Aprendizaje basado en la indagación y laboratorios virtuales para fortalecer las competencias científicas en Biología del Bachillerato
DOI:
https://doi.org/10.55204/pcc.v6i2.e147Palabras clave:
aprendizaje basado en la indagación, laboratorios virtuales, competencias científicas, enseñanza de la Biología, BachilleratoResumen
La promoción de competencias científicas constituye uno de los más grandes retos de la enseñanza de la Biología en el Bachillerato, sobre todo en contextos donde las limitaciones de infraestructura impiden la realización de las actividades experimentales. Esta investigación tuvo como meta analizar el efecto del aprendizaje basado en la indagación mediado por laboratorios virtuales sobre las competencias científicas de estudiantes de Bachillerato en Ecuador. Se realizó un estudio con enfoque cuantitativo, alcance explicativo y diseño cuasiexperimental con grupo control no equivalente y medición pretest-postest. El objeto de estudio estuvo formado por 420 estudiantes participantes distribuidos en grupo experimental (n = 210) y grupo control (n = 210) de instituciones educativas de seis provincias ecuatorianas, y la intervención se llevó a cabo durante ocho semanas mediante actividades de indagación guiada mediadas por laboratorios virtuales para el aprendizaje de contenidos de Biología. Los datos fueron recogidos mediante un cuestionario de competencias científicas validado por juicio de expertos y el análisis fue mediante estadística descriptiva e inferencial. Los resultados comprobaron una mejora estadísticamente significativa del grupo experimental respecto al grupo control en: comprensión conceptual, método científico, diseño experimental, interpretación de datos, resolución de problemas biológicos, argumentación científica y competencia científica global (p < 0,05). Se concluye en que la combinación de una metodología de aprendizaje basado en la indagación y laboratorios virtuales permite un gran fortalecimiento de las competencias científicas y es una buena estrategia de innovación para la enseñanza de la Biología en el Bachillerato.Descargas
Referencias
Acosta Porras, J. S., Moyon Sani, V. E., Arias Vega, G. Y., Vásquez Alejandro, L. M., Ruiz Cires, O. A., Albia Vélez, B. K., & Bernal Parraga, A. P. (2024). Estrategias de Aprendizaje Activas en la Enseñanza en la Asignatura de Estudios Sociales. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(5), 411–433. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.13320
Agustin, M., Zubaidah, S., Susanto, H., Habiddin, H., & Bilad, M. R. (2024). Challenges in designing and developing a virtual biology laboratory: A systematic literature review. Multidisciplinary Reviews. https://doi.org/10.31893/multirev.2025116
Alarcon Burneo, S. N., Basantes Guerra, J. P., Chaglla Lasluisa, W. F., Carvajal Coronado, D. E., Martínez Oviedo, M. Y., Vargas Saritama, M. E., & Bernal Parraga, A. P. (2024). Uso de Recursos Manipulativos para Mejorar la Comprensión de Conceptos Matemáticos Abstractos en la Educación Secundaria. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(5), 1972–1988. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.13669
Albán Pazmiño, E. J., Bernal Párraga, A. P., Suarez Cobos, C. A., Samaniego López, L. G., Ferigra Anangono, E. J., Moreira Ortega, S. L., & Moreira Velez, K. L. (2024). Potenciando Habilidades Sociales a Través de Actividades Deportivas: Un Enfoque Innovador en la Educación. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(4), 3016–3038. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.12549
Alvarez Piza, R. A., Del Hierro Pérez, M. C., Vera Molina, R. M., Moran Piguave, G. D., Pareja Mancilla, S. S., Narváez Hoyos, J. J., & Bernal Parraga, A. P. (2024). Desarrollo del Pensamiento Lógico a través de la Resolución de Problemas en Matemáticas Estrategias Eficaces para la Educación Básica. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(5), 2212–2229. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.13686
Alvarez Piza, R. A., Del Hierro Pérez, M. C., Vera Molina, R. M., Moran Piguave, G. D., Pareja Mancilla, S. S., Narváez Hoyos, J. J., & Bernal Parraga, A. P. (2024). Desarrollo del razonamiento en educación básica mediante aprendizaje basado en problemas y lecciones aprendidas de proyectos matemáticos previos. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(5), 13998–14014. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.14912
Antonio, R. P., & Prudente, M. S. (2023). Effects of inquiry-based approaches on students’ higher-order thinking skills in science: A meta-analysis. International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology, 11. https://doi.org/10.46328/ijemst.3216
Aráuz Cerezo, E., Tuarez Cobeña, M., Bernal Parraga, A., Yépez Yépez, L., & Loor Quintero, J. (2026). Efecto del aprendizaje cooperativo en el desarrollo de habilidades técnico-tácticas y la motivación en estudiantes de Educación Física durante la enseñanza del baloncesto en secundaria. Polo del Conocimiento, 11(4), 2266–2283. https://doi.org/10.23857/pc.v11i4.11541
Aripin, I., Rustaman, N. Y., & Riandi, R. (2021). The effectiveness of science learning research skills: A meta-analysis study. Scientiae Educatia, 10(1). https://doi.org/10.24235/sc.educatia.v10i1.8486
Byukusenge, C., Nsanganwimana, F., & Tarmo, A. P. (2022). Effectiveness of virtual laboratories in teaching and learning biology: A review of literature. International Journal of Learning, Teaching and Educational Research, 21(6), 1–17. https://doi.org/10.26803/ijlter.21.6.1
Chengere, A. M., Bono, B., Zinabu, S., & Jilo, K. W. (2025a). Enhancing secondary school students’ science process skills through guided inquiry-based laboratory activities in biology. PLOS ONE, 20, Article e0320692. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0320692
Chengere, A. M., Bono, B., Zinabu, S., & Jilo, K. W. (2025b). Impact of guided inquiry-based laboratory experiments on secondary school students’ attitudes toward biology in Ethiopia: A quasi-experimental study. PLOS ONE, 20. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0326278
Chicaiza, V. (2025). Inteligencia artificial y aprendizaje de idiomas: Personalización del aula de inglés a través de plataformas adaptativas. Revista Veritas de Difusão Científica, 6(2), 477–506. https://revistaveritas.org/index.php/veritas/article/view/643
Coenders, F., Gomes, N., Sayegh, R., Kinyanjui, I., Noutahi, A., & Madu, N. (2020). Class experiences with inquiry learning spaces in Go-Lab in African secondary schools. African Journal of Teacher Education, 9(2). https://doi.org/10.21083/ajote.v9i2.6270
Constantinou, C. P., Tsivitanidou, O. E., & Rybska, E. (2018). What is inquiry-based science teaching and learning? En O. E. Tsivitanidou, P. Gray, E. Rybska, L. Louca, & C. P. Constantinou (Eds.), Professional Development for Inquiry-Based Science Teaching and Learning (Contributions from Science Education Research, Vol. 5, pp. 1–23). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-319-91406-0_1
Cunningham, S. C., McNear, B., Pearlman, R. S., & Kern, S. E. (2006). Beverage-agarose gel electrophoresis: An inquiry-based laboratory exercise with virtual adaptation. CBE—Life Sciences Education, 5(3), 281–286. https://doi.org/10.1187/cbe.06-01-0139
de Jong, T., Linn, M. C., & Zacharia, Z. C. (2013). Physical and virtual laboratories in science and engineering education. Science, 340(6130), 305–308. https://doi.org/10.1126/science.1230579
Fajardo Lopez, C. E., Yagual Cedeño, L. L., Quezada Sanchez, C. F., Toapanta Guanoquiza, M. J., Moreira Velez, K. L., Sandra Veronica, L. P., & Bernal Parraga, A. P. (2024). El Papel de los Padres en la Educación Inicial: Estrategias Innovadoras para la Participación Familiar. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(4), 9881–9900. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.13139
Hurtado-Bermúdez, S., & Romero-Abrio, A. (2020). The effects of combining virtual laboratory and advanced technology research laboratory on university students’ conceptual understanding of electron microscopy. Interactive Learning Environments, 31(2), 1126–1141. https://doi.org/10.1080/10494820.2020.1821716
Husnaini, S. J., & Chen, S. (2019). Effects of guided inquiry virtual and physical laboratories on conceptual understanding, inquiry performance, scientific inquiry self-efficacy, and enjoyment. Physical Review Physics Education Research, 15(1), Article 010119. https://doi.org/10.1103/PhysRevPhysEducRes.15.010119
Jara Chiriboga, S. P., Troncoso Burgos, A. L., Ruiz Avila, M. M., Cosquillo Chida, J. L., Aldas Macias, K. J., Castro Morante, Y. E., & Bernal Párraga, A. P. (2025). Inteligencia Artificial y Aprendizaje Personalizado en Lenguas Extranjeras: Un Análisis de los Chatbots y los Asistentes Virtuales en Educación. Revista Científica de Salud y Desarrollo Humano, 6(1), 882–905. https://doi.org/10.61368/r.s.d.h.v6i1.515
Lai, T. L., Lin, Y., Chou, C. Y., & Yueh, H. P. (2021). Evaluation of an inquiry-based virtual lab for junior high school science classes. Journal of Educational Computing Research, 59(8), 1579–1600. https://doi.org/10.1177/07356331211001579
Lima, J. S., Molina-Granja, F., Lozada-Yanez, R., Velasco, D., Peñafiel, G. A., & Castelo, L. P. (2021, July). The importance of the digital preservation of data and its application in universities. In International Conference on Knowledge Management in Organizations (pp. 345–353). Springer International Publishing.
Mafarja, N., Zulnaidi, H., & Mohamad, M. M. (2025). Virtual learning environment to improve scientific literacy: A systematic review. Research in Science & Technological Education. https://doi.org/10.1080/02635143.2025.2547927
Mena Castillo, M. L., Iza Maigua, A. C., Bernal Parraga, A. P., & Lalangui Sandoval, J. A. (2026). Neurociencia de la lectura e inteligencia artificial: comparación del método fonológico y global en estudiantes con dislexia temprana. Tesla Revista Científica, 6(2), e696. https://doi.org/10.55204/trc.v6i2.e695
Moposita, D. A. M., Lima, J. C. S., & Paredes, C. R. L. (2021). Huertos urbanos: como estrategia de transición hacia el desarrollo urbano sostenible. Dominio de las Ciencias, 7(6), 1166–1181.
Muilwijk, S. E., & Lazonder, A. W. (2023). Learning from physical and virtual investigation: A meta-analysis of conceptual knowledge acquisition. Frontiers in Education, 8, Article 1163024. https://doi.org/10.3389/feduc.2023.1163024
Orden Guaman, C. R., Salinas Rivera, I. K., Paredes Montesdeoca, D. G., Fernandez Garcia, D. M., Silva Carrillo, A. G., Bonete Leon, C. L., & Bernal Parraga, A. P. (2024). Gamificación versus Otras Estrategias Pedagógicas: Un Análisis Comparativo de su Efectividad en el Aprendizaje y la Motivación de Estudiantes de Educación Básica. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(4), 9939–9957. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.13142
Papalazarou, N., Lefkos, I., & Fachantidis, N. (2023). The effect of physical and virtual inquiry-based experiments on students’ attitudes and learning. Journal of Science Education and Technology, 33, 349–364. https://doi.org/10.1007/s10956-023-10088-3
Pietarinen, T., Vauras, M., Laakkonen, E., Kinnunen, R., & Volet, S. (2018). High school students’ perceptions of affect and collaboration during virtual science inquiry learning. Journal of Computer Assisted Learning. https://doi.org/10.1111/jcal.12334
Quiroz Moreira, M. I., Mecias Cordova, V. Y., Proaño Lozada, L. A., Hernández Centeno, J. A., Chóez Acosta, L. A., Morales Contreras, A. M., & Bernal Parraga, A. P. (2024). Plataformas de Evaluación Digital: Herramientas para Optimizar el Feedback y Potenciar el Aprendizaje. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(5), 2020–2036. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.13673
Reyes, R. L., Isleta, K. P., Regala, J., & Bialba, D. M. R. (2024). Enhancing experiential science learning with virtual labs: A narrative account of merits, challenges, and implementation strategies. Journal of Computer Assisted Learning, 40, 3167–3186. https://doi.org/10.1111/jcal.13061
Rodríguez López, E. M., Bernal Parraga, A. P., Cuero González, O. V., Gavilanez González, L. C., & Merchán Ortiz, S. T. (2026). Gamification-Based Learning in EFL Classrooms: Effects on Motivation and Communicative Competence in Secondary Education. Prometeo Conocimiento Científico, 6(1), e125. https://doi.org/10.55204/pcc.v6i1.e125
Santillán Lima, J. C. (2013). Diseño de una infraestructura de telecomunicaciones que optimice el acceso a los servicios para el creciente tráfico de datos del campus la dolorosa de la Universidad Nacional de Chimborazo.
Santillán Lima, J. C., Llanga Vargas, A., Mayorga, W., & Valdiviezo, S. (2016). Evaluación del requerimiento tecnológico para servicios educativos, propuesta de infraestructura de red inalámbrica del Campus La Dolorosa de la Universidad Nacional de Chimborazo. II Congreso Internacional Educación Contemporanea, Calidad Educativa y Buen Vivir.
Santillán-Lima, J. C., Rocha-Jacome, C., Guerrero-Morejón, K., Llanga-Vargas, A., Vásconez-Barrera, F., & Molina-Granja, F. (2017). El impacto de los servicios de telecomunicaciones y las TICs en las necesidades de la educación superior. IV Congreso Internacional de Ciencia Tecnología Innovación y Emprendimiento CITE.
Serrano-Pérez, J. J., González-García, L., Flacco, N., Taberner-Cortés, A., García-Arnandis, I., Pérez-López, G., Pellín-Carcelén, A., & Romá-Mateo, C. (2021). Traditional vs. virtual laboratories in health sciences education. Journal of Biological Education, 57(1), 36–50. https://doi.org/10.1080/00219266.2021.1877776
Telenius, M., Yli-Panula, E., Vesterinen, V. M., & Vauras, M. (2020). Argumentation within upper secondary school student groups during virtual science learning: Quality and quantity of spoken argumentation. Education Sciences, 10(12), Article 393. https://doi.org/10.3390/educsci10120393
Tello Mayorga, L. E., Bowen Castro, D. J., Rosero Ubidia, A. M., Rea Elizalde, C. A., & Bernal Parraga, A. P. (2025). El papel del orientador educativo en la prevención del acoso escolar modelos de intervención basados en evidencia. ASCE, 4(3), 1089–1115. https://doi.org/10.70577/ASCE/1089.1115/2025
Torres Illescas, V., Villacrés Prieto, P., Román Cabrera, J., & Bernal Párraga, A. (2024). Charting the Path of Reading Development: A Study on the Importance and Effective Strategies for Reading in Early Ages Based on Technology. In O. Gervasi et al. (Eds.), Computational Science and Its Applications – ICCSA 2024 Workshops (Lecture Notes in Computer Science, Vol. 14820). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-031-65285-1_2
Troya Santillán, C. M., Bernal Párraga, A. P., Guaman Santillán, R. Y., Guzmán Quiña, M. de los A., & Castillo Álvarez, M. A. (2024). Formación docente en el uso de herramientas tecnológicas para el apoyo a las necesidades educativas especiales en el aula. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(3), 3768–3797. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i3.11588
Troya, B. N., Arzube, M. C., Arzube, D. M., Troya, C. M., Martínez, M. Y., Zapata, Y. F., & Bernal, A. P. (2024). Liderazgo Educativo Transformacional: Estrategias para Inspirar y Motivar a los Docentes en el Contexto Escolar. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(5), 2230–2246. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.13687
Villacreses Sarzoza, E. G., Nancy Maribel, M. C., Calderón Quezada, J. E., Víctor Gregory, T. V., Iza Chungandro, M. F., Tandazo Sarango, F. E., & Bernal Párraga, A. P. (2025). Inteligencia artificial: Transformando la escritura académica y creativa en la era del aprendizaje significativo. Revista Científica de Salud y Desarrollo Humano, 6(1), 1427–1451. https://doi.org/10.61368/r.s.d.h.v6i1.533
Wörner, S., Kuhn, J., & Scheiter, K. (2022). The best of two worlds: A systematic review on combining real and virtual experiments in science education. Review of Educational Research, 92(6), 911–952. https://doi.org/10.3102/00346543221079417
Yaule Chingo, M. B., Suarez Cobos, C. A., Dias Pilatasig, M. J., Olalla Faz, M. I., Zamora Batioja, I. J., Arequipa Molina, A. D., & Bernal Párraga, A. P. (2024). Análisis del Impacto de Estrategias de Inclusión en el Aprendizaje de Niños con Capacidades Especiales. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(4), 5408–5425. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.12757
Zambrano Vergara, B. J., Bernal Párraga, A. P., Nivela Cedeño, A. N., Garcia Jimenez, D. I., Guevara Guevara, N. P., & Bravo Alcívar, G. M. (2024). Estrategias de Gestión de Aula para Fomentar el Aprendizaje Autónomo en la Educación Inicial. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(3), 5379–5406. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i3.11745
Zamora Franco, A. F., Bernal Párraga, A. P., Garcia Paredes, E. B., Herrera Lemus, L. P., Camacho Torres, V. L., Simancas Malla, F. M., & Haro Cedeño, E. L. (2024). Estrategias para Fomentar la Colaboración en el Aula de Matemáticas. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(4), 616–639. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.12310
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