Problem-Based Learning and its incidence in the teaching-learning process of Chemistry
DOI:
https://doi.org/10.29166/catedra.v8i2.7915Keywords:
ABPr, teaching, Chemistry, educational intervention, academic performanceAbstract
This research is based on the ongoing search for methodologies that streamline learning, with a specific focus on problem-based learning (PBL) as a key pedagogical challenge to ensure meaningful knowledge acquisition and competency development in students. The methodological strategy was integrated into microcurricular planning, organizing disciplinary knowledge so that students could identify problems relevant to their educational context. Through collaborative group discussion, they formulated conjectures, conducted independent research, and strengthened their capacity to synthesize and disseminate findings for decision-making. The main objective of this study is to analyze the impact of Problem-Based Learning on the Chemistry learning process. To this end, the academic performance of students who implemented PBL was compared with those who followed a traditional methodology. A quantitative approach with a quasi-experimental design was adopted, with a sample of 62 participants: 31 in the experimental group and 31 in the control group. These students were in their first year at the Ciudad de Cuenca High School during the 2023-2024 school year and were administered pre- and post-tests, as well as a satisfaction survey. The results of the control group revealed that the majority of students had good average grades, while a smaller number achieved very good average grades. In contrast, the performance of the experimental group was very good, with 100% of the 31 students achieving this grade. It is concluded that the implementation of Problem-Based Learning favors the development of disciplinary competencies with a collaborative approach, conflict resolution, and decision-making in students.
Downloads
References
Barbieri, G., Sanchez-Londoño, D., Cattaneo, Fumagalli, L., y Romero, D. (2020). A case study for problem-based learning education in fault diagnosis assessment. IFAC-PapersOnLine, 53(3), 107-112. https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2020.11.017
Benoit, C. G. (2021). El trabajo colaborativo como estrategia didáctica para la producción de textos escritos. Praxis & Saber, 12(30), 1-17. https://doi.org/10.19053/22160159.v12.n30.2021.11930
Bueno, P. M. (2018). Aprendizaje basado en problemas (ABP) y habilidades de pensamiento crítico ¿una relación vinculante? Revista Electrónica Interuniversitaria de formación del profesorado, 21(2), 91-108. https://revistas.um.es/reifop/article/view/323371
Carneiro, D. (2023). Aprendizaje basado en problemas en la educación básica. Prometeica - Revista De Filosofía Y Ciencias, 27 (27), 586-594. https://philpapers.org/rec/CARAAB-11
Castillo, H. (2021). Estrategia aprendizaje basado en problemas para el desarrollo de capacidades investigativas. Polo del Conocimiento: Revista científico-profesional, 6(9), 2478-2492. https://polodelconocimiento.com/ojs/index.php/es/article/view/3178
Cornejo-Sanabria, A., y Carpio-Quesada, S. (2023). Diseño universal de los aprendizajes y su efecto en las competencias del pensamiento crítico: Un estudio de caso en los estudiantes de décimo año de secretariado ejecutivo del Colegio Técnico Profesional de Orosi, periodo 2021 [Tesis de licenciatura, Universidad Nacional de Costa Rica]. Repositorio Institucional UNA https://repositorio.una.ac.cr/server/api/core/bitstreams/cf872ae4-fe7d-4681-9a44-7b4d200536b7/content
Coronel, A. E., Gamarra, H. C., Huarez, P. C., Faustino, M. A. y Collazos, E. (2023). El uso del Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) en la educación superior. Revista EDUCA UMCH, (21), 33 -50. https://doi.org/10.35756/educaumch.202321.253
Cuenca, A., Álvarez, M., Ontaneda, L., Ontaneda, E., y Ontaneda, S. (2021). La Taxonomía de Bloom para la era digital: actividades digitales docentes en octavo, noveno y décimo grado de Educación General Básica (EGB) en la Habilidad de «Comprender». Espacios, 42(11), 11-25. https://revistaespacios.com/a21v42n11/a21v42n11p02.pdf
Dasgupta, A. (2020). Integrated Learning: Need of the Hour in Medical Education [Aprendizaje integrado: su aplicación en la Educación Médica]. Revista médica de Bengala. 6(3), 62-66. https://www.apibpj.com/doi/BPJ/pdf/10.5005/jp-journals-10070-6127
España, Y. I., y Vigueras, J. A. (2021). La planificación curricular en innovación: elemento imprescindible en el proceso educativo. Revista Cubana de Educación Superior, 40(1), 1-17. http://www.innovacioneducativa.unam.mx:8080/jspui/handle/123456789/5556
Fernández-Jiménez, C., López-Justicia, M. D., Fernández, M., y Polo, M. T. (2014). Problem-Based Learning as a way to teach Education students how to support people with disabilities. Profesorado, Revista de Currículum y Formación del Profesorado, 18(2), 335-352. https://revistaseug.ugr.es/index.php/profesorado/article/view/19252
Flores, E. M., Mendoza, D. J., y Revilla, S. L. (2020). Estrategias didácticas para el fortalecimiento del lenguaje de la química en estudiantes de bachillerato [Teaching strategies for strengthening the language of chemistry in high school students]. Revista de Investigación Científica TSE DE, 3(2), 1-27 https://tsachila.edu.ec/ojs/index.php/TSEDE/article/view/50
Freire, M. L. L., Freire, M. A. L., Ruiz, G. M. H., y Cárdenas, F. E. L. (2021). La Enseñanza de fracciones utilizando la metodología del aprendizaje basado en problemas. Dominio de las Ciencias, 7(3), 498-512. https://dominiodelasciencias.com/ojs/index.php/es/issue/view/57
Freund, D., Iñesta, A., y Castello, M. (2022). Tourism for all. Educating to foster accessible accommodation [Turismo para todos. Educar para fomentar el alojamiento accesible]. Revista de formación en hostelería, ocio, deporte y turismo, 30. 1-13. https://doi.org/10.1016/j.jhlste.2022.100370
Galindo-Domínguez, H. (2020). Estadística para no estadísticos: Una guía básica sobre la metodología cuantitativa de trabajos académicos. Editorial Área de Innovación y Desarrollo,S.L. https://doi.org/10.17993/EcoOrgyCso.2020.59
González, O. H. (2021). Aproximación a los distintos tipos de muestreo no probabilístico que existen. Revista Cubana de Medicina General Integral, 37(3), 1-4.
Guamán, V., y Espinoza, E. (2022). Aprendizaje basado en problemas para el proceso de enseñanza-aprendizaje. Re. Revista Universidad y Sociedad, 14(2), 124-131. https://rus.ucf.edu.cu/index.php/rus/issue/view/74
Hernández, R., y Moreno, S. M. (2021). El aprendizaje basado en problemas: una propuesta de cualificación docente. Praxis & Saber, 12(31), 1-16. https://doi.org/10.19053/22160159.v12.n31.2021.11174
Hernández-Sampieri, R., y Mendoza, C. (2018). Metodología de la Investigación. Las rutas cuantitativas, cualitativas y mixtas. McGraw-Hill Interamericana Editores, S.A. de C. V.
Hmelo-Silver, C. E. (2004). Problem-based learning: What and how do students learn? [Aprendizaje basado en problemas: ¿Qué y cómo aprenden los alumnos?] Educational psychology review, 16(3), 235-266. https://doi.org/10.1023/B:EDPR.0000034022.16470.f3
Lee, N., y Jo, M. (2023). Exploring problem-based learning curricula in the metaverse: Hospitality students’ perspectives [Exploración de los planes de estudio de aprendizaje basado en problemas en el metaverso: La perspectiva de los estudiantes de hostelería]. Revista de formación en hostelería, ocio, deporte y turismo, 32, 1-13. https://doi.org/10.1016/j.jhlste.2023.100427
Liu, Y., y Pasztor, A. (2022). ffects of problem-based learning instructional intervention on critical thinking in higher education: A meta-analysis. [Efectos de la intervención instruccional de aprendizaje basado en problemas sobre el pensamiento crítico en la educación superior: Un meta-análisis]. Thinking Skills and Creativity, 45, 1-21. https://doi.org/10.1016/j.tsc.2022.101069
Manobanda, L., Vásquez, R., García, N., y Rumiguano, D. (2022). Aprendizaje basado en proyectos como estrategia en la planificación microcurricular de docentes del bachillerato técnico. Ciencia Latina: Revista Científica Multidisciplinar, 6(5), 169-187. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v6i5.3067
Márquez, R., Barrios, N., Vera, R. E., Méndez, M. E., Tolosa, L., Zambrano, F., y Li, Y. (2023). A perspective on the synergistic potential of artificial intelligence and product-based learning strategies in teaching bio-based materials[ Una perspectiva sobre el potencial sinérgico de la inteligencia artificial y las estrategias de aprendizaje basadas en productos en la enseñanza de materiales de base biológica]. Education for Chemical Engineers,, 44, 164-180.
Meriño, F., Cabezas, M., y Semanat, Y. (2024). La competencia investigativa: su impacto en el estudiante universitario. Arrancada, 24(48), 195–203. https://revistarrancada.cujae.edu.cu/index.php/arrancada/article/view/686
Ministerio de Educación. (2016). Currículo de los niveles de educación obligatoria. Ministerio de Educación.
Morinigo, C., y Fenner, I. (2021). Teorías del aprendizaje. Minerva Magazine of Science, 9(2), 1-36. https://www.minerva.edu.py/articulo/374/
Mosquera, C. (2021). Desarrollo de la Didáctica en el Pensamiento Crítico de los Procesos de Enseñanza-Aprendizaje con estudiantes de una institución educativa en Colombia—2020 [Tesis doctoral, Universidad Privada Norbert Wiener]. Repositorio Institucional UPNW. https://repositorio.uwiener.edu.pe/entities/publication/e132a467-d480-43a3-bb57-cfdc6100a5e5
Mosquera, C. M. (2024). La teoría del desarrollo cognitivo de Jean Piaget: ¿Un anacronismo en la era digital? La Tuerka, 1(1), 46-48. https://hemeroteca.unad.edu.co/index.php/latuerka/article/view/8583/7688
Okolie, U. C., Elom, E. N., Igwe, P. A., Binuomote, M. O., Nwajiuba, C. A., y Igu, N. C. N. (2021). Improving graduate outcomes : Implementation of problem-based learning in TVET systems of Nigerian higher education [Mejora de los resultados de los graduados: Implantación del aprendizaje basado en problemas en los sistemas de EFTP de la enseñanza superior nigeriana]. Enseñanza superior, formación profesional y aprendizaje basado en el trabajo, 11(1), 92–110. https://doi.org/10.1108/HESWBL-12-2018-0140
Ortega-Sánchez, D. (2023). ¿Cómo investigar en Didáctica de las Ciencias Sociales. Fundamentos metodológicos, técnicas e instrumentos de investigación. Octaedro https://octaedro.com/wp-content/uploads/2023/05/9788419690203.pdf
Parra-Campoverde, B. S., Padilla-Cáceres, J. E., y Reyes-Suarez, K. R. (2022). El Aprendizaje Basado en Problemas en las Ciencias Sociales. Revista Portal de la Ciencia, 3(2), 98-108. DOI: https://doi.org/10.51247/pdlc.v3i2.315
Pazos-Yerovi, E. I., y Aguilar-Gordón, F. D. R. (2024). El Aprendizaje Basado en Problemas como estrategia metodológica para el desarrollo del Pensamiento Crítico. Revista de estudios y experiencias en educación, 23(53), 313-340. https://doi.org/10.21703/rexe.v23i53.2658
Primera-Navarro, M. (2022). Enfoque STEM y su contribución a la educación química escolar desde la resolución de problemas contextuales asociados al concepto de mezclas y disoluciones en el Colegio La Salle, Montería [Tesis de Maestría, Universidad de Córdova]. Repositorio Institucional UC. https://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/6835
Puello, Y. (2023). Tik Tok y Facebook como herramientas facilitadoras para el fortalecimiento de la competencia argumentativa en los estudiantes de 8° de la Institución Educativa Vista Hermosa de Soledad, Atlántico [Tesis de maestría, Universidad Autónoma de Bucaramanga]. Repositorio Institucional UNAB. http://hdl.handle.net/20.500.12749/19119
Ronquillo, G. V., De Mora, E., Bohórquez, A. M., y Padilla, J. L. (2023). Modelo constructivista y su aplicación en el proceso de aprendizaje de los estudiantes. Journal of science and research, 8(3), 256-273. https://doi.org/10.5281/zenodo.10420471
Santiago, G. I. (2016). Guía didáctica basado en el ABP, para el aprendizaje de biología en tercer año de bachillerato en el instituto tecnológico superior “cinco de junio” de la ciudad de quito, provincia de pichincha, durante el período lectivo marzo-julio de 2016 [Tesis de maestría, Universidad Nacional de Chimborazo]. Repositorio UNACH. http://dspace.unach.edu.ec/handle/51000/3129
Varela, H., García, M. C., y Correa, Y. (2021). Aprendizaje basado en problemas para la enseñanza de las ciencias naturales. Revista Humanidades Médicas, 21(2), 573-596. https://humanidadesmedicas.sld.cu/index.php/hm/issue/view/40
Veliz-Bravo, K. A., y Rangel-Donoso, F. R. (2022). El aula invertida como estrategia didáctica y su repercusión del rendimiento académico en la asignatura de Biología. Polo del conocimiento, 7(4), 1451-1469. https://polodelconocimiento.com/ojs/index.php/es/article/view/3901
Vera, R., Merchán, A., Maldonado, K., y Castro, L. C. (2021). Metodología del aprendizaje basado en problemas aplicada en la enseñanza de las Matemáticas. Serie científica de la universidad de las ciencias informáticas, 14(3), 142-155. https://publicaciones.uci.cu/index.php/serie/article/view/763?articlesBySameAuthorPage=2
Wijnia, L., Loyens, S., y Rikers, R. (2019). The problem based learning process: An overview of different models [El proceso de aprendizaje basado en problemas: Una visión general de los diferentes modelos]. En M. Moallem, W. Hung, & N. Dabbagh (Eds.), The Wiley handbook of problem based learning (pp. 273–295). Wiley Blackwell. https://doi.org/10.1002/9781119173243.ch12
