Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Rev. innova educ. (2024). Vol. 6 Núm. 1 págs. 71-88
Revista Innova Educación
www.revistainnovaeducacion.com
ISSN: 2664-1496 ISSN-L: 2664-1488
Editada por: Instituto Universitario de Innovación Ciencia y Tecnología Inudi Perú
ARTÍCULO ORIGINAL
Dificultades en el aprendizaje de química en el bachillerato, desde la opinión del alumnado y
algunas alternativas para superarlas
Difficulties in learning chemistry in high school, from the students' point of view and some alternatives
to overcome them
Dificuldades no aprendizado de química no bacharelado, do ponto de vista dos alunos, e algumas
alternativas para superá-las
Luis Chonillo-Sislema
1
Universidad Nacional de Chimborazo, Riobamba – Chimborazo, Ecuador
https://orcid.org/0000-0002-7461-1096
luis.chonillo@unach.edu.ec (correspondencia)
Juana Chayña-Apaza
Universidad Hipócrates, Acapulco – Estado de Guerrero,
México
Instituto Universitario de Innovación Ciencia y Tecnología
Inudi – Perú, Puno – Puno, Perú
https://orcid.org/0000-0002-5045-6028
jchayña@inudi.edu.pe
José Sánchez-Solórzano
Universidad Hipócrates, Acapulco – Estado de Guerrero,
México
Instituto Universitario de Innovación Ciencia y Tecnología
Inudi – Perú, Puno – Puno, Perú
https://orcid.org/0000-0002-7689-961X
jsanchez@inudi.edu.pe
DOI: https://doi.org/10.35622/j.rie.2024.01.005
Recibido: 25/10/2023 Aceptado: 10/01/2024 Publicado: 25/01/2024
PALABRAS CLAVE
alternativa educativa,
dificultad química,
RESUMEN. El estudio de Química en el Bachillerato a menudo se enfrenta a diversas dificultades
que afectan la comprensión y el rendimiento académico que pueden surgir de la complejidad
conceptual, la falta de conexión con la vida cotidiana y la metodología educativa tradicional;
Objetivo: comprender las dificultades del alumnado en el aprendizaje de Química durante el
1
Licenciado en Pedagogía de las Ciencias Experimentales con mención Química y Biología por la Universidad Nacional del
Chimborazo, Ecuador.
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superarlas
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educación secundaria,
enseñanza de la química.
Bachillerato, desde su opinión, e identificar alternativas didácticas utilizadas para superarlas;
Metodología: se utilizó enfoque Mixto con alcance exploratorio-descriptivo de carácter no
experimental, de cohorte transversal, se aplicó la técnica de la encuesta, al total de la muestra (120
estudiantes), compuesto por 12 bloques temáticos y 12 ítems, que busca comprender las
dificultades desde la opinión de los estudiantes con una fiabilidad de 0,835 en Alfa Cronbach;
Resultados: Los resultados revelaron que las dificultades más comunes incluyen la falta de
motivación, la abstracción de los conceptos químicos, los temas de estudio requieren mucha
memorización, los ejercicios son demasiados complejos y la falta de aplicación práctica. Las
alternativas propuestas abarcan el uso de ejemplos más actuales utilizados en la enseñanza de
química, la integración de metodologías activas, recurso didácticos y digitales, escenarios
interactivos (RV, RA), actividades experimentales, que fomentan un ambiente educativo
participativo; Conclusión: es esencial abordar las dificultades en la enseñanza de Química mediante
el uso constante de estrategias pedagógicas que fomenten la participación y la conexión con la
realidad cotidiana puede contribuir significativamente a superar los desafíos identificados,
mejorando así el proceso de enseñanza y aprendizaje de la Química en el Bachillerato.
KEYWORDS
educational alternative,
chemical difficulty,
secondary education,
chemistry teaching.
ABSTRACT. The study of Chemistry in high school often faces various difficulties that affect
understanding and academic performance, which may arise from conceptual complexity, lack of
connection with daily life, and traditional educational methodology. Objective: To understand the
difficulties of students in learning Chemistry during high school, from their perspective, and to
identify didactic alternatives used to overcome them. Methodology: A mixed approach with
exploratory-descriptive scope, non-experimental, cross-sectional cohort was used, employing
survey technique on the total sample (120 students), consisting of 12 thematic blocks and 12 items,
aiming to understand the difficulties from students' perspective with a reliability of 0.835 in
Cronbach's Alpha. Results: The results revealed that the most common difficulties include lack of
motivation, abstraction of chemical concepts, topics requiring extensive memorization, exercises
being too complex, and lack of practical application. Proposed alternatives include the use of more
current examples in teaching chemistry, integration of active methodologies, didactic and digital
resources, interactive scenarios (VR, AR), experimental activities, fostering a participative
educational environment. Conclusion: It is essential to address the difficulties in teaching Chemistry
through constant use of pedagogical strategies that promote participation and connection with
everyday reality, which can significantly contribute to overcoming the identified challenges, thus
improving the teaching and learning process of Chemistry in high school.
PALAVRAS-CHAVE
alternativa educacional,
dificuldade química,
ensino secundário,
ensino de química.
RESUMO. O estudo de Química no ensino médio frequentemente enfrenta várias dificuldades que
afetam a compreensão e o desempenho acadêmico, as quais podem surgir da complexidade
conceitual, falta de conexão com a vida cotidiana e metodologia educacional tradicional. Objetivo:
Compreender as dificuldades dos alunos na aprendizagem de Química durante o ensino médio, a
partir de sua perspectiva, e identificar alternativas didáticas usadas para superá-las. Metodologia:
Foi utilizado um enfoque misto com escopo exploratório-descritivo, não experimental, de coorte
transversal, empregando a técnica de pesquisa na amostra total (120 estudantes), composta por 12
blocos temáticos e 12 itens, com o objetivo de compreender as dificuldades sob a perspectiva dos
alunos, com uma confiabilidade de 0,835 no Alfa de Cronbach. Resultados: Os resultados revelaram
que as dificuldades mais comuns incluem falta de motivação, abstração de conceitos químicos,
tópicos que exigem extensa memorização, exercícios muito complexos e falta de aplicação prática.
As alternativas propostas incluem o uso de exemplos mais atuais no ensino de química, integração
de metodologias ativas, recursos didáticos e digitais, cenários interativos (RV, RA), atividades
experimentais, promovendo um ambiente educacional participativo. Conclusão: É essencial abordar
as dificuldades no ensino de Química por meio do uso constante de estratégias pedagógicas que
promovam a participação e conexão com a realidade cotidiana, o que pode contribuir
significativamente para superar os desafios identificados, melhorando assim o processo de ensino
e aprendizagem de Química no ensino médio.
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1. INTRODUCCIÓN
Actualmente, numerosos docentes destinan una considerable porción de sus esfuerzos a innovar las diversas
estrategias de enseñanza-aprendizaje en el ámbito de la Química, con el propósito de brindar oportunidades de
aprendizaje más efectivas a sus estudiantes. Estudios previos (Cárdenas & González, 2005; Ortegon & Delgado,
2021) han demostrado que la comprensión de las ciencias, especialmente de la Química, se percibe como un
desafío en los niveles educativos básicos, medios y superiores que puede influir negativamente en su desarrollo
académico y en la formación de habilidades científicas esenciales. Según Galleguillos et al. (2019) los problemas
en la enseñanza de la Química están ligadas a dos ámbitos: la comprensión de los contenidos y la motivación
por la asignatura.
Por su parte, la Química contiene una abundante cantidad de conceptos abstractos y complejos los cuales
demandan tiempo, compromiso y esfuerzos significativos de parte de los estudiantes para poder comprenderlos,
como consecuencia se escucha por los educandos frases como: “que clase tan aburrida”, “no me gusta esta
asignatura”, “es demasiado monótona”, entre otras (Sosa et al., 2020, pp. 201–202).
De la misma manera Gómez (2011) indica que el estudio de la Química por su complejidad conceptual y la
necesidad de comprender una variedad de teorías y modelos puede resultar desafiante para muchos estudiantes,
temas como la nomenclatura, equilibrio químico, y la resolución de problemas matemáticos en contextos
químicos, son solo algunas de las áreas que han sido identificadas como potenciales obstáculos en la travesía
educativa de los estudiantes de bachillerato. Esto se atribuye a que:
La enseñanza de la Química en cualquiera que sea su diciplina orgánica, inorgánica, analítica siempre
ha presentado problemas tanto desde un punto de vista pedagógico como didáctico, esto se debe a la
falta de implementación de metodologías que posibiliten a los estudiantes construir de manera formal,
ordenada y segura una representación mental que facilite la comprensión y asimilación de conceptos
esenciales en este campo de las ciencias (Sepúlveda, 2014, p. 27).
También Quijano y Navarrete (2022) señalan que la falta de interés de los estudiantes en la Química se atribuye,
en gran medida, a su desconocimiento acerca de la importancia de esta disciplina en su vida académica, personal
y profesional. Por lo tanto, si no se actualizan los procesos educativos, de forma particular la didáctica (forma
de enseñar), se puede incurrir en la monotonía que puede converger en el bajo desempeño escolar de los
educandos por lo que es imperativo recordar que el proceso de enseñar es fundamentalmente, enseñar a
aprender.
La enseñanza de la Química
La Química analiza las evoluciones de la materia, sus cambios determinantes y la capacidad de reaccionar con
otras sustancias por lo que comprende a un amplio análisis de conceptos y términos, la formación y
descomposición de compuestos, los cambios que ocurren cuando se ponen en contacto con otras sustancias y
las leyes que rigen dichas evoluciones (Carrillo, 2022). Si lo articulamos a la enseñanza es una asignatura difícil
de aprender en la educación contemporánea por lo siempre ha estado en la mente de investigadores,
especialistas en pedagogía y maestros; no solo a nivel de educación media sino también en diferentes carreras
Universitarias.
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La enseñanza de la Química enfrenta la tarea crucial de preparar a los estudiantes para un entorno educativo y
laboral en constante cambio, según la perspectiva de Sosa et al. (2020) las principales causas de la actitud
desfavorable y el desinterés hacia el aprendizaje, están vinculadas a la descontextualización de la materia con
respecto a la sociedad y el entorno, la falta de relevancia y actualidad en los temas, y otros factores como la
aplicación de métodos de enseñanza tradicionales por parte de los educadores. Por ende, resulta imperativo
comprender estos problemas asociados a la enseñanza-aprendizaje de la Química y proponer soluciones para
abordarlos.
La didáctica en la enseñanza de la Química
La enseñanza de la Química debe evolucionar hacia un modelo que no solo fomente la memorización de datos,
sino que también inspire la curiosidad, la creatividad y el pensamiento crítico en los estudiantes. En este proceso
de transformación educativa, la didáctica (Figura 1) se convierte en un pilar esencial para impulsar una educación
en Química de calidad.
La didáctica se constituye como las:
…acciones que el docente planifica con la finalidad de que el estudiante construya activamente su
propio aprendizaje con la finalidad de alcanzar las metas establecidas para lo cual se requiere la
evolución continua y guía en sus esfuerzos con el perfeccionamiento de procedimientos y técnicas
innovadoras” (Carrillo, 2022, p. 26).
Figura 1
Aporte de la didáctica hacia las dificultades de la Química
Nota. Adaptado de La didáctica de la química: una disciplina emergente de Baños (2004), TED: Tecné, Episteme
y Didaxis, 15, p. 78.
Está sujeta a
fortalecer la
formación por
medio
Material
didáctico
Técnicas de
Aprendizaje
Estrategias de
Aprendizaje
Química
Problemática
Aprendizaje
Enseñanza
Recursos
didácticos
Didáctica Química
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Análisis de las dificultades en el aprendizaje de la Química
Se reconoce que las dificultades en la enseñanza de la Química pueden tener un impacto negativo tanto en la
motivación como en la adquisición de conocimientos, en los últimos años, las dificultades en la enseñanza
aprendizaje de la Química han sido objeto de numerosas investigaciones (Bernal & González, 2015; Cárdenas
& González, 2005; De la Rosa, 2011; Etxabe, 2019; Quintanal, 2023) que muestran a la Química como una
asignaturas desafiante para el aprendizaje, que esto se atribuye a la complejidad y extensión de sus temas.
En el bachillerato ecuatoriano, durante el primer curso, los estudiantes se encuentran con el desafío de aprender
numerosos temas como la tabla periódica, los átomos, los números de oxidación, así como la formación y
nomenclatura de compuestos. En el segundo curso, los estudiantes enfrentan retos significativos con las
reacciones químicas, los gases, el balanceo de ecuaciones y los cálculos estequiométricos. Finalmente, en el
tercer curso, los temas más problemáticos suelen ser los relacionados con los hidrocarburos y la química del
petróleo (Ministerio de Educación, 2019), este patrón de dificultades refleja la complejidad inherente a diversos
aspectos de la Química presentes en el currículo educativo, estas dificultades pueden atribuirse a componentes
internos como externos (Ojeda et al., 2018). Entre los mecanismos internos se localizan el aforo de
procesamiento de información de los estudiantes, mientras que factores externos incluyen la propia naturaleza
de la Química como disciplina.
Ante esto, en esta investigación se procedió a otorgar la voz a los participantes con la intención de explorar
desde sus experiencias individuales de los estudiantes las raíces de las dificultades en aprendizaje de Química,
además de comprender las razones subyacentes detrás de estas barreras percibidas durante el bachillerato y
sus estrategias de afrontamiento, mediante enfoque mixto se busca hacer una comprensión más profunda del
fenómeno de estudio. Además, que contribuirá a la búsqueda de estrategias pedagógicas novedosas, centradas
en las necesidades reales de los estudiantes, con el motivo de fortalecer su comprensión y aprecio por la
Química en la educación
Con este análisis, este estudio tiene por objetivo comprender las dificultades del alumnado en el aprendizaje de
Química durante el Bachillerato, desde su opinión, e identificar alternativas didácticas utilizadas para afrontarlas,
y mejorar de esta manera el entorno en donde la Química no solo sea un área de estudio, sino una disciplina
para entender y abordar los desafíos del mundo contemporáneo.
2. MÉTODO
El presente trabajo se abordó bajo un enfoque mixto (Hernández et al., 2014), que reúne aspectos cuantitativos
como cualitativos: En el caso, cuantitativo intenta conseguir estadísticas que reflejen la experiencia de los
estudiantes es el estudio de la Química. Por su parte, lo cualitativo responde a la necesidad dar el contenido
interpretativo a los datos, además de realizar una revisión bibliográfica para conocer las estrategias didácticas
más actuales utilizadas en la enseñanza aprendizaje de Química, estos enfoques proporcionan una comprensión
más completa del fenómeno de estudio (Jiménez et al., 2019).
La metodología se desarrolló a partir de dos criterios plateados por Armijos et al. (2023), la etapa inicial implicó
la recopilación de datos a través de la búsqueda y la revisión de la literatura vinculada al tema de investigación.
La segunda fase abarcó la aplicación de una encuesta hasta el análisis de los resultados obtenidos que fueron
representados mediante graficas y procesados en el programa IBM SPSS Statistics 27.
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Etapa 1: Levantamiento de información y elaboración del instrumento
Esta etapa parte del levantamiento de información, se consideró la revisión y el análisis de diversos documentos.
El cuestionario empleado se diseñó tomando como referencia el instrumento propuesto por García et al. (2015),
abarcando las temáticas fundamentales correspondientes a los contenidos de la asignatura, en la que se solicitó
a los participantes que identifiquen los motivos de dicha dificultad a partir de una lista predeterminada.
Etapa 2: Aplicación de la encuesta y análisis de los resultados
La encuesta fue aplicada a 120 estudiantes de Tercero de Bachillerato del Bachillerato General Unificado y
Bachillerato Internacional de los paralelos A, B, C y D de una Unidad Educativa Fiscal del Ecuador. Las respuestas
del cuestionario aplicado establecieron una clara fiabilidad, los resultados de los estadísticos (ω de McDonald
de 0.846) y (α de Cronbach de 0,835) mostraron una buena consistencia interna en las respuestas.
La selección de los participantes se realizó mediante un muestro no probabilístico de tipo censal por criterios
que según López (1998) se refiere a en el que “todas las unidades de investigación son tratadas como parte de
la muestra” (p. 75). El principal criterio de selección fue que estuvieran matriculados en tercero de bachillerato,
durante el periodo 2021-2022.
También hay que indicar que en esta etapa se obtuvo el consentimiento de los participantes en lo que respecta
a los principios éticos. En donde:
1) Se concedió el permiso para la divulgación de la información con propósitos estrictamente
académicos, y
2) Se garantizó la confidencialidad y el anonimato de los estudiantes participantes y de la institución.
3. RESULTADOS
3.1. Dificultades de aprendizaje de los temas de Química
La Figura 2 recoge los datos de la opinión del estudiantado con respecto a las dificultades en el aprendizaje en
diferentes temas vistos en la asignatura, se observa que todos los bloques temáticos presentan algún nivel de
dificultad, aunque los temas conversión de unidades, enlaces químicos, gases y pH son los que muestran menor
dificultad. De los doce bloques temáticos abordados, los estudiantes identifican cinco como los más desafiantes:
estequiometría, equilibrio químico, compuestos orgánicos, compuestos inorgánicos, balanceo y reacciones
químicas, electroquímica, y, como ultimo la tabla periódica y configuración electrónica.
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Figura 2
Porcentajes de los temas difíciles seleccionados por los alumnos
3.2. Análisis de las principales dificultades de aprendizaje
En la Figura 3 la mayor parte del alumnado indica que encuentra utilidad y el tiempo fue suficiente, de igual
manera entre las principales razones que el alumnado señala, es que su estudio requiere de mucha
memorización; la consideran como una asignatura abstracta, y esto se debe a que ellos mismo indicaron el no
asistir a clases y debido a que los temas son complejos de entender. Además, hacen referencia a que el profesor
no explica bien o no domina bien la asignatura y reconocen que la realización de los ejercicios es compleja y
que no estudian la materia con regularidad debido a que contiene temas muy superficiales y específicos, y que
los recursos tecnológicos aplicados son limitados.
Figura 3
Razones que expresan los alumnos para la dificultad de los estudiantes
3.3. Estrategias didácticas para la enseñanza aprendizaje
Son diversas las investigaciones y las estrategias utilizadas por los educadores para vencer los obstáculos en
el aprendizaje de la Química, según Díaz-Barriga (2010) es necesario “adoptar por enfoques innovadores, para
cambiar las perspectivas que tiene los estudiantes” (p. 55), que apuntan a una enseñanza de calidad. En este
3.0%
7.0%
8.0%
6.0%
10.0%
12.0%
8.0%
2.0%
21.0%
8.0%
5.0%
13.0%
El tiempo no es suficiente
No realizamos ejercicios
El tema es muy complejo
Falta de recursos en el aula
Los ejercicios son muy complejos
Contiene temas muy específicos
No asisto a clases o no presto atención
No le encuentro utilidad
Es muy abstracto
No estudio la materia con regularidad
El profesor no explica bien o no domina bien la materia
Requiere mucha memorización
13.0%
8.0%
3.0%
15.0%
3.0%
5.0%
17.0%
4.0%
10.0%
13.0%
7.0%
2.0%
Compuestos orgánicos
Electroquímica
PH
Equilibrio químico
Gases
Disoluciones y propiedades coligativas
Estequiometria
Enlaces químicos
Balanceo y reacciones químicas
Compuestos inorgánicos
Tabla periódica y configuración…
Conversión de unidades
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escenario a partir de reflexiones y experiencias asumidas por los investigadores se da a conocer diversas
estrategias usadas para afrontar dichas dificultades.
Tecnologías de la información y la comunicación
La integración de las tecnologías y recursos interactivos (Figura 4) en la enseñanza de la Química se presenta
como una oportunidad para ampliar el alcance y la efectividad del aprendizaje ofrecen a los estudiantes
experiencias prácticas sin restricciones geográficas o temporales, permitiendo un acceso más amplio a recursos
educativos de calidad.
Figura 4
Alta gama de los recursos digitales para el aprendizaje
Nota. Fuente: http://tinyurl.com/5etpzc82
Recursos y herramientas tecnológicas
Los recursos didácticos tecnológicos (Figura 5) han desempeñado un papel significativo en los procesos de
enseñanza y aprendizaje, estudios (Chonillo-Sislema, 2024a; Orrego & Aimacaña, 2023a, 2018b) han
demostrado que las herramientas Educaplay, ChemSketch, Liveworsheet, otros como Blogs, Pizarra digital
interactiva, videos interactivos, mapas interactivos, entre otros, que influyen significativamente en el aprendizaje
de la Química porque mediante ellos estudiantes pueden participar activamente en la generación de nuevos
conocimientos tanto de manera individual como en colaboración con otros compañeros, fomentando así el
interés y la creatividad en el proceso educativo.
Simuladores y laboratorios Virtuales
La inclusión de simuladores y laboratorios virtuales (LV) (Figura 6) han sido otra de las estrategias que muchos
académicos han implementado actualmente (Casa-Coila et al., 2023; Chonillo-Sislema, 2022b; Delgado et al.,
2021; Rodriguez et al., 2021; Urquizo et al., 2022) muestran la factibilidad de los programas y software PhET,
Crocodile Chemistry 605, Yenka, Model ChemLab, ChemLab V2.5, VLab, de igual manera VLabQ, Chemlab 2.4
ideales para química analítica, han influido en el aprendizaje experimental, y la formación de habilidades prácticas
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y científicas esto se debe a que proporcionan un área interactiva para llevar a cabo experimentos que incluyen
equipos, balanzas, vasos de precipitado, embudos, buretas, matraces, etcétera.
Estos escenarios experimentales permiten a los estudiantes visualizar y manipular moléculas, observar cambios
en tiempo real y comprender las relaciones estructurales y funcionales, que fortalecen la conexión entre la teoría
y la práctica de esta forma el aprendizaje se vuelve significativo y duradero, promoviendo de esta manera enfoque
más experimental y reflexivo en el estudio de la Química.
La realidad virtual y la realidad aumentada
La integración de la realidad virtual (RV) y la realidad aumentada (RA) (Figura 7) en el aprendizaje de Química
ha transformado la forma en que los estudiantes interactúan con los conceptos de esta disciplina de acuerdo
con (Carrizo et al., 2022; Hernández et al., 2021; Iriarte et al., 2022; López et al., 2022; Mendoza et al., 2022;
Merino et al., 2015; Romero et al., 2020) estas tecnologías emergentes han permitido a los estudiantes
sumergirse en entornos tridimensionales realistas, que facilitan la comprensión de conceptos al proporcionar
una experiencia visual y táctil inmersiva, pues ofrecen una capa adicional de información contextual a través de
dispositivos como tabletas o gafas inteligentes mediante esta forma de aprendizaje los estudiantes pueden
superponer modelos moleculares virtuales sobre objetos del mundo real, observando interacciones y estructuras
a una escala microscópica.
Figura 5
Recursos didácticos digitales usados en Química
Nota. Fuente: imágenes tomadas de la web.
Figura 6
Los laboratorios y simuladores Virtuales usados en Química
Nota. Fuente: imágenes tomadas de la web.