Evaluación del aprendizaje basado en
problemas en competencias aritméticas
en estudiantes de educación básica

Evaluation of problem-based learning in arithmetic
competencies in basic education students

Esther Verónica Ordóñez Valencia

Licenciada en Ciencias de la Educación, Magister en
Educación Superior Educación Ambiental con enfoque de

género e interculturalidad

Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí

estherevov@hotmail.com

https://orcid.org/0000-0001-8813-0368

José David Ibarra Ordóñez
Ingeniero Civil, Máster Universitario en Ingeniería del

Hormigón
Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí

josedavidibarrao@hotmail.com

https://orcid.org/0009-0009-5066-4175

Elizabeth Cristina Moncayo Moyano

Licenciada en ciencias de la educación, Máster en Educación

Unidad Educativa San Francisco de Asís

crisliz71@gmail.com

https://orcid.org/0009-0003-6398-6313

Eudolina María Cárdenas Correa

Licenciada en Ciencias de la Educación, Mención Educación

Básica/ Magister en Educación Mención en Pedagogía

Colegio de bachillerato Unión Nacional de Educadores

eudocardenas28@gmail.com

https://orcid.org/0009-0006-1866-9222

Resumen

El presente estudio se llevó a cabo en la Unidad Educativa
Juan Montalvo Anexa a la ULEAM, ubicada en el cantón

Manta,  provincia  de  Manabí,  Ecuador,  con  el  objetivo  de
evaluar  la  efectividad  de  la  metodología  de  Aprendizaje
Basado  en  Problemas  (ABP)  en  el  desarrollo  de

competencias  aritméticas  básicas  en  estudiantes  de  octavo
año  de  Educación  General  Básica.  La  investigación  adoptó
un  diseño  cuasi-experimental  con  un  enfoque  mixto,
involucrando  a  40  estudiantes  divididos  en  grupos

Imaginario Social

Entidad editora
REDICME (reg-red-18-0061)

e-ISSN: 2737-6362

julio- diciembre Vol. 7-3-2024

http://revista-
imaginariosocial.com/index.php/es/inde

x

Recepción: 29 de mayo de 2024

Aceptación: 26 junio de 2024

390- 402

391

experimental y de control. Se utilizó una guía didáctica basada en problemas

relacionados con la adición, sustracción, multiplicación y división de números
enteros. Los resultados mostraron que los estudiantes del grupo experimental,

quienes utilizaron la metodología ABP, mejoraron significativamente sus
competencias aritméticas en comparación con el grupo de control. La aplicación del

ABP demostró ser una estrategia eficaz para fortalecer el aprendizaje de las
operaciones aritméticas básicas y promover un aprendizaje significativo en los
estudiantes.

Palabras clave:

Aprendizaje Basado en Problemas, competencias aritméticas,

educación básica, metodología educativa, evaluación educativa.

Abstract
This study was conducted at the Juan Montalvo Educational Unit, annexed to

ULEAM, located in the Manta canton, Manabí province, Ecuador, with the aim of
evaluating the effectiveness of the Problem-Based Learning (PBL) methodology in the
development of basic arithmetic competencies in eighth-grade students of Basic
General Education. The research adopted a quasi-experimental design with a mixed

approach, involving 40 students divided into experimental and control groups. A
didactic guide based on problems related to addition, subtraction, multiplication, and

division of whole numbers was used. The results showed that the students in the
experimental group, who used the PBL methodology, significantly improved their

arithmetic competencies compared to the control group. The application of PBL
proved to be an effective strategy for strengthening the learning of basic arithmetic
operations and promoting meaningful learning among students.

Keywords: Problem-Based Learning, arithmetic competencies, basic education,
educational methodology, educational evaluation.

Introducción

El Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) es una metodología educativa que ha

ganado  popularidad  en  los  últimos  años  debido  a  su  enfoque  centrado  en  el
estudiante  y  su  capacidad  para  promover  el  aprendizaje  activo  y  significativo.  Este
método  se  basa  en  la  presentación  de  problemas  reales  o  ficticios  como  punto  de

partida para la adquisición e integración de nuevos conocimientos, desarrollando así

392

diversas competencias en los estudiantes (Barrows, 1986). En lugar de recibir

información de manera pasiva, los alumnos se convierten en protagonistas de su
propio aprendizaje, trabajando de manera colaborativa para resolver los problemas

planteados (Guamán Gómez y Espinoza Freire, 2022).
Diversos estudios han demostrado la efectividad del ABP en el desarrollo de

habilidades  cognitivas  superiores  como  el  pensamiento  crítico,  la  creatividad  y  la
capacidad  de  toma  de  decisiones  (Poot-Delgado,  2013;  Bermúdez  Mendieta,  2021).
Además,  esta  metodología  fomenta  el  trabajo  en  equipo  y  mejora  las  habilidades

comunicativas y de investigación de los estudiantes (Exley y Dennick, 2007). El ABP

no  solo  se  enfoca  en  la  adquisición  de  conocimientos  específicos,  sino  que  también
promueve  un  aprendizaje  integral  y  autónomo,  preparando  a  los  estudiantes  para
enfrentar  situaciones  complejas  en  su  vida  académica  y  profesional  (Dueñas,  2001;
Morales Bueno, 2018).

La  presente  investigación  se  llevó  a  cabo  en  la  Unidad  Educativa  Juan  Montalvo
Anexa  a  la  ULEAM,  ubicada  en  el  cantón  Manta,  provincia  de  Manabí,  Ecuador.  El
objetivo  principal  fue  evaluar  la  efectividad  de  la  metodología  del  ABP  en  el
desarrollo  de  competencias  aritméticas  básicas  en  estudiantes  de  octavo  año  de

Educación General Básica. Se adoptó un diseño cuasi-experimental con un enfoque
mixto, involucrando a 40 estudiantes divididos en grupos experimental y de control.

Se utilizó una guía didáctica basada en problemas relacionados con la adición,
sustracción, multiplicación y división de números enteros.

Los  resultados  obtenidos  en  esta  investigación  evidencian  que  los  estudiantes  del
grupo  experimental,  quienes  utilizaron  la  metodología  ABP,  mejoraron
significativamente  sus  competencias  aritméticas  en  comparación  con  el  grupo  de

control. Estos hallazgos confirman que el ABP es una estrategia eficaz para fortalecer
el  aprendizaje  de  las  operaciones  aritméticas  básicas  y  promover  un  aprendizaje
significativo  en  los  estudiantes.  Estudios  previos  han  respaldado  estos  resultados,
destacando  la  mejora  en  las  habilidades  de  razonamiento  y  la  creatividad  (Garzón,

2017; Luy-Montejo, 2019).

Marco Teórico
El Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) es una estrategia pedagógica centrada en

el estudiante que utiliza problemas como punto de partida para la adquisición y

393

aplicación de nuevos conocimientos. Barrows (1986) define el ABP como “un método

de aprendizaje basado en el principio de usar problemas como punto de partida para
la adquisición e integración de los nuevos conocimientos”. Esta metodología surgió

en la Escuela de Medicina de la Universidad McMaster en Canadá durante los años
60, y desde entonces, ha sido adoptada en diversas disciplinas académicas.

Diversos estudios han resaltado los beneficios del ABP en el desarrollo de
competencias clave en los estudiantes. Bermúdez Mendieta (2021) señala que esta
metodología es eficaz para mejorar el pensamiento crítico. Asimismo, Poot-Delgado

(2013) destaca que el ABP promueve habilidades como la toma de decisiones, la

resolución de problemas y la creatividad. Además, Guamán Gómez y Espinoza Freire
(2022) afirman que el ABP mejora el proceso de enseñanza-aprendizaje al fomentar
la participación activa de los estudiantes y su capacidad para trabajar en equipo.
Meza Morales et al. (2019) encontraron que el ABP tiene un impacto positivo en los

estudiantes de salud humana, mejorando sus habilidades prácticas y teóricas. Este
estudio respalda la idea de que el ABP no solo es aplicable en el contexto de la
educación básica, sino que también es efectivo en la educación superior y en diversas
disciplinas.

La implementación del ABP en la educación básica requiere de una planificación
cuidadosa y un cambio en los roles tradicionales del docente y los estudiantes. Según

Dueñas (2001), el rol del docente en el ABP se transforma de un transmisor de
conocimientos a un facilitador del aprendizaje, guiando a los estudiantes en su

proceso de resolución de problemas. Morales Bueno (2018) añade que los estudiantes
asumen una mayor responsabilidad en su propio aprendizaje, desarrollando
habilidades de autoevaluación y aprendizaje autónomo.

Travieso  Valdés  y  Ortiz  Cárdenas  (2018)  discuten  diferentes  alternativas  de
enseñanza  como  el  ABP  y  la  enseñanza  por  proyectos,  señalando  que  ambas
metodologías  pueden  coexistir  y  complementarse,  proporcionando  un  entorno  de
aprendizaje  más  dinámico  y  enriquecedor.  La  combinación  de  estas  metodologías

puede potencializar los beneficios individuales de cada una, resultando en una

experiencia educativa más completa.
Aunque el ABP presenta numerosos beneficios, también enfrenta ciertos desafíos.
Poot-Delgado (2013) menciona que uno de los principales retos es la necesidad de

más tiempo tanto para la preparación de los problemas por parte del docente como

394

para la resolución de los mismos por parte de los estudiantes. Además, la transición

desde métodos tradicionales de enseñanza hacia el ABP puede ser difícil tanto para
docentes como para estudiantes, requiriendo un cambio en la mentalidad y la

adquisición de nuevas habilidades.
Díaz (2017) también señala que uno de los desafíos del ABP es la evaluación del

aprendizaje. Los métodos tradicionales de evaluación, como los exámenes escritos, no
siempre capturan las competencias desarrolladas a través del ABP, como el
pensamiento crítico y la resolución de problemas. Por lo tanto, es necesario

desarrollar nuevas estrategias de evaluación que reflejen adecuadamente los logros

de los estudiantes en un entorno de ABP.
Garzón  (2017)  y  Luy-Montejo  (2019)  han  documentado  la  efectividad  del  ABP  en
diferentes  contextos  educativos,  destacando  mejoras  en  las  habilidades  de
razonamiento  y  creatividad  de  los  estudiantes.  Estos  estudios  respaldan  la

implementación del ABP como una metodología eficaz para el desarrollo de
competencias esenciales en los estudiantes, preparándolos para enfrentar desafíos
tanto académicos como profesionales.
Meza Morales et al. (2019) destacan que el ABP ha sido particularmente efectivo en la

educación en salud, donde la aplicación práctica de los conocimientos es crucial. El
estudio muestra que los estudiantes de salud que participaron en programas de ABP

demostraron una mejor comprensión y aplicación de conceptos médicos en
comparación con aquellos que siguieron métodos tradicionales de enseñanza.

Metodología
La presente investigación adoptó un diseño cuasi-experimental con un enfoque

mixto, combinando métodos cualitativos y cuantitativos para evaluar el impacto del
Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) en el desarrollo de competencias aritméticas
básicas en estudiantes de octavo año de Educación General Básica. El estudio se llevó
a cabo en la Unidad Educativa Juan Montalvo Anexa a la ULEAM, ubicada en el

cantón Manta, provincia de Manabí, Ecuador. Participaron un total de 40

estudiantes, divididos en dos grupos: experimental y control, con 20 estudiantes en
cada grupo.
El grupo experimental fue expuesto a la metodología del ABP durante un semestre

académico, mientras que el grupo de control continuó con el método tradicional de

395

enseñanza. Para implementar el ABP, se diseñó una guía didáctica que incluía

problemas específicos relacionados con las operaciones aritméticas básicas (adición,
sustracción, multiplicación y división de números enteros). Los estudiantes del grupo

experimental trabajaron en equipos pequeños para resolver los problemas
planteados, fomentando la colaboración y el aprendizaje activo.

Se utilizaron varios instrumentos para recopilar datos cualitativos y cuantitativos. Se
administraron pruebas de rendimiento académico pre y post intervención a ambos
grupos para evaluar las competencias aritméticas de los estudiantes. Además, se

aplicaron cuestionarios al grupo experimental al final del semestre para recolectar

datos  sobre  sus  percepciones  y  experiencias  con  la  metodología  ABP.  También  se
realizaron  entrevistas  semiestructuradas  con  un  subgrupo  de  estudiantes  del  grupo
experimental  y  con  los  docentes  involucrados,  y  se  llevaron  a  cabo  observaciones
sistemáticas en el aula durante las sesiones de ABP para documentar la dinámica de

grupo y la participación de los estudiantes.
Los datos cuantitativos obtenidos de las pruebas de rendimiento académico se
analizaron utilizando estadísticas descriptivas e inferenciales. Se aplicaron pruebas t
de Student para muestras independientes para comparar los resultados pre y post

intervención entre el grupo experimental y el grupo de control. Los datos cualitativos
recolectados a través de los cuestionarios de percepción, entrevistas

semiestructuradas y observaciones en el aula se analizaron mediante un enfoque de
análisis temático, identificando patrones y temas recurrentes.

Para asegurar la validez y fiabilidad de los instrumentos de recolección de datos, se
llevaron a cabo procedimientos de validación y pilotaje. Las pruebas de rendimiento
académico y los cuestionarios de percepción fueron revisados por expertos en

educación y pedagogía para garantizar su relevancia y claridad. Además, se realizó un
pilotaje con un grupo pequeño de estudiantes que no participaron en el estudio
principal, lo que permitió ajustar y refinar los instrumentos antes de su aplicación
definitiva.

Se obtuvieron los consentimientos informados de todos los participantes y de sus

padres o tutores antes de iniciar la investigación. Se garantizó la confidencialidad y el
anonimato de los datos recolectados, y se aseguró que la participación en el estudio
fuera voluntaria. Los procedimientos y objetivos de la investigación fueron

396

claramente explicados a los participantes, y se les proporcionó la opción de retirarse

del estudio en cualquier momento sin repercusiones negativas.
Resultados

El análisis de los datos recopilados a través de un cuestionario compuesto por 11
preguntas, administrado a 40 estudiantes, proporciona información detallada sobre

la percepción de los estudiantes en cuanto a las metodologías empleadas para la
enseñanza. A continuación, se presentan los resultados más representativos,
acompañados de tablas y un análisis detallado.

1. ¿Piensa usted que se aplica una metodología activa, es decir,
comunicación activa e interacción entre el docente, estudiantes y
material didáctico dentro del aula de clase?

Tabla 1. Aplicación de una metodología activa

Alternativas Sí No

Porcentaje

100 0

El 100% de los estudiantes afirma que el docente utiliza una metodología activa
dentro del aula de clases, lo que indica una experiencia uniforme entre los

participantes. Esto sugiere que el educador ha creado un ambiente basado en la

comunicación constante y efectiva, utilizando recursos didácticos como visuales,
digitales, materiales concretos y juegos.
2. ¿Qué metodología activa es la que más utiliza el docente en la hora
clase?

Tabla 2. Tipo de metodología activa utilizada

Metodología

Porcentaje

Resolución de problemas

A través del juego

Proyectos interdisciplinarios 2.5

Equipos de trabajo

2.5

La metodología más utilizada es la “resolución de problemas” con un 55%, seguida de
“a través del juego” con un 40%. Las menos utilizadas son “proyectos
interdisciplinarios” y “equipos de trabajo”, ambos con un 2.5%. Esto muestra una

397

preferencia por estrategias que fomentan la aplicación práctica y lúdica del

aprendizaje.

3. ¿La metodología empleada en quién se centra?

Tabla 3. Orientación de la metodología activa

Orientación Estudiante Docente

Porcentaje

El 75% de los estudiantes indica que la metodología se centra en el estudiante,

mientras que el 25% señala que se centra en el docente. Esto refleja una tendencia
hacia metodologías que promueven un papel activo del estudiante en su proceso de
aprendizaje.

Análisis e interpretación de la prueba (test inicial) aplicada a los
estudiantes para determinar el nivel de conocimientos de las operaciones

aritméticas básicas
Se utilizó un test compuesto por 8 preguntas sobre adición, sustracción,

multiplicación y división con números enteros. Los resultados de la prueba inicial son
los siguientes:

Tabla 4. Resumen estadístico, prueba inicial para grupo experimental y

de control

Estadísticos

Pretest_Experimental Pretest_Control

Válido

Media

5.5

5.31

Desviación típica 2.99

2.39

Mínimo

1.25

Máximo

8.75

Los resultados muestran que ambos grupos tienen un nivel similar de conocimiento

en operaciones aritméticas básicas al inicio del estudio, con medias de 5.5 y 5.31 para

los grupos experimental y de control, respectivamente. La desviación estándar indica
una mayor dispersión en el grupo experimental.

398

Análisis e interpretación de la prueba (test final) aplicada a los

estudiantes para evaluar el impacto del ABP en el aprendizaje de las
operaciones aritméticas básicas

Se utilizó un test compuesto por 8 preguntas sobre adición, sustracción,
multiplicación y división con números enteros. Los resultados de la prueba final son

los siguientes:

Tabla 5. Resumen estadístico, prueba final para el grupo experimental y

de control

Estadísticos

Post_test_Experimental Post_test_Control

Válido

Media

8.06

6.38

Desviación típica 1.92

2.78

Mínimo

1.25

Máximo

Los resultados indican una mejora significativa en el grupo experimental, con una
media de 8.06 en comparación con 6.38 en el grupo de control. Esto sugiere que la

metodología ABP tiene un impacto positivo en el aprendizaje de las operaciones

aritméticas básicas.

Promedio de valores prueba inicial y prueba final

Tabla 6. Promedio de valores, prueba inicial y prueba final del grupo

experimental y el de control

Grupo

Prueba inicial Prueba final Diferencias

Experimental 5.5

8.06

2.56

Control

5.31

6.38

1.07

La tabla anterior presenta las diferencias entre los promedios del pretest y postest
tanto del grupo experimental como del grupo de control. Estos resultados evidencian

que el aprendizaje de las operaciones aritméticas básicas en los estudiantes que
forman parte del grupo experimental aumentó 2.56 puntos al emplear la metodología
del aprendizaje basado en problemas, con una calificación final de 8.06, lo que los

399

ubicó en la escala cualitativa “Alcanza los aprendizajes requeridos”. Por otro lado, el

incremento fue de 1.07 puntos en el grupo de control, con una calificación final de
6.38, lo que corresponde a “Próximos a alcanzar los aprendizajes”.

Discusión

Los resultados obtenidos en este estudio muestran claramente que la metodología del
Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) es efectiva para mejorar las competencias
aritméticas básicas en estudiantes de octavo año de Educación General Básica. Este

hallazgo está en línea con otros estudios y la literatura existente sobre el ABP.

La  investigación  reveló  que  las  metodologías  predominantes  en  la  enseñanza  de
operaciones  aritméticas  básicas  son  la  resolución  de  problemas  y  el  juego,  con  un
55%  y  un  40%  respectivamente.  Estos  resultados  son  consistentes  con  las
conclusiones  de  Guamán  Gómez  y  Espinoza  Freire  (2022),  quienes  destacan  la

efectividad  del  ABP  en  mejorar  el  proceso  de  enseñanza-aprendizaje  al  fomentar  la
participación activa de los estudiantes. El bajo uso de proyectos interdisciplinarios y
equipos  de  trabajo  (2.5%  cada  uno)  contrasta  con  los  hallazgos  de  Garzón  (2017),
quien  también  enfatiza  la  importancia  de  metodologías  activas  pero  muestra  una

mayor prevalencia de estrategias variadas, lo cual puede reflejar diferencias
contextuales o institucionales.

El rendimiento académico de los estudiantes mejoró significativamente en el grupo
experimental que utilizó la metodología del ABP, obteniendo una media de 8.06 en

comparación con el grupo de control que obtuvo una media de 6.38. Este resultado es
consistente con los hallazgos de Morales Bueno (2018), quien también reportó
mejoras significativas en el rendimiento académico de los estudiantes al aplicar el

ABP,  confirmando  que  esta  metodología  fortalece  las  habilidades  de  pensamiento
crítico y resolución de problemas.
La  metodología  del  ABP  también  mostró  ser  efectiva  para  fortalecer  el  trabajo
colaborativo.  El  83%  de  los  estudiantes  afirmaron  que  esta  metodología  fomenta  la

colaboración, lo cual es respaldado por Dueñas (2001), quien resalta el rol del ABP en

la promoción del trabajo en equipo y la comunicación efectiva entre los estudiantes.
Sin embargo, algunos estudios, como el de Poot-Delgado (2013), reportan desafíos en
la implementación del ABP, como la necesidad de más tiempo y recursos, lo que

puede afectar la percepción de los estudiantes sobre la colaboración.

400

En cuanto a la confianza y aplicación práctica de habilidades, aunque la mayoría de

los estudiantes mostró confianza en su capacidad para resolver problemas
aritméticos en la vida diaria (80%), un porcentaje significativo (20%) se siente

inseguro. Este hallazgo sugiere que, aunque el ABP mejora significativamente las
competencias aritméticas, aún hay margen para fortalecer la confianza de los

estudiantes en sus habilidades prácticas, tal como lo discuten Bermúdez Mendieta
(2021) en su revisión sobre el pensamiento crítico.
El conocimiento de las etapas necesarias para resolver un problema aritmético

también fue alto, con un 90% de los estudiantes indicando que conocen estas etapas.

Este resultado refleja un buen nivel de comprensión y planificación en la resolución
de problemas, similar a lo encontrado por Guamán Gómez y Espinoza Freire (2022)
en su estudio sobre el proceso de enseñanza-aprendizaje mediante el ABP.
La significancia estadística de los resultados fue confirmada mediante la prueba t

para muestras no relacionadas, que mostró un valor de p: 0.031. Esto confirma que
las medias difieren de manera significativa entre el grupo experimental y el grupo de
control, respaldando la hipótesis alterna y confirmando que la aplicación del ABP
incide favorablemente en el fortalecimiento del proceso de aprendizaje de las

operaciones aritméticas básicas en los estudiantes de octavo grado. Estos resultados
coinciden con los hallazgos de Morales Bueno (2018), quien también reportó una

mejora significativa en el rendimiento académico de los estudiantes al implementar el
ABP.

En conclusión, los hallazgos de este estudio corroboran la eficacia del ABP como una
metodología pedagógica para mejorar las competencias aritméticas básicas en
estudiantes de educación básica, en línea con la literatura existente. La

implementación efectiva del ABP no solo mejora el rendimiento académico, sino que
también promueve habilidades críticas y colaborativas, preparándolos mejor para
enfrentar desafíos académicos y cotidianos.

Conclusiones

El Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) se confirma como una metodología eficaz
para el desarrollo de competencias aritméticas básicas en estudiantes de octavo año
de Educación General Básica. Al centrarse en el estudiante y promover un

aprendizaje activo y participativo, el ABP facilita la adquisición de habilidades

401

esenciales como el razonamiento, la resolución de problemas y la toma de decisiones

informadas, en concordancia con los objetivos planteados en este estudio.
La investigación reveló que las metodologías predominantes en la enseñanza de

operaciones aritméticas básicas son la resolución de problemas y el juego, utilizadas
por el 55% y el 40% de los docentes, respectivamente. Esto destaca la importancia de

estas estrategias en el entorno educativo y su impacto positivo en el aprendizaje de
los estudiantes.
Los resultados de las pruebas iniciales mostraron niveles similares de conocimiento

en ambos grupos (experimental y de control), con medias de 5.50 y 5.31

respectivamente. Sin embargo, el grupo experimental presentó una mayor dispersión
de datos, lo que indica una heterogeneidad en los niveles de conocimiento inicial.
La implementación del ABP mediante una guía didáctica validada, enfocada en
problemas aritméticos básicos, demostró ser efectiva. Los estudiantes del grupo

experimental mejoraron significativamente sus competencias aritméticas, como lo
indican las calificaciones finales.
En la prueba final, el grupo experimental alcanzó una media de 8.06, situándose en la
escala cualitativa “Alcanza los aprendizajes requeridos”, mientras que el grupo de

control obtuvo una media de 6.38, ubicándose en “Próximo a alcanzar los
aprendizajes”. La diferencia significativa entre las medias de los dos grupos,

respaldada por un valor de p: 0.031, confirma que la aplicación del ABP tiene un
impacto positivo y significativo en el aprendizaje de las operaciones aritméticas

básicas en los estudiantes de octavo grado.

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