Capítulo I. Contextualización del problema de investigación

Qué hay que cambiar en este capítulo

Tu director aprobaba este capítulo, así que se aprovecha casi todo. Lo que cambia con la reorientación (sesiones 1 a 3):

• El centro deja de ser PhET: es la mediación didáctica con simuladores de diseño propio. PhET queda como antecedente.
• Población: 10.° y la unidad de cinemática (ver D1).
• La justificación no puede apoyarse en la falta de laboratorios («suplir la falta de laboratorios físicos»): un jurado lo cuestiona. El simulador complementa el laboratorio; ver D3.
• Pregunta y objetivos nuevos: la propuesta está en Pregunta y objetivos (en revisión); el objetivo de formación docente salió de la tesis.
• Los datos de Saber 9.° pasan a Saber 11.° y PISA 2025 (están en las notas de la estación 7 de tu ruta).

Cómo se marca el texto

Los recuadros ✍️ son tu documento de octubre, tal cual, con el enfoque anterior (PhET, 9.°). Lo que reescribas fuera de los recuadros cuenta como texto nuevo tuyo; cuando un apartado ya esté reescrito, borra su recuadro. Tus reflexiones grabadas en las lecturas llegan aquí como 🎙️ para que las integres.

1.1 Descripción de la problemática

Tu texto · documento de tesis de octubre de 2026 (con PhET, antes de la reorientación)

La enseñanza de la Física sigue marcada, en muchos países, por la prevalencia de modelos pedagógicos tradicionales centrados en la transmisión de contenidos y la memorización de fórmulas. Este enfoque conductista ha demostrado limitaciones para fomentar aprendizajes significativos y vincular la teoría con la práctica experimental. La enseñanza de las ciencias experimentales, y en particular de la Física, enfrenta cambios estructurales como resultado de una ruptura epistemológica entre las formas de enseñar y las necesidades cognitivas de los estudiantes actuales. La literatura científica menciona que la enseñanza de ciencias se sigue moviendo en un modelo transmisivo y tradicional, en el que el profesor es el portador de una verdad absoluta y el estudiante un receptor pasivo (Pozo & Gómez Crespo, 1998).

Este tipo de enseñanzas tiene fundamentos del conductismo, por ejemplo, Skinner (1970) propone que el aprendizaje se entiende como un cambio de la respuesta ante una serie de estímulos específicos. Bajo este enfoque el modelo tradicional se convierte en una serie de acciones de refuerzo donde el docente controla el estímulo y el estudiante simplemente responde reaccionando frente a este. Por su parte (Watson, 1924), también plantean que el estudiante es un organismo moldeable mediante el condicionamiento, omitiendo procesos de aprendizaje internos de cada estudiante.

El modelo tradicional de enseñanza, centrado en la transmisión de contenidos y la memorización, ha tenido aspectos positivos en la formación de los estudiantes y en el desarrollo del proceso educativo, ya que, proporciona una estructura coherente en la planificación de la enseñanza, lo que facilita el desarrollo de programas académicos que permiten a los estudiante adquirir las bases fundamentales de la Física, como leyes y fórmulas, que son necesarias para avanzar en niveles superiores, además, garantiza que todos los estudiantes reciban la misma información de contenido, asegurando la homogeneidad en el aprendizaje. Estos aportes son relevantes en contextos donde los recursos son limitados y donde la prioridad ha sido transmitir conocimientos básicos de manera rápida y sistemática.

Sin embargo, estos médelos de enseñanza presentan limitaciones significativas que inciden en el aprendizaje porque los estudiantes se adaptan a memorizar fórmulas sin comprender los fenómenos físicos que representan, lo que convierte la actividad docente en un proceso desmotivador en el cual se percibe la Física como una ciencia abstracta y difícil, que reduce el interés y la participación activa, limita la resolución de problemas sobre todo porque no se incentiva la aplicación de la teoría con la práctica real y cotidiana e incide negativamente en el desarrollo de competencias transferibles que se observan en los resultados de exámenes y en el rendimiento académico.

Por ello, en los últimos años, los simuladores virtuales han adquirido gran relevancia en el ámbito educativo, porque ofrecen la posibilidad de realizar experimentos interactivos en entornos digitales, especialmente en aquellos contextos donde los laboratorios físicos son limitados, lo que transforma paulatinamente la enseñanza tradicional y conductista hacia procesos innovadores que favorecen la construcción de aprendizajes significativos. Entre estas herramientas se destaca el uso del proyecto PhET Interactive Simulations, desarrollado por Carl Wieman, Premio Nobel de Física en 2001, y su equipo en la Universidad de Colorado Boulder, lo que proporciona un recurso dinámico que favorecen la exploración de conceptos científicos mediante retroalimentación inmediata y entornos visuales atractivos (Chávez y Mestres, 2023).

Autores recientes como Barrera (2024) y Alvarado et al. (2025), han señalado que, pese al potencial pedagógico de los simuladores PHET, su adopción en instituciones educativas sigue siendo limitada debido a barreras tecnológicas, metodológicas y de formación docente. Así mismo, investigaciones de Ortega et al., (2020), han evidenciado su efectividad en la enseñanza de la Física, mostrando mejoras en la comprensión conceptual y en la motivación estudiantil; sin embargo, su adopción aún enfrenta barreras institucionales y metodológicas.

No obstante, a nivel internacional, las iniciativas como PhET han transformado la manera de enseñar ciencias, para superar el predominio de modelos tradicionales que limitan el impacto pleno de estas herramientas en la formación científica de los estudiantes ante las demandas de la sociedad contemporánea, que exige de metodologías activas, interactivas y basadas en la innovación tecnológica para transformar la enseñanza de las ciencias como física, a través de entornos virtuales que permite observar fenómenos complejos, ampliar el conocimiento teórico conceptual y desarrollar competencias científicas de forma dinámica y accesible.

En este sentido, diversos autores han señalado que la falta de recursos materiales condiciona la práctica pedagógica y facilita la continuidad de enfoques conductistas y memorísticos (Martínez-Borreguero et al., 2020; Karwasz & Wyborska, 2023). Por ello, la transformación del modelo educativo no puede depender únicamente de la voluntad del docente o de la introducción de nuevas metodologías, sino que requiere una política pública sostenida de inversión en infraestructura y equipamiento. Solo mediante la creación de ambientes de aprendizaje ricos en experiencias experimentales será posible que el rol del profesor se reconfigure hacia un mediador del conocimiento, capaz de estimular la curiosidad científica y ampliar la capacidad de indagación de los estudiantes.

La falta de experimentación y la implementación del modelo tradicional son un factor que se refleja en el rendimiento académico y las competencias de los estudiantes. Por ejemplo, cuando se pretende que estos comprendan y expliquen fenómenos relacionados con la física, carecen de las herramientas para visualizar lo invisible o contraintuitivo lo que se convierte en un obstáculo debido a que solo se ciñen a una teoría o explicación verbal del profesor y esto no le permite visualizar ni imaginar el fenómeno, lo que deriva simplemente en un proceso de aprendizaje pasivo y receptivo.

Actualmente, en Europa del Norte se han impulsado iniciativas de innovación educativa con simulaciones digitales como, por ejemplo, en Finlandia donde la integración de simuladores digitales PHET, en programas de aprendizaje basado en indagación y en la reforma curricular de ciencias, contribuyen al desarrollo de competencias digitales y de experimentación virtual mientras que en Suecia y Noruega el uso de simulaciones interactivas en proyectos de educación STEM para secundaria y universidad, están orientados a mejorar la motivación y la comprensión de fenómenos físicos complejos que son parte de programas que integran los simuladores PHET en la enseñanza de la Física y otras ciencias en todos los niveles educativos. Las universidades de estos países nórdicos, como Lund y Uppsala en Suecia, trabajan más en simulaciones digitales generales para Física y STEM, dentro de proyectos de innovación educativa y digitalización curricular.

No obstante, Mora (2023), de la Universidad de Burgos, España, plantea que los estudiantes que trabajan con PHET en el proceso de enseñanza aprendizaje de la Física, alcanzan mayor nivel de comprensión de los conceptos eléctricos al relacionar teoría con práctica lo que evidencia que el uso de simuladores PHET favorece el aprendizaje activo y significativo, superando las limitaciones del modelo tradicional basado en memorización pero es necesario reforzar la formación docente en metodologías activas apoyadas en simulaciones digitales.

En América Latina, autores como Chávez (2023), plantea que el uso de los PHET en la enseñanza básica en Perú, ha permitido desarrollar habilidades de indagación científica y mayor comprensión de conceptos y fenómenos físicos lo que favorece la construcción de aprendizajes significativos y suplir la falta de laboratorios físicos en contextos rurales, sin embargo, enfatiza que la escasa formación docente atenta contra la calidad de los procesos educativos que usan estos simuladores. Así mismo, Machado (2022) plantea que en Ecuador (2022), estos simuladores PHET se utilizan tanto en la enseñanza de la Física, como Matemáticas, pero es necesario ampliar a otras áreas de las ciencias para que los estudiantes aprendan a visualizar procesos abstractos mientras que Ortega et al., (2020), en México, evalúa las barreras institucionales y metodológicas que frenan la implementación de simuladores en la enseñanza de la Física.

A nivel internacional la enseñanza de la Física continúa enfrentando tensiones entre la persistencia de modelos tradicionales y la necesidad de metodologías más activas e innovadoras con la preparación de los docentes para la innovación en la enseñanza. En américa latina, los simuladores PHET mejoran la comprensión conceptual, la motivación estudiantil y el desarrollo de competencias científicas. Sin embargo, su implementación sigue siendo limitada por factores como la falta de acceso a tecnologías, la escasa formación docente y la resistencia institucional a abandonar prácticas conductistas centradas en la memorización.

Mientras que, en Europa, aunque se ha avanzado en la integración de metodologías activas y digitales en sus currículos de ciencias, la adopción de PHET como herramienta específica no es tan extendida. Los informes internacionales (OECD, 2019), muestran que los sistemas educativos que han transitado hacia modelos basados en la indagación y la experimentación logran mejores desempeños en pruebas de alto nivel, al promover la comprensión profunda de los fenómenos, el pensamiento crítico y la capacidad de aplicar el conocimiento en contextos diversos. No obstante, persiste el modelo tradicional, lo que limita el desarrollo de competencias en los estudiantes quienes encuentran mayores dificultades para desarrollar habilidades de resolución de problemas.

En Colombia, diversos autores han señalado que la enseñanza de la Física sigue enfrentando problemas estructurales determinados por la persistencia del modelo tradicional centrado en la memorización; las limitaciones tecnológicas en el acceso a laboratorios y dispositivos, y la insuficiente formación docente, lo que repercute directamente en el desarrollo del conocimiento y las competencias científicas de los estudiantes. Sobre esto, Bohórquez (2023), ha planteado que este enfoque tradicional de la enseñanza limita la comprensión de los fenómenos físicos y reduce la capacidad para aplicar el conocimiento en situaciones reales.

De otra parte, Idrobo y Patiño (2021), consideran que, aunque existen propuestas innovadoras, la mayoría de instituciones educativas del país aún mantienen prácticas conductistas, lo que genera una grieta entre las demandas contemporáneas de la educación, las necesidades de conocimientos avanzados en los estudiantes y las prácticas pedagogicas en el aula que muestran insuficiencias en los docentes para asumir los retos actuales. En ese orden el MEN (2016), a través de los lineamientos curriculares de ciencias naturales, reconoce la problemática de la enseñanza aprendizaje de las ciencias donde se incluye la Física y plantea la necesidad urgente de transitar hacia metodologías basadas en la indagación, la experimentación, la innovación científica y el aprendizaje activo, como factores del proceso cognitivo que contribuye a que los estudiantes desarrollen competencias científicas y habilidades de pensamiento crítico.

Autores como Bohórquez (2023), señala que la enseñanza de la Física en Colombia continúa marcada por prácticas pedagógicas tradicionales, centradas en la transmisión mecánica de contenidos y la resolución de ejercicios repetitivos lo cual enfoque limita la comprensión profunda de los fenómenos y reduce la capacidad para aplicar el conocimiento en contextos reales, sin embargo, enfatiza que uno de los problemas que enfrenta la enseñanza es el acceso desigual a recursos tecnológicos, sobre todo en zonas rurales, y esto es una de las razones que condicionan el predominio de modelos tradicionales y conductistas que limitan la calidad del aprendizaje y genera diferencias en el rendimiento académico.

A esto se unen las deficiencias en la formación de los docentes de Física en el uso de herramientas digitales y la implementación de metodologías activas que, según explican Idrobo y Patiño (2021), limitan la posibilidad de transformar el modelo de enseñanza actual y utilizar simuladores phET, lo que restringe el potencial de estas herramientas para transformar la enseñanza.

Guzmán (2021), agrega que la prevalencia del modelo de enseñanza tradicional en la educación básica y media, en la enseñanza de las ciencias, no fomentan el pensamiento crítico y repercute en bajos niveles de rendimiento académico que se observa en los resultados de las pruebas Saber 11. Frente a este panorama, Díaz y Hernández (2002), agregan que sin una mediación pedagógica que logre entrelazar los conocimientos previos con los nuevos aprendizajes de manera significativa, el aprendizaje permanece en un nivel superficial y se olvida con facilidad.

Esta limitación, sumada a la falta de infraestructura y recursos tecnológicos, explica en gran medida los bajos desempeños de los estudiantes en pruebas externas que evalúan competencias científicas, como la indagación y la explicación de fenómenos. En particular, los resultados en las pruebas Saber 11 y en las evaluaciones internacionales PISA reflejan no tanto una ausencia de estudio por parte de los estudiantes, sino la incapacidad del modelo tradicional y de un sistema educativo poco transformado para generar competencias científicas reales. Sobre esto, MEN (2024) ha señalado que, para elevar el nivel de conocimientos y el rendimiento académico en pruebas de estado, es necesario innovar con enfoques basados en la indagación, la experimentación y el uso de herramientas digitales como PHET.

Vega (2024) subraya que la enseñanza de la física en Colombia sigue centrada en la memorización de fórmulas y procedimientos, lo que incide en los resultados de los exámenes ICFES y Saber 11 (2024), que están por debajo del promedio esperado, siendo uno de los mayores problemas la no aplicación de conceptos físicos a problemas cotidianos, en la interpretación de fenómenos y en la resolución de situaciones experimentales además de evidenciar diferencias significativas entre instituciones urbanas con acceso a recursos tecnológicos y rurales con limitaciones de infraestructura. Por tanto, la enseñanza de la física en Colombia enfrenta una problemática estructural que combina prácticas tradicionales, falta de recursos tecnológicos y deficiencias en la formación docente que se convierten en barreras para el desarrollo del conocimiento científico en la educación básica.

La problemática de la enseñanza de la física en las instituciones educativas rurales del departamento de Cordoba, Colombia, está en el predominio del modelo tradicional y la falta de recursos para la innovación educativa. La enseñanza de la física se centra en la transmisión de contenidos y la memorización de fórmulas. Los docentes desarrollan un proceso de aprendizaje a partir de la explicación de conceptos y fórmulas que conducen a la resolución mecánica de ejercicios, limitando la posibilidad de que los estudiantes desarrollen competencias de indagación, pensamiento crítico y aplicación práctica de los conceptos físicos. Esta situación genera un aprendizaje superficial y poco transferible a la práctica.

Específicamente en el municipio Lorica se observa que el proceso conductista de la enseñanza está limando el desarrollo de competencias y habilidades novedosas en los estudiantes, sobre todo en el área de las ciencias aplicadas y en particular la física. Si bien el proceso conductista empodera a los estudiantes de conceptos claves, se observa una desmotivación que repercute en el rendimiento académico.

No obstante, la formación docente también se muestra insuficiente y se convierte en un factor crítico que limita la estructuración de meca mismos y herramientas innovadoras para la enseñanza. Las limitaciones en recursos tecnológicos e infraestructura educativa como laboratorios de Física equipados, escaso acceso a conexión a internet estable y las desigualdades educativas, restringen la posibilidad de realizar prácticas experimentales y de aprovechar herramientas digitales que podrían enriquecer el aprendizaje.

En los establecimientos educativos La Unión y Eugenio Sánchez Cárdenas, del municipio Lorica, se observa que los estudiantes enfrentan dificultades para comprender conceptos abstractos como fuerza, energía o electricidad, que suelen enseñarse de manera teórica y descontextualizada, aplicar la física a problemas cotidianos, lo que genera una percepción de la asignatura como distante y poco útil y desarrollar competencias científicas como la indagación, la experimentación y la resolución de problemas, debido a la ausencia de prácticas de laboratorio y metodologías activas. Estos problemas se reflejan en bajos niveles de motivación y en desempeños limitados en pruebas externas como la Saber 11 aplicada por el ICFES.

De otra parte, es significativo que el uso del modelo tradicional, aunque criticado, ha tenido ciertos aportes en la enseñanza de la física en estos establecimientos porque ha permitido que los estudiantes reciban una base conceptual básica en correspondencia con los establecido en los programas oficiales del área asegura el acceso a conocimientos básicos necesarios para avanzar en niveles superiores. Sin embargo, estos aportes resultan insuficientes para formar competencias científicas profundas y transferibles porque acentúan la memorización al percibir la física como abstracta y difícil. A lo que se une la ausencia de laboratorios y recursos tecnológicos que impide vincular teoría y práctica dejando brechas significativas en el aprendizaje.

Esta situación implica la necesidad de innovar con metodologías basadas en la indagación y la experimentación. En este contexto, el uso de phET Interactive Simulations representa una alternativa eficaz que ofrece entornos virtuales accesibles a los estudiantes para observar fenómenos en tiempo real y contribuir al pensamiento crítico, la resolución de problemas y la aplicación práctica del conocimiento. Por ello, transformar la enseñanza hacia modelos innovadores, fortalece la capacidad docente, en coherencia con las orientaciones del MEN, eleva el nivel de conocimientos y mejorar el rendimiento.

Por tanto, al tener en cuenta la combinación de modelo tradicional, con los aportes de los simuladores PhET, facilita el desarrollo de competencias científicas, y permite a los docentes y estudiante aplicar conceptos físicos e interpretar fenómenos naturales para resolver situaciones experimentales que permitan elevar el nivel académico y los índices de rendimiento en las pruebas Saber 11 e internacionales como PISA, donde Colombia se ubica por debajo del promedio en competencias científicas y estas instituciones no escapan de la problemática.

1.2 Antecedentes investigativos

Tu texto · documento de tesis de octubre de 2026 (con PhET, antes de la reorientación)

En este segmento, se presenta un analisis descriptivo sobre el avance del conocimiento científico en torno al objeto de estudio, lo que permite identificar las principales tendencias investigativas y establecer los vacíos que justifican el desarrollo de la propuesta. El análisis de los antecedentes relacionados con el uso de herramientas digitales en la educación posibilita construir una visión crítica sobre la manera en que las tecnologías están transformando los procesos de enseñanza y aprendizaje, particularmente en las ciencias.

Desde esta perspectiva, las investigaciones revisadas ofrecen un marco de referencia oportuno para comprender los aportes y las limitaciones que presenta el diseño e implementación de los simuladores interactivos PHET en la enseñanza de la Física. La evidencia científica muestra que estas herramientas digitales favorecen la comprensión de fenómenos científicos mediante experiencias dinámicas e interactivas, fortalecen el desarrollo de competencias experimentales y promueven la construcción de conocimientos significativos por parte de los estudiantes.

La sistematización de los estudios consultados evidencia tres tendencias investigativas relevantes. En primer lugar, se destaca la incorporación de herramientas digitales interactivas que contribuyen a mantener la atención sostenida y el compromiso de los estudiantes durante el proceso de aprendizaje. En segundo lugar, las investigaciones resaltan la implementación de mediaciones pedagógicas innovadoras que integran recursos tecnológicos como estrategia para fortalecer la comprensión conceptual y la experimentación en contextos educativos. Finalmente, se observa un creciente interés por analizar el impacto de estas tecnologías sobre el desempeño académico y el desarrollo de competencias científicas.

No obstante, el análisis crítico de este corpus documental también revela desafíos importantes. Entre ellos sobresalen la persistencia de metodologías tradicionales que limitan la integración efectiva de las tecnologías digitales, la insuficiente apropiación pedagógica y crítica de estos recursos por parte del profesorado y la escasez de investigaciones longitudinales que permitan comprender el efecto sostenido de los simuladores interactivos sobre la atención, la motivación y la construcción del aprendizaje en los estudiantes. Estos vacíos investigativos evidencian la necesidad de continuar profundizando en el estudio de estrategias didácticas mediadas por simuladores PHET que contribuyan al fortalecimiento de los procesos de enseñanza y aprendizaje de la Física desde enfoques pedagógicos innovadores.

Metodológicamente, predominan los enfoques cuasiexperimentales y mixtos, que combinan la medición cuantitativa del impacto con la exploración cualitativa de la experiencia subjetiva de los estudiantes y docentes. las categorías más recurrentes en estas investigaciones incluyen motivación, atención, mediación tecnológica y comprensión de contenidos, mientras que en menor medida se aborda la apropiación docente de las tecnologías y la relación de los estudiantes con el saber.

Se evidencian limitaciones, como la escasez de estudios en contextos públicos y la falta de exploración profunda sobre el papel de las herramientas digitales en contextos rurales. En conjunto, estos antecedentes configuran un campo de investigación en expansión, nutrido por la didáctica de la enseñanza y las pedagogías emergentes, que abren nuevas posibilidades para comprender y potenciar el desarrollo cognitivo.

En ese sentido, las investigaciones doctorales realizadas en distintos países de Europa, de América Latina y Colombia, permiten identificar tendencias pedagógicas, metodologías y aportes que enriquecen el proceso de enseñanza de las ciencias, mostrando cómo el uso de la tecnología en la enseñanza se convierte en un modelo innovador que puede complementar y potenciar aspectos como las prácticas de laboratorio tradicionales y motivar el aprendizaje en los estudiantes.

En el contexto internacional se consultó la investigación de doctorado de Chávez y Mestres (2023), titulada Simuladores PhET: como herramienta didáctica para la enseñanza y aprendizaje experimental de física, con el objetivo de evaluar la eficacia de los simuladores en el desarrollo de competencias experimentales. Se aplico una metodología de tipo cuasiexperimental, y se realizó a traves de un estudio de casos con un grupo de control y un experimental, a los cuales se les aplico cuestionarios de desempeño y rúbricas de observación para comprobar el impacto de los simuladores en el proceso de enseñanza aprendizaje.

Los resultados de esta investigación muestran mejoras en la capacidad de los estudiantes para diseñar hipótesis y analizar datos experimentales a través de las plataformas digitales lo que resulta favorable con respecto al uso de los laboratorios virtuales como herramientas innovadoras que fortalecen las metodologías de enseñanza que complementan eficazmente el proceso de enseñanza, rompiendo con el tradicionalismo para favorecer la construcción de aprendizajes significativos.

Un problema que golpea el uso de estas plataformas y no se puede dejar de lado, es la limitada formación y capacitación sistemática de los docentes en el uso de los recursos tecnológicos, que, si bien ya se ha convertido en parte de la acción cotidiana, no es menos cierto que la innovación en la enseñanza requiere de la creatividad del docente y de la capacidad para integrar de manera crítica las herramientas tecnológicas en el proceso educativo.

No basta con disponer de plataformas digitales e incluso de los simuladores, es necesario saber diseñar estrategias que aprovechen y multipliquen el potencial de las tecnologías para fomentar el pensamiento crítico y las competencias científicas en los estudiantes. desde este punto de vista, los resultados de la investigación se con vierten en un referente porque permite vislumbrar la importancia de los laboratorios virtuales en la transformación de la enseñanza aprendizaje de la física, pero, enfatizando en la necesidad de la formación del docente., por tanto, no se pueden plantear estrategias innovadoras cuando existen falencias para el diseño y uso de los recursos digitales en el proceso de enseñanza.

En esa misma línea esta la investigación de Gallego (2023), sobre el impacto en los aprendizajes en física con el uso de los simuladores PhET, una mirada a la solución de los circuitos eléctricos, por la Universidad Internacional de La Rioja. El autor se propuso examinar cómo los simuladores favorecen el aprendizaje activo y la construcción de conocimiento científico a partir de una metodología mixta, combinando entrevistas cualitativas aplicadas a estudiantes y docentes, con pruebas de rendimiento académico a través de cuestionarios de percepción, registros de interacción en el simulador y pruebas estandarizadas.

De esta investigación podemos señalar ciertas limitaciones, por una parte, aunque se evidencia un impacto positivo en la comprensión de fenómenos físicos complejos, no se profundiza en las dificultades que enfrentan los estudiantes que poseen bajos niveles de alfabetización digital o que provienen de contextos con acceso limitado a la tecnología. Esto genera un sesgo en los resultados, pues la equidad en el acceso a los simuladores no está plenamente garantizada.

Otro elemento relevante de la investigación es que se centra en un tema específico de la física (circuitos eléctricos), lo que restringe la posibilidad de generalizar los hallazgos a otros ejes temáticos de la disciplina. Por tanto, aunque se menciona la importancia de la formación docente, no se integra de manera crítica cómo las resistencias institucionales o las limitaciones curriculares pueden obstaculizar la integración de las herramientas digitales como los simuladores phET, en la práctica cotidiana vinculado al aprendizaje de la física.

En sentido general, la investigación aporta una visión renovada sobre el potencial de los simuladores interactivos, pero deja abiertos interrogantes sobre la sostenibilidad y la equidad de su implementación. Precisamente, estas limitaciones justifican la necesidad de nuevas investigaciones que exploren cómo los PhET pueden adaptarse a contextos educativos con desigual acceso tecnológico, cómo se integran en diferentes contenidos de la física y qué estrategias institucionales son necesarias para superar las barreras pedagógicas y curriculares.

Sobre el uso de los simuladores PhET, Mohosina (2023), en su tesis doctoral hace un analisis relacionado con “Las oportunidades pedagógicas de las simulaciones interactivas PhET en la educación científica secundaria en Bangladesh”, por la University of British Columbia (UBC). Se centro en explorar las oportunidades pedagógicas que ofrecen los simuladores PhET en la enseñanza de las ciencias en secundaria, especialmente en contextos educativos con limitaciones de infraestructura para identificar cómo los docentes pueden integrar estas herramientas en sus prácticas y cuáles son los desafíos que enfrentan en su implementación.

El estudio es relevante desde el punto de vista pedagógico porque el autor enfatiza en el papel de los simuladores para motivar la participación de los estudiantes en asignaturas stem, sin embargo, no es ajeno a las problemáticas detectadas en las investigaciones de Gallego (2023) y Chávez y Mestres (2023), consultas anteriormente, porque demuestra que en su contexto de investigación también persisten barreras que impiden el éxito de los simuladores en el proceso de enseñanza. de una parte, la falta de capacitación docente, las limitaciones de acceso a las tecnologías, la conectividad y por último la escasez de tiempo curricular para insertar estas herramientas como parte de la didáctica metodológica para abordar los contenidos

De hecho, podemos considerar los simuladores PhET como una estrategia didáctica efectiva en la democratización del aprendizaje, sin embargo, los problemas que se presentan en los procesos educativos en diferentes contextos, demuestran que su efectividad está limitada por aspectos como lo es la formación y capacitación de los docentes, lo que impide la creatividad y la innovación metodológica en la enseñanza de la física. Esto se convierte en un llamado de atención para el trabajo metodológico y la gestión educativa en todos los niveles de enseñanza que pretenden fortalecer los procesos de enseñanza aprendizaje; ya que, la falta de formación docente y las limitaciones de recursos impiden elevar la calidad educativa.

Siguiendo el analisis de la categoría sobre el uso de simuladores en los procesos de enseñanza de la física, se encontró la investigación de Sánchez y Morales (2022), titulada “PHET como herramienta para la enseñanza de electricidad y magnetismo”, realizada en la Universidad de Granada, España, la cual se realizó como un estudio de caso para explorar cómo los simuladores apoyan la enseñanza del tema sobre circuitos eléctricos, en secundaria. En esta investigación también hay resultados satisfactorios en los niveles de aprendizaje de los estudiantes, demostrando la utilidad de phET para desarrollar competencias experimentales en áreas tradicionalmente difíciles de abordar sin equipos especializados, para realizar experimento relacionados con la electricidad y el magnetismo.

Sin embargo, la investigación presenta limitaciones que deben ser consideradas. en primer lugar, al tratarse de un estudio de caso, los resultados no pueden extrapolarse de manera generalizada a otros contextos educativos, lo que reduce el alcance de sus conclusiones. además, aunque se destaca el seguimiento docente, no se profundiza en las posibles tensiones entre la autonomía del estudiante y la necesidad de control pedagógico, lo cual podría generar dificultades en la implementación práctica. finalmente, el estudio no aborda de manera suficiente los retos de infraestructura tecnológica en instituciones con recursos limitados, lo que deja abierta la pregunta sobre la viabilidad de aplicar estas estrategias en contextos menos favorecidos.

En este sentido, el trabajo de Villanueva y Ortega (2022), confirma el potencial de los simuladores interactivos, pero también evidencia la necesidad de nuevas investigaciones que analicen cómo los phET pueden adaptarse a diferentes realidades educativas, considerando factores como la disponibilidad tecnológica, la diversidad de estilos de aprendizaje y las tensiones pedagógicas entre autonomía y supervisión docente.

En correspondencia con las investigaciones mencionadas, está la investigación de Perez y Rojas (2021), titulada “Evaluación de competencias científicas con simuladores interactivos”, desarrollada en la Universidad de Chile, fue un tipo de investigación evaluativa que, a traves de rúbricas de desempeño, realizo una comparación de las competencias científicas adquiridas mediante enseñanza tradicional y las que se fomentan apoyada en PHET, esto contribuyo a que los autores midieran la capacidad de los estudiantes para diseñar experimentos y justificar resultados y la formación docente para conducir estos procesos de enseñanza aprendizaje innovadores.

La investigación destaca elementos importantes, ya que deja demostrado que la metodología tradicional no logra fortalecer las competencias en un contexto educativo marcado por los adelantos de las tecnologías aplicadas al conocimiento, esto lo notamos porque los estudiantes que usaron simuladores mostraron mayor capacidad de razonamiento científico y metacognitivo dejando claro que el uso de phET no solo transmite conceptos, sino que potencia competencias experimentales y habilidades de pensamiento crítico, fundamentales en la formación científica.

De otra parte, se consultó entre los repositorios universitarios la investigación de Villavicencio (2021), titula “Implementación del laboratorio virtual basado en simulación phET para la mejora del rendimiento académico en la asignatura de Física”, realizada por en el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey (ITESM). Esta investigación doctoral se llevó a cabo en Guayaquil, Ecuador, con el objetivo de evaluar el impacto de un laboratorio virtual basado en phET en el rendimiento académico de estudiantes de bachillerato, específicamente para comprobar el nivel de comprensión y apropiación de conceptos sobre dinámica. Los resultados mostraron que, aunque no hubo diferencias cuantificables ni significativas en el rendimiento académico, sí se evidenció una mejora en la comprensión de ciertos conceptos y un aumento en la motivación, participación e interés de los estudiantes.

Los resultados de esta investigación nos permite asumir que los phET no solo apoyan el aprendizaje conceptual, sino que también influye en la actitud y disposición de los estudiantes hacia la física, que es precisamente uno de los aportes fundamentales que impactan en nuestra propuesta porque no solo se busca usar los simuladores para fortalecer conocimientos sino para desarrollar competencias y habilidades a partir del diseño de estrategias metodológicas que garanticen la construcción de conocimientos significativos, capaz de transformar la experiencia educativa en diferentes contextos, lo que enfatiza en la importancia didáctica de los phET.

En relación con los simuladores también tenemos la investigación doctoral de Sanguano (2020), titulada Uso de los simuladores phET para mejorar el aprendizaje de la Física por el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, con el propósito de analizar el impacto de la incorporación sistemática de simuladores en el rendimiento y motivación de los estudiantes. Se elaboro un diseño metodológico basado en un estudio longitudinal, aplicando simuladores en distintas unidades temáticas durante un año escolar.

Se tuvo en cuenta para la recolección de información las encuestas de motivación, pruebas de desempeño y análisis de portafolios que aportaron resultados notales en cuanto al incremento de la motivación intrínseca, se fortaleció la capacidad de relacionar conceptos teóricos con aplicaciones prácticas a través de las plataformas y se logró el desarrollo de habilidades digitales en los estudiantes lo que favorece el proceso de apropiación de los contenidos y la construcción de nuevos aprendizajes significativos.

Uno de los aportes de esta investigación recae sobre la necesidad de que los docentes se preparen para asumir un papel activo y creador en el diseño de actividades de aprendizaje a traves de los simuladores que permitan su integracion interdisciplinaria para fortalecer las competencias en resolución de problemas en los estudiantes. En el caso de implementar los PHET, estos se convierten en un puente entre la teoría y la práctica, ya que facilita a los estudiantes experimentar de forma virtual contenidos que, por limitaciones de recursos institucionales, no podrían realizar en un laboratorio físico, sin embargo, la implementación de estas herramientas contribuye a la equidad educativa al ofrecer la posibilidad de acceder a experiencias experimentales de calidad a traves de las tecnologias.

Aunque se detectan limitaciones como la dependencia de la infraestructura tecnológica y la necesidad de capacitación docente, el estudio es un referente importante porque demuestra que los simuladores PHET no solo son un recurso didáctico para la enseñanza, sino que mejoran el rendimiento académico y la motivación, lo que abre nuevas posibilidades para la innovación pedagógica y puede ser adaptado en diferentes sistemas educativos,

En América Latina, se destaca el estudio de doctorado de Pérez et al., (2020), titulado Estrategia pedagógica basada en simuladores para potenciar las competencias de solución de problemas de física, tuvo como objetivo analizar la contribución de los simuladores al desarrollo de habilidades experimentales en estudiantes de educación media. El autor, tuvo en cuenta un diseño metodológico longitudinal a traves de la aplicación de simuladores en temáticas de Física durante un ciclo escolar completo. Para esto se aplicaron instrumentos a traves de un proceso de seguimiento metodológico evaluativo que incluyeron pruebas de desempeño, portafolios de aprendizaje y encuestas de percepción estudiantil.

Los resultados demostraron un incremento en la capacidad de los estudiantes para formular hipótesis, interpretar datos y relacionar conceptos teóricos con aplicaciones prácticas. La importancia de este estudio radica en validar el uso de simuladores como recurso pedagógico que democratiza el acceso a experiencias experimentales, especialmente en contextos donde los laboratorios físicos son limitados. De igual manera, se reconoce que los simuladores PHET no solo permiten suplir la problematica de infraestructura, sino que abren la posibilidad para que los estudiantes interactúen de manera flexible con el conocimiento de los fenómenos físicos desde un entorno virtual, lo cual favorece la equidad e inclusión educativa, acceder a experiencias de calidad y desarrollar habilidades en el uso de las tecnologias y plataformas digitales.

Por tanto, un aspecto a tener en cuenta es que los simuladores representan un horizonte de innovación en la enseñanza de las ciencias, que permite repensar las metodologías e integrar estrategias digitales que potencien la creatividad y la motivación estudiantil. Lo que los consolida como una alternativa didáctica para la práctica experimental y el aprendizaje significativo en contextos escolares diversos.

El análisis de las investigaciones de Sanguano (2020) y Pérez et al. (2020), permite identificar coincidencias y contrastes en los resultados y aportes de ambos estudios. Aunque se desarrollan en contexto educativos diferentes, coinciden en que la incorporación sistemática de los simuladores favorece la motivación intrínseca de los estudiantes, fortalece la capacidad de relacionar teoría y práctica, y democratiza el acceso a experiencias experimentales en escenarios donde los laboratorios físicos son limitados.

Sin embargo, resaltan la necesidad e importancia la de la formación docente para diseñar actividades interdisciplinarias que potencien la resolución de problemas y el aprendizaje significativo a través del uso de las plataformas digitales y los simuladores virtuales.

Podemos notar que estas investigaciones mantienen relación con los resultados anteriores, aunque ambos trabajos destacan la equidad educativa que se puede lograr a traves de los simuladore, ambas investigaciones no profundizan en las brechas tecnológicas que aún persisten en instituciones con infraestructura insuficiente y esto limita la universalización de sus resultados porque deja falencias por demostrar cómo resolver el problema en contextos similares.

Asimismo, al centrarse en resultados positivos como la motivación y el rendimiento académico, dejan de lado la problemática relacionada con la resistencia de instituciones y docente para innovar en los procesos didácticos de la enseñanza lo que se convierte en obstáculos para la integración de estas herramientas en los currículos escolares. En sentido general, ambos estudios evidencian que los phET son un recurso valioso, pero dejan un campo abierto para investigar sobre cómo superar las barreras tecnológicas y pedagógicas en función de garantizar su implementación sostenible y equitativa en diversos sistemas educativos.

Siguiendo la temática de la motivación del aprendizaje a través de la implementación de los simuladores phET en el proceso de enseñanza, Fernández y Torrez (2020), en su investigación sobre “Impacto de phET en la motivación y aprendizaje activo”, realizada Universidad de Valencia, España, realizan un estudio correlacional a través de pruebas de desempeño para analizar la relación entre el uso de simuladores y la motivación estudiantil con el fin de determinar si los simuladores incrementan la participación y disposición para resolver problemas complejos.

Si bien los resultados son significativos porque demuestran un aumento en el nivel de interés y motivación por el aprendizaje y la curiosidad científica en los estudiantes, hay que señalar que lo más importante es la innovación didáctica metodológica en la enseñanza de la física lo cual representa un factor clave que aún está incidiendo negativamente en los niveles de aprendizaje de los estudiantes porque no hay motivación lo cual está dado por el predominio de los modelos tradicionales.

En ese orden, es necesario que los docentes sean más creativos, innovadores y capaces de integrar el uso de los phET como catalizador del aprendizaje autónomo, al desarrollo de competencias experimentales y la mejora de la comprensión conceptual, pero para lograr esto, hay que fortalecer los procesos de capacitación de los docentes en temas relacionados con la innovación educativa y el uso de las tecnologías.

Aunque los simuladores no sustituyen completamente la experiencia en laboratorios físicos, si representan una innovación metodológica que rompe con los estereotipos tradicionales y amplia los niveles de aprendizaje ya que motiva a los estudiantes desarrollando habilidades y competencias que demuestran que estos recursos se consolidan como herramientas pedagógicas de gran valor para fortalecer la enseñanza de la física en contextos educativos diversos.

A nivel nacional las investigaciones relacionadas con el tema, son escasas, sin embargo, el estudio de doctorado de Gómez (2025) titulada “Evaluación del Simulador phET como Herramienta STEM para el Desarrollo de Habilidades Científicas en Educación Media” que se realiza en los marcos del proceso de formación doctoral de la Universidad Santo Tomás, tuvo como objetivo analizar el impacto de los simuladores en el fortalecimiento de competencias científicas en estudiantes de secundaria. La metodología se basó en un estudio cuasiexperimental a través de pruebas diagnósticas y pruebas de salida, junto con cuestionarios de percepción docente y estudiantil.

Estos instrumentos arrojan resultados significativos que muestran cómo el uso de phET favoreció la comprensión de fenómenos físicos a partir del diseño del diseño de experimentos virtuales que motivo a los estudiantes y se fortaleció el trabajo colaborativo. El estudio deja claro que los simuladores pueden integrarse en enfoques STEM, potenciando la creatividad y el pensamiento crítico en la educación media.

Además, es relevante porque muestra que la incorporación de simuladores interactivos eleva la calidad de la enseñanza aprendizaje, mejora el rendimiento académico y los docentes se ven obligados a capacitarse para diseñar actividades que integren los simuladores al currículo del área a traves de proyectos interdisciplinarios y en dinámicas de resolución de problemas reales, convirtiéndolos en un puente entre el conocimiento empírico a través de experiencias de aprendizaje que estimulan la investigación científica en los estudiantes. Este trabajo doctoral se consolida como un referente nacional que impulsa la modernización de la enseñanza de las ciencias y sienta las bases para futuras investigaciones en el campo de la educación.

En ese sentido, cabe señalar que el uso de phET contribuye a ese proceso de construcción, ya que adquieren nuevas experiencias experimentales que amplía las oportunidades de aprendizaje y reduce las brechas entre estudiantes de distintos contextos, no obstante, se enfatiza que la escuela tiene retos importantes para lograr el éxito de estas herramientas y es la necesidad de ampliar y fortalecer la capacitación docente y la sostenibilidad tecnológica, para garantizar que los beneficios se mantengan y se traduzcan en aprendizajes significativos.

El conjunto de investigaciones revisadas en torno al uso de simuladores phET en la enseñanza de la Física en secundaria y educación media permite construir un panorama sobre su importancia, aportes, limitaciones y contribuciones metodológicas. En cuanto a la importancia de los simuladores como herramientas pedagógicas podemos mencionar que democratizan el acceso a experiencias experimentales, especialmente en contextos donde los laboratorios físicos son insuficientes o inexistentes, por otro lado, la integración de phET en el currículo escolar permite fortalecer las competencias científicas, fomentar la motivación y el aprendizaje activo, lo cual ubica la innovación tecnológica como un compone central en la transformación de las metodologías tradicionales hacia la innovación educativa.

Los estudios aportan elementos concretos sobre el uso de los simuladores para mejorar las competencias relacionadas con la explicación de fenómenos, la indagación, el uso comprensivo del conocimiento científico de los fenómenos físicos, ya que reducen las dificultades en la resolución de problemas abstractos y potencian el pensamiento crítico y científico, capacidad para dinamizar las clases de Física, motivar y facilitar la apropiación de contenidos complejos en los estudiantes.

Derivado de las investigaciones mencionadas, un análisis de los aspectos antes plateados, nos permite proponer que las investigaciones nacionales sobre el uso de los simuladores phET en la enseñanza de la física evidencia debilidades que deben ser atendidas para consolidar procesos investigativos más sólidos en el país. si bien los estudios de Gómez (2025), muestran aportes relevantes en la comprensión de fenómenos físicos, la motivación estudiantil y la integración de enfoques STEM, en las instituciones educativas de Colombia persisten deficiencias en el manejo conceptual y en la apropiación de términos científicos, tanto en los docentes como por parte de los estudiantes.

En los casos que se analizan por estas investigaciones, los resultados reflejan mejoras en el rendimiento académico, pero de ninguna manera hay una profundización sobre las dificultades que enfrentan los docentes en su práctica a la hora de insertar los contenidos curriculares en plataformas virtuales y simuladores debido a la falta de formación y acceso a recursos, lo que incide negativamente en la formación de competencias y habilidades en los estudiantes quienes no son capaces de trasladar los contenidos de aprendizajes a contextos prácticos virtuales o experimentales reales, lo que limita la transferencia del conocimiento y por tanto, la construcción de aprendizajes significativos

Otro aspecto que amerita ser señalado es la relación insuficiente entre la infraestructura tecnológica y la necesidad de capacitación docente. aunque se reconoce la importancia de formar maestros con habilidades y competencias en el uso de estas herramientas, las investigaciones no abordan de manera suficiente las posibilidades y propuestas para elevar el nivel formativo de los maestros como tampoco declaran las formas para superar la resistencia al cambio en los modelos pedagógicos de enseñanza ni las limitaciones institucionales que dificultan la integración de los simuladores en el currículo escolar.

Además, se observa que los estudios tienden a centrarse en los beneficios inmediatos como la motivación y el aprendizaje activo, sin analizar en profundidad las falencias en la construcción de conceptos abstractos, donde aún persisten problemas de comprensión y uso inadecuado de términos científicos. por tanto, en el ámbito nacional, el uso de los simuladores phET son un recurso innovador para democratizar el acceso a experiencias experimentales y modernizar la enseñanza aprendizaje de la física, pero hace falta avanzar en el análisis crítico de las limitaciones conceptuales, metodológicas y tecnológicas que afectan el desarrollo de la enseñanza aprendizaje acorde con las exigencias actuales de la educación y la sociedad.

De esa manera, es evidente que las falencias que aún existen, constituyen un punto de partida para nuevas investigaciones que indaguen cómo superar las brechas en el manejo de simuladores, cómo garantizar la sostenibilidad tecnológica en función de la enseñanza y cómo diseñar estrategias pedagógicas innovadoras que permitan una apropiación más científica del conocimiento para consolidar un proceso de investigación educativa que no se limite a validar aportes de los simuladores, sino que enfrente los desafíos que existen en las metodologías de enseñanza para lograr que el proceso de aprendizaje, en este caso de la física, tenga en cuenta los avances tecnológicos para fortalecer la inclusión, el aprendizaje significativo y el desarrollo de competencias y habilidades en estudiantes y docentes.

Para superar estas barreras, es indispensable y necesaria la innovación pedagógica, que permita integrar las tecnologías digitales como los simuladores PhET al modelo de enseñanza para fortalecer el aprendizaje en coherencia con las orientaciones del MEN (2016), esto hace evidente el uso de herramientas interactivas como PhET que permite suplir la falta de laboratorios físicos, ofreciendo entornos virtuales interactivos, favorece la indagación y experimentación, incrementa la motivación estudiantil y contribuye al desarrollo de competencias científicas en los estudiantes. Este analisis permite considerar la siguiente pregunta problema:

1.3 Pregunta problema

Tu texto · documento de tesis de octubre de 2026 (con PhET, antes de la reorientación)

¿Cómo incide el uso de simuladores interactivos PhET en el desarrollo de competencias experimentales de los estudiantes de básica secundaria en la enseñanza de la Física, en instituciones educativas La Unión y Eugenio Sánchez Cárdenas del municipio de Lorica, Córdoba?

1.4 Objetivos de investigación

1.4.1 Objetivo general

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• Mostrar la incidencia de los simuladores interactivos PhET en el desarrollo de competencias experimentales de los estudiantes de básica secundaria en la enseñanza de la Física, en las instituciones educativas La Unión y Eugenio Sánchez Cárdenas del municipio de Lorica, Córdoba.

1.4.2 Objetivos específicos

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1. Identificar las dificultades en el proceso de enseñanza aprendizaje de la física que enfrentan los estudiantes de básica secundaria en las instituciones mencionadas, derivadas del predominio del modelo tradicional de enseñanza.

2. Evaluar el nivel de formación docente en metodologías activas y uso de recursos digitales.

3. Diseñar un plan de actividades de aprendizaje de la física apoyadas en simuladores PhET que permitan promover la indagación y la experimentación en los estudiantes.

4. Analizar el impacto de los simuladores PhET en el desarrollo de competencias experimentales de los estudiantes, a partir de la aplicación del programa de actividades de aprendizaje.

1.5 Justificación e impacto

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La relevancia de esta investigación parte de la necesidad de generar un cambio en los procesos educativos y mejorar las competencias de los estudiantes en ciencias naturales, especialmente en Física. Hoy en día, el desarrollo de competencias científicas va más allá de memorizar fórmulas: implica la capacidad de explicar fenómenos, resolver problemas reales y aplicar principios científicos en contextos diversos (ICFES, 2025).

Sin embargo, esta exigencia se ve limitada por el modelo tradicional conductista, sustentado en la lógica del control y refuerzo de Skinner (1970), que reduce la Física a verdades absolutas y acabadas. En instituciones como La Unión y Eugenio Sánchez Cárdenas de Lorica, este enfoque ha debilitado el pensamiento crítico y ha generado estructuras cognitivas poco capaces de comprender fenómenos reales.

Desde el punto de vista teórico, es relevante que el modelo tradicional de enseñanza de la Física, de corte conductista, ha tenido un papel relevante en la transmisión de contenidos básicos y en la disciplina académica. En términos de la teoría pedagógica, este modelo tiene limitaciones que impide la comprensión profunda de los conceptos físicos. Esta crítica se relaciona con las teorías constructivistas de Piaget (1972) y Vygotsky (1978), quienes plantean que el aprendizaje significativo se construye a partir de la interacción activa del estudiante con el entorno y la mediación pedagógica, más allá de la simple transmisión de contenidos.

En este sentido, la incorporación de simuladores digitales como PhET favorece la transición hacia modelos constructivistas, donde el estudiante se convierte en protagonista de su aprendizaje. Esta perspectiva se alinea con las orientaciones del MEN (2017) en el Plan Nacional Decenal de Educación 2016–2026, que propone transformar el paradigma educativo hacia un modelo activo, flexible y con uso generalizado de tecnologías, con especial atención al cierre de brechas regionales y a la formación docente para la innovación.

En la práctica, la implementación de un plan de actividades para el aprendizaje de la Física apoyado en los de simuladores interactivos PhET ofrece soluciones concretas a las limitaciones del modelo tradicional. En primer lugar, permite suplir la falta de laboratorios físicos, ofreciendo entornos virtuales donde los estudiantes pueden experimentar fenómenos sin necesidad de infraestructura costosa. Además, convierte la física en una experiencia visual y dinámica, lo que incrementa la motivación estudiantil y despierta la curiosidad, un aspecto clave señalado por Ausubel (1968) en su teoría del aprendizaje significativo.

Asimismo, PhET contribuye al desarrollo de competencias científicas como la indagación, la resolución de problemas y la aplicación práctica del conocimiento, competencias que son evaluadas en pruebas externas como Saber 11 e internacionales como PISA. En contextos rurales, donde las instituciones enfrentan mayores carencias de infraestructura, el uso de PhET puede ayudar a cerrar brechas educativas, reduciendo desigualdades frente a colegios urbanos. Finalmente, su integración en programas de formación docente en TIC fortalece la capacidad de los maestros para guiar procesos de aprendizaje activo, en coherencia con lo planteado por el MEN (2020).

La importancia de esta investigación radica en varios aspectos. En primer lugar, contribuye al proceso educativo local, ofreciendo un camino viable para cerrar la brecha entre los discursos normativos del MEN y la realidad educativa en instituciones como las de Lorica. En segundo lugar, aporta evidencia teórica y práctica, al relacionar el modelo tradicional con la necesidad de transición hacia metodologías activas, respaldadas por autores recientes y resultados de pruebas nacionales e internacionales. Por último, fortalece competencias científicas, se contribuye al progreso de la sociedad, dado que la ciencia y la tecnología son motores de desarrollo (ICFES, 2025).

Por tanto, esta investigación propone una transformación pedagógica, integrando phET como herramienta didáctica alineada con las orientaciones del MEN, con el objetivo de mejorar sistemáticamente los resultados académicos y despertar en los estudiantes la curiosidad y el amor por las ciencias.