiento crítico y el trabajo colaborativo, proporcionando a los estudiantes
experiencias significativas de aprendizaje que les permitan desarrollar habilidades para enfrentar
los desafíos del mundo actual de manera reflexiva y efectiva. Es fundamental que la institución
educativa promueva la capacitación y el apoyo continuo a los docentes, brindándoles las
herramientas necesarias para implementar estas prácticas innovadoras en el aula.
Estudios recientes han demostrado que la capacitación y el apoyo continuo a los educadores
tienen un impacto positivo en el aprendizaje de los estudiantes. Específicamente, el estudio
realizado por Stipek, Ryan y MacInnis (2023) encontró que los docentes que recibieron
capacitación en estrategias de enseñanza innovadoras obtuvieron mejores resultados en las
pruebas de rendimiento de sus alumnos.
El diagnóstico realizado en estudiantes de noveno grado de la básica secundaria de la
institucional educativa Cibercolegio UCN reveló que presentan una notable falta de motivación,
así como dificultades para aplicar habilidades de pensamiento crítico, como la resolución de
problemas, el análisis crítico, la síntesis y la evaluación de información. En particular, en el
ámbito de la educación virtual, se esperaba que se promoviera una interacción más dinámica en la
realización de las actividades propuestas por los docentes. Sin embargo, se observaron conflictos
en cuanto a la habilidad para argumentar ideas y para realizar inferencias o deducciones a partir
de situaciones planteadas.
Es fundamental abordar estas dificultades de manera efectiva, ya que la motivación y la
capacidad de razonamiento son elementos clave en el proceso de aprendizaje. La educación
virtual debe buscar estrategias que fomenten la participación activa de los alumnos, brindándoles
oportunidades para expresar sus ideas, debatir y reflexionar sobre los temas tratados. Asimismo,
se deben diseñar actividades que promuevan el desarrollo de habilidades cognitivas superiores,
como el análisis crítico y la resolución de problemas, de manera que los estudiantes puedan
aplicar sus conocimientos de forma efectiva en diversos contextos.
La falta de motivación y la poca efectividad de las estrategias de enseñanza y aprendizaje son
algunos de los factores que afectan las habilidades de los educandos en el área de Ciencias
Naturales. En particular, los alumnos de noveno grado del Cibercolegio UCN muestran
dificultades para interpretar, analizar, evaluar, inferir, explicar y clarificar significados, así como
para comprender la realidad que los rodea. Estos resultados se evidencian en los bajos niveles de
logro de los estándares básicos establecidos por el Ministerio de Educación Nacional de
Colombia MEN (2006), así como en los resultados obtenidos en las pruebas internas y externas
de Evaluación para Avanzar publicados en la plataforma institucional del UCN durante el año
2022.
Para fortalecer las dimensiones del pensamiento crítico en relación con las competencias en
Ciencias Naturales, se propone implementar una estrategia didáctica colaborativa en ambientes
virtuales de aprendizaje. Ante esta problemática, se planteó como pregunta de investigación:
¿Cómo desarrollar una estrategia didáctica colaborativa en ambientes virtuales de aprendizaje que
fortalezca el pensamiento crítico en el área de Ciencias Naturales y Educación Ambiental?
Los aspectos anteriores despertaron un notable interés en el desarrollo de una estrategia
didáctica colaborativa para fortalecer el pensamiento crítico de los estudiantes de noveno grado
en el área de ciencias naturales en el Cibercolegio UCN. Para desarrollarla, se llevó a cabo un
análisis exhaustivo del grado de incorporación del fortalecimiento de este tipo de pensamiento en
el trabajo colaborativo de los alumnos de noveno grado en el área de Ciencias Naturales y
Educación Ambiental.
El objetivo de este artículo fue presentar los resultados de una investigación que desarrolló una
estrategia didáctica colaborativa en ambientes virtuales de aprendizaje para fortalecer el
pensamiento crítico en estudiantes del área de Ciencias Naturales y Educación Ambiental en el
noveno grado de educación secundaria.
Fundamentación teórica
Pensamiento crítico
Son muchos los autores que han definido o han desarrollado el concepto de pensamiento
crítico; por lo tanto, es un concepto polisémico. En los últimos años, se ha reconocido cada vez
más la importancia del pensamiento crítico en diversas áreas, entre otras, el área educativa en
todos sus niveles.
Según Paul y Elder (2003:27), el pensamiento crítico es "el proceso intelectualmente
disciplinado de conceptualizar, aplicar, analizar, sintetizar y evaluar de manera activa y
reflexiva la información recopilada o generada”. Consideran que implica habilidades para
identificar supuestos, evaluar la calidad de la información, reconocer y evitar prejuicios, y pensar
de manera lógica y analítica.
Según Mackay, Franco y Villacis (2018:340), el pensamiento crítico es “la capacidad de
analizar, evaluar y sintetizar información de manera reflexiva y sistemática”. Este tipo de
pensamiento se caracteriza por ser autónomo, riguroso y creativo.
López-Ruiz et al. (2021), consideran que el pensamiento crítico es una habilidad que permite a
los estudiantes analizar y evaluar información de manera reflexiva y sistemática. Este tipo de
pensamiento implica la capacidad de identificar y cuestionar supuestos, evaluar argumentos y
evidencias, y llegar a conclusiones fundamentadas.
Así mismo, Hitchcock (2022), sostiene que el pensamiento crítico se distingue por la presencia
de habilidades cognitivas avanzadas. Para alcanzar este nivel, es fundamental que los estudiantes
adquieran un dominio sólido de los procesos de metacognición, los cuales se fortalecen mediante
la aplicación de metodologías orientadas al logro del aprendizaje significativo. Estas
metodologías son clave para desarrollar la capacidad de aprender a aprender y aprender a pensar.
Las anteriores definiciones aportan diferentes perspectivas al concepto de pensamiento crítico
y enfatizan ciertos aspectos clave, sin embargo, también revelan la falta de consenso y la
naturaleza polisémica de este concepto, demostrando lo planteado anteriormente, por ello, en la
investigación realizada se consideró que el pensamiento crítico es un proceso cognitivo
fundamental que implica analizar, evaluar y razonar de manera reflexiva sobre la información y
las ideas para formar juicios y tomar decisiones informadas.
El pensamiento crítico y su importancia en las ciencias naturales y la educación ambiental
El pensamiento crítico desempeña un papel fundamental en las ciencias naturales y la
educación ambiental, puesto que, al fomentarse en estas áreas, se promueve la capacidad de
resolver problemas de manera creativa y sostenible, fortaleciendo así nuestra relación con el
entorno natural y promoviendo un mundo más consciente y respetuoso con el medio ambiente.
Diversos autores han estudiado su desarrollo y su importancia en estos campos. Por ejemplo, en
la investigación realizada por Loaiza y Osorio (2018), se orientó a desarrollar habilidades del
pensamiento crítico como analizar información, inferir implicancias, proponer alternativas de
solución de problemas y argumentar una posición.
Asimismo, en la investigación realizada por Vargas (2019), se implementó una propuesta
pedagógica en educación ambiental para fortalecer el pensamiento crítico de los estudiantes. En
consecuencia, se puede inferir que el pensamiento crítico es una herramienta fundamental en las
Ciencias Naturales y Educación Ambiental, ya que permite desarrollar habilidades necesarias
para la comprensión y solución de problemas en estas áreas.
Estrategias didácticas colaborativas
Las estrategias colaborativas son enfoques o métodos utilizados para fomentar la colaboración
y la cooperación entre diferentes individuos, grupos o entidades con el fin de lograr un objetivo
común. Esta estrategia se basa en la premisa que trabajar juntos y compartir conocimientos,
habilidades, recursos y responsabilidades, puede llevar a mejores resultados que si se trabajara de
manera individual o competitiva. Sánchez, Collazos y Jiménez (2018), sostienen que las
estrategias didácticas colaborativas son herramientas que se utilizan en el aula para fomentar el
trabajo en equipo y la participación activa de los alumnos en el proceso de enseñanza y
aprendizaje. Estas estrategias se han identificado como una forma potencial de maximizar la
participación de los estudiantes y tener un impacto positivo en el aprendizaje.
Las estrategias didácticas colaborativas son una poderosa herramienta en el ámbito educativo
para promover la colaboración, el trabajo en equipo y la participación activa de los estudiantes.
Al fomentar la interacción entre ellos, se crea un ambiente de aprendizaje enriquecedor donde se
comparten conocimientos, se desarrollan habilidades sociales y se fortalecen los lazos entre
compañeros. Estas estrategias no solo tienen el potencial de mejorar el aprendizaje individual,
sino también de cultivar valores como el respeto, la empatía y la solidaridad. Al adoptar un
enfoque colaborativo en el aula, se abre la puerta a un aprendizaje más significativo, inclusivo y
memorable para todos los educandos.
Pensamiento crítico y las estrategias colaborativas
El pensamiento crítico y las estrategias colaborativas son temas de interés en la educación
actual. El pensamiento crítico promueve la elaboración colaborativa de ideas, según un estudio de
investigación realizado por Alarcón et al. (2020). Por su parte, Espinal et al. (2022) verificaron la
influencia del aprendizaje colaborativo para la mejora del pensamiento crítico en alumnos de
secundaria.
Estos hallazgos respaldan la importancia de promover en las aulas no solo la adquisición de
habilidades de pensamiento crítico, sino también la aplicación de estrategias colaborativas que
permitan a los educandos desarrollar su capacidad para analizar, evaluar y generar ideas de
manera conjunta. En consecuencia, la implementación de enfoques educativos que integren el
pensamiento crítico y las estrategias colaborativas se presenta como una vía prometedora para
potenciar el aprendizaje significativo y el desarrollo integral de los estudiantes en la educación
actual.
Metodología
La investigación parte de un paradigma positivista de tipo mixto (cualitativo-cuantitativo), de
acuerdo con Hernández-Sampieri y Mendoza (2018), en el cual se busca conocer, en el contexto
educativo, los procesos didácticos que contribuyen al desarrollo del pensamiento crítico en los
aprendices.
La investigación se desarrolló en el contexto del Cibercolegio UCN, una institución educativa
de educación virtual ubicada en la ciudad de Medellín, Colombia. El trabajo se desarrolló de
acuerdo a las siguientes etapas:
Análisis de la situación actual: En esta etapa, se realizó un análisis de la situación actual del
pensamiento crítico en los estudiantes de noveno grado del Cibercolegio UCN. Para ello, utilizó
una revisión de literatura, así como la aplicación de un cuestionario.
Desarrollo de la estrategia didáctica colaborativa: La estrategia se fundamentó en la
metodología de aprendizaje basado en problemas (ABP), y utilizando diversas herramientas
virtuales para el desarrollo y construcción de contenidos.
Implementación de la estrategia didáctica colaborativa: Fue implementada la estrategia
didáctica colaborativa con un grupo de alumnos de noveno grado del Cibercolegio UCN.
Evaluación de la estrategia didáctica colaborativa: En esta etapa, se evaluó la eficacia de la
estrategia didáctica colaborativa. Para ello, utilizó un cuestionario, así como una rúbrica de
evaluación del trabajo colaborativo.
La población de estudio comprendió 25 estudiantes de noveno grado que estuvieran
finalizando su proceso académico y fueron seleccionados por conveniencia.
Se utilizaron los siguientes instrumentos para la recolección de información: cuestionario,
diario de campo (observación participante remota), evaluación escrita en el desarrollo de la
prueba diagnóstica (Pretest), y Postest en la fase de la implementación de la estrategia didáctica.
Para la etapa diagnóstica se tuvieron en cuenta los resultados obtenidos en las pruebas Evaluar
para Avanzar del Instituto Colombiano para la Evaluación de la Educación ICFES (2022) y las
pruebas internas a nivel institucional del mismo año, además de la prueba de conocimiento
aplicada antes de la estrategia didáctica (Pretest), se aplicó el cuestionario. Para la etapa post de
la investigación se realizó otra evaluación de conocimiento (postest), ambas pruebas presentaron
preguntas de pruebas externas evaluar para avanzar 9°, con competencias identificadas
previamente como dificultad, esto con el fin de reforzar el nivel de interpretación y análisis en el
área de ciencias naturales.
Posteriormente, se implementó la estrategia didáctica, una guía de acción que orienta a obtener
los resultados esperados, dando sentido y coordinación al fortalecimiento del pensamiento crítico,
fundamentada en las guías de esta investigación. La evaluación se realizó desde la observación
participante, a través del diario de campo registrando la metodología de trabajo colaborativo
como estrategia didáctica para el desarrollo del pensamiento crítico. Se registraron además
evidencias de la formación pedagógica en el tema, las interacciones docente-estudiante,
estudiante-estudiante y estudiante-conocimiento. Estas interacciones se visualizan en la matriz de
categorización empleada en el cuadro 1.
Cuadro 1. Estrategias didácticas para promover el pensamiento crítico,
matriz categorial
Categorías
Descripción
Indicadores
Interpretación
Cuestionar
suposiciones
El docente examina las suposiciones subyacentes en una
interpretación y pregúntate si son válidas o si pueden estar
sesgadas.
Analizar fuentes
El alumno investiga la credibilidad y confiabilidad de las fuentes
de información utilizadas para respaldar una interpretación.
Considerar diferentes
perspectivas
El estudiante evalúa diversas perspectivas sobre un tema y trata de
entender cómo pueden influir en la interpretación.
Análisis
Considerar diferentes
perspectivas
El aprendiz examina múltiples puntos de vista sobre un tema y
trata de comprender las razones detrás de cada uno, sin sesgos
personales.
Evaluar la
consistencia lógica
El educando busca cualquier contradicción o inconsistencia en el
razonamiento utilizado para respaldar una afirmación o
conclusión.
Reflexionar sobre tus
propios prejuicios
El estudiante reconoce sus propias tendencias o sesgos cognitivos
y trata de separar sus emociones o creencias personales al analizar
un problema.
Evaluación
Rúbricas con criterios
e indicadores claros
El docente diseña rúbricas que incluyan criterios e indicadores
claros y relevantes para medir el desempeño de los estudiantes en
diferentes competencias.
Feedback
El educador utiliza estrategias de evaluación formativa que
permita retroalimentar a los estudiantes y orientarlos en su
proceso de mejora.
Autoevaluación y la
coevaluación
El maestro fomenta la autoevaluación y la coevaluación entre los
estudiantes, para que desarrollen una actitud reflexiva y crítica
sobre su propio aprendizaje y el de sus compañeros.
Inferencia
Cuestionar las
evidencias
El estudiante identifica qué información se necesita para apoyar o
refutar una afirmación, una hipótesis, una opinión o una solución.
Proponer alternativas
El docente Formula varias opciones para resolver un problema,
explicar un fenómeno, argumentar una posición o alcanzar un
objetivo.
Evaluar las
implicaciones
El maestro considera los efectos positivos y negativos de las
conclusiones, las decisiones, las políticas, las teorías o las
creencias.
Fuente: Elaboración propia (2023)
Durante la investigación se utilizaron las herramientas virtuales Mentimeter, Zoom, Padlet,
Jamboard y Stormboard, para establecer comunicación con los aprendices integrantes de la
muestra de estudio, correspondientes al área de Ciencias Naturales y Educación Ambiental.
Con el propósito de poder medir el nivel de desempeño de los alumnos, antes y después de la
aplicación de la estrategia didáctica, se tuvo en cuenta la siguiente escala de valoración
cuantitativa por rango de puntos.
Tabla 1. Escala de valoración cuantitativa por rango de puntos
Nivel de desempeño
Valoración (0 – 100 Puntos)
Avanzado
90 – 100
Satisfactorio
80 – 89
Mínimo
60 – 79
Inferior
Menor de 60
Fuente: Elaboración propia (2023)
Resultados y discusión
En la figura 1, se muestran los resultados de la prueba diagnóstica o Pretest realizada a los
estudiantes de noveno grado de la básica secundaria de la Institución Educativa Cibercolegio
UCN la cual reveló que el 80 % de los estudiantes se encontraban en un nivel inferior en el
desarrollo de habilidades de pensamiento crítico en el área de Ciencias Naturales y Educación
Ambiental, el 20 % restante, se situaron en un nivel aceptable. De este último grupo, un
estudiante muestra un nivel satisfactorio, otro un nivel avanzado y los tres restantes se encuentran
en un nivel mínimo.
Figura 1. Niveles de desempeño en Ciencias Naturales (Pretest)
Fuente: Elaboración propia (2023)
Lo anterior indica que la mayoría de los estudiantes necesitan fortalecer sus habilidades en
este ámbito para alcanzar un nivel adecuado de aprendizaje.
De acuerdo a las competencias, según los resultados del diagnóstico (figura 2), los alumnos
obtuvieron el siguiente desempeño: un 42 % de respuestas correctas en la competencia de uso del
conocimiento científico, indicando que utiliza este conocimiento para interpretar y comprender el
mundo natural y sus transformaciones, un 34% en indagación, indicando que usan los métodos y
procedimientos científicos para indagar, construir y comunicar conocimientos científicos y un
66% en explicación de fenómenos, indicando que explica dichos fenómenos naturales a partir de
la interacción de sistemas y componentes químicos, físicos y biológicos.
1 1 3
20
0
5
10
15
20
25
Prueba de conocimiento (Pre)
Número de estudiantes
Avanzado
Satisfactorio
Mínimo
Inferior
Figura 2. Desempeño por competencias en Ciencias Naturales (Pretest)
Fuente: Elaboración propia (2023)
En la figura 3, se muestran los resultados de los niveles de desempeño de la prueba Postest.
Figura 3. Niveles de desempeño en Ciencias Naturales (Postest)
Fuente: Elaboración propia (2023)
Tras la implementación de la estrategia didáctica, los estudiantes mostraron una notable
mejora en su desempeño en el área de Ciencias Naturales y Educación Ambiental. En la segunda
prueba evaluativa, el 96 % de los estudiantes se ubicaron en el nivel Avanzado, mientras que el 4
% restante se ubicó en el nivel Mínimo.
A nivel de competencias, según los resultados obtenidos en la segunda prueba evaluativa
realizada, después de la implementación de la estrategia didáctica, mostró que los estudiantes
mejoraron significativamente su desempeño en las tres competencias evaluadas. La de uso del
34
42
66
010 20 30 40 50 60 70
Indagación
Uso Comprensivo del conocimiento científico
Explicación de Fenómenos
Competencias
20
5
0
5
10
15
20
25
Examen diagnostico II (Pos)
Número de estudiantes
Avanzado
Satisfactorio
Mínimo
Inferior
conocimiento científico pasó de un 42 % a un 62 % de respuestas correctas, una mejora de 20
puntos porcentuales, indicando que utiliza este conocimiento para interpretar y comprender el
mundo natural y sus transformaciones. La competencia de explicación de fenómenos pasó de un
66 % a un 88 % de respuestas correctas, una mejora de 22 puntos porcentuales, indicando que
explica dichos fenómenos naturales a partir de la interacción de sistemas y componentes
químicos, físicos y biológicos. En particular, la competencia de indagación obtuvo la mayor
mejora, pasando de un 34 % a un 87 % de respuestas correctas, una mejora de 53 puntos
porcentuales, indicando que usa los métodos y procedimientos científicos para indagar, construir
y comunicar conocimientos científicos.
Figura 4. Desempeño por competencias en Ciencias Naturales (Postest)
Fuente: Elaboración propia (2023)
Se evidencia un claro progreso en el desarrollo de las habilidades de pensamiento de los
estudiantes (figura 4), así como en la comunicación de sus ideas y conceptos relacionados con el
conocimiento científico. Este avance se ha logrado a través de la estrategia didáctica propuesta, lo
que ha llevado a una mayor coherencia en sus afirmaciones.
A continuación, se muestran los resultados obtenidos por los 25 estudiantes de la muestra en
las pruebas Pretest y Postest (tabla 2).
87
62
88
010 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Indagación
Uso Comprensivo del conocimiento
científico
Explicación de Fenómenos
Competencias
Tabla 2. Competencia del conocimiento científico en las pruebas Pre y Post
aplicación de la estrategia didáctica (Base 100 puntos)
Estudiantes
Prueba de Conocimiento (Pre)
Prueba de Conocimiento (Post)
Base 100.00
E 1
55.55
70.00
E 2
44.44
100.00
E 3
66.67
100.00
E 4
55.55
70.00
E 5
100.00
100.00
E 6
66.67
100.00
E 7
44.44
100.00
E 8
55.55
100.00
E 9
33.33
70.00
E 10
11.11
100.00
E 11
66.66
100.00
E 12
11.11
90.00
E 13
33.34
100.00
E 14
44.44
100.00
E 15
88.89
70.00
E 16
55.55
60.00
E 17
22.22
100.00
E 18
22.22
100.00
E 19
11.11
100.00
E 20
22.22
100.00
E 21
22.22
100.00
E 22
11.11
100.00
E 23
33.33
100.00
E 24
22.22
100.00
E 25
44.44
100.00
Fuente: Elaboración propia (2023)
En los resultados presentados en la tabla 2 se observa que el estudiante 18, que se encontraba
en el nivel satisfactorio en la prueba diagnóstica con una valoración de 88.89 puntos, descendió al
nivel mínimo en la segunda prueba con una valoración de 60 puntos. Este descenso puede
deberse a diferentes factores, como dificultades personales, problemas de comprensión de los
conceptos o procedimientos abordados en la estrategia didáctica, mal manejo del tiempo o falta
de análisis exhaustivo de las preguntas.
Los resultados anteriores son muestra de que en estos educandos no hay resistencia al cambio
conceptual en el área de Ciencias Naturales y Educación Ambiental, transformando sus
concepciones acerca de los fenómenos científicos y adoptando ideas correctas desde el punto de
vista científico. En este sentido, la ciencia puede comprenderse a través de una estrategia.
En la figura 5, se observa que ningún alumno alcanzó los niveles avanzado y satisfactorio en
las categorías evaluadas en las pruebas de Evaluar para Avanzar (ICFES, 2022). El porcentaje
total de estudiantes ubicados en el nivel de entorno vivo es del 44.95 %, mientras que para
ciencia, tecnología y sociedad es del 48.42 % y para entorno físico es del 47.07 %. Estos valores
se obtuvieron utilizando una escala de valoración cuantitativa por rango.
Figura 5. Desempeño por eje de competencias en Ciencias Naturales (Pretest)
Fuente: Elaboración propia (2023)
Durante el proceso educativo se requiere que el docente se cuestione y reflexione
permanentemente sobre las metas a alcanzar y sobre el establecimiento de las estrategias
adecuadas y pertinentes para desarrollar el acto pedagógico y, por supuesto, el aprendizaje
deseado, en este caso el fortalecimiento del conocimiento del área de Ciencias Naturales y
Educación Ambiental. Además, se requiere una revisión exhaustiva de los currículos y programas
educativos, así como una capacitación adecuada para los docentes, con el fin de garantizar una
enseñanza de calidad que prepare a los estudiantes para enfrentar los desafíos de una sociedad
cada vez más compleja y tecnológica.
44.95
48.42
47.07
43
44
45
46
47
48
49
Entorno Vivo Entorno Físico Ciencias, Tecnología
y Sociedad
Conclusiones
En el ámbito de las ciencias naturales y la educación ambiental, el pensamiento crítico es una
habilidad esencial para el desarrollo de los estudiantes. Les permite analizar y comprender la
información científica, identificar problemas y proponer soluciones, y tomar decisiones
informadas.
El estudio encontró que los estudiantes de noveno grado de la Institución Educativa
Cibercolegio UCN presentaban un nivel inferior en el desarrollo de habilidades de pensamiento
crítico en el área de Ciencias Naturales y Educación Ambiental. Sin embargo, tras la
implementación de una estrategia didáctica colaborativa en ambientes virtuales de aprendizaje,
los estudiantes mostraron una notable mejora en su desempeño. A partir de diferentes procesos
desarrollados y la obtención de la información y la discusión de resultados, se puedo concluir
que:
● El grado de desarrollo de las competencias específicas del área de Ciencias Naturales y
Educación Ambiental en los alumnos de grado 9º se encuentra en un nivel de desempeño
inferior, especialmente en la indagación y el uso del conocimiento científico, donde solo el
42% de las respuestas fueron correctas.
● La competencia de indagación muestra un nivel inferior de desempeño, con solo un 34 %
de respuestas correctas, lo cual está por debajo del umbral del 60 %. Estos resultados se
evaluaron utilizando el sistema de evaluación de la institución estudiada.
● Los estudiantes demostraron un mejor resultado en la explicación de fenómenos, con un
66% de respuestas correctas. Sin embargo, se identificaron algunas falencias en su
habilidad para dar explicaciones y comprender las evidencias y modelos teóricos
relacionados con los fenómenos.
● Las herramientas virtuales utilizadas durante la investigación, como Mentimeter, Zoom,
Padlet, Jamboard y Stormboard, resultaron ser muy útiles para compartir el conocimiento
en el área de Ciencias Naturales y Educación Ambiental.
● La estrategia colaborativa tuvo un impacto positivo en los alumnos de grado 9º, ya que se
observó una mejora en su actitud, manejo de la información, trabajo colaborativo y
conocimiento en Ciencias Naturales y Educación Ambiental. Estos hallazgos se
evidenciaron en el diagnóstico posterior a la implementación de la estrategia.
● La efectividad de la estrategia didáctica se comprobó mediante el aumento del porcentaje
general de conocimiento en el área de Ciencias Naturales y Educación Ambiental. En la
primera prueba, se obtuvo un 43.1 %, mientras que en la prueba posterior se alcanzó un
93.2 %, lo que representa una mejora grupal del 50.1 %.
● La estrategia didáctica colaborativa demostró tener una gran influencia en el cambio de
actitud hacia el trabajo en equipo y el conocimiento en Ciencias Naturales y Educación
Ambiental, lo cual promueve el pensamiento crítico en los aprendices.
● El trabajo colaborativo facilita un aprendizaje más efectivo y significativo en comparación
con el trabajo individual. La estrategia didáctica implementada estimuló la interacción entre
los miembros del grupo, lo que permitió a los estudiantes construir su propio conocimiento
de manera más efectiva.
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