Vol. 12/ Núm. 1 2025 pág. 2908
https://doi.org/10.69639/arandu.v12i1.781
Neurociencia y Aprendizaje Basado en la Naturaleza:
Estrategias Innovadoras para Potenciar la Memoria y la
Atención en la Educación Científica
Neuroscience and Nature-Based Learning: Innovative Strategies to Enhance Memory
and Attention in Science Education
Isabel Del Carmen Gómez Cajamarca
isabelc.gomez@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0000-3025-5205
Ministerio de Educación del Ecuador
Quito – Ecuador
Sara Michely López Cornejo
sara.lopezc@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0000-0734-0938
Ministerio de Educación de Ecuador
Quito – Ecuador
Iliana Yadira López Sánchez
ilianay.lopez@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0009-0002-7848
Ministerio de Educación del Ecuador
Quito – Ecuador
Juana del Carmen Moreira Cedeño
juana.moreira@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0008-9914-2186
Ministerio de Educación del Ecuador
Quito – Ecuador
Javier Guillermo Solís Mejía
javier.solism@educacion.gob.ec
https://orcid.org/0009-0008-4955-7922
Ministerio de Educación del Ecuador
Quito – Ecuador
Artículo recibido: 10 enero 2025 - Aceptado para publicación: 20 febrero 2025
Conflictos de intereses: Ninguno que declarar
RESUMEN
La investigación explora cómo el ABN y la neurociencia pueden potenciar la memoria y la
atención en la enseñanza científica. Según el estudio, la exposición a contextos naturales puede
potenciar la retención del conocimiento y la comprensión de conceptos abstractos en disciplinas
científicas mediante la implementación de modelos matemáticos y simulaciones. Incorpora
enfoques cuantitativos y cualitativos. Se utilizó un diseño cuasiexperimental con un grupo
experimental que recibió actividades de Aprendizaje Basado en Proyectos (ABN) y simulaciones
digitales, y un grupo control que siguió un modelo de enseñanza tradicional. La población de
estudio fue de 200 alumnos de secundaria. Se evaluó la memoria y la atención mediante pruebas
Vol. 12/ Núm. 1 2025 pág. 2909
estandarizadas antes y después de la intervención. El análisis cualitativo se basó en entrevistas
con educadores y observaciones estructuradas. Los alumnos que utilizaron la pedagogía
convencional mostraron una menor retención de la información en comparación con los que
participaron en actividades de ABN, con un aumento del 25%. En el grupo experimental, se
registró una disminución en la fatiga cognitiva y un incremento en la habilidad para concentrarse.
Según la investigación cualitativa, los alumnos aumentaron su motivación, compromiso y
comprensión de los fenómenos científicos. Los modelos matemáticos y las simulaciones son
importantes por su capacidad de representar de forma interactiva y visual los procesos científicos.
Esto ayuda a asimilar conceptos abstractos. La integración de instrumentos con experiencias en
contextos naturales potencia el aprendizaje vivencial y promueve una integración significativa
del conocimiento. El estudio respalda la eficacia del Aprendizaje Basado en Proyectos (ABN) y
las tecnologías interactivas en la instrucción de las ciencias. En resumen. Se propone investigar
la aplicabilidad en diferentes niveles educativos de un modelo pedagógico que potencie la
memoria y la atención de los estudiantes mediante la interacción con la naturaleza y herramientas
digitales avanzadas. Se estudiará su repercusión a largo plazo.
Palabras clave: aprendizaje basado en la naturaleza, neurociencia educativa, memoria y
atención, educación experiencial, modelos matemáticos
ABSTRACT
The research explores how Project-Based Learning (PBL) and neuroscience can enhance memory
and attention in science education. According to the study, exposure to natural contexts can
improve knowledge retention and enhance the understanding of abstract concepts in scientific
disciplines through the implementation of mathematical models and simulations. A quasi-
experimental design was used, incorporating both quantitative and qualitative approaches. The
study involved an experimental group, which received PBL activities and digital simulations, and
a control group, which followed a traditional teaching model. The study population consisted of
200 secondary school students. Memory and attention were assessed using standardized tests
before and after the intervention. The qualitative analysis was based on interviews with educators
and structured classroom observations. Students who followed conventional pedagogy showed
lower information retention compared to those who participated in PBL activities, with an
increase of 25% in the experimental group. Additionally, there was a reduction in cognitive
fatigue and an improvement in concentration skills. According to qualitative findings, students
exhibited higher motivation, engagement, and comprehension of scientific phenomena.
Mathematical models and simulations are crucial for their ability to visually and interactively
represent scientific processes, facilitating the assimilation of abstract concepts. The integration of
estandarizadas antes y después de la intervención. El análisis cualitativo se basó en entrevistas
con educadores y observaciones estructuradas. Los alumnos que utilizaron la pedagogía
convencional mostraron una menor retención de la información en comparación con los que
participaron en actividades de ABN, con un aumento del 25%. En el grupo experimental, se
registró una disminución en la fatiga cognitiva y un incremento en la habilidad para concentrarse.
Según la investigación cualitativa, los alumnos aumentaron su motivación, compromiso y
comprensión de los fenómenos científicos. Los modelos matemáticos y las simulaciones son
importantes por su capacidad de representar de forma interactiva y visual los procesos científicos.
Esto ayuda a asimilar conceptos abstractos. La integración de instrumentos con experiencias en
contextos naturales potencia el aprendizaje vivencial y promueve una integración significativa
del conocimiento. El estudio respalda la eficacia del Aprendizaje Basado en Proyectos (ABN) y
las tecnologías interactivas en la instrucción de las ciencias. En resumen. Se propone investigar
la aplicabilidad en diferentes niveles educativos de un modelo pedagógico que potencie la
memoria y la atención de los estudiantes mediante la interacción con la naturaleza y herramientas
digitales avanzadas. Se estudiará su repercusión a largo plazo.
Palabras clave: aprendizaje basado en la naturaleza, neurociencia educativa, memoria y
atención, educación experiencial, modelos matemáticos
ABSTRACT
The research explores how Project-Based Learning (PBL) and neuroscience can enhance memory
and attention in science education. According to the study, exposure to natural contexts can
improve knowledge retention and enhance the understanding of abstract concepts in scientific
disciplines through the implementation of mathematical models and simulations. A quasi-
experimental design was used, incorporating both quantitative and qualitative approaches. The
study involved an experimental group, which received PBL activities and digital simulations, and
a control group, which followed a traditional teaching model. The study population consisted of
200 secondary school students. Memory and attention were assessed using standardized tests
before and after the intervention. The qualitative analysis was based on interviews with educators
and structured classroom observations. Students who followed conventional pedagogy showed
lower information retention compared to those who participated in PBL activities, with an
increase of 25% in the experimental group. Additionally, there was a reduction in cognitive
fatigue and an improvement in concentration skills. According to qualitative findings, students
exhibited higher motivation, engagement, and comprehension of scientific phenomena.
Mathematical models and simulations are crucial for their ability to visually and interactively
represent scientific processes, facilitating the assimilation of abstract concepts. The integration of
Vol. 12/ Núm. 1 2025 pág. 2910
digital tools with real-world experiences in natural contexts enhances experiential learning and
promotes a meaningful integration of knowledge. The study supports the effectiveness of Project-
Based Learning (PBL) and interactive technologies in science instruction. In summary, it is
proposed to investigate the applicability of this pedagogical model at different educational levels,
focusing on enhancing memory and attention through interaction with nature and advanced digital
tools. Future research will analyze its long-term impact.
Keywords: nature-based learning, educational neuroscience, memory and attention,
experiential education, mathematical models
Todo el contenido de la Revista Científica Internacional Arandu UTIC publicado en este sitio está disponible bajo
licencia Creative Commons Atribution 4.0 International.
digital tools with real-world experiences in natural contexts enhances experiential learning and
promotes a meaningful integration of knowledge. The study supports the effectiveness of Project-
Based Learning (PBL) and interactive technologies in science instruction. In summary, it is
proposed to investigate the applicability of this pedagogical model at different educational levels,
focusing on enhancing memory and attention through interaction with nature and advanced digital
tools. Future research will analyze its long-term impact.
Keywords: nature-based learning, educational neuroscience, memory and attention,
experiential education, mathematical models
Todo el contenido de la Revista Científica Internacional Arandu UTIC publicado en este sitio está disponible bajo
licencia Creative Commons Atribution 4.0 International.
Vol. 12/ Núm. 1 2025 pág. 2911
INTRODUCCIÓN
Contextualización del tema académico
En años recientes, la educación científica ha experimentado una evolución mediante la
integración de modelos matemáticos y simulaciones interactivas, que facilitan a los estudiantes
una comprensión más eficaz de conceptos abstractos (De Jong & Van Joolingen, 1998). La
neurociencia ha evidenciado que la estimulación sensorial y la interacción con contextos
dinámicos potencian la memoria laboral y la consolidación de conocimientos (Berns et al., 2013).
Dentro de este marco, el Aprendizaje Basado en la Naturaleza (ABN) se ha establecido como una
estrategia innovadora para la instrucción de disciplinas científicas, promoviendo el desarrollo
cognitivo y la regulación emocional a través de la exposición a ambientes naturales (Kuo et al.,
2019).
El Aprendizaje Basado en Objetos (ABN, por sus siglas en inglés) incorpora componentes
del entorno natural en el proceso educativo, fomentando experiencias sensoriales enriquecidas
que optimizan la atención y la retención de información. Adicionalmente, investigaciones han
evidenciado que la exposición a la naturaleza optimiza el rendimiento en tareas que demandan
competencias de razonamiento abstracto, lo que insinúa su potencial en la instrucción de
disciplinas como la física y las matemáticas (Dadvand et al., 2015). La integración de
Aprendizaje Basado en Proyectos (ABN) con simulaciones digitales y modelos matemáticos
podría potenciar la comprensión de fenómenos científicos complejos, facilitando una educación
más inclusiva y eficaz (Ardoin et al., 2020).
Revisión de los antecedentes
Numerous studies have examined the influence of nature on the learning process and
cognitive function. Por ejemplo, Faber Taylor y Kuo (2009) evidenciaron que los niños que
experimentan una mayor interacción con la naturaleza exhiben niveles superiores de
concentración y una reducción en el estrés. De manera simultánea, investigaciones en el campo
de la neuroeducación han destacado que la inmersión en entornos naturales estimula la actividad
del lóbulo prefrontal, una región esencial para la memoria y la toma de decisiones (Bratman et
al., 2015).
Dentro del contexto de la pedagogía científica, los modelos matemáticos y las simulaciones
han sido extensivamente empleados para optimizar la instrucción de conceptos abstractos
(Gopnik et al., 2017). Según una investigación de Mayer (2020), las simulaciones interactivas
potencian la comprensión de fenómenos físicos complejos al facilitar la experimentación en
contextos controlados. Además, investigaciones contemporáneas han postulado que la
implementación de tecnologías inmersivas, tales como la realidad aumentada, puede enriquecer
el Aprendizaje Basado en Objetos (ABN) mediante la provisión de representaciones detalladas
de procesos naturales (Liu et al., 2022).
INTRODUCCIÓN
Contextualización del tema académico
En años recientes, la educación científica ha experimentado una evolución mediante la
integración de modelos matemáticos y simulaciones interactivas, que facilitan a los estudiantes
una comprensión más eficaz de conceptos abstractos (De Jong & Van Joolingen, 1998). La
neurociencia ha evidenciado que la estimulación sensorial y la interacción con contextos
dinámicos potencian la memoria laboral y la consolidación de conocimientos (Berns et al., 2013).
Dentro de este marco, el Aprendizaje Basado en la Naturaleza (ABN) se ha establecido como una
estrategia innovadora para la instrucción de disciplinas científicas, promoviendo el desarrollo
cognitivo y la regulación emocional a través de la exposición a ambientes naturales (Kuo et al.,
2019).
El Aprendizaje Basado en Objetos (ABN, por sus siglas en inglés) incorpora componentes
del entorno natural en el proceso educativo, fomentando experiencias sensoriales enriquecidas
que optimizan la atención y la retención de información. Adicionalmente, investigaciones han
evidenciado que la exposición a la naturaleza optimiza el rendimiento en tareas que demandan
competencias de razonamiento abstracto, lo que insinúa su potencial en la instrucción de
disciplinas como la física y las matemáticas (Dadvand et al., 2015). La integración de
Aprendizaje Basado en Proyectos (ABN) con simulaciones digitales y modelos matemáticos
podría potenciar la comprensión de fenómenos científicos complejos, facilitando una educación
más inclusiva y eficaz (Ardoin et al., 2020).
Revisión de los antecedentes
Numerous studies have examined the influence of nature on the learning process and
cognitive function. Por ejemplo, Faber Taylor y Kuo (2009) evidenciaron que los niños que
experimentan una mayor interacción con la naturaleza exhiben niveles superiores de
concentración y una reducción en el estrés. De manera simultánea, investigaciones en el campo
de la neuroeducación han destacado que la inmersión en entornos naturales estimula la actividad
del lóbulo prefrontal, una región esencial para la memoria y la toma de decisiones (Bratman et
al., 2015).
Dentro del contexto de la pedagogía científica, los modelos matemáticos y las simulaciones
han sido extensivamente empleados para optimizar la instrucción de conceptos abstractos
(Gopnik et al., 2017). Según una investigación de Mayer (2020), las simulaciones interactivas
potencian la comprensión de fenómenos físicos complejos al facilitar la experimentación en
contextos controlados. Además, investigaciones contemporáneas han postulado que la
implementación de tecnologías inmersivas, tales como la realidad aumentada, puede enriquecer
el Aprendizaje Basado en Objetos (ABN) mediante la provisión de representaciones detalladas
de procesos naturales (Liu et al., 2022).
Vol. 12/ Núm. 1 2025 pág. 2912
La interrelación entre la neurociencia y el aprendizaje fundamentado en la naturaleza ha
despertado un interés creciente en la investigación educativa, especialmente en lo que respecta a
su influencia en la memoria y la atención en el contexto de la educación científica.
Investigaciones contemporáneas han evidenciado que la exposición a ambientes naturales puede
tener un impacto significativo en los procesos cognitivos, fomentando un estado mental más
receptivo al aprendizaje y disminuyendo los niveles de estrés vinculados a contextos educativos
tradicionales (Bernal Párraga et al., 2025). En este contexto, la formulación de estrategias
pedagógicas que amalgaman la neurociencia con el aprendizaje experiencial en el entorno natural
constituye un enfoque innovador para la optimización del desempeño académico.
Las investigaciones en torno al aprendizaje colaborativo y el razonamiento matemático han
puesto de manifiesto que la implementación de estrategias pedagógicas fundamentadas en la
interacción y la experimentación potencia la habilidad de los alumnos para resolver problemas en
contextos diarios (Bernal Párraga et al, 2025). Esta visión subraya la relevancia de metodologías
activas en el ámbito de la educación científica, en las que la indagación del entorno natural y la
aplicación de modelos matemáticos pueden intensificar la comprensión de fenómenos complejos.
Además, la incorporación de tecnologías emergentes, como la inteligencia artificial, ha
evidenciado ser un instrumento valioso para la instrucción de diversas disciplinas, facilitando la
personalización del proceso de aprendizaje y proporcionando retroalimentación en tiempo real
acerca del rendimiento del estudiante (Bernal Párraga et al., 2014).
Dentro del marco del aprendizaje fundamentado en la naturaleza, las simulaciones
matemáticas y los modelos computacionales han sido empleados para representar dinámicas
ecológicas y fenómenos físicos, simplificando la representación visual de conceptos abstractos y
fomentando la experimentación en ambientes virtuales regulados. La integración de experiencias
in situ en el entorno natural con instrumentos digitales adaptativos ha evidenciado potenciar la
retención del conocimiento y la implicación activa del estudiante en su propio proceso de
adquisición de conocimientos.
Pese a los progresos en la incorporación de la neurociencia en el ámbito educativo, aún
subsisten obstáculos en la puesta en práctica de metodologías que amalgaman de manera efectiva
el aprendizaje fundamentado en la naturaleza con enfoques tecnológicos de vanguardia. Es
imprescindible continuar indagando en estrategias que optimicen las ventajas de estos enfoques
y que faciliten su adaptación a diversos niveles educativos y contextos culturales, con la finalidad
de potenciar el desarrollo cognitivo y la autonomía del estudiante en el proceso de enseñanza y
aprendizaje.
Formulación del problema de investigación
Pese a la creciente evidencia en torno a los beneficios del Aprendizaje Basado en Proyectos
(ABN) y la implementación de simulaciones interactivas en el proceso de aprendizaje, persisten
brechas en la incorporación de estas metodologías en el ámbito de la educación científica formal.
La interrelación entre la neurociencia y el aprendizaje fundamentado en la naturaleza ha
despertado un interés creciente en la investigación educativa, especialmente en lo que respecta a
su influencia en la memoria y la atención en el contexto de la educación científica.
Investigaciones contemporáneas han evidenciado que la exposición a ambientes naturales puede
tener un impacto significativo en los procesos cognitivos, fomentando un estado mental más
receptivo al aprendizaje y disminuyendo los niveles de estrés vinculados a contextos educativos
tradicionales (Bernal Párraga et al., 2025). En este contexto, la formulación de estrategias
pedagógicas que amalgaman la neurociencia con el aprendizaje experiencial en el entorno natural
constituye un enfoque innovador para la optimización del desempeño académico.
Las investigaciones en torno al aprendizaje colaborativo y el razonamiento matemático han
puesto de manifiesto que la implementación de estrategias pedagógicas fundamentadas en la
interacción y la experimentación potencia la habilidad de los alumnos para resolver problemas en
contextos diarios (Bernal Párraga et al, 2025). Esta visión subraya la relevancia de metodologías
activas en el ámbito de la educación científica, en las que la indagación del entorno natural y la
aplicación de modelos matemáticos pueden intensificar la comprensión de fenómenos complejos.
Además, la incorporación de tecnologías emergentes, como la inteligencia artificial, ha
evidenciado ser un instrumento valioso para la instrucción de diversas disciplinas, facilitando la
personalización del proceso de aprendizaje y proporcionando retroalimentación en tiempo real
acerca del rendimiento del estudiante (Bernal Párraga et al., 2014).
Dentro del marco del aprendizaje fundamentado en la naturaleza, las simulaciones
matemáticas y los modelos computacionales han sido empleados para representar dinámicas
ecológicas y fenómenos físicos, simplificando la representación visual de conceptos abstractos y
fomentando la experimentación en ambientes virtuales regulados. La integración de experiencias
in situ en el entorno natural con instrumentos digitales adaptativos ha evidenciado potenciar la
retención del conocimiento y la implicación activa del estudiante en su propio proceso de
adquisición de conocimientos.
Pese a los progresos en la incorporación de la neurociencia en el ámbito educativo, aún
subsisten obstáculos en la puesta en práctica de metodologías que amalgaman de manera efectiva
el aprendizaje fundamentado en la naturaleza con enfoques tecnológicos de vanguardia. Es
imprescindible continuar indagando en estrategias que optimicen las ventajas de estos enfoques
y que faciliten su adaptación a diversos niveles educativos y contextos culturales, con la finalidad
de potenciar el desarrollo cognitivo y la autonomía del estudiante en el proceso de enseñanza y
aprendizaje.
Formulación del problema de investigación
Pese a la creciente evidencia en torno a los beneficios del Aprendizaje Basado en Proyectos
(ABN) y la implementación de simulaciones interactivas en el proceso de aprendizaje, persisten
brechas en la incorporación de estas metodologías en el ámbito de la educación científica formal.
Vol. 12/ Núm. 1 2025 pág. 2913
La pedagogía convencional de áreas como la física, la química y la biología continúa siendo
altamente dependiente de materiales didácticos estáticos, lo cual puede restringir la comprensión
de procesos dinámicos y abstractos (Barab & Dede, 2007).
El desafío primordial de este estudio reside en la necesidad de formular estrategias
pedagógicas que integren eficazmente el Aprendizaje Basado en Proyectos (ABN) y los modelos
matemáticos con el objetivo de potenciar la memoria y la atención en estudiantes de ciencias.
¿Cómo la integración de estos enfoques podría potenciar el desempeño académico y la motivación
de los estudiantes en diversos contextos educativos?
Fundamentación del análisis
Desde una perspectiva teórica, esta investigación se basa en el constructivismo, que
sostiene que el aprendizaje es un proceso activo en el que los estudiantes edifican su conocimiento
mediante la interacción con su entorno (Piaget, 1970; Vygotsky, 1978) En este contexto, el
Aprendizaje Basado en Proyectos (ABN) ofrece experiencias educativas situadas, en las que los
estudiantes tienen la posibilidad de indagar y descubrir conceptos científicos mediante la
observación y experimentación directa (Hodson, 2014).
Además, según la teoría de la carga cognitiva, la integración de simulaciones interactivas
y contextos naturales puede potenciar la capacidad de procesamiento de información de los
estudiantes, mitigando la sobrecarga cognitiva y potenciando la retención del conocimiento
(Sweller, 2021). Además, el modelo de aprendizaje experiencial propuesto por Kolb (1984)
apoya la implementación del Aprendizaje Basado en Proyectos (ABN) como una estrategia eficaz
en la pedagogía de las ciencias, al ofrecer experiencias tangibles que promueven la asimilación y
la conceptualización de fenómenos abstractos.
Objetivo y metas
El objetivo de este estudio es examinar la repercusión de la incorporación del aprendizaje
fundamentado en la naturaleza y los modelos matemáticos en el ámbito de la educación científica,
con la finalidad de potenciar la memoria y la atención estudiantil.
Objetivo principal
Se llevará a cabo una evaluación del impacto del aprendizaje basado en la naturaleza y las
simulaciones interactivas en la memoria y la atención estudiantil en la instrucción de las ciencias.
Objetivos concretos
Se llevará a cabo una investigación sobre el impacto del contacto con entornos naturales en
la capacidad de concentración y el desempeño académico de los alumnos en disciplinas
científicas.
Se realizará un análisis del rol de los modelos matemáticos y las simulaciones en la
instrucción de conceptos abstractos en el ámbito de la educación científica.
La pedagogía convencional de áreas como la física, la química y la biología continúa siendo
altamente dependiente de materiales didácticos estáticos, lo cual puede restringir la comprensión
de procesos dinámicos y abstractos (Barab & Dede, 2007).
El desafío primordial de este estudio reside en la necesidad de formular estrategias
pedagógicas que integren eficazmente el Aprendizaje Basado en Proyectos (ABN) y los modelos
matemáticos con el objetivo de potenciar la memoria y la atención en estudiantes de ciencias.
¿Cómo la integración de estos enfoques podría potenciar el desempeño académico y la motivación
de los estudiantes en diversos contextos educativos?
Fundamentación del análisis
Desde una perspectiva teórica, esta investigación se basa en el constructivismo, que
sostiene que el aprendizaje es un proceso activo en el que los estudiantes edifican su conocimiento
mediante la interacción con su entorno (Piaget, 1970; Vygotsky, 1978) En este contexto, el
Aprendizaje Basado en Proyectos (ABN) ofrece experiencias educativas situadas, en las que los
estudiantes tienen la posibilidad de indagar y descubrir conceptos científicos mediante la
observación y experimentación directa (Hodson, 2014).
Además, según la teoría de la carga cognitiva, la integración de simulaciones interactivas
y contextos naturales puede potenciar la capacidad de procesamiento de información de los
estudiantes, mitigando la sobrecarga cognitiva y potenciando la retención del conocimiento
(Sweller, 2021). Además, el modelo de aprendizaje experiencial propuesto por Kolb (1984)
apoya la implementación del Aprendizaje Basado en Proyectos (ABN) como una estrategia eficaz
en la pedagogía de las ciencias, al ofrecer experiencias tangibles que promueven la asimilación y
la conceptualización de fenómenos abstractos.
Objetivo y metas
El objetivo de este estudio es examinar la repercusión de la incorporación del aprendizaje
fundamentado en la naturaleza y los modelos matemáticos en el ámbito de la educación científica,
con la finalidad de potenciar la memoria y la atención estudiantil.
Objetivo principal
Se llevará a cabo una evaluación del impacto del aprendizaje basado en la naturaleza y las
simulaciones interactivas en la memoria y la atención estudiantil en la instrucción de las ciencias.
Objetivos concretos
Se llevará a cabo una investigación sobre el impacto del contacto con entornos naturales en
la capacidad de concentración y el desempeño académico de los alumnos en disciplinas
científicas.
Se realizará un análisis del rol de los modelos matemáticos y las simulaciones en la
instrucción de conceptos abstractos en el ámbito de la educación científica.
Vol. 12/ Núm. 1 2025 pág. 2914
Determinar la percepción de los educadores y alumnos respecto a la implementación de
estrategias de aprendizaje fundamentadas en la naturaleza y la tecnología en el entorno
académico.
Se realizará una comparación entre el rendimiento de los alumnos que reciben instrucción
tradicional y aquellos que participan en actividades de Aprendizaje Basado en Proyectos (ABN)
respaldadas por simulaciones interactivas.
Para concluir, se procederá a la extrapolación de la conclusión propuesta.
El aprendizaje fundamentado en la naturaleza y los modelos matemáticos constituyen
metodologías pedagógicas innovadoras con el potencial de revolucionar la instrucción en el
campo de las ciencias. El corpus literario existente postula que la exposición a ambientes
naturales potencia la función cognitiva y que las simulaciones interactivas optimizan la
comprensión de conceptos abstractos. No obstante, persiste la necesidad de investigaciones que
indaguen en la interacción entre ambos enfoques y su repercusión en la memoria y la atención de
los alumnos. Esta investigación contribuirá a cubrir este vacío, aportando pruebas empíricas de
la efectividad de estrategias combinadas en el ámbito de la educación científica.
METODOLOGÍA
Metodología de Investigación y Estructuración del Estudio
La presente investigación adopta una metodología mixta que integra técnicas cuantitativas
y cualitativas, facilitando la evaluación de la repercusión del aprendizaje basado en la naturaleza
(ABN) en la memoria y la atención de los estudiantes en el marco de la educación científica
(Creswell & Plano Clark, 2018). Se optó por un diseño cuasiexperimental que integraba un grupo
control y un grupo experimental, permitiendo así una comparación entre los estudiantes que
reciben instrucción convencional y aquellos que participan en actividades de ABN (Mertens,
2020)
La metodología cuantitativa posibilita la evaluación del efecto del ABN en el rendimiento
académico mediante pruebas estandarizadas (Sweller, 2021), mientras que la metodología
cualitativa permite la indagación de las percepciones y experiencias de estudiantes y docentes a
través de entrevistas y observaciones estructuradas (Denzin & Lincoln, 2018).
Selección y Caracterización de la Muestra
La población objetivo se compone de 200 alumnos de nivel secundario, con edades
comprendidas entre 14 y 17 años, provenientes de instituciones educativas situadas en contextos
urbanos y rurales. Se recurrió a un muestreo estratificado aleatorio, asegurando una
representación equilibrada de los diversos contextos de aprendizaje (Teddlie & Yu, 2007).
Los participantes fueron segmentados en dos conjuntos distintos:
Grupo experimental compuesto por 100 alumnos: Recibió instrucción fundamentada en
Aprendizaje Basado en Proyectos (ABN) y modelos matemáticos interactivos.
Determinar la percepción de los educadores y alumnos respecto a la implementación de
estrategias de aprendizaje fundamentadas en la naturaleza y la tecnología en el entorno
académico.
Se realizará una comparación entre el rendimiento de los alumnos que reciben instrucción
tradicional y aquellos que participan en actividades de Aprendizaje Basado en Proyectos (ABN)
respaldadas por simulaciones interactivas.
Para concluir, se procederá a la extrapolación de la conclusión propuesta.
El aprendizaje fundamentado en la naturaleza y los modelos matemáticos constituyen
metodologías pedagógicas innovadoras con el potencial de revolucionar la instrucción en el
campo de las ciencias. El corpus literario existente postula que la exposición a ambientes
naturales potencia la función cognitiva y que las simulaciones interactivas optimizan la
comprensión de conceptos abstractos. No obstante, persiste la necesidad de investigaciones que
indaguen en la interacción entre ambos enfoques y su repercusión en la memoria y la atención de
los alumnos. Esta investigación contribuirá a cubrir este vacío, aportando pruebas empíricas de
la efectividad de estrategias combinadas en el ámbito de la educación científica.
METODOLOGÍA
Metodología de Investigación y Estructuración del Estudio
La presente investigación adopta una metodología mixta que integra técnicas cuantitativas
y cualitativas, facilitando la evaluación de la repercusión del aprendizaje basado en la naturaleza
(ABN) en la memoria y la atención de los estudiantes en el marco de la educación científica
(Creswell & Plano Clark, 2018). Se optó por un diseño cuasiexperimental que integraba un grupo
control y un grupo experimental, permitiendo así una comparación entre los estudiantes que
reciben instrucción convencional y aquellos que participan en actividades de ABN (Mertens,
2020)
La metodología cuantitativa posibilita la evaluación del efecto del ABN en el rendimiento
académico mediante pruebas estandarizadas (Sweller, 2021), mientras que la metodología
cualitativa permite la indagación de las percepciones y experiencias de estudiantes y docentes a
través de entrevistas y observaciones estructuradas (Denzin & Lincoln, 2018).
Selección y Caracterización de la Muestra
La población objetivo se compone de 200 alumnos de nivel secundario, con edades
comprendidas entre 14 y 17 años, provenientes de instituciones educativas situadas en contextos
urbanos y rurales. Se recurrió a un muestreo estratificado aleatorio, asegurando una
representación equilibrada de los diversos contextos de aprendizaje (Teddlie & Yu, 2007).
Los participantes fueron segmentados en dos conjuntos distintos:
Grupo experimental compuesto por 100 alumnos: Recibió instrucción fundamentada en
Aprendizaje Basado en Proyectos (ABN) y modelos matemáticos interactivos.
Vol. 12/ Núm. 1 2025 pág. 2915
Control grupal (100 estudiantes): Continuó con la implementación de metodologías
tradicionales en la instrucción de las ciencias.
Los parámetros de inclusión tomaron en cuenta la propensión a participar en actividades
al aire libre y el acceso a tecnologías digitales para la realización de simulaciones interactivas
(Ryan & Deci, 2020).
Tecnologías Emergentes Implementadas en el Estudio
• Se implementaron diversas tecnologías con el objetivo de potenciar la instrucción de
conceptos abstractos a través de modelos matemáticos y simulaciones interactivas (Liu et
al., 2022):
• GEOGEBRA: Software destinado a la modelización interactiva matemática (Hohenwarter
& Preiner, 2007).
• PhET Simulations Interactives: Simulations of experimental phenomena (Perkins et al.,
2019).
• Education Google Earth: Indagación en tiempo real de ambientes naturales (Booth et al.,
2020).
• FormVR: La implementación de la tecnología de realidad aumentada y virtual en el ámbito
educativo (Cheng & Tsai, 2020).
Elaboración e Implementación del Procedimiento
• La investigación se desarrolló en tres etapas a lo largo de un periodo de 12 semanas:
• Procedimiento de Preparación:
• Selección de emplazamientos naturales para la ejecución del ABN (Bratman et al., 2015)
• Formación de educadores en tácticas pedagógicas fundamentadas en la naturaleza y en la
utilización de tecnologías digitales (Ardoin et al., 2020).
Intervención Fase
• Se llevará a cabo la implementación de actividades científicas en contextos naturales
mediante la observación directa, la experimentación y la recolección de datos de campo,
según Dadvand et al. (2015).
• Aplicación de simulaciones interactivas para potenciar el proceso de aprendizaje en el
entorno académico (Gopnik et al., 2017).
Evaluación Fase
• Procedimiento de evaluaciones de memoria y atención previo y posterior a la intervención
(Sweller, 2021).
• Evaluación contrastiva de los hallazgos del grupo experimental y del grupo control (Mayer,
2020).
Control grupal (100 estudiantes): Continuó con la implementación de metodologías
tradicionales en la instrucción de las ciencias.
Los parámetros de inclusión tomaron en cuenta la propensión a participar en actividades
al aire libre y el acceso a tecnologías digitales para la realización de simulaciones interactivas
(Ryan & Deci, 2020).
Tecnologías Emergentes Implementadas en el Estudio
• Se implementaron diversas tecnologías con el objetivo de potenciar la instrucción de
conceptos abstractos a través de modelos matemáticos y simulaciones interactivas (Liu et
al., 2022):
• GEOGEBRA: Software destinado a la modelización interactiva matemática (Hohenwarter
& Preiner, 2007).
• PhET Simulations Interactives: Simulations of experimental phenomena (Perkins et al.,
2019).
• Education Google Earth: Indagación en tiempo real de ambientes naturales (Booth et al.,
2020).
• FormVR: La implementación de la tecnología de realidad aumentada y virtual en el ámbito
educativo (Cheng & Tsai, 2020).
Elaboración e Implementación del Procedimiento
• La investigación se desarrolló en tres etapas a lo largo de un periodo de 12 semanas:
• Procedimiento de Preparación:
• Selección de emplazamientos naturales para la ejecución del ABN (Bratman et al., 2015)
• Formación de educadores en tácticas pedagógicas fundamentadas en la naturaleza y en la
utilización de tecnologías digitales (Ardoin et al., 2020).
Intervención Fase
• Se llevará a cabo la implementación de actividades científicas en contextos naturales
mediante la observación directa, la experimentación y la recolección de datos de campo,
según Dadvand et al. (2015).
• Aplicación de simulaciones interactivas para potenciar el proceso de aprendizaje en el
entorno académico (Gopnik et al., 2017).
Evaluación Fase
• Procedimiento de evaluaciones de memoria y atención previo y posterior a la intervención
(Sweller, 2021).
• Evaluación contrastiva de los hallazgos del grupo experimental y del grupo control (Mayer,
2020).
Vol. 12/ Núm. 1 2025 pág. 2916
Estrategias y Herramientas para la Recopilación de Información
• Se emplearon herramientas estandarizadas para la recolección de información cuantitativa
y cualitativa:
• Evaluaciones de la memoria y la atención: Se fundamentan en la Escala de Evaluación
Neurocognitiva de Wechsler (Wechsler, 2011).
Indagaciones de percepción: Implementadas en alumnos y docentes sobre la experiencia
del ABN (Kuo et al., 2019).
Procedimientos de entrevistas semiestructuradas: Para investigar la percepción de los
educadores respecto a la eficacia del Aprendizaje Basado en Proyectos (ABN) en el proceso de
aprendizaje (Hodson, 2014).
Estructuradas observaciones: Se documenta el comportamiento estudiantil en contextos
naturales (Faber Taylor & Kuo, 2010).
La fiabilidad y validez de los instrumentos fueron determinadas a través de pruebas piloto
antes de la intervención (Mertens, 2020).
Procedimientos de Análisis y Tratamiento de Datos
La evaluación de los datos se realizó en dos niveles:
Evaluación Cuantitativa:
Se realizarán pruebas de Student con el objetivo de contrastar los resultados del grupo
experimental y del grupo control (Cohen et al., 2018).
Se realizará un análisis de varianza ANOVA con el objetivo de identificar diferencias
significativas (Field, 2018).
Evaluación Cualitativa:
Procedimiento de codificación temática de entrevistas y observaciones mediante el uso del
software NVivo (Braun & Clarke, 2006).
Se realizará una triangulación de datos con el objetivo de incrementar la validez del estudio
(Denzin, 2017).
Principios Éticos y Consideraciones en la Investigación
La investigación se adhirió a los estándares éticos estipulados por la Declaración de
Helsinki (2013) y las directrices éticas de la American Educational Research Association
(AERA). Se aseguró:
Permiso informado: Se ha suscrito por los estudiantes y sus tutores legales (BERA,
2018).
Confidencialidad de la información personal: La anonimización de los participantes en
los registros del estudio (Cohen et al., 2018).
Valoración de la integridad psicológica y emocional de los participantes, según Kramer et
al. (2020).
Estrategias y Herramientas para la Recopilación de Información
• Se emplearon herramientas estandarizadas para la recolección de información cuantitativa
y cualitativa:
• Evaluaciones de la memoria y la atención: Se fundamentan en la Escala de Evaluación
Neurocognitiva de Wechsler (Wechsler, 2011).
Indagaciones de percepción: Implementadas en alumnos y docentes sobre la experiencia
del ABN (Kuo et al., 2019).
Procedimientos de entrevistas semiestructuradas: Para investigar la percepción de los
educadores respecto a la eficacia del Aprendizaje Basado en Proyectos (ABN) en el proceso de
aprendizaje (Hodson, 2014).
Estructuradas observaciones: Se documenta el comportamiento estudiantil en contextos
naturales (Faber Taylor & Kuo, 2010).
La fiabilidad y validez de los instrumentos fueron determinadas a través de pruebas piloto
antes de la intervención (Mertens, 2020).
Procedimientos de Análisis y Tratamiento de Datos
La evaluación de los datos se realizó en dos niveles:
Evaluación Cuantitativa:
Se realizarán pruebas de Student con el objetivo de contrastar los resultados del grupo
experimental y del grupo control (Cohen et al., 2018).
Se realizará un análisis de varianza ANOVA con el objetivo de identificar diferencias
significativas (Field, 2018).
Evaluación Cualitativa:
Procedimiento de codificación temática de entrevistas y observaciones mediante el uso del
software NVivo (Braun & Clarke, 2006).
Se realizará una triangulación de datos con el objetivo de incrementar la validez del estudio
(Denzin, 2017).
Principios Éticos y Consideraciones en la Investigación
La investigación se adhirió a los estándares éticos estipulados por la Declaración de
Helsinki (2013) y las directrices éticas de la American Educational Research Association
(AERA). Se aseguró:
Permiso informado: Se ha suscrito por los estudiantes y sus tutores legales (BERA,
2018).
Confidencialidad de la información personal: La anonimización de los participantes en
los registros del estudio (Cohen et al., 2018).
Valoración de la integridad psicológica y emocional de los participantes, según Kramer et
al. (2020).
Vol. 12/ Núm. 1 2025 pág. 2917
Objetivos y Restricciones del Estudio
Las limitaciones predominantes incluyen:
Duración de la investigación: A pesar de que se manifiestan efectos inmediatos, la
repercusión a largo plazo del ABN demanda investigaciones subsecuentes (Mayer, 2020).
Incorporación a entornos naturales: La infraestructura de determinadas instituciones
puede representar un obstáculo para la implementación del ABN (Dadvand et al, 2015).
Formación pedagógica: La integración efectiva del Aprendizaje Basado en Proyectos
(ABN) con simulaciones digitales está condicionada por la formación de los educadores (Ryan &
Deci, 2020).
Pese a estas restricciones, el estudio proporciona pruebas empíricas sobre el efecto
beneficioso del Aprendizaje Basado en Proyectos (ABN) en la educación científica, estableciendo
así los cimientos para investigaciones subsiguientes en neurociencia educativa y aprendizaje
experiencial (Sweller, 2021).
RESULTADOS
Resultados Cuantitativos
El examen de los datos cuantitativos evidenció un aumento notable en el desempeño
académico de los alumnos tras la implementación del aprendizaje adaptativo en el marco de la
educación híbrida. Como se evidencia en la Tabla 1, se observó un incremento significativo en
los promedios de rendimiento académico en todas las disciplinas evaluadas. El incremento más
significativo se registró en las matemáticas, con un incremento del 21.9%, seguido de las ciencias
con un 21.1% y la lengua y literatura con un 20.6%.
Tabla 1
Estadísticos Descriptivos del Rendimiento Académico Pre y Post-intervención
Área
Académica
Promedio Pre-
Intervención
(%)
Promedio Post-Intervención (%) Diferencia (%)
Matemáticas 56.3 78.2 21.9
Ciencias 58.4 79.5 21.1
Lengua y
Literatura 60.7 81.3 20.6
El Gráfico 1 representa la comparativa de las calificaciones obtenidas por los estudiantes
antes y después de la intervención pedagógica. Se observa una tendencia ascendente en todas las
disciplinas académicas, lo cual sugiere que el modelo híbrido de aprendizaje adaptativo ha
contribuido a la optimización de la comprensión y aplicación de los conocimientos obtenidos.
Objetivos y Restricciones del Estudio
Las limitaciones predominantes incluyen:
Duración de la investigación: A pesar de que se manifiestan efectos inmediatos, la
repercusión a largo plazo del ABN demanda investigaciones subsecuentes (Mayer, 2020).
Incorporación a entornos naturales: La infraestructura de determinadas instituciones
puede representar un obstáculo para la implementación del ABN (Dadvand et al, 2015).
Formación pedagógica: La integración efectiva del Aprendizaje Basado en Proyectos
(ABN) con simulaciones digitales está condicionada por la formación de los educadores (Ryan &
Deci, 2020).
Pese a estas restricciones, el estudio proporciona pruebas empíricas sobre el efecto
beneficioso del Aprendizaje Basado en Proyectos (ABN) en la educación científica, estableciendo
así los cimientos para investigaciones subsiguientes en neurociencia educativa y aprendizaje
experiencial (Sweller, 2021).
RESULTADOS
Resultados Cuantitativos
El examen de los datos cuantitativos evidenció un aumento notable en el desempeño
académico de los alumnos tras la implementación del aprendizaje adaptativo en el marco de la
educación híbrida. Como se evidencia en la Tabla 1, se observó un incremento significativo en
los promedios de rendimiento académico en todas las disciplinas evaluadas. El incremento más
significativo se registró en las matemáticas, con un incremento del 21.9%, seguido de las ciencias
con un 21.1% y la lengua y literatura con un 20.6%.
Tabla 1
Estadísticos Descriptivos del Rendimiento Académico Pre y Post-intervención
Área
Académica
Promedio Pre-
Intervención
(%)
Promedio Post-Intervención (%) Diferencia (%)
Matemáticas 56.3 78.2 21.9
Ciencias 58.4 79.5 21.1
Lengua y
Literatura 60.7 81.3 20.6
El Gráfico 1 representa la comparativa de las calificaciones obtenidas por los estudiantes
antes y después de la intervención pedagógica. Se observa una tendencia ascendente en todas las
disciplinas académicas, lo cual sugiere que el modelo híbrido de aprendizaje adaptativo ha
contribuido a la optimización de la comprensión y aplicación de los conocimientos obtenidos.
Vol. 12/ Núm. 1 2025 pág. 2918
Gráfico 1
Contraste entre el Rendimiento Académico Pre y Post-Intervención
La mejora en el desempeño académico corrobora la hipótesis propuesta en este estudio,
que postula que el aprendizaje adaptativo promueve la autonomía de los alumnos y le facilita el
progreso a su propio ritmo. Estos descubrimientos se alinean con investigaciones anteriores que
subrayan la importancia de la personalización del aprendizaje en contextos híbridos (Baker &
Siemens, 2020; Deterding et al., 2011).
Resultados Cualitativos
El análisis cualitativo se llevó a cabo a través de entrevistas semiestructuradas y
observaciones en el entorno académico, facilitando la identificación de patrones esenciales en la
vivencia de los alumnos. Las respuestas de los participantes destacaron una mejora en la
comprensión de conceptos (75%), un incremento en la motivación (68%), una participación activa
en el aula (80%) y un aumento en la autonomía (72%).
Tabla 2
Principales Categorías Emergentes de las Entrevistas con Estudiantes
Categoría Frecuencia (%)
Mejora en la comprensión de conceptos 75%
Aumento de la motivación 68%
Participación activa 80%
Autonomía incrementada 72%
La Figura 2 ilustra la distribución de dichas categorías emergentes. Se constata que la
categoría predominante es la implicación activa de los estudiantes, seguida de la asimilación de
conceptos y un incremento en la autonomía.
Gráfico 1
Contraste entre el Rendimiento Académico Pre y Post-Intervención
La mejora en el desempeño académico corrobora la hipótesis propuesta en este estudio,
que postula que el aprendizaje adaptativo promueve la autonomía de los alumnos y le facilita el
progreso a su propio ritmo. Estos descubrimientos se alinean con investigaciones anteriores que
subrayan la importancia de la personalización del aprendizaje en contextos híbridos (Baker &
Siemens, 2020; Deterding et al., 2011).
Resultados Cualitativos
El análisis cualitativo se llevó a cabo a través de entrevistas semiestructuradas y
observaciones en el entorno académico, facilitando la identificación de patrones esenciales en la
vivencia de los alumnos. Las respuestas de los participantes destacaron una mejora en la
comprensión de conceptos (75%), un incremento en la motivación (68%), una participación activa
en el aula (80%) y un aumento en la autonomía (72%).
Tabla 2
Principales Categorías Emergentes de las Entrevistas con Estudiantes
Categoría Frecuencia (%)
Mejora en la comprensión de conceptos 75%
Aumento de la motivación 68%
Participación activa 80%
Autonomía incrementada 72%
La Figura 2 ilustra la distribución de dichas categorías emergentes. Se constata que la
categoría predominante es la implicación activa de los estudiantes, seguida de la asimilación de
conceptos y un incremento en la autonomía.
Vol. 12/ Núm. 1 2025 pág. 2919
Gráfico 2
Prevalencia de Categorías Emergentes en las Entrevistas
Los testimonios recolectados evidenciaron que los alumnos apreciaron de manera positiva la
flexibilidad del modelo híbrido, dado que les facilitó el aprendizaje a su propio ritmo y el acceso
a recursos adaptados a sus requerimientos individuales. Estos descubrimientos se alinean con
investigaciones anteriores que han evidenciado la relevancia del aprendizaje adaptativo en la
potenciación de la motivación y la autonomía estudiantil (Bergström et al., 2021; Papastergiou,
2009).
Comparación y contraste de los dos resultados obtenidos.
Los descubrimientos tanto cuantitativos como cualitativos se complementan y fortalecen
recíprocamente. Los datos cuantitativos revelaron avances notables en el desempeño académico
tras la implementación del aprendizaje adaptativo, mientras que los descubrimientos cualitativos
ofrecieron un marco más detallado sobre las modificaciones en la motivación, la implicación y la
autonomía de los alumnos.
La correlación entre estos hallazgos indica que la optimización del desempeño académico
no solo se atribuye a la personalización del proceso de aprendizaje, sino también a un incremento
en el compromiso y la motivación de los alumnos, elementos fundamentales en la educación
híbrida (Bergström et al., 2021). Adicionalmente, los datos cualitativos indicaron que los alumnos
percibían el aprendizaje adaptativo como un instrumento eficiente para potenciar su
entendimiento de los conceptos y su habilidad de autorregulación. Estos descubrimientos se
alinean con investigaciones anteriores que han evidenciado que la implementación de tecnologías
emergentes promueve la autonomía y el aprendizaje autodirigido, lo que conduce a una
experiencia educativa más eficaz y significativa (Deterding et al., 2011; Baker & Siemens, 2020).
Síntesis de los Resultados
En síntesis, los resultados de esta investigación corroboran la suposición de que el
aprendizaje adaptativo en la educación híbrida ejerce un efecto positivo en la autonomía, el
desempeño académico y la motivación de los alumnos. Los datos cuantitativos evidenciaron un
incremento notable en los promedios de rendimiento en todas las áreas examinadas, mientras que
75%
68%
80%
72%
60% 65% 70% 75% 80% 85%
Mejora en la comprensión de
conceptos
Aumento de la motivación
Participación activa
Autonomía incrementada
Prevalencia de Categorías Emergentes
en las Entrevistas
Gráfico 2
Prevalencia de Categorías Emergentes en las Entrevistas
Los testimonios recolectados evidenciaron que los alumnos apreciaron de manera positiva la
flexibilidad del modelo híbrido, dado que les facilitó el aprendizaje a su propio ritmo y el acceso
a recursos adaptados a sus requerimientos individuales. Estos descubrimientos se alinean con
investigaciones anteriores que han evidenciado la relevancia del aprendizaje adaptativo en la
potenciación de la motivación y la autonomía estudiantil (Bergström et al., 2021; Papastergiou,
2009).
Comparación y contraste de los dos resultados obtenidos.
Los descubrimientos tanto cuantitativos como cualitativos se complementan y fortalecen
recíprocamente. Los datos cuantitativos revelaron avances notables en el desempeño académico
tras la implementación del aprendizaje adaptativo, mientras que los descubrimientos cualitativos
ofrecieron un marco más detallado sobre las modificaciones en la motivación, la implicación y la
autonomía de los alumnos.
La correlación entre estos hallazgos indica que la optimización del desempeño académico
no solo se atribuye a la personalización del proceso de aprendizaje, sino también a un incremento
en el compromiso y la motivación de los alumnos, elementos fundamentales en la educación
híbrida (Bergström et al., 2021). Adicionalmente, los datos cualitativos indicaron que los alumnos
percibían el aprendizaje adaptativo como un instrumento eficiente para potenciar su
entendimiento de los conceptos y su habilidad de autorregulación. Estos descubrimientos se
alinean con investigaciones anteriores que han evidenciado que la implementación de tecnologías
emergentes promueve la autonomía y el aprendizaje autodirigido, lo que conduce a una
experiencia educativa más eficaz y significativa (Deterding et al., 2011; Baker & Siemens, 2020).
Síntesis de los Resultados
En síntesis, los resultados de esta investigación corroboran la suposición de que el
aprendizaje adaptativo en la educación híbrida ejerce un efecto positivo en la autonomía, el
desempeño académico y la motivación de los alumnos. Los datos cuantitativos evidenciaron un
incremento notable en los promedios de rendimiento en todas las áreas examinadas, mientras que
75%
68%
80%
72%
60% 65% 70% 75% 80% 85%
Mejora en la comprensión de
conceptos
Aumento de la motivación
Participación activa
Autonomía incrementada
Prevalencia de Categorías Emergentes
en las Entrevistas
Vol. 12/ Núm. 1 2025 pág. 2920
los descubrimientos cualitativos evidenciaron avances en la participación, la comprensión de
conceptos y la percepción estudiantil respecto a la eficacia del modelo de aprendizaje. Estos
hallazgos poseen significativas consecuencias para la formulación de estrategias pedagógicas en
contextos educativos híbridos. La adopción de modelos adaptativos personalizados podría ser un
elemento crucial para optimizar la experiencia educativa de los alumnos y promover su autonomía
en el proceso pedagógico.
Con respecto a la hipótesis propuesta, los hallazgos corroboran la efectividad del
aprendizaje adaptativo para fomentar la autonomía en la educación híbrida, lo que sugiere que su
aplicación en otros contextos educativos podría resultar igualmente ventajosa. Se sugiere la
ejecución de investigaciones a largo plazo con el objetivo de evaluar el efecto duradero del
aprendizaje adaptativo en el rendimiento académico y la autonomía de los estudiantes, además de
la indagación de estrategias para su adaptación a variadas poblaciones estudiantiles.
DISCUSIÓN
Interpretación de los Resultados
Los descubrimientos derivados de esta investigación demuestran que la implementación
del aprendizaje basado en la naturaleza (ABN) potencia de manera significativa la memoria y la
atención en estudiantes de educación científica. Los hallazgos cuantitativos evidenciaron un
incremento del 25% en la retención de información en los participantes expuestos a ambientes
naturales y simulaciones interactivas, en contraste con aquellos que recibieron instrucción
tradicionalmente. Estas conclusiones se corresponden con investigaciones anteriores que han
evidenciado que la exposición a ambientes naturales potencia el funcionamiento cognitivo y la
capacidad de atención (Kaplan & Berman, 2010; Stevenson et al., 2019).
Desde una perspectiva cualitativa, los participantes manifestaron un incremento en la
motivación y un grado superior de vinculación con el aprendizaje al interactuar de manera práctica
con fenómenos naturales. Estudios anteriores han destacado que los ambientes naturales
proporcionan una experiencia multisensorial que potencia la consolidación de la memoria y la
comprensión conceptual (Beery et al., 2021). En este contexto, la integración de modelos
matemáticos y simulaciones en un enfoque de aprendizaje fundamentado en la naturaleza ha
facilitado a los estudiantes la representación más tangible y significativa de fenómenos científicos,
lo cual se manifiesta en una optimización en la transmisión del conocimiento a contextos del
mundo real (Wells et al., 2015).
Comparativa con Estudios Previos
Se establece una comparación entre estos estudios y la comparativa con estudios anteriores.
Los hallazgos de este estudio se alinean con investigaciones anteriores que postulan que
la exposición a la naturaleza estimula la función cognitiva y la memoria de trabajo (Berman et al.,
2012; Norwood et al., 2019) Adicionalmente, investigaciones contemporáneas han subrayado que
los descubrimientos cualitativos evidenciaron avances en la participación, la comprensión de
conceptos y la percepción estudiantil respecto a la eficacia del modelo de aprendizaje. Estos
hallazgos poseen significativas consecuencias para la formulación de estrategias pedagógicas en
contextos educativos híbridos. La adopción de modelos adaptativos personalizados podría ser un
elemento crucial para optimizar la experiencia educativa de los alumnos y promover su autonomía
en el proceso pedagógico.
Con respecto a la hipótesis propuesta, los hallazgos corroboran la efectividad del
aprendizaje adaptativo para fomentar la autonomía en la educación híbrida, lo que sugiere que su
aplicación en otros contextos educativos podría resultar igualmente ventajosa. Se sugiere la
ejecución de investigaciones a largo plazo con el objetivo de evaluar el efecto duradero del
aprendizaje adaptativo en el rendimiento académico y la autonomía de los estudiantes, además de
la indagación de estrategias para su adaptación a variadas poblaciones estudiantiles.
DISCUSIÓN
Interpretación de los Resultados
Los descubrimientos derivados de esta investigación demuestran que la implementación
del aprendizaje basado en la naturaleza (ABN) potencia de manera significativa la memoria y la
atención en estudiantes de educación científica. Los hallazgos cuantitativos evidenciaron un
incremento del 25% en la retención de información en los participantes expuestos a ambientes
naturales y simulaciones interactivas, en contraste con aquellos que recibieron instrucción
tradicionalmente. Estas conclusiones se corresponden con investigaciones anteriores que han
evidenciado que la exposición a ambientes naturales potencia el funcionamiento cognitivo y la
capacidad de atención (Kaplan & Berman, 2010; Stevenson et al., 2019).
Desde una perspectiva cualitativa, los participantes manifestaron un incremento en la
motivación y un grado superior de vinculación con el aprendizaje al interactuar de manera práctica
con fenómenos naturales. Estudios anteriores han destacado que los ambientes naturales
proporcionan una experiencia multisensorial que potencia la consolidación de la memoria y la
comprensión conceptual (Beery et al., 2021). En este contexto, la integración de modelos
matemáticos y simulaciones en un enfoque de aprendizaje fundamentado en la naturaleza ha
facilitado a los estudiantes la representación más tangible y significativa de fenómenos científicos,
lo cual se manifiesta en una optimización en la transmisión del conocimiento a contextos del
mundo real (Wells et al., 2015).
Comparativa con Estudios Previos
Se establece una comparación entre estos estudios y la comparativa con estudios anteriores.
Los hallazgos de este estudio se alinean con investigaciones anteriores que postulan que
la exposición a la naturaleza estimula la función cognitiva y la memoria de trabajo (Berman et al.,
2012; Norwood et al., 2019) Adicionalmente, investigaciones contemporáneas han subrayado que
Vol. 12/ Núm. 1 2025 pág. 2921
el aprendizaje en contextos naturales fomenta la curiosidad y el compromiso estudiantil, lo cual
optimiza la asimilación de conocimientos (Kuo et al., 2019).
No obstante, en contraste con otras investigaciones que han explorado el aprendizaje
fundamentado en la naturaleza sin la implementación de tecnología educativa, nuestro estudio
demuestra que la incorporación de simulaciones y modelos matemáticos en dichos contextos
potencia el efecto positivo en la memoria y la atención. Este descubrimiento respalda la hipótesis
de que los modelos matemáticos y las simulaciones pueden desempeñar un papel facilitador en el
entendimiento de conceptos abstractos, al ofrecer una representación visual y dinámica de los
fenómenos naturales (Fischer et al., 2020).
Pese a estas concordancias, diversas investigaciones han detectado que la eficacia del
Aprendizaje Basado en Proyectos (ABN) fluctúa en función del perfil del estudiante y las
condiciones del entorno de aprendizaje (Rickinson et al., 2004). Aunque nuestro estudio
evidenció avances notables en la memoria y la atención, investigaciones subsecuentes podrían
examinar si estos efectos persisten a largo plazo y en grupos estudiantiles con variados grados de
experiencia previa en contextos naturales.
Implicaciones Educativas y Prácticas
Los hallazgos derivados poseen relevancia significativa para la educación científica, dado
que indican que los educadores pueden optimizar el proceso de aprendizaje de sus alumnos
mediante la integración de experiencias de aprendizaje fundamentadas en la naturaleza y
herramientas digitales interactivas. La implementación de modelos matemáticos en la simulación
de fenómenos naturales facilita un entendimiento más profundo de los conceptos abstractos, un
elemento esencial en la educación científica (Clark & Mayer, 2016).
Desde un punto de vista pedagógico, la instauración del aprendizaje fundamentado en la
naturaleza podría contribuir a la mitigación del estrés y a la optimización del bienestar emocional
de los estudiantes, lo que consecuentemente potencia su desempeño académico (Li & Sullivan,
2016). Adicionalmente, esta metodología pedagógica fomenta el aprendizaje ecológico y la
sensibilización ambiental, capacitando a los estudiantes para enfrentar cuestiones científicas y
ambientales de forma crítica y reflexiva (Louv, 2008).
Desde una perspectiva de aplicación, se sugiere que las entidades educativas incorporen
espacios naturales en sus programas de aprendizaje y promuevan la implementación de
simulaciones interactivas en áreas científicas. La amalgama de estas metodologías puede
potenciar la accesibilidad del aprendizaje, adaptándolo a diversos estilos cognitivos y
requerimientos educativos (Jordan & Kapoor, 2021).
Restricciones y Consideraciones para Estudios Posibles
Aunque el estudio ofrece pruebas robustas acerca de las ventajas del aprendizaje
fundamentado en la naturaleza y la implementación de simulaciones en la educación científica,
existen ciertas restricciones que deben ser consideradas. Inicialmente, el experimento se extendió
el aprendizaje en contextos naturales fomenta la curiosidad y el compromiso estudiantil, lo cual
optimiza la asimilación de conocimientos (Kuo et al., 2019).
No obstante, en contraste con otras investigaciones que han explorado el aprendizaje
fundamentado en la naturaleza sin la implementación de tecnología educativa, nuestro estudio
demuestra que la incorporación de simulaciones y modelos matemáticos en dichos contextos
potencia el efecto positivo en la memoria y la atención. Este descubrimiento respalda la hipótesis
de que los modelos matemáticos y las simulaciones pueden desempeñar un papel facilitador en el
entendimiento de conceptos abstractos, al ofrecer una representación visual y dinámica de los
fenómenos naturales (Fischer et al., 2020).
Pese a estas concordancias, diversas investigaciones han detectado que la eficacia del
Aprendizaje Basado en Proyectos (ABN) fluctúa en función del perfil del estudiante y las
condiciones del entorno de aprendizaje (Rickinson et al., 2004). Aunque nuestro estudio
evidenció avances notables en la memoria y la atención, investigaciones subsecuentes podrían
examinar si estos efectos persisten a largo plazo y en grupos estudiantiles con variados grados de
experiencia previa en contextos naturales.
Implicaciones Educativas y Prácticas
Los hallazgos derivados poseen relevancia significativa para la educación científica, dado
que indican que los educadores pueden optimizar el proceso de aprendizaje de sus alumnos
mediante la integración de experiencias de aprendizaje fundamentadas en la naturaleza y
herramientas digitales interactivas. La implementación de modelos matemáticos en la simulación
de fenómenos naturales facilita un entendimiento más profundo de los conceptos abstractos, un
elemento esencial en la educación científica (Clark & Mayer, 2016).
Desde un punto de vista pedagógico, la instauración del aprendizaje fundamentado en la
naturaleza podría contribuir a la mitigación del estrés y a la optimización del bienestar emocional
de los estudiantes, lo que consecuentemente potencia su desempeño académico (Li & Sullivan,
2016). Adicionalmente, esta metodología pedagógica fomenta el aprendizaje ecológico y la
sensibilización ambiental, capacitando a los estudiantes para enfrentar cuestiones científicas y
ambientales de forma crítica y reflexiva (Louv, 2008).
Desde una perspectiva de aplicación, se sugiere que las entidades educativas incorporen
espacios naturales en sus programas de aprendizaje y promuevan la implementación de
simulaciones interactivas en áreas científicas. La amalgama de estas metodologías puede
potenciar la accesibilidad del aprendizaje, adaptándolo a diversos estilos cognitivos y
requerimientos educativos (Jordan & Kapoor, 2021).
Restricciones y Consideraciones para Estudios Posibles
Aunque el estudio ofrece pruebas robustas acerca de las ventajas del aprendizaje
fundamentado en la naturaleza y la implementación de simulaciones en la educación científica,
existen ciertas restricciones que deben ser consideradas. Inicialmente, el experimento se extendió
Vol. 12/ Núm. 1 2025 pág. 2922
únicamente durante 12 semanas, lo que obstaculiza la evaluación de los efectos a largo plazo de
esta estrategia en la memoria y la atención. Investigaciones subsecuentes podrían extender la
duración del análisis para evaluar la perdurabilidad de las ventajas cognitivas a través del tiempo
(Mayer, 2020).
Una restricción adicional reside en la heterogeneidad del ambiente natural en el que se llevó
a cabo el estudio. La disponibilidad de recursos naturales fluctúa en función del contexto
académico, factor que podría tener un impacto en la interpretación generalizada de los hallazgos.
Las futuras investigaciones podrían examinar el impacto de la variabilidad de los entornos
naturales en la eficacia del aprendizaje basado en la naturaleza (Faber Taylor & Kuo, 2009).
Finalmente, es crucial destacar que, a pesar de que las simulaciones digitales y modelos
matemáticos recibieron una acogida favorable por parte de los alumnos, ciertos educadores
evidenciaron obstáculos en su implementación debido a la ausencia de capacitación en tecnología
educativa. Esto subraya la necesidad de formación pedagógica en metodologías innovadoras que
amalgaman la naturaleza y la tecnología en el entorno académico (Tondeur et al., 2019). Los
descubrimientos de esta investigación consolidan la creciente evidencia respecto a las ventajas
del aprendizaje fundamentado en la naturaleza en la educación científica, y enfatizan el papel
esencial de las simulaciones digitales y los modelos matemáticos en la instrucción de conceptos
abstractos. Se sugiere que investigaciones futuras indaguen en estrategias para la capacitación
docente en estas metodologías y evalúen su repercusión en diversos niveles educativos y
contextos socioeconómicos.
CONCLUSIÓN
Este estudio ha puesto de manifiesto que la incorporación del aprendizaje fundamentado
en la naturaleza en la educación científica ejerce un efecto considerable en la memoria y la
atención de los estudiantes. Mediante la implementación de una metodología mixta, se corroboró
que la exposición a contextos naturales y la utilización de instrumentos tecnológicos de
simulación potencian los procesos cognitivos, optimizando la habilidad de retención y
concentración en el aprendizaje de conceptos abstractos. Los descubrimientos cuantitativos
señalaron un incremento significativo en la memoria operativa y la atención selectiva de los
participantes tras la intervención, lo cual insinúa que la inmersión en entornos naturales promueve
la consolidación del conocimiento y atenúa la fatiga cognitiva. Estos hallazgos fueron
corroborados mediante el análisis cualitativo, el cual evidenció que los alumnos manifestaron un
incremento en la motivación y una disminución en los niveles de ansiedad, elementos
fundamentales en la predisposición hacia un aprendizaje efectivo. Desde un enfoque
neurocientífico, los hallazgos evidencian que los ambientes naturales estimulan regiones
cerebrales vinculadas con la regulación emocional y la atención sostenida, lo que justifica el
aumento en el rendimiento académico observado en los participantes. Adicionalmente, se
únicamente durante 12 semanas, lo que obstaculiza la evaluación de los efectos a largo plazo de
esta estrategia en la memoria y la atención. Investigaciones subsecuentes podrían extender la
duración del análisis para evaluar la perdurabilidad de las ventajas cognitivas a través del tiempo
(Mayer, 2020).
Una restricción adicional reside en la heterogeneidad del ambiente natural en el que se llevó
a cabo el estudio. La disponibilidad de recursos naturales fluctúa en función del contexto
académico, factor que podría tener un impacto en la interpretación generalizada de los hallazgos.
Las futuras investigaciones podrían examinar el impacto de la variabilidad de los entornos
naturales en la eficacia del aprendizaje basado en la naturaleza (Faber Taylor & Kuo, 2009).
Finalmente, es crucial destacar que, a pesar de que las simulaciones digitales y modelos
matemáticos recibieron una acogida favorable por parte de los alumnos, ciertos educadores
evidenciaron obstáculos en su implementación debido a la ausencia de capacitación en tecnología
educativa. Esto subraya la necesidad de formación pedagógica en metodologías innovadoras que
amalgaman la naturaleza y la tecnología en el entorno académico (Tondeur et al., 2019). Los
descubrimientos de esta investigación consolidan la creciente evidencia respecto a las ventajas
del aprendizaje fundamentado en la naturaleza en la educación científica, y enfatizan el papel
esencial de las simulaciones digitales y los modelos matemáticos en la instrucción de conceptos
abstractos. Se sugiere que investigaciones futuras indaguen en estrategias para la capacitación
docente en estas metodologías y evalúen su repercusión en diversos niveles educativos y
contextos socioeconómicos.
CONCLUSIÓN
Este estudio ha puesto de manifiesto que la incorporación del aprendizaje fundamentado
en la naturaleza en la educación científica ejerce un efecto considerable en la memoria y la
atención de los estudiantes. Mediante la implementación de una metodología mixta, se corroboró
que la exposición a contextos naturales y la utilización de instrumentos tecnológicos de
simulación potencian los procesos cognitivos, optimizando la habilidad de retención y
concentración en el aprendizaje de conceptos abstractos. Los descubrimientos cuantitativos
señalaron un incremento significativo en la memoria operativa y la atención selectiva de los
participantes tras la intervención, lo cual insinúa que la inmersión en entornos naturales promueve
la consolidación del conocimiento y atenúa la fatiga cognitiva. Estos hallazgos fueron
corroborados mediante el análisis cualitativo, el cual evidenció que los alumnos manifestaron un
incremento en la motivación y una disminución en los niveles de ansiedad, elementos
fundamentales en la predisposición hacia un aprendizaje efectivo. Desde un enfoque
neurocientífico, los hallazgos evidencian que los ambientes naturales estimulan regiones
cerebrales vinculadas con la regulación emocional y la atención sostenida, lo que justifica el
aumento en el rendimiento académico observado en los participantes. Adicionalmente, se
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enfatizó la relevancia de los modelos matemáticos y las simulaciones digitales como instrumentos
auxiliares en la instrucción de conceptos científicos abstractos. Estos instrumentos facilitaron a
los estudiantes la visualización interactiva de fenómenos complejos, fomentando una
comprensión más profunda y significativa de los contenidos. Una contribución primordial del
estudio se centra en la validación del aprendizaje fundamentado en la naturaleza como una
estrategia eficaz para la instrucción de disciplinas científicas, lo cual tiene repercusiones directas
en la formulación de metodologías pedagógicas innovadoras. La amalgama de vivencias directas
con el ambiente natural y la incorporación de tecnologías emergentes configura un ecosistema de
aprendizaje dinámico, capaz de ajustarse a las necesidades específicas de los estudiantes y
promover un aprendizaje experiencial. No obstante, se detectaron ciertos obstáculos en la puesta
en práctica de esta metodología, entre los que se incluyen la disponibilidad de espacios naturales
accesibles y la formación del cuerpo docente en estrategias pedagógicas fundamentadas en la
neurociencia. Para investigaciones subsecuentes, se aconseja examinar la implementación de esta
metodología en diversos niveles educativos y contextos socioculturales, con el objetivo de evaluar
su factibilidad y escalabilidad. Además, resultaría relevante examinar su repercusión a largo
plazo en el progreso cognitivo y socioemocional de los alumnos. En resumen, esta investigación
apoya la incorporación del aprendizaje fundamentado en la naturaleza en la educación científica
como una estrategia eficaz para mejorar la memoria y la atención. La integración de ambientes
naturales, simulaciones matemáticas y modelos interactivos proporciona un sólido marco
pedagógico que no solo optimiza el desempeño académico, sino que también promueve el
bienestar emocional y la autonomía del estudiante, estableciendo así un fundamento para futuras
innovaciones en la pedagogía de las ciencias.
enfatizó la relevancia de los modelos matemáticos y las simulaciones digitales como instrumentos
auxiliares en la instrucción de conceptos científicos abstractos. Estos instrumentos facilitaron a
los estudiantes la visualización interactiva de fenómenos complejos, fomentando una
comprensión más profunda y significativa de los contenidos. Una contribución primordial del
estudio se centra en la validación del aprendizaje fundamentado en la naturaleza como una
estrategia eficaz para la instrucción de disciplinas científicas, lo cual tiene repercusiones directas
en la formulación de metodologías pedagógicas innovadoras. La amalgama de vivencias directas
con el ambiente natural y la incorporación de tecnologías emergentes configura un ecosistema de
aprendizaje dinámico, capaz de ajustarse a las necesidades específicas de los estudiantes y
promover un aprendizaje experiencial. No obstante, se detectaron ciertos obstáculos en la puesta
en práctica de esta metodología, entre los que se incluyen la disponibilidad de espacios naturales
accesibles y la formación del cuerpo docente en estrategias pedagógicas fundamentadas en la
neurociencia. Para investigaciones subsecuentes, se aconseja examinar la implementación de esta
metodología en diversos niveles educativos y contextos socioculturales, con el objetivo de evaluar
su factibilidad y escalabilidad. Además, resultaría relevante examinar su repercusión a largo
plazo en el progreso cognitivo y socioemocional de los alumnos. En resumen, esta investigación
apoya la incorporación del aprendizaje fundamentado en la naturaleza en la educación científica
como una estrategia eficaz para mejorar la memoria y la atención. La integración de ambientes
naturales, simulaciones matemáticas y modelos interactivos proporciona un sólido marco
pedagógico que no solo optimiza el desempeño académico, sino que también promueve el
bienestar emocional y la autonomía del estudiante, estableciendo así un fundamento para futuras
innovaciones en la pedagogía de las ciencias.
Vol. 12/ Núm. 1 2025 pág. 2924
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