Estrategias metacognitivas para fortalecer el
pensamiento crítico en los estudiantes de educación básica superior en ciencias
Naturales / Metacognitive strategies to strengthen
critical thinking in upper elementary students in natural sciences
1Carolina
de los A. Mena Chávez, https://orcid.org/0009-0008-1233-0222, cdmenac@ube.edu.ec
2Mercedes
Victoria Pérez Costa, https://orcid.org/0009-0009-7971-2097, mvperezc@ube.edu.ec
3Elizabeth Esther Vergel Parejo, https://orcid.org/0009-0007-0178-5099, eevergelp@ube.edu.ec
1,2,3 Universidad Bolivariana del Ecuador
RESUMEN
Este estudio propone un diseño metodológico
para integrar estrategias metacognitivas y fortalecer el pensamiento crítico en
estudiantes de básica superior en Ciencias Naturales. Ante un contexto
educativo que prioriza la memorización, se enfoca en desarrollar habilidades
superiores como metacognición y pensamiento crítico, clave para el aprendizaje
significativo. En Ecuador, incluyendo la Unidad Educativa Bolivariano, su
aplicación es limitada debido a falta de recursos y formación docente. Mediante
un enfoque cualitativo, se diagnosticó una implementación inconsistente y
ausencia de un marco referencial claro. La propuesta, basada en Aprendizaje Basado
en Proyectos (ABP) y Problemas (ABP), busca fomentar reflexión crítica y toma
de decisiones fundamentadas. Expertos validaron su efectividad, destacando las
herramientas metacognitivas, pero señalaron la necesidad de mejorar evaluación
formativa y retroalimentación. Conclusión: la metodología tiene alto potencial,
aunque requiere ajustes para optimizar resultados.
Palabras clave: Estrategias metacognitivas, Pensamiento crítico, ABP, Ciencias Naturales,
Formación docente.
ABSTRACT
This study proposes a methodological design to
integrate metacognitive strategies and enhance critical thinking in upper
elementary students within Natural Sciences. In an educational context favoring
memorization, it emphasizes higher-order skills like metacognition and critical
thinking, essential for meaningful learning. In Ecuador, including the
Bolivarian Educational Unit, their application is limited due to scarce
resources and teacher training. A qualitative approach revealed inconsistent
implementation and lack of a clear framework. The proposal, based on
Project-Based Learning (PBL) and Problem-Based Learning (PBL), aims to foster
critical reflection and informed decision-making. Experts validated its
effectiveness, highlighting metacognitive tools but noting the need to improve
formative assessment and feedback. Conclusion: the methodology shows high
potential, though adjustments are required to maximize outcomes.
Keywords: Metacognitive
strategies, Critical thinking, PBL, Natural Sciences, Teacher training.
Introducción
La educación en el siglo XXI ha evolucionado y exige un cambio de
paradigma que trascienda la memorización y promueva el desarrollo de
habilidades cognitivas superiores, como la metacognición y el pensamiento
crítico. En este contexto los estudiantes deben asumir un rol activo en su proceso
de aprendizaje. Mientras que los docentes requieren transformaciones profundas
en sus prácticas pedagógicas (Rico & Ponce, 2022).
Diversas investigaciones coinciden en que las
estrategias metacognitivas son esenciales para construir conocimiento
significativo(Gambarini et al., 2025), ya que permiten a los
estudiantes evaluar su comprensión, identificar vacíos y aplicar técnicas
efectivas para mejorar su aprendizaje
América Latina y el Caribe enfrentan una crisis estructural de
aprendizajes, con bajos niveles de rendimiento en niños y adolescentes,
situación que ya era evidente antes de la pandemia del COVID-19. Este panorama
demanda una reestructuración profunda de las estrategias educativas para
garantizar una formación integral de calidad
En el caso específico de Ecuador, el sistema educativo ha evidenciado
ciertos avances en la incorporación de estrategias metacognitivas dentro del
aula. No obstante, aún persisten barreras estructurales significativas que
dificultan su aplicación efectiva, tales como la escasa formación continua del
personal docente, la rigidez del currículo nacional y la limitada
disponibilidad de recursos didácticos. Superar estos desafíos requiere de
acciones institucionales coordinadas, sostenidas en el tiempo y orientadas a
fortalecer tanto la infraestructura como la práctica pedagógica (Jiménez Mora
et al., 2024).
Esta problemática se refleja claramente en la realidad de la Unidad
Educativa Bolivariano, institución que, a pesar de su compromiso con la mejora
de la calidad educativa, enfrenta limitaciones notables en cuanto a recursos
materiales y formación profesional de sus docentes. Estas carencias se traducen
en diversas manifestaciones pedagógicas que obstaculizan el desarrollo pleno de
las competencias estudiantiles. Entre las más relevantes se identifican: el uso
limitado de estrategias didácticas activas, con escasa integración de
estrategias metacognitivas, lo cual debilita significativamente la capacidad de
los estudiantes para reflexionar sobre su propio proceso de aprendizaje. Esta
carencia limita su autorregulación, inhibe la toma de conciencia sobre cómo
aprenden y restringe el desarrollo del pensamiento crítico, habilidades
esenciales para comprender, analizar y resolver situaciones en el área de
Ciencias Naturales. La ausencia de metacognición en las prácticas pedagógicas
reduce la posibilidad de que los estudiantes formulen hipótesis, evalúen sus
errores y tomen decisiones informadas sobre sus procesos cognitivos.
Estas manifestaciones revelan la urgencia de implementar procesos
formativos integrales para el personal docente, así como de dotar a la
institución de los recursos necesarios que permitan innovar en la práctica
pedagógica y favorecer la construcción de aprendizajes significativos en el
área de Ciencias Naturales. Ante esta realidad, se plantea la pregunta
científica: ¿Cómo fortalecer el pensamiento crítico en los estudiantes de
básica superior en ciencias Naturales desde la metacognición?
Para tales fines, el estudio se centra en: Proponer un diseño
metodológico que incorpore estrategias metacognitivas orientadas a fortalecer
el pensamiento crítico en los estudiantes de básica superior. Esta propuesta
busca generar un aprendizaje consciente, reflexivo, autónomo que contribuya al
desarrollo integral del estudiante y al mejoramiento del proceso educativo en
contextos específicos.
Las estrategias metacognitivas se han convertido en una herramienta
indispensable dentro de los procesos educativos contemporáneos, especialmente
cuando se busca promover un aprendizaje profundo y significativo. Su aplicación
en el área de Ciencias Naturales permite que los estudiantes no solo memoricen
contenidos, sino que comprendan, analicen y apliquen los conocimientos
adquiridos, fortaleciendo su capacidad de pensar de manera crítica. Tal como
señala Benavidez y Ruíz
Este análisis lleva a determinar que la metacognición es una base
fundamental para que el estudiante logre competencias de pensamiento crítico, por
lo que resulta oportuno investigar y hacer propuestas metodológicas sobre la
relación de estas variables, ya que “no es posible ejercer el pensamiento
crítico si no somos conscientes de cómo funcionan nuestras mentes” (Ortiz, Adúriz, & Tuay, 2023).
Esto invita a resignificar el rol del estudiante como sujeto activo que
reflexiona sobre sus propios procesos cognitivos, por medio del fomento de esta
habilidad en el aula, ya que no solo fortalece el aprendizaje profundo de los
contenidos, sino que también contribuye a formar ciudadanos críticos y conscientes
de la realidad que los rodea.
De acuerdo con Gimenez
Por lo tanto, este estudio destaca la necesidad de replantear la
enseñanza en Ciencias Naturales, proponiendo estrategias metacognitivas que
fortalezcan el pensamiento crítico en los estudiantes. Esta metodología no solo
busca mejorar el rendimiento académico, sino también contribuir al desarrollo
integral de los alumnos, preparándolos para ser más conscientes de su
aprendizaje y para enfrentar retos con confianza, determinación y autonomía.
Metodología
La
investigación se desarrolló bajo un enfoque cualitativo, con alcance
descriptivo- interpretativo, debido a que buscó comprender desde una
perspectiva subjetiva y contextual las prácticas pedagógicas actuales y
proponer estrategias pertinentes al entorno educativo. El carácter subjetivo
responde a la naturaleza del análisis cualitativo, que proviene de
experiencias, juicios profesionales y valoraciones fundamentadas como insumos
válidos para generar propuestas de conocimiento educativo.
El tipo
de investigación incluyó una fase bibliográfica y documental en la que se
revisaron teorías y antecedentes relevantes y una fase de campo que contempló
entrevistas semiestructuradas aplicadas al vicerrector y dos docentes de la
institución con el propósito de explorar cómo se desarrollan actualmente las
estrategias metacognitivas en el aula. Esta
recolección de información permitió identificar la situación actual respecto al
desarrollo del pensamiento crítico y el uso de estrategias metacognitivas en
Ciencias Naturales. Estos hallazgos sirvieron como base para el diseño de una
propuesta adaptada a las necesidades del contexto escolar y validada por cinco
expertos con experiencia en educación. La unidad de estudio estuvo compuesta
por un vicerrector académico (magister en gestión de la Educación con 20 años
de experiencia docente), dos docentes del área de Ciencias Naturales, un
psicopedagogo y un pedagogo, La diversidad de sus perfiles permitió realizar
observaciones que fueron consideradas para hacer ajustes y fortalecer la
propuesta.
Tabla 1.
Procedimiento a seguir como parte de la metodología aplicada
|
Etapa |
Descripción |
Acciones
clave |
|
1. Diagnóstico inicial |
Se fundamentó en entrevistas
semiestructuradas al vicerrector y dos docentes para analizar la
implementación actual de estrategias metacognitivas en el aula. |
- Entrevistas a actores clave. |
|
2. Modelación de la propuesta |
Con base en los
resultados, se diseñó una metodología para integrar estrategias
metacognitivas y fortalecer el pensamiento crítico en estudiantes de básica
superior (Ciencias Naturales). |
- Diseño de enfoques
basados en ABP y metacognición. |
|
3. Validación de la
propuesta |
Expertos en educación evaluaron la
metodología propuesta, destacando su potencial para desarrollar pensamiento
crítico. La selección de cinco especialistas garantizó una evaluación
integral y técnicamente válida. |
- Consulta a 5 expertos con perfiles
complementarios. |
Fuente. Elaboración propia
Resultados
Etapa
1: Diagnóstico del uso de estrategias metacognitivas en Ciencias Naturales
El
diagnóstico realizado reveló que, aunque la institución reconoce la importancia
del pensamiento crítico (PC), su implementación aún no es completamente
sistemática. Los docentes de Ciencias Naturales reconocen y aplican algunas
estrategias como la reflexión de los contenidos, el uso de preguntas abiertas
para estimular el análisis, sin embargo, estas no se ejecutan de manera
consistente ni planificada, lo que limita su efectividad en el aula.
Asi mismo se identificó la falta de
un marco institucional claro que oriente y articule el uso de estrategias
metacognitivas, lo que impide consolidar una práctica pedagógica común entre
los docentes. Aunque existen proyectos y programas destinados a promover el
pensamiento crítico, su impacto es limitado por falta de recursos y la
insuficiente capacitación docente.
La
formación en estrategias metacognitivas no es constante, lo que significa que
muchos docentes no cuentan con las herramientas necesarias para aplicar estas
estrategias de manera adecuada y coherente. A pesar de los esfuerzos
institucionales, la implementación de estas iniciativas no es uniforme, lo que
genera desigualdad en las oportunidades de los estudiantes para desarrollar sus
habilidades críticas.
En
cuanto a los estudiantes de básica superior, se evidenció que presentan
dificultades para aplicar el pensamiento crítico en el área de Ciencias
Naturales. La enseñanza sigue siendo receptiva centrada en la memorización, lo
que restringe el desarrollo de competencias analíticas, reflexivas y autónomas,
fundamentales para enfrentar desafíos y retos del siglo XXI.
Gráfico
1. Red
semántica hallazgos sobre el pensamiento crítico y Metacognitivo
Fuente. Elaboración propia
Etapa
2: Modelación de la propuesta
Presentación
de la propuesta
En
la educación actual, se demandan competencias que permitan a los estudiantes resolver
problemáticas reales de manera autónoma, siendo el pensamiento crítico una de
las habilidades fundamentales para ello.
Desde esa perspectiva, se reafirma que el pensamiento
crítico desempeña un papel fundamental dentro del ámbito educativo, ya que su
desarrollo no solo favorece la adquisición de conocimientos, sino su
comprension profunda y aplicación en diversos contextos. Para lograrlo es
esencial la colaboración entre docentes y estudiantes a través de estrategias
que fomenten el análisis y la reflexión, permitiendo reorganizar la información
y asignar sentido a lo que se piensa, se siente o se hace, fortaleciendo así el
aprendizaje significativo
Partiendo
de esta base teórica y de los hallazgos obtenidos en el diagnóstico, se identificó
la necesidad de diseñar una propuesta metodológica centrada en la aplicación de
estrategias metacognitivas que fortalezcan el pensamiento crítico en los
estudiantes de básica superior, particularmente en la asignatura de Ciencias
Naturales.
Objetivo
de la Propuesta
Diseñar
una propuesta educativa que integre estrategias metacognitivas como el
aprendizaje basado en proyecto (ABP) y el aprendizaje Basado en Problemas (ABP)
con el fin de fortalecer el pensamiento crítico en los estudiantes de básica
superior. A continuación, se muestran
las estrategias para fortalecer el Pensamiento Crítico basado en el Aprendizaje
Basado en Problemas (Tabla 2).
Tabla
2. Técnicas-
Estrategias ABP/ Problemas
|
Técnicas |
Descripción |
Método |
Actividades |
Recursos |
Competencias
para Fortalecer el Pensamiento Crítico |
|
Lluvia
de ideas |
Técnica
para activar conocimientos previos y generar ideas sobre un problema. |
Participativa,
colaborativa |
1.
Tormenta de ideas guiada. |
Pizarras,
mapas mentales, videos. |
Identificar
problemas, conectar ideas, apertura a diversas perspectivas. |
|
Investigación
guiada |
Búsqueda
y análisis de información relevante para resolver un problema. |
Investigación
activa, indagación guiada |
1.
Clase invertida con análisis de materiales. |
Internet,
fichas, bibliografía. |
Evaluar
fuentes, analizar argumentos, distinguir hechos de opiniones. |
|
Trabajo
colaborativo |
Organización
del grupo para planificar y ejecutar el proyecto. |
Cooperativo,
basado en roles |
1.
Distribución de roles. |
Trello,
Google Docs, plantillas. |
Resolución
de conflictos, decisiones conjuntas, respeto a opiniones. |
|
Diario
de reflexión |
Espacio
para pensar sobre lo aprendido, dificultades y avances. |
Metacognitivo,
autorreflexivo |
1.
Registro diario. |
Cuaderno,
blogs, rúbricas. |
Autorregulación,
análisis del aprendizaje propio. |
|
Presentación
del proyecto final |
Exposición
de los resultados del proyecto a una audiencia. |
Expositivo,
evaluativo y comunicativo |
1.
Ensayo con retroalimentación. |
PowerPoint,
Canva, videos. |
Comunicación
clara, defensa de ideas, evaluación del producto. |
Fuente. Elaboración propia
Esta
metodología, se propone como una alternativa pedagógica que integra diversas
técnicas eficaces, como la investigación guiada, la lluvia de ideas y la
reflexión. El propósito es ofrecer a la unidad educativa una opción
metodológica que, al ser aplicadas de manera sistemática, planificada y con
acompañamiento docente, puede contribuir a formar estudiantes de básica
superior capaces de comprender, cuestionar y transformar su realidad de manera
autónoma. Basado en lo anterior se desarrollan Estrategias ABP- Proyecto (Tabla
3)
|
Estrategias ABP |
Descripción |
Método |
Actividades |
Recursos |
Competencias
para Fortalecer el Pensamiento Crítico |
|
Formulación
de
preguntas guía |
Permite
enfocar el proyecto con base en una problemática real. |
Investigación
por indagación |
1.
Redacción de preguntas. |
Cuestionarios,
rúbricas, Padlet. |
Definición
de problemas, curiosidad, claridad en objetivos. |
|
Diseño
del
producto final |
Plantear
una solución tangible al problema abordado. |
Diseño
centrado en el
estudiante |
1.
Lluvia de ideas. |
Material
reciclado, software de diseño. |
Innovación,
pensamiento lógico, toma de decisiones. |
|
Planificación
del proyecto |
Organización
de actividades, tiempos y responsables. |
Gestión
colaborativa |
1.
Cronograma de tareas. |
Trello,
hojas de planificación. |
Organización,
autorregulación, evaluación del proceso. |
|
Investigación
y
recopilación |
Búsqueda,
análisis y organización de información útil para el proyecto. |
Investigación
guiada y crítica |
1.
Lectura crítica. |
Internet,
libros, Canva. |
Análisis
de fuentes, síntesis, validación de información. |
|
Autoevaluación
y coevaluación |
Evaluación
continua del trabajo propio y del equipo. |
Reflexión
y
metacognición |
1.
Rúbricas compartidas. |
Formularios,
blogs, portafolios. |
Autocrítica,
metacognición, mejora continua. |
|
Presentación
pública |
Socialización
del producto final con una audiencia real o simulada. |
Comunicación
efectiva y exposición argumentada |
1.
Preparación del discurso. |
Videos,
pósters, invitaciones. |
Comunicación
clara, defensa de ideas, apertura al debate. |
Fuente. Elaboración propia
Las técnicas propuestas en esta metodología se alinean
a las necesidades actuales de formar individuos autónomos, porque se proponen
actividades como redacción de preguntas, asignación de roles, debates, con las
cuales los estudiantes pueden desarrollar habilidades de razonamiento,
síntesis, y solución de problemas.
Etapa 3: Validación de la propuesta
|
DESCRIPTOR |
Exp.1 |
Exp.2 |
Exp.3 |
Exp.4 |
Exp.5 |
Promedio |
|
Usa herramientas que fomentan la reflexión |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5.0 |
|
Conecta ciencia con experiencias previas |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5.0 |
|
Identifica información con base científica |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5.0 |
|
Actividades adecuadas al nivel educativo |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5.0 |
|
Técnicas activas que estimulan la metacognición |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5.0 |
|
Potencia habilidades como analizar e inferir |
5 |
5 |
5 |
5 |
4 |
4.8 |
|
Fomenta metacognición y pensamiento crítico |
5 |
5 |
4 |
5 |
5 |
4.8 |
|
Promueve reflexión crítica y decisiones |
5 |
4 |
5 |
4 |
5 |
4.6 |
|
Usa recursos pertinentes para análisis |
5 |
4 |
5 |
5 |
4 |
4.6 |
|
Permite emitir juicios fundamentados |
5 |
4 |
4 |
5 |
4 |
4.4 |
|
Proyectos reales con toma de decisiones |
4 |
4 |
4 |
4 |
5 |
4.2 |
|
Fomenta autoconocimiento del aprendizaje |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4.0 |
|
Modifica ideas con nueva información |
4 |
4 |
3 |
3 |
3 |
3.4 |
|
Evaluación Coherente con enfoque crítico |
3 |
3 |
4 |
3 |
4 |
3.4 |
|
Ajusta enseñanza según dificultades. |
3 |
3 |
4 |
3 |
4 |
3.4 |
Fuente. Elaboración propia
Discusión
Los resultados
obtenidos a partir de la valoración de expertos de la propuesta metodológica
permiten destacar su relevancia en el fortalecimiento del pensamiento crítico
mediante la integración de estrategias metacognitivas en la asignatura de
Ciencias Naturales. Los puntajes máximos (5.0) alcanzados en indicadores como la
utilización de herramientas metacognitivas, la conexión con experiencias reales,
la identificación de información científica, así como el empleo de técnicas
didácticas activas demuestra que la propuesta responde adecuadamente a las
necesidades educativas actuales, alineándose con los planteamientos de Benavides & Ruiz
Asi mismo los expertos destacan
puntajes elevados de (4.8) en habilidades analíticas y metacognitivas, la
implementación de recursos pertinentes para fomentar la reflexión fue valoradas
con (4.6) y el
análisis de análisis de fenómenos naturales (4.4).
Estas
actividades permiten a los estudiantes desarrollar competencias como la
síntesis, el juicio argumentado y la autorregulación, habilidades fundamentales
para la participación reflexiva y responsable en la sociedad contemporánea.
Sin
embargo, algunos aspectos deben ser fortalecidos. Las valoraciones (3.4)
muestran la necesidad de mejorar la coherencia y aplicación del sistema de evaluación
formativa y los mecanismos de retroalimentación pedagógica.
En
este contexto resulta relevante considerar hallazgos previos que respalden la
necesidad de fortalecer las prácticas metacognitivas en el aula. Una referencia
destacada es el aporte de Burga
A
diferencia de otras investigaciones realizadas en contextos similares, esta propuesta
se distingue por integrar de manera coherente recursos digitales, situaciones
problemáticas del entorno y un enfoque pedagógico adaptado a la realidad de los
estudiantes. Esta propuesta no solo busca generar aprendizajes significativos,
sino que también reconoce las particularidades cognitivas a nivel de básica
superior, lo que contribuye a la eficacia del proceso formativo.
Conclusiones
La
propuesta metodológica presentada se alinea con las demandas actuales del
sistema educativo, ya que integra estrategias didácticas orientadas a fortalecer
el pensamiento crítico en los estudiantes de Básica Superior en la asignatura
de Ciencias Naturales. La evaluación realizada por expertos valida la
coherencia y aplicabilidad de las técnicas propuestas, resaltando su potencial para
fomentar habilidades como la reflexión crítica, la toma de decisiones y la
autorregulación del aprendizaje.
Los resultados
son mayoritariamente positivos, sin embargo, se identificaron áreas de mejora
en los procesos de evaluación formativa y en la retroalimentación pedagógica, las
cuales requieren refuerzo institucional que garantice una implementación más
exitosa y sostenible. Las observaciones realizadas por los especialistas y que
reflejan mejora no descalifican el enfoque de la propuesta, pero indica la necesidad
de realizar ajustes específicos que optimicen su efectividad en el aula.
Las sugerencias
de los especialistas enriquecen el diseño inicial de la propuesta y sirven de
base para futuras investigaciones que podrían profundizar en la aplicación de estas
estrategias a mayor escala y a medir el impacto directo sobre el rendimiento
académico de los estudiantes. La propuesta se presenta como una alternativa
didáctica viable y transformadora siempre que se aplique de manera planificada,
con acompañamiento docente continuo y un seguimiento sistemático de los
procesos de enseñanza y aprendizaje.
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Los autores declaran que no
existen conflictos de intereses
Como citar este artículo:
Mena Chávez, C. de los
A., Pérez Costa, M. V., & Vergel Parejo, E. E. (2025). Estrategias
metacognitivas para fortalecer el pensamiento crítico en los estudiantes de
educación básica superior en ciencias naturales. Revista Ciencias Holguín,
31(3).
Fecha de envío:
2 de junio de 2025
Aprobado
para publicar: 26 de julio de 2025