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Competencias digitales y aprendizaje visual de la Química en estudiantes de
Bachillerato
Digital competences and visual learning of Chemistry in High School students
Patricio Giler-Medina
1
0000-0001-9276-4638
1
Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí, Ecuador. patricio.giler@jm.uleam.edu.ec
Recepción: 12 de abril de 2023 / Aceptación: 01 de junio de 2023 / Publicación: 05 de julio de 2023
Citación/como citar este artículo: Giler-Medina, P. (2023). Competencias digitales y
aprendizaje visual de la Química en estudiantes de Bachillerato. ReHuSo, 8(2), 75-88.
https://doi.org/ 10.33936/rehuso.v8i2.5837
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Vol. 8 Núm. 2 (75-88): Julio – Diciembre 2023
rehuso@utm.edu.ec
Universidad Técnica de Manabí
DOI: 10.33936/rehuso.v8i2.5837
Resumen
El objetivo de la investigación fue proponer una ruta metodológica en la aplicación de
competencias digitales en el aprendizaje visual de la Química en estudiantes de Bachillerato
de la Unidad Educativa Fiscomisional Juan Montalvo, del Cantón Manta en Ecuador, en el
período escolar 2022 – 2023. El uso responsable de las tecnologías y la capacidad efectiva de
entender, elaborar y compartir diagramas y gráficos se presentó como una limitante en el
aprendizaje visual en la asignatura Química. Se empleó el enfoque cuantitativo en conjunto
con la investigación de campo en la metodología de la presente investigación. Se utilizó el
método inductivo y la revisión bibliográfica. Se aplicó como instrumentos de investigación
una encuesta y una prueba metacognitiva en estudiantes del tercer año de bachillerato general
unificado. Los resultados indicaron que los estudiantes que utilizaron las TICs, a partir de una
ruta metodológica con enfoque en las competencias digitales y el estilo de aprendizaje visual,
mejoraron su desempeño académico a corto plazo. Finalmente, se concluyó que la formación
en competencias digitales, y su interrelación con el aprendizaje visual, promovió un mejor
entendimiento entre teoría, experimentación y formulación en la asignatura Química.
Palabras clave:
Competencias digitales; aprendizaje visual; Química; ruta metodológica; TICs.
Abstract
The objective of the research was to propose a methodological route in the application of
digital competences in the visual learning of Chemistry in high school students of the Juan
Montalvo Fiscomisional Educational Unit, of the Manta Canton in Ecuador, in the 2022-2023
school period. The responsible use of technologies and the effective ability to understand,
elaborate and share diagrams and graphs is presented as a limitation in visual learning in the
Chemistry subject. The quantitative approach was used in conjunction with field research in
the methodology of this research. The inductive method and the bibliographic review were
used. A survey and a metacognitive test were applied as research instruments in students of
the third year of the unified general high school. The results indicated that the students who
used ICTs, based on a methodological route with a focus on digital competences, and the
visual learning style, improved their academic performance in the short term. Finally, it was
concluded that the training in digital competences, and its interrelation with visual learning,
promoted a better understanding between theory, experimentation and formulation in the
Chemistry subject.
Keywords:
Digital competences; visual learning; Chemistry; methodological route; ICTs.
Patricio Giler Medina. Competencias digitales y aprendizaje visual de la Química en estudiantes de
Bachillerato.
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Introducción
La presente investigación plantea un estudio práctico y metodológico sobre del desarrollo de
las competencias digitales y cómo esta variable influye en el aprendizaje visual de la
asignatura Química en el nivel de estudio Bachillerato en el sistema educativo ecuatoriano. Se
plantea su relevancia en la elaboración final de una ruta metodológica aplicable en el ámbito
virtual y presencial de aprendizaje, enfatizando en la necesidad de reflexionar y regular sobre
qué y cómo se aprende.
Experiencias previas, como en Brovelli-Sepúlveda et al. (2018, p.105) señalan que la
utilización de TICs mediante herramientas digitales, recursos web y plataformas educativas
promueven procesos de interés y motivación escolar, y en Gonzaga et al (2021, p. 20), sobre
los procesos efectivos de aprendizaje basados en el autocontrol, señalando, además que, la
principal dificultad está en la poca la disponibilidad de acceso al internet.
El aprendizaje visual, desde la perspectiva de estilos de aprendizajes, propone diversas
estrategias de aprendizaje centradas en el estudiante y en los procesos de asimilación,
comprensión, expresión y reflexión del conocimiento, enfatizando lo visual como una
interpretación sensorial acorde a las experiencias de aprendizaje. (Díaz, 2012, p. 9).
Las metodologías no tradicionales de aprendizaje visual en las Ciencias Naturales han
promovido diversos espacios de democratización y adaptación estudiantil, de esta forma
procesos inductivos, deductivos, reflexivos y participativos toman relevancia en la educación
a distancia en un contexto de pandemia y postpandemia por COVID-19 (Tirado-Olivares et
al., 2021, p.207). Además, como manifiestan Largo-Taborda et al. (2022, p. 281), la
modificación de las experiencias de trabajo presencial a programas virtuales y a distancia
significó la mediación tecnológica.
Se produce entonces una nueva producción e integración de enseñanzas multimodales y
mediadas por TICs, y más profundamente frente a la sensibilización y adquisición del
pensamiento computacional (Téllez-Ramírez, 2019, p. 31). En este sentido, como indican
Becerra et al. (2020, p. 134), la continuidad de procesos de enseñanza – aprendizaje, a pesar
de la disminución de espacios de interacción socioculturales, derivó en la consolidación del
uso de las TICs en la educación remota y que se espera migre y permanezca en los espacios
presenciales de educación.
El desarrollo de prácticas en Química es un eje central que se potencia desde el uso de las
TICs y su carácter de mantener la atención mediante presentaciones digitales (Balverdi et al.,
2020, p. 25). La simulación virtual en Química es una herramienta pedagógica que conlleva a
momentos de aprendizaje, siendo una ruta alternativa frente a la disminución de la interacción
entre estudiantes y profesores, como señalan Delgado-Pérez et al. (2021, p. 20).
Con respecto a la problemática de investigación, se presentó que la incomprensión en el uso
responsable de las tecnologías y el desinterés en los procesos efectivos de entender, elaborar
y compartir diagramas y gráficos, son condiciones limitantes en el aprendizaje visual en la
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asignatura Química, ocasionando desmotivación y desregulación de los procesos de
aprendizaje. Conforme a los señalado, se adoptó un enfoque metacognitivo en la investigación
y resolución del problema.
Finalmente, se estableció como objetivo proponer una ruta metodológica en la aplicación de
competencias digitales en el aprendizaje visual de la Química en estudiantes de Bachillerato,
de la Unidad Educativa Fiscomisional Juan Montalvo, del Cantón Manta en Ecuador, en el
primer quimestre del período escolar 2022 – 2023.
1.1. Competencias digitales.
Como señala Levano-Francia (2019), “el efecto del empleo de las nuevas tecnologías ha
generado nuevos mecanismos de interactividad en la sociedad” (p. 575), y se interpreta como
una incidencia en las perspectivas de la función docente en el siglo XXI, es decir, las
capacidades de innovación, diseño y gamificación, y en este sentido, también de los
estudiantes.
Acorde a lo establecido por el Ministerio de Educación del Ecuador (2021), las competencias
digitales son parte del pensamiento computacional y se definen como:
“Un conjunto de conocimientos y habilidades que facilitan el uso responsable de los
dispositivos digitales, de las aplicaciones tecnológicas para la comunicación y de las redes
para, de esta forma, acceder a la información y llevar a cabo una gestión adecuada de estos
dispositivos” (p. 8).
El uso de las TICs en Química, y sus procesos de adquisición de conocimientos durante y
después de la pandemia por COVID-19, es una de las partes centrales en el desarrollo de las
competencias digitales, por su aplicación no restrictiva y dinámica, las nuevas perspectivas de
diálogo y canales de comunicación, el entendimiento de procesos y algoritmos, la simulación
y motivación académica (Becerra et al., 2020, p. 134).
Cabe señalar que los contenidos se han digitalizado, pero no significa su virtualización, es
decir, el aprendizaje en red necesita de habilidades específicas y complejas que se engloban
bajo la concepción de competencias digitales en la sociedad del conocimiento y la variedad
de adaptaciones que conllevan los estilos de aprendizaje (Almenara & Llorente Cejudo, 2008,
p. 11).
1.2. Aprendizaje visual.
Acorde a Carretero (2020), considerando la diversidad de estímulos sensoriales o sensitivos
que hacen parte y enriquecen las experiencias cotidianas y fomentan la relación entre seres
humanos con su entorno, puede tenerse en cuenta al ámbito visual como “uno de los estilos
básicos de aprendizaje” (p. 13).
El lenguaje visual se desarrolla desde parámetros de comprensión e interpretación de imágenes
y la organización gráfica de la información (Acaso, 2006). Este lenguaje y estilo de
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Bachillerato.
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aprendizaje, desde la perspectiva de las inteligencias múltiples (Gardner, 2019), conlleva a
una capacidad de abstracción visoespacial, es decir, existe una relación directa entre lo visual
y lo espacial, y en forma más amplia con lo lingüístico en la capacidad de expresar lo que se
percibe de la realidad desde el mundo visual.
Díaz (2012, p. 9), señala que el aprendizaje visual posee características dominantes de
pensamiento – acción, como: pensamiento basado en imágenes, y una preferencia por sobre la
lectura monótona; simultaneidad, y no secuenciado obligatoriamente; necesidad constante de
mirar y ser mirados, manteniendo un contacto visual sostenido en el acto de comunicación.
Urzúa et al (2020, p. 17), destacan en este sentido, que el aprender en las ciencias
experimentales, especialmente de la Química, cambió de una perspectiva tradicionalista con
poca incidencia en el uso de TICs hacia un aprendizaje constructivista, significativo, mediado
por TICs, de aula invertida, entre muchos otros, acorde a las realidades y experiencias
profesionales en cada institución.
Metodología
Se empleó principalmente el enfoque cuantitativo en conjunto con la investigación de campo
en la metodología de la presente investigación. Se analizó cuantitativamente la información
mediante el uso de la estadística descriptiva a partir de la información recolectada de los
instrumentos de investigación. Se consideró en la investigación de campo la interpretación de
la realidad de hecho de estudio, considerando como variable independiente a las competencias
digitales, y como variable dependiente al aprendizaje visual, en Química.
La delimitación espacial correspondió a la Unidad Educativa Fiscomisional Juan Montalvo,
del Cantón Manta en Ecuador. La delimitación temporal se estableció en el primer quimestre
del período escolar 2022 – 2023. El sentido de la investigación consideró el aprendizaje en la
Química, acorde a los lineamientos de la educación ecuatoriana en el marco del Currículo
Priorizado con énfasis en competencias comunicacionales, matemáticas, digitales y
socioemocionales (Ministerio de Educación, 2021). La población total considerada fue de 110
estudiantes de tercer año de bachillerato general unificado.
Se sustentó teóricamente el estudio de las variables mediante una revisión bibliográfica en
base de datos científicas como Google Académico y Scielo. Se utilizó el método inductivo
mediante la esquematización de la investigación en cuatro pasos: diagnóstico de la situación
inicial; aplicación de herramientas pedagógicas (TICs); evaluación y análisis de resultados; y,
generalización del proceso en una ruta metodológica.
Se utilizó una planificación docente en Química para el tercer curso de bachillerato (Ministerio
de Educación, 2021), que enfatizó las competencias digitales mediante uso de las TICs desde
la perspectiva del aprendizaje visual en tres momentos de aprendizaje: activación de
conocimientos, donde se utilizó imágenes y videos; consolidación, utilizando la pizarra digital
para elaborar organizadores gráficos, y laboratorios virtuales, para simular condiciones de
experimentación controladas; evaluación, mediante simuladores y formularios en línea.
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Se utilizó el sistema de videoconferencia ZOOM y como recurso principal, en forma
permanente, una pizarra digital con su aplicación de escritura integrada; y, como recursos
virtuales: el sitio web YouTube, el simulador interactivo PHET de la Universidad de Colorado
– Boulder y el laboratorio virtual de Hurtado-Fernández situado en Blogger.com.
Se aplicó como instrumentos de investigación: una encuesta aplicada en los estudiantes,
empleando la escala Likert de frecuencia: siempre; a veces; y nunca; y, una prueba
metacognitiva al término del proceso de enseñanza – aprendizaje en la asignatura Química,
que evaluó los procesos de recuperación de conocimientos y comprensión, empleando una
escala cuantitativa del 1 al 10.
Por último, se sistematizó los resultados a través de la elaboración de la propuesta de ruta
metodológica establecida en el objetivo de la investigación, la jerarquización de la taxonomía
de Bloom en actividades digitales (Cuenca et al., 2021), el sistema cognitivo y socioformativo
de la taxonomía de Marzano (Sánchez-Contreras, 2018), y las propuestas de Atonal (2020),
Gutiérrez de Blume (2021), y, Vélez y Ruíz (2021).
Resultados
Se inició el proceso de recolección de datos con el establecimiento del primer objetivo de
investigación: identificar el tipo de utilización de dispositivos digitales y aplicaciones
tecnológicas en actividades escolares de la asignatura Química. Se utilizó una encuesta
aplicada en estudiantes. Se muestran los resultados en la figura 1.
Fig. 1: Dispositivos digitales y aplicaciones tecnológicas en actividades escolares.
Fuente: Elaboración propia.
Como se observa, existe una elevada utilización de dispositivos digitales y aplicaciones
tecnológicas que sobrepasa el 50% en la opción a veces en: realización de tareas (54.54%);
REALIZACIÓN DE
TAREAS
REFUERZO
ACADÉMICO
AUTOAPRENDIZAJE
SIEMPRE
40.91% 30% 21.82%
A VECES
54.54% 53.63% 62.73%
NUNCA
4.55% 16.37% 15.45%
0.00%
10.00%
20.00%
30.00%
40.00%
50.00%
60.00%
70.00%
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refuerzo académico (53.63%); y, autoaprendizaje (62.73%). Se destaca del proceso de análisis
de limitaciones en el objetivo establecido que, por lo menos 1 de cada 10 alumnos, no tiene
acceso permanente a dispositivos móviles de uso personal en su hogar.
Respecto al proceso de evaluación de aprendizajes en el aula, se estableció el segundo objetivo
de investigación: valorar la aplicación de competencias digitales para fomentar el aprendizaje
visual en la asignatura Química. Se utilizó una prueba metacognitiva en estudiantes que
recibieron clases con el uso de pizarra digital, recursos audiovisuales en YouTube, formularios
evaluativos en línea y laboratorios virtuales. Se muestran los resultados en diagrama de
correlación en la figura 2.
Fig. 2: Relación entre procesos de recuperación de conocimientos y comprensión
Fuente: Elaboración propia.
Como se visualiza, la correlación entre los resultados de aprendizaje en el nivel cognitivo de
Conocimientos requeridos y Comprensión muestra que en ambos casos existe una mayor
densidad de estudiantes que superan la escala cualitativa de 5.00/10.00 puntos. Se destaca del
proceso de análisis de limitaciones en el objetivo establecido que la media aritmética en
actividades de Conocimientos requeridos es de 8.12/10.00 puntos y en actividades de
Comprensión es de 8.16/10.00 puntos.
Respecto al desarrollo de competencias digitales en el aula, se estableció el tercer objetivo de
investigación: relacionar el uso de la pizarra digital y TICs en el aprendizaje visual en
estudiantes de la asignatura Química. Se empleó una prueba metacognitiva en estudiantes que
reciben clases en salones con pizarras digitales y tienen acceso a recursos virtuales. Se
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muestran los resultados en la tabla 1.
Tabla 1: Uso de la pizarra digital y TICs en el aprendizaje visual de estudiantes
APRECIACIONES
FRECUENCIA
PORCENTAJE
(%)
Permite el uso de plataformas y aplicaciones virtuales
que motivan las clases.
41
37.27
Mejora el entendimiento de gráficas y formulaciones
químicas.
32
29.09
Mejora procesos de investigación y realización de
actividades autónomas en clases.
19
17.27
Mejora la explicación del docente mediante
organizadores gráficos y diagramas.
18
16.37
TOTAL
110
100.00
Fuente: Elaboración propia.
Como se aprecia, el 37.27% de los estudiantes percibe que la utilización de la pizarra digital
y el uso general de las TICs en las clases de Química los motiva y permite la implementación
de entornos diferentes a los presenciales como plataformas y aplicaciones virtuales.
Otro de los beneficios percibidos es la mejora en el entendimiento de gráficas y formulaciones
químicas (29.09%) considerando que el aprendizaje de nomenclaturas en Química se relaciona
con la interpretación molecular (formula química).
Se finaliza este apartado indicando que se evaluó el proceso considerando los indicadores de
evaluación de la asignatura Química establecidos en el Currículo Priorizado con énfasis en
competencias comunicacionales, matemáticas, digitales y socioemocionales (Ministerio de
Educación, 2021). Los indicadores fueron: I.CN.Q.5.7.1; I.CN.Q.5.8.1; I.CN.Q.5.9.1; y,
I.CN.Q.5.9.2.
Discusión
Las competencias digitales, en la asignatura Química, promueven espacios de diálogo y
participación entre estudiantes, motivando el trabajo remoto entre pares y mejora la aptitud
frente al aprendizaje (Brovelli-Sepúlveda et al., 2018, p.105), atrayendo y reteniendo la
atención cuando se utiliza, principalmente en modelos inductivos e invertidos, las
presentaciones digitales (Balverdi et al., 2020, p.25).
Las TICs han permitido encontrar soluciones nuevas frente a las percepciones y dificultades
comunes en el aprendizaje tradicionalista (Contreras et al., 2020, p. 80); parte de estas
soluciones han sido la educación remota y luego por videoconferencias, y en este sentido, el
aprendizaje visual es el que mayor incidencia ha tenido. Este cambio de paradigma educativo,
como manifiestan Largo-Tabarda et al. (2022), abordó “competencias a partir de la
implementación de diferentes mediaciones y estrategias pedagógicas” (p. 282), y que significó
una mayor exposición a estímulos visuales.
Patricio Giler Medina. Competencias digitales y aprendizaje visual de la Química en estudiantes de
Bachillerato.
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El uso de las TICs, y en sentido específico el internet y dispositivos móviles, ha captado la
atención de los estudiantes de bachillerato, como herramientas de ayuda en la realización de
tareas o actividades académicas, principalmente en trabajos que requieren el uso de
herramientas ofimáticas como WORD, EXCEL y POWERPOINT, pero también de edición
de imágenes, audio y video.
La utilización de TICs en el aprendizaje visual ha permitido un acercamiento entre discentes
y docentes en el contexto postpandemia COVID-19, es así como, el uso de laboratorios y
simuladores virtuales (PhET) fomentó la atención en el aprendizaje de la Química, que, como
indican Delgado-Pérez et al. (2021, p. 20), es necesario de una secuenciación didáctica para
entender los algoritmos que se presentan en simuladores virtuales como en PhET de la
Universidad Colorado-Boulder.
Los entornos virtuales de aprendizaje en la institución educativa utilizaron el sistema de
videoconferencia ZOOM y la pizarra digital, como una combinación permanente entre
espacios virtuales y presenciales acorde a las situaciones de aprendizaje en un contexto de
emergencia sanitaria por el COVID-19. En este sentido, la percepción de acercamiento entre
recursos digitales y las TICs, y los diversos contenidos en red, mejoran la calidad del
aprendizaje (Becerra et al., 2020), potenciando cualidades de autorregulación en contextos de
reflexión y pensamiento computacional.
Del análisis de la relación entre los conocimientos requeridos y la habilidad de comprensión,
como se estableció en la figura 2, se fundamentó su interpretación en un sentido cualitativo
acorde a los parámetros de evaluación del sistema educativo ecuatoriano (Subsecretaría de
Apoyo, Seguimiento y Regulación de la Educación - Subsecretaría de Fundamentos
Educativos, 2016, p. 8), y se interpreta que los estudiantes o “están próximos a alcanzar los
aprendizajes requeridos” o “alcanzan los aprendizajes requeridos”.
4.3. Propuesta y Limitaciones
Conforme la sistematización del análisis y la discusión de resultados, se desarrolló el objetivo
de investigación: proponer una ruta metodológica en la aplicación de competencias digitales
en el aprendizaje visual de la Química en estudiantes de Bachillerato. Se empleó el proceso
metacognitivo y las bases teóricas del estilo de aprendizaje visual en la elaboración de una
ruta metodológica aplicada para la asignatura Química. Se muestra la ruta metodológica en la
figura 3.
La ruta metodológica hace uso de la sistematización del proceso de enseñanza – aprendizaje
descrito en la taxonomía de Bloom (Cuenca et al., 2021) y en la taxonomía de Marzano
(Sánchez-Contreras, 2018), además de las experiencias de aprendizaje visual y multimedia en
Química (Raviolo, 2019). En otro sentido, en lo que se refiere a la generalización de las
limitaciones, que condicionaron el desarrollo de la presente investigación, se determinó:
▪ Primero, el tamaño de la población es reducido en comparación con el universo de
instituciones educativas en el sistema educativo ecuatoriano;
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▪ Segundo, los estudiantes participantes son nativos tecnológicos y han normalizado el
uso de las TICs, especialmente, luego del aprendizaje desde casa en la pandemia por
COVID-19;
▪ Tercero, el desarrollo de competencias digitales presenta desafíos en cuanto a buenas
actitudes y ética en el uso de las TICs, que deberán ser abordados en estudios
posteriores;
▪ Cuarto, el aprendizaje visual en Química se condiciona a los hábitos y contextos
propios de cada estudiante, por lo que el estudio de las realidades educativas deberá
ser cuantificado en futuras investigaciones; y,
▪ Quinto, la ruta metodológica planteada no consideró la minimización de distracciones
en el estudiantado, condicionando su aplicabilidad en los entornos tanto de la
educación virtual, a distancia o en la modalidad presencial, posterior a la pandemia por
COVID-19.
Fig. 3: Ruta metodológica de aprendizaje visual en la asignatura química.
Nota: Elaboración propia, basada en la realidad educativa y en las propuestas de Atonal
(2020), Gutiérrez de Blume (2021), y, Vélez y Ruíz (2021).
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Bachillerato.
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Conclusiones
La utilización de dispositivos digitales y aplicaciones tecnológicas en actividades escolares
apoya la realización de tareas y los procesos de control y retroalimentación de contenidos en
el uso de las TICs. Luego del período de pandemia por COVID-19, se incrementó el empleo
de tecnologías y plataformas educativas (Corral & Corral, 2020), y se ha convertido en un
nuevo entorno socioeconómico para los estudiantes de bachillerato como nativos digitales.
Respecto a la aplicación de competencias digitales para fomentar el aprendizaje visual, se
obtuvo que los metacognitivos en Química mejoran significativamente cuando la metodología
de aprendizaje visual utiliza las TICs. Se contempló la autorregulación del aprendizaje
mediando por herramientas digitales y videoconferencias con la finalidad de evitar
distracciones (Reinoso-González, 2020), principalmente en la recuperación y comprensión de
contenidos, gráficas y diagramas.
Con relación al uso de la pizarra digital y TICs en el aprendizaje visual en estudiantes, se
registró que la percepción estudiantil se enfoca en dos aspectos, el primero, respecto a la
motivación por el empleo de plataformas y aplicaciones que dinamizan el aprendizaje, y el
segundo, por la capacidad de entender formulaciones Química desde una nueva perspectiva
fundamentada en la manipulación de herramientas digitales.
La formación en competencias digitales, y su interrelación con el aprendizaje visual, promovió
un mejor entendimiento entre teoría, experimentación y formulación en la asignatura Química.
Las actividades desarrolladas fueron diseñadas con la finalidad de conectar el conocimiento
previo de las Ciencias Naturales en la Educación Básica con el aprendizaje visual de las
destrezas en Química en el Bachillerato.
Finalmente, de las experiencias en el empleo de competencias digitales en el aprendizaje
visual, se propuso una ruta metodológica cuya base es la reflexión metacognitiva y los
estímulos visuales, considerando las habilidades para el aprendizaje en Química: resolución
de problemas, identificación gráfica, organización de ideas y experimentación en laboratorios
virtuales.
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Contribución de autores
El autor declara que el 100% del manuscrito de investigación es de su autoría.
Agradecimientos
El autor agradece a la Unidad Educativa Fiscomisional Juan Montalvo, del cantón Manta, por
la apertura en el desarrollo de la presente investigación.
Conflicto de intereses
El autor declara que no existe conflicto de interés entre los autores y revisores.
