Vol. 12/ Núm. 1 2025 pág. 4272
https://doi.org/10.69639/arandu.v12i2.878

Resolución de problemas y el aprendizaje significativo en la
asignatura de matemáticas en estudiantes de educación
superior

Problem solving and meaningful learning in the subject of mathematics in higher

education students

Andrea Paola Cárdenas Jarrín

acardenasj@unemi.edu.ec

https://orcid.org/0009-0003-6765-5554

Universidad Estatal de Milagro

Ecuador Guayaquil

Angélica Ananía Morán Arévalo

a_moran@istsb.edu.ec

https://orcid.org/0000-0002-2792-7709

Instituto Superior Tecnológico Simón Bolívar

Ecuador Guayaquil

Manuel Darío Iñiguez Chávez

m_iniguez@istsb.edu.ec

https://orcid.org/0000-0003-4229-1013

Instituto Superior Tecnológico Simón Bolívar

Ecuador Guayaquil

Mayra Alejandra Arévalo Erique

m_arevalo@istsb.edu.ec

https://orcid.org/0000-0001-7868-579X

Instituto Superior Tecnológico Simón Bolívar

Ecuador Guayaquil

José Antonio Montalván Salinas

j_montalvan@istsb.edu.ec

https://orcid.org/0009-0004-0075-5910

Instituto Superior Tecnológico Simón Bolívar

Ecuador Guayaquil

Artículo recibido: 10 febrero 2025 - Aceptado para publicación: 20 marzo 2025

Conflictos de intereses: Ninguno que declarar

RESUMEN

La educación provee a cada persona las herramientas idóneas para un mejor futuro, esta puede
abarcar varias ciencias, entre ellas sobresalen las matemáticas. El presente estudio sobre la
resolución de problemas y el aprendizaje significativo en la asignatura de matemáticas
se planteó
con el fin de determinar la relación entre las dos variables antes mencionadas.
El diseño de la
investigación es de tipo no experimental de corte transversal. Para la recolección de datos se
confeccionaron dos cuestionarios estructurados, dichos instrumentos pasaron por un proceso de
validez y confiabilidad antes de ser aplicados. La muestra estuvo conformada por 142 estudiantes
Vol. 12/ Núm. 1 2025 pág. 4273
del Instituto Superior Tecnológico Simón Bolívar de la ciudad de Guayaquil. Los resultados
obtenidos muestran un coeficiente de correlación de Rho de Spearman igual a 0,865, por lo tanto,
existe una correlación positiva muy fuerte entre las variables estudiadas.

Palabras clave:
resolución de problemas, aprendizaje significativo, matemáticas,
estudiantes, educación superior

ABSTRACT

Education provides each person with the ideal tools for a better future, which may include several

sciences, among which mathematics stands out.The present study on
problem-solving and
meaningful learning in the subject of mathematics was proposed in order to determine the

relationship between the two aforementioned variables.
The research design is non-experimental
and cross
-sectional. Two structured questionnaires were prepared for data collection; these
instruments underwent a validity and reliability pr
ocess before being applied. The sample
consisted of 142 students from the Instituto Superior Tecnológico Simón Bolívar in

Guayaquil.The results obtained show a Spearman's Rho correlation coefficient equal to 0.865,

therefore there is a very strong positive
correlation between the variables studied.
Keywords
: problem solving, meaningful learning, mathematics, students, higher
education

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licencia Creative Commons Atribution 4.0 International.
Vol. 12/ Núm. 1 2025 pág. 4274
INTRODUCCIÓN

La enseñanza de las matemáticas enfrenta grandes desafíos en la educación superior,
especialmente para conseguir un aprendizaje significativo y en la capacidad de los estudiantes
para resolver problemas de manera efectiva.

Las matemáticas son consideradas como una de las materias más relevantes y útiles en
diferentes etapas de nuestra vida como en la educación inicial, lugares de trabajo, empresas e
incluso para la toma de decisiones importantes en nuestro diario vivir (Awantagusnik et al.,
2021; Zamnah et al., 2021); estudiarlas y enseñarlas es una actividad de suma complejidad, pero
significativa para la sociedad (Rogora & Tortoriello, 2021). De hecho, se dice que un alumno o
un individuo tiene buenas habilidades en esta asignatura cuando es capaz de solucionar diversos
problemas matemáticos de forma correcta (Kaliky et al., 2019).

El desafío que enfrenta constantemente toda institución educativa es el mejoramiento del
rendimiento académico de sus estudiantes, el cual depende de la forma en que se van generando
los resultados de cada aprendizaje y del continuo proceso de verificación por medio de la
evaluación (Estrada, 2018).

Para formar profesionales competentes en las diversas áreas, se promueve el aprendizaje
matemático desarrollador en la Educación Superior, con el fin de que se conviertan en agentes
transformadores de su entorno social empleando herramientas cuantitativas que brinda esta
ciencia universal (López & Medina, 2016).

Las estrategias que se emplean en la enseñanza son importantes para el docente y
requieren de eficacia, para lograr el desarrollo de las potencialidades de los estudiantes. Estas
estrategias deben estar orientadas según los intereses del estudiantado, mediante una adecuada
comunicación (Felmer & Perdomo-Díaz, 2017).

En el último siglo, los estudios sobre la resolución de problemas parten de las
contribuciones hechas por Pólya (2011), quien diseñó cuatro etapas para resolver un problema de
cualquier naturaleza: a) entender el problema, b) intuir un plan, c) ponerlo en marcha
y d) examinar y verificar la solución obtenida. En conformidad con lo anteriormente mencionado
son recurrentes estas metodologías como las propuestas por Rodríguez (2018), Rosa & Martínez-
Aznar (2019), Saucedo et al, (2019) por mencionar algunos autores.

Durante la última década, muchas entidades educativas han solicitado a los procesos de
enseñanza y aprendizaje adoptar un enfoque más social y colaborativo para mejorar la calidad y
los resultados de aprendizaje en los diferentes niveles educativos (Araujo & Gadanidis,
2020; Darling-Hammond, Hyler & Gardner, 2017; UNESCO, 2017)

Las instituciones educativas que incluyen en su currículo el uso de las Tecnologías de la
Información y las Comunicaciones (TIC) como herramienta de aprendizaje, ayudan a mejorar las
Vol. 12/ Núm. 1 2025 pág. 4275
competencias intelectuales a través de un aprendizaje significativo, modificando los paradigmas
educativos convencionales (Barrios & Delgado, 2022)

La implementación de las TICs (Martín et al., 2021) en las diversas actividades, han
llevado a desarrollar la generación de información masiva con impacto en diferentes ámbitos
como la formación, la investigación, el desarrollo científico e innovación.

También se debe contemplar el Aprendizaje basado en problemas (ABP) como una
metodología de aprendizaje donde el alumno es el centro de su propio aprendizaje, mientras que
el profesor actúa como un orientador de ese proceso. Dicha metodología se enfoca hacia el
desarrollo de competencias y habilidades trasladable al desarrollo profesional mediante la
resolución de problemas (Villalobos et al., 2016; Espinoza, 2018).

Además, no podemos dejar de mencionar la Inteligencia artificial (IA) en la educación y
resaltar su capacidad para facilitar aprendizajes innovadores, siendo demandados como respuesta
a los problemas relacionados a la mala calidad de los aprendizajes (Miao et al.,2021).

La presente investigación contribuirá a analizar resultados en cuanto al desarrollo del enfoque de
resolución de problemas para conseguir un buen dominio en el campo matemático. Así como
conocer si existe una relación
directa y significativa entre la resolución de problemas y el
aprendizaje significativo en la asignatura de matemáticas en los estudiantes de educación superior.

MATERIALES Y MÉTODOS

Hipótesis alterna (Ha)

Existe relación
directa y significativa entre la resolución de problemas y el aprendizaje
significativo en la asignatura de matemática en los estudiantes
del Instituto Superior Tecnológico
Simón Bolívar.

Hipótesis nula (Ho)

No existe relación
directa y significativa entre la resolución de problemas y el aprendizaje
significativo en la asignatura de matemáticas en los estudiantes
del Instituto Superior Tecnológico
Simón Bolívar.

Diseño del estudio, población y muestra.

Se empleó un estudio descriptivo correlacional, transversal, con enfoque cuantitativo. El
trabajo se realizó en el Instituto Superior Tecnológico Simón Bolívar, en la ciudad de Guayaquil
de la provincia del Guayas Ecuador.

Para el criterio de inclusión se consideraron estudiantes de primero a tercer semestre
matriculados en la carrera de Tecnología en electricidad en el periodo 2S-2024, presentándose un
total de 223 estudiantes, luego de aplicar el muestreo probabilístico se obtuvieron 142 estudiantes.

Variables de estudio

Se valoró la variable de resolución de problemas utilizando como dimensiones los
recursos cognitivos, heurística y de control. También en la variable de aprendizaje significativo
Vol. 12/ Núm. 1 2025 pág. 4276
se emplearon dimensiones como la recopilación de saberes previos, adquisición de conocimientos
nuevos e incorporación de conocimientos
.
Instrumentos de recolección de datos

Para la recolección de datos se emplearon dos cuestionarios, los cuales fueron
previamente validados por la opinión de tres expertos en educación. Se aplicó el
Alpha de
Cronbach, cuyos resultados demuestran una fuerte confiabilidad, en ambos instrumentos, como
se detalla en la siguiente tabla.

Tabla 1

Confiabilidad de los instrumentos

Alpha de Cronbach
N de elementos
Cuestionario sobre
resolución de problemas

0,801
15
Cuestionario sobre
aprendizaje significativo

0,761
15
Análisis estadístico

Una vez recolectados los datos proporcionados por los instrumentos, se
se elaboró una
base de datos en Excel
, se procedió a realizar el análisis estadístico respectivo, para lo cual se
utilizó el
programa SPSS Versión 21. Los datos fueron tabulados y presentados en tablas y
gráficos de acuerdo con las variables y dimensiones.

Se aplicó la prueba no paramétrica Rho de Spearman, ya que el propósito de este estudio

fue determinar la relación entre las dos variables de estudio.

RESULTADOS

Análisis descriptivo de los resultados

Después de recolectar los datos en función a cada variable se procedió a analizar los
resultados descriptivos, para lo cual se consideró los siguientes niveles y rangos.

Tabla 2

Niveles y rangos de la variable Resolución de problemas

Bajo
Medio Alto
Resolución de problemas
15 - 35 36 - 55 56 - 75
Recursos cognitivos
5 - 11 12 - 18 19 - 25
Heurística
5 - 11 12 - 18 19 - 25
Control
5 - 11 12 - 18 19 - 25
Los parámetros detallados en la tabla 2 fueron establecidos mediante la obtención
preliminar de sus valores máximos, mínimos, rango y amplitud tanto de la variable como sus
niveles.
Vol. 12/ Núm. 1 2025 pág. 4277
Figura 1

Frecuencia y porcentaje de la variable Resolución de problemas

En la figura 1 podemos visualizar que el 78,87% de los estudiantes presentan una alta

capacidad para la resolución de problemas, el 13,38% una capacidad media y solamente el 7,75%
de los alumnos presenta una capacidad baja de resolución.

Figura 2

Frecuencia y porcentaje de los niveles de la variable Resolución de problemas

En la figura 2 podemos observar que existe un elevado porcentaje de estudiante con una

alta capacidad de resolución de problemas en los tres niveles evaluados. El 83,10% de los
estudiantes presentaron un grado alto de resolución de problemas en los niveles de recursos
cognitivos y heurística y el 74,65% presentó un porcentaje alto en el nivel de control.

Tabla 3

Niveles y rangos de la variable Aprendizaje significativo

Regular
Bueno Muy bueno
Aprendizaje significativo
15 - 35 36 - 55 56 - 75
Recopilación de saberes previos
5 - 11 12 - 18 19 - 25
Adquisición de conocimientos
5 - 11 12 - 18 19 - 25
Incorporación de conocimientos
5 - 11 12 - 18 19 - 25
Los parámetros detallados en la tabla 3 fueron establecidos mediante la obtención preliminar de
sus valores máximos, mínimos, rango y amplitud tanto de la variable como sus niveles.

11
19
112
7,75%
13,38%
78,87%
B A J O M E D I O A L T O
RESOLUCIÓN DE
PROBLEMAS

11
13
118
7,75%
9,15%
83,10%
B A J O M E D I O A L T O
R E C U R S O S
C O G N I T I V O S

14
10
118
9,86%
7,04%
83,10%
B A J O M E D I O A L T O
H E U R Í S T I C A

12
24
106
8,45%
16,90%
74,65%
B A J O M E D I O A L T O
C O N T R O L
Vol. 12/ Núm. 1 2025 pág. 4278
Figura 3

Frecuencia y porcentaje de la variable Aprendizaje significativo

En la figura 3 podemos apreciar que el 73,24% de los estudiantes tienen un aprendizaje

significativo muy bueno, un 25,35 % bueno y apenas un 1,41% un aprendizaje significativo
regular.

Figura 4

Frecuencia y porcentaje de los niveles de la variable Aprendizaje significativo

En la figura 4 podemos ver que existe un elevado porcentaje de estudiantes con un

aprendizaje significativo muy bueno en los tres niveles evaluados, presentando el valor más alto
la adquisición de conocimientos nuevos con el 73,24%, seguido por el nivel de incorporación de
conocimientos nuevos con el 71,83% mientras que el nivel de recopilación de saberes presenta
un 67,61%.

Tabla 5

Correlación entre las variables resolución de problemas y aprendizaje significativo

Correlaciones

Resolución
de problemas

Aprendizaje
significativo

Rho de Spearman
Resolución de
problemas

Coeficiente de correlación
1,000 ,856**
Sig. (bilateral)
. ,000
N
142 142
Aprendizaje
significativo

Coeficiente de correlación
,856** 1,000
Sig. (bilateral)
,000 .
N
142 142
**. La correlación es significativa en el nivel 0,01 (bilateral).

2
36
104
1,41%
25,35%
73,24%
R E G U L A R B U E N O M U Y B U E N O
APRENDIZAJE
SIGNIFICATIVO

4
42
96
2,82%
29,58%
67,61%
R E G U L A R B U E N O M U Y
B U E N O
R E C O P I L A C I Ó N D E
S A B E R E S P R E V I O S

2
36
104
1,41%
25,35%
73,24%
R E G U L A R B U E N O M U Y
B U E N O
A D Q U I S I C I Ó N D E
C O N O C I M I E N T O S
N U E V O S

3
37
102
2,11%
26,06%
71,83%
R E G U L A R B U E N O M U Y
B U E N O
I N C O R P O R A C I Ó N D E
C O N O C I M I E N T O S
N U E V O S
Vol. 12/ Núm. 1 2025 pág. 4279
Finalmente se realizó la correlación Rho de Spearman entre las variables resolución de
problemas y aprendizaje significativo, dando como resultado un coeficiente de 0,856 lo que
corresponde a una c
orrelación positiva muy fuerte, con una significancia menor a 0,05. Por lo
tanto, se rechaza la hipótesis nula y se acepta la hipótesis alterna, es decir existe relación
directa
y significativa entre la resolución de problemas y el aprendizaje significativo en la asignatura de
matemáticas en los estudiantes
del Instituto Superior Tecnológico Simón Bolívar.
DISCUSIÓN

Existen escasos trabajos actuales donde relacionen la resolución de problemas y el
aprendizaje significativo en el campo de las matemáticas.

En este estudio se pudo comprobar que existe relación entre la resolución de problemas
y el aprendizaje significativo en la asignatura de matemáticas en los estudiantes
del Instituto
Superior Tecnológico Simón Bolívar
; ello permite afirmar que si los estudiante tienen un alto
nivel en lo referente a la resolución de problemas también van a tener buenos niveles en cuanto
al desarrollo de su aprendizaje significativo en la asignatura de matemática; por ello es necesario
precisar que estudios como el planteado por Escalante (2015) en su tesis sobre el método Pólya
en la resolución de problemas, mediante la aplicación de este método los estudiantes pueden
trabajar analíticamente de forma racional; compartir ideas, criterios e intereses fomentando la
unidad y el trabajo en equipo, todo lo cual favorece a su aprendizaje significativo.

En el estudio planteado por Vargas (2015) sobre la resolución de problemas de estructura
multiplicativa mediante modelos organizadores en el cual el autor señaló que se alcanzaron
resultados favorables porque logró evidenciar que al seguir un ciclo de análisis didáctico bien
planteado y un proceso representacional de acuerdo a los modelos organizadores, los estudiantes
evolucionaron en sus procesos mentales lo que incidió positivamente en la utilización de
estrategias formales en la resolución de problemas matemáticos.

Así también Fabian (2013) en su tesis titulada efectividad de un módulo de resolución de
problemas matemáticos en estudiantes del Callao, en la cual evidenció diferencias en el
rendimiento en matemática a favor del grupo experimental, lo que le permit concluir que el
módulo influyó en el desarrollo de las capacidades evaluadas.

Como podemos destacar en los diferentes estudios mencionados tanto las metodologías, así como
las estrategias empleadas en el ámbito educativo van a ser cruciales en la resolución de problemas
y el aprendizaje significativo de los estudiantes en el ámbito de las matemáticas.

CONCLUSIONES

Los datos procesados permitieron obtener un valor de significancia de 0,0 por lo tanto se
rechazó la hipótesis nula y se aceptó la hipótesis alterna, es decir, se afirma que existe relación
significativa entre las variables de resolución de problemas y el aprendizaje significativo en la
asignatura de matemática en los estudiantes
del Instituto Superior Tecnológico Simón Bolívar.
Vol. 12/ Núm. 1 2025 pág. 4280
El grado de correlación de Rho de Spearman fue de 0.856, lo cual indica que existe una
correlación positiva muy fuerte entre las variables resolución de problemas y el aprendizaje
significativo.

Los estudiantes que logren conseguir una alta capacidad de resolución de problemas les
permitirá adquirir un aprendizaje significativo en la asignatura de matemática y así lograr
desenvolverse de una mejor manera en los diferentes ámbitos de su vida académica como en el
campo profesional.
Vol. 12/ Núm. 1 2025 pág. 4281
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