Aprendizaje basado en proyecto para fortalecer el pensamiento crítico en problemas de estequiometría

Authors

Jhony Cesar Muñoz Zambrano
Jesús Orley Reyes Ávila

Abstract

Introduction: The teaching of stoichiometry in high school faces challenges due to its abstract nature and disconnection from everyday reality, which limits the development of critical thinking. Project-Based Learning (PBL) emerges as a strategy to overcome rote learning. Materials and methods: A mixed-methods, descriptive, and correlational study with a non-experimental, cross-sectional design was conducted. The sample included 23 third-year high school students and 4 Chemistry teachers from the Augusto Solórzano Hoyos Educational Unit (Manabí, Ecuador), selected using non-probability convenience sampling. A diagnostic questionnaire, a critical performance observation rubric, a strategy categorization matrix, and an opinion scale were administered (Cronbach's alpha reliability = 0.79). Data processing was performed using SPSS v.26 and ATLAS.ti 8. Results: The greatest conceptual difficulty was the identification of the limiting item (65.2% in the pretest, reduced to 34.7% in the posttest; Wilcoxon p = 0.005). A medium level predominated in analysis (52.2%) and inference (43.5%), while evaluation showed a low level in 52.2%. The algorithmic strategy predominated in decision-making (43.5%); only 17.4% employed an analytical-synthetic strategy. Students and teachers positively valued PBL in terms of motivation (4.6/5) and autonomy (4.8/5). Four guidelines were proposed: socio-practical contextualization, technological mediation (PhET simulators), strengthening of evaluation and inference, and cognitive scaffolding. Discussion: The findings coincide with previous studies that identify the limiting item as the main cognitive barrier and indicate that evaluation is the least developed dimension of critical thinking in chemistry. Conclusions: PBL constitutes an ideal scenario for critical thinking, but its success depends on active teacher mediation that guides students to question their calculations through the use of the environment and technology as tools for constant validation.

References

Añapa Tapuyo, W. J., Pucuna Sapa, L. R., Villalva Heredia, C. I., & Silva Adriano, L. E. (2025). Tecnologías Emergentes en Educación: Aprendizaje Personalizado. Revista Scientific, 10(35), 297-320. https://doi.org/10.29394/Scientific.issn.2542-2987.2025.10.35.14.297-320

Area, M., & Adell, J. (2021). Tecnologías Digitales y Cambio Educativo. Una Aproximación Crítica. REICE. Revista Iberoamericana sobre Calidad, Eficacia y Cambio en Educación, 19(4), 83-96. https://doi.org/10.15366/reice2021.19.4.005

Bermúdez Mendieta, J. (2021). El aprendizaje basado en problemas para mejorar el pensamiento crítico: revisión sistemática. INNOVA Research Journal, 6(2), 77-89. https://doi.org/10.33890/innova.v6.n2.2021.1681

Castro-Valle, L. A., Terrones-Marrero, M. A., Duran-Llaro, K. L., & Oscar-Santiago, G. M. (2023). Estrategia aprendizaje basado en proyectos para desarrollar el pensamiento crítico en estudiantes de secundaria. Revista Arbitrada Interdisciplinaria KOINONIA, 8(2), 149-162. https://doi.org/10.35381/r.k.v8i2.2868

Centro de Investigación y Docencia en Educación. (2024). Declaración de Heredia: Principios sobre el uso de inteligencia artificial en la edición científica. Revista Electrónica Educare, 28, 1-10. https://doi.org/10.15359/ree.28-S.19967

Forero Palacio, N. (2023). Secuencia didáctica sobre Estequiometría para fortalecer la competencia de explicación de fenómenos.

Guevara Alban, G. P., Verdesoto Arguello, A. E., & Castro Molina, N. E. (2020). Metodologías de investigación educativa (descriptivas, experimentales, participativas, y de investigación-acción). Revista Recimundo, 4(3), 163-173. https://doi.org/10.26820/recimundo

Hernández Sampieri, R., Fernández Collado, C., & Baptista Lucio, P. (2018). Metodología de la investigación: Las rutas cuantitativa, cualitativa y mixta. McGraw-Hill.

Herrera, M. Á., Pesantez Reyes, M. U., & Zapata Marín, R. D. (2024). Pensamiento crítico y aprendizaje basado en proyectos: Un enfoque interdisciplinario. Revista Científica Multidisciplinar Ciencia y Descubrimiento, 2(1). https://doi.org/10.63816/dgepb583

Jara Contreras, J. E., Espinoza Romero, L. M., León Noles, F. A., & Tambaco Alencastro, E. P. (2025). El impacto del aprendizaje basado en proyectos (ABP) en el desarrollo del pensamiento crítico en educación básica. South Florida Journal of Development, 6(7), 1-17. https://doi.org/10.46932/sfjdv6n7-061

Landin García, M. E., Lima Balcázar, P. A., & Mena Gallardo, A. A. (2024). Aprendizaje Basado en Problemas en el Desarrollo de Habilidades de Pensamiento Crítico de los Estudiantes del Séptimo Ciclo de la Carrera de Pedagogía de las Ciencias Experimentales Química y Biología. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(2), 5856-5879. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i2.10991

León Castiblanco, D. I. (2026). Innovación pedagógica en la enseñanza de la química aplicada a la industria: estrategias metodológicas mediadas por entornos virtuales para la estequiometría y el balance de materia en el SENA.

López Falcón, A. L., & Ramos Serpa, G. (2021). Acerca de los métodos teóricos y empíricos de investigación: significación para la investigación educativa. Revista Conrado, 17(S3), 22-31. https://conrado.ucf.edu.cu/index.php/conrado/article/view/2133/2079

Meneses Rincon, F. L., & Topa Ruiz, D. I. (2025). Fortalecimiento de la competencia uso comprensivo del conocimiento científico a partir de una secuencia didáctica de estequiometría basada en la estrategia: Aprendizaje basado en problemas, y el uso del simulador PhET en estudiantes de grado décimo. https://hdl.handle.net/11227/19609

Miranda González, J. A. (2024). Enseñanza de la Estequiometría: vínculos entre teoría y entorno estudiantil. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 8(4), 848-862. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.12324

Rodríguez Arias, S. (2018). El aprendizaje basado en problemas como base para el desarrollo del pensamiento crítico en Química de 2º de Bachillerato [Tesis de maestría].

Rojas Sepúlveda, C. C. (2024). Estrategia Didáctica para Fortalecer el Aprendizaje de la Estequiometría mediante el uso de Simulaciones Virtuales en la Plataforma PhET a través del Aprendizaje Basado en Problemas de los Estudiantes de Grado Décimo de la Institución Educativa San Agustín. http://repositorio.unicartagena.edu.co

Romero Marín, D. (2022). Estrategias didácticas que contribuyan a la enseñanza de la química para mejorar la comprensión y desarrollo de cálculos en ecuaciones químicas y determinar las proporciones entre los reactivos y productos en los procesos químicos de interés industrial.

Roy-García, I., Rivas-Ruiz, R., Pérez-Rodríguez, M., & Palacios-Cruz, L. (2019). Correlación: No toda correlación implica causalidad. Revista Alergia México, 66(3), 354-360. https://doi.org/10.29262/ram.v66i3.651

Sánchez Medina, I. A. (2020). Aprendizaje basado en problemas (ABP) como estrategia para el aprendizaje de la estequiometría.

Trejos Rivera, J. A. (2021). Enseñanza de la estequiometria a través de UEPS basadas en la indagación y situaciones problema.

Villalobos Delgado, V., Ávila Palet, J. E., & Olivares O, S. L. (2016). Aprendizaje Basado en Problemas en Química y el Pensamiento Crítico en Secundaria. Revista Mexicana de Investigación Educativa (RMIE), 21(69), 557-581.

Vizcaíno Zúñiga, P. I., Cedeño Cedeño, R. J., & Maldonado Palacios, I. A. (2023). Metodología de la investigación científica: guía práctica. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 7(4), 9723-9762. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v7i4.7658