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Vol. 5 N° 1, enero-junio 2026 (266-274)
ISSN: 2960-8317
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Artículo de investigación
La experimentación en el aprendizaje de la Química y la Física:
Percepciones, desafíos y oportunidades en la formación docente
Experimentation in the learning of Chemistry and Physics: Perceptions,
challenges, and opportunities in teaching education
Monserrat Catalina Orrego Riofrío*
Universidad Nacional de Chimborazo
Riobamba - Ecuador
morrego@unach.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-6607-2344
Carlos Jesús Aimacaña Pinduisaca
Universidad Nacional de Chimborazo
Riobamba - Ecuador
caimacania@unach.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-8033-788X
*Correspondencia:
morrego@unach.edu.ec
Cómo citar este artículo:
Orrego, M., & Aimacaña, C. (2026). La
experimentación en el aprendizaje de la
Química y la Física: Percepciones, desafíos
y oportunidades en la formación docente.
Esprint Investigación, 5(1), 266-274.
https://doi.org/10.61347/ei.v5i1.247
Recibido: 11 de diciembre de 2025
Aceptado: 19 de enero de 2026
Publicado: 27 de enero de 2026
Resumen: La actividad experimental constituye un eje fundamental en el proceso de aprendizaje
de las ciencias experimentales, particularmente en las áreas de Química y Física, al favorecer la
construcción de conocimientos significativos mediante la vinculación entre la teoría y la práctica. El
presente estudio tiene como objetivo diagnosticar las dificultades y percepciones de docentes y
estudiantes respecto a la realización de actividades experimentales en las asignaturas de Química y
Física de la carrera de Pedagogía de las Ciencias Experimentales en Química y Biología. La
investigación adopta un enfoque mixto, de tipo no experimental y descriptivo, con un diseño de
campo y bibliográfico. Para la recolección de información, se aplicaron encuestas a 233 estudiantes
y 10 docentes, orientadas a identificar ventajas, limitaciones y condiciones pedagógicas de la
experimentación tanto en el aula como en el laboratorio. Los resultados evidencian que los
estudiantes valoran positivamente la experimentación como estrategia de aprendizaje, destacando
la conexión adecuada entre la teoría y la práctica, la motivación generada y la guía docente durante
el desarrollo de las prácticas. No obstante, se identificaron limitaciones relacionadas con el tiempo
disponible para la experime
ntación. Desde la perspectiva docente, se reconocen barreras
estructurales significativas, tales como la carencia de recursos y reactivos, la gestión de grupos
numerosos, la limitada disponibilidad de tiempo y la necesidad de fortalecer la formación didáctica
experimental y la seguridad en el laboratorio. Se concluye que la experimentación, cuando es
planificada e integrada desde un enfoque constructivista y de aprendizaje activo, potencia el
desarrollo de habilidades científicas, cognitivas y procedimentales, contribuyendo a un aprendizaje
más significativo y contextualizado de la Química y la Física, acorde con las demandas educativas
actuales.
Palabras clave: Actividad experimental, aprendizaje activo, experimentación en ciencias, Física,
Química.
Abstract: Experimental activity constitutes a fundamental axis in the learning process of the experimental
sciences, particularly in the fields of Chemistry and Physics, as it promotes the construction of meaningful
knowledge through the linkage between theory and practice. The present study aims to diagnose the difficulties
and perceptions of teachers and students regarding the implementation of experimental activities in the
subjects of Chemistry and Physics within the Experimental Sciences Education program in Chemistry and
Biology. The research adopts a mixed-methods approach, non-experimental and descriptive in nature, with a
field and bibliographic design. For data collection, surveys were administered to 233 students and 10 teachers,
aimed at identifying the advantages, limitations, and pedagogical conditions of experimentation both in the
classroom and in the laboratory. The results show that students positively value experimentation as a learning
strategy, highlighting the effective connection between theory and practice, the motivation generated, and the
guidance provided by teachers during the development of practical activities. However, limitations related to
the time available for experimentation were identified. From the teachers’ perspective, significant structural
barriers are recognized, such as the lack of resources and reagents, the management of large groups, limited
time availability, and the need to strengthen training in experimental didactics and laboratory safety. It is
concluded that experimentation, when planned and integrated from a constructivist and active learning
approach, enhances the development of scientific, cognitive, and procedural skills, contributing to a more
meaningful and contextualized learning of Chemistry and Physics, in line with current educational demands.
Keywords: Active learning, chemistry, experimental activity, physics, science experimentation.
Copyright: Derechos de autor 2026
Monserrat Catalina Orrego Riofrío, Carlos
Jesús Aimacaña Pinduisaca.
Esta obra está bajo una licencia internacional
Creative
Commons Atribución-
NoComercial 4.0.
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1. Introducción
En las últimas décadas, la educación ha experimentado transformaciones significativas como respuesta
a los avances científicos, tecnológicos y a las nuevas demandas sociales, lo que ha generado la
necesidad de replantear los enfoques tradicionales de enseñanza. En este contexto, la educación en
ciencias experimentales enfrenta el desafío de formar estudiantes capaces de comprender, analizar y
aplicar los conocimientos científicos a situaciones reales, desarrollando habilidades cognitivas,
procedimentales y actitudinales que les permitan interactuar críticamente con su entorno.
El aprendizaje, entendido como un proceso mental de almacenamiento, procesamiento y aplicación
del conocimiento, no se limita únicamente a la adquisición de contenidos conceptuales, sino que
involucra el desarrollo de habilidades, destrezas, valores y actitudes. Por ello, las teorías del
aprendizaje han proporcionado bases teóricas fundamentales para comprender cómo los estudiantes
construyen el conocimiento y cómo los docentes pueden diseñar estrategias didácticas que favorezcan
aprendizajes duraderos y significativos.
En este marco, las metodologías activas han cobrado especial relevancia en el ámbito educativo, al
situar al estudiante como protagonista de su propio proceso de aprendizaje y promover su
participación en la construcción del conocimiento. Estas metodologías generan dinámicas formativas
coherentes con las necesidades individuales y colectivas del alumnado, fortaleciendo el pensamiento
crítico, la creatividad y la autonomía (Zapata et al., 2024). Entre ellas, destaca el aprendizaje activo,
donde predomina la interacción del estudiante con los contenidos, sus pares y el docente,
entendiéndose el aprendizaje como un proceso dinámico, social y reflexivo.
Dentro de la enseñanza de la Química y la Física, las actividades experimentales desempeñan un
papel esencial, debido a que permiten al estudiante observar fenómenos, formular hipótesis, analizar
resultados y contrastar ideas, aplicando las etapas del método científico, fomentando el interés y la
creatividad (Quiroz-Tuarez & Zambrano-Montes, 2021). La experimentación no solo contribuye a la
comprensión de conceptos abstractos, sino que también desarrolla habilidades propias del quehacer
científico, como el manejo de materiales y equipos de laboratorio, la recolección de datos y la resolución
de problemas contextualizados (Villacrez, 2017).
Diversos estudios coinciden en que la experimentación posibilita comprender cómo se construye el
conocimiento científico dentro de una comunidad académica, evidenciando los procesos de
indagación, validación y comunicación de resultados. En el ámbito educativo, estas actividades
pueden desarrollarse mediante demostraciones docentes o a través de experimentos guiados, siendo
este último enfoque el que promueve una mayor participación del estudiante y un aprendizaje más
profundo. La importancia de la experimentación en el aprendizaje de las ciencias radica en su rol
central para transformar la enseñanza pasiva en un proceso activo e indagatorio. Esta práctica conecta
la teoría con la evidencia empírica, fomentando la comprensión profunda y el desarrollo de habilidades
científicas esenciales. Sin embargo, la implementación efectiva de la experimentación se ve limitada
por la disponibilidad de recursos, materiales y reactivos, el tiempo asignado, la seguridad en el
laboratorio y la formación didáctica del profesorado; en algunos casos, los docentes presentan una
formación científica limitada y tienden a reproducir ejercicios rutinarios (Espinosa-Ríos et al., 2016).
En este contexto, la investigación tiene como propósito diagnosticar las dificultades que enfrentan
docentes y estudiantes en la realización de actividades experimentales en las asignaturas de Química
y Física dentro de la carrera de Pedagogía de las Ciencias Experimentales en Química y Biología, con
el fin de aportar evidencia que permita fortalecer la práctica experimental como estrategia clave para
el aprendizaje activo y significativo en la formación docente.
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Durante el transcurso de los años, el mundo ha evolucionado y, con ello, la tecnología y la
educación, generando nuevas necesidades en el ámbito educativo, así como nuevas maneras de
conocer. Por ello, la educación ha optado por herramientas digitales que favorecen el proceso de
aprendizaje, con el fin de formar estudiantes con habilidades, capacidades y conocimientos óptimos
para enfrentar los desafíos de la sociedad actual.
Desde el punto de vista de Rojas y Ladino (2021), el aprendizaje se desarrolla de manera mental en
cada persona, a través de procesos de análisis, clasificación, síntesis y recuperación de datos, lo cual
permite la transferencia de habilidades y la demostración y valoración de los aprendizajes. Por ello,
surgen las teorías del aprendizaje, las cuales ayudan a comprender cómo se produce este proceso en
cada individuo y cómo se adquieren nuevos conocimientos, proporcionando bases teóricas para el
entendimiento del aprendizaje.
La adopción de nuevas metodologías de estudio que se alineen con los procesos de aprendizaje
facilita una comprensión más profunda. Además, es crucial contar con una variedad de materiales
de apoyo para consolidar la información de manera duradera en la memoria. Por tanto, el estudiante
sigue un proceso que integra diversas habilidades contextualizadas para lograr un aprendizaje
efectivo.
Las metodologías activas utilizadas en el ámbito educativo son efectivas porque mejoran el
aprendizaje y el rendimiento académico de los estudiantes, debido a que, al involucrarlos de forma
directa en el proceso educativo, se logra una comprensión más profunda y duradera de los contenidos
(Mayorga-Ases et al., 2024). Estas metodologías tienen la finalidad de integrar a los estudiantes de
manera activa en el proceso educativo, promoviendo la participación y el desarrollo de habilidades
creativas y críticas.
El aprendizaje activo se entiende como un método educativo que ubica al estudiante en el centro
del proceso, puesto que permite que se involucre activamente en la adquisición de conocimientos y el
desarrollo de habilidades. A diferencia de los métodos de enseñanza tradicionales, en los cuales el
docente es el principal transmisor de información, el aprendizaje activo fomenta la participación del
estudiantado mediante actividades colaborativas y reflexivas. Este enfoque sostiene que el aprendizaje
es un proceso dinámico en el que los estudiantes construyen significado a través de la interacción
directa con los contenidos y entre ellos mismos, reconociendo que el papel del docente va más allá de
la simple transmisión de información (Campozano et al., 2024).
Dentro de este proceso de aprendizaje en Física y Química, las actividades experimentales en el
laboratorio son esenciales, debido a que desarrollan la capacidad de observar, formular preguntas y
contrastar ideas; el estudiante continúa la construcción de conocimientos significativos y habilidades
experimentales para resolver problemas reales de su entorno. La experimentación constituye una
forma de aprendizaje que, mediante la observación, la formulación de preguntas, el planteamiento de
hipótesis y su comprobación, acerca al estudiante al conocimiento científico, configurándolo como
protagonista de su aprendizaje (García & Moreno, 2024).
La experimentación en las ciencias experimentales es necesaria, puesto que permite comprobar y
refinar hipótesis, aplicar y verificar leyes y conceptos teóricos, y desarrollar habilidades científicas
mediante la manipulación de variables y la recolección de datos. Además, las prácticas de laboratorio
posibilitan comprender cómo se construye el conocimiento científico dentro de una comunidad
académica, cómo trabajan los científicos y cómo obtienen resultados.
En el ámbito educativo, la experimentación se desarrolla principalmente desde dos enfoques: las
demostraciones y los experimentos guiados. En las demostraciones, el docente realiza el experimento
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frente a los estudiantes, explicando detalladamente el procedimiento y observando los resultados. Esta
modalidad es fundamental para presentar conceptos químicos complejos de manera visual y accesible;
sin embargo, la participación del estudiante es pasiva, debido a que se limita a la observación
(Caamaño, 2003).
Las demostraciones cumplen una función estratégica dentro del proceso de enseñanza-aprendizaje
de la Química, pues permiten presentar procesos que, por su complejidad, peligrosidad o precisión,
requieren ser ejecutados por un especialista, generalmente el docente. No obstante, su principal
limitación radica en que no promueven la manipulación directa ni la toma de decisiones por parte del
alumnado, por lo que su impacto en el desarrollo de habilidades experimentales es limitado. Aun así,
bien utilizadas, sirven como punto de partida para despertar la curiosidad y modelar procedimientos
correctos.
En los experimentos guiados, el estudiante participa activamente en la realización del experimento
bajo la supervisión del docente, quien orienta la planificación, ejecución y análisis de resultados,
promoviendo un aprendizaje más profundo y significativo (Cedeño & Pinargote, 2025). Este enfoque
favorece el aprendizaje significativo, el desarrollo de habilidades prácticas, el pensamiento crítico y el
trabajo en equipo, integrando el error y la indagación como parte del proceso formativo.
Todo lo anterior permite comprender la importancia de promover aprendizajes activos en los
estudiantes, dentro de los cuales la realización de actividades experimentales en Química y Física
resulta fundamental, debido a que favorece la comprensión profunda de los contenidos y el desarrollo
de habilidades y destrezas manuales, como el manejo de equipos y materiales de laboratorio.
2. Metodología
El tipo de investigación fue de enfoque mixto, debido a que combinó elementos de los enfoques
cuantitativo y cualitativo; adoptó un carácter no experimental, debido a que no se manipularon las
variables, sino que se centró en la observación de los entornos naturales y en la experiencia propia de
los estudiantes. El tipo de investigación, por su nivel, fue descriptivo, puesto que se diagnosticaron las
dificultades que presentaron los docentes y estudiantes para la realización de actividades
experimentales en las asignaturas de Química y Física.
Por el objeto de estudio, la investigación fue de tipo básico, debido a que se enfocó en ampliar los
fundamentos teóricos, la importancia, el diseño y la aplicación de las actividades experimentales para
el aprendizaje de la Química y la Física. Por el lugar, fue una investigación de campo, debido a que se
llevó a cabo en el contexto real de los estudiantes y docentes de Química y Física, en estrecha conexión
con el problema de estudio. Además, fue de carácter bibliográfico, porque se buscó información
relevante y actual proveniente de diversas fuentes, como revistas científicas, artículos, tesis de
pregrado y libros, entre otros, relacionados con las variables del tema de investigación.
Para la recolección de datos, se aplicaron encuestas a 233 estudiantes, quienes realizaban
actividades experimentales de forma regular en las asignaturas del área de Química y Física de la
carrera, así como a 10 docentes, con el objetivo de conocer sus experiencias y percepciones sobre la
forma en que se desarrollaban las actividades experimentales y su impacto en el aprendizaje de las
asignaturas del área de Química y Física.
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3. Resultados
De la encuesta aplicada a 233 estudiantes de la carrera de Pedagogía de las Ciencias Experimentales
en Química y Biología, en relación con las ventajas y desafíos al realizar actividades experimentales de
Química y Física, se exponen los resultados más importantes. En la figura 1 se presenta un gráfico de
líneas que compara la distribución porcentual de respuestas positivas, medias y negativas a lo largo
de diez preguntas, evidenciando un predominio constante de la categoría positiva.
Figura 1
Desempeño Estudiantil por Categoría y Pregunta
Nota. Resultados de la encuesta aplicada a los estudiantes de la carrera.
La mayoría de los estudiantes percibe que la disponibilidad de laboratorios para la realización de
actividades experimentales es adecuada (74,25%), aunque un 26% reporta limitaciones parciales. Este
resultado es notablemente positivo desde la perspectiva del alumnado, sugiriendo una alta percepción
de suficiencia en el entorno de aprendizaje. Sin embargo, este dato contrasta con la realidad logística
que frecuentemente reporta la literatura: la carencia de equipos y el alto costo constituyen barreras
comunes para la experimentación en ciencias (Mejía, 2014). Esta brecha indica que el profesorado ha
logrado una gestión de recursos altamente efectiva o ha empleado alternativas de bajo costo, mitigando
así el impacto de las deficiencias institucionales en la experiencia directa del estudiante.
Al preguntar sobre el tiempo para experimentar y aprender, el 68,67% considera que es suficiente,
mientras que un 30% percibe limitaciones. Si bien la mayoría se siente cómoda, casi un tercio del
alumnado percibe presión temporal. Esta percepción valida la dificultad experimentada por el docente
(discutida más adelante) para equilibrar la densidad curricular con el tiempo que requiere la
indagación efectiva, la cual debe incluir la manipulación, la observación y, de manera crítica, el análisis
posterior de los datos. La literatura señala la limitación de tiempo como un factor que fuerza a
transformar la práctica experimental en una mera “rutina mecanicista” o “receta”, en lugar de un
proceso de indagación (Di Laccio, 2019).
En relación con la guía y seguridad por parte del docente, el 77,68% de los estudiantes encuestados
manifestó sentirse siempre seguro, aunque el 18,45% percibe instrucciones insuficientes. Estos
resultados constituyen un testimonio del éxito pedagógico del profesorado, debido a que la alta
valoración en seguridad y guía demuestra que el docente cumple su rol esencial como garante de la
seguridad y mediador del aprendizaje (Reina & Reina, 2021).
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Al indagar sobre la conexión entre la teoría y la práctica (orientación del docente), el 79,83% de los
estudiantes considera que esta siempre se logra. Este alto porcentaje supera uno de los mayores
desafíos didácticos en ciencias: hacer tangibles y comprensibles los conceptos abstractos (Zambrano &
Batista, 2024). Esto indica que la experimentación se utiliza como una herramienta para el aprendizaje
significativo y no únicamente como una actividad ilustrativa.
En cuanto al apoyo y resolución de dudas, el 78,54% de los estudiantes percibe al docente disponible
para resolver dudas o problemas generados durante la experimentación, aunque un 4,72% manifiesta
dificultades. Changy y Brickman (2018) destacan que la mediación docente en grupos numerosos es
fundamental para la resolución de problemas durante el trabajo experimental.
Respecto a la motivación del estudiante hacia la experimentación, el 73,82% de los estudiantes se
declara altamente motivado, lo que coincide con lo reportado por Shana y Abulibdeh (2020) sobre el
impacto positivo del trabajo práctico. La motivación intrínseca generada por la experimentación es un
factor ampliamente respaldado por la literatura (Zambrano & Batista, 2024).
Se aplicó una encuesta a 10 docentes de la carrera con el fin de diagnosticar las dificultades en la
realización de actividades experimentales de Química y Física; los resultados se describen a
continuación. El 90% de los docentes percibe carencia de recursos, materiales y reactivos en el
laboratorio, así como la necesidad de adaptar los existentes para la ejecución de las actividades
planificadas. Asimismo, el 80% reporta sentirse presionado por la limitación de tiempo para la
planificación y ejecución de las actividades experimentales. Estos datos establecen las barreras
estructurales más significativas. La elevada percepción de carencia de recursos contrasta directamente
con la percepción positiva del alumnado, lo que revela el esfuerzo logístico no visible que realiza el
docente para sostener la práctica experimental.
El 80% de los docentes considera que el tiempo resulta insuficiente en algunas ocasiones para la
realización de las actividades planificadas, percepción similar a la expresada por los estudiantes. Esta
limitación obliga al profesorado a priorizar la cobertura curricular sobre la profundidad de la
indagación, favoreciendo prácticas demostrativas en lugar de auténticos ejercicios de investigación (Di
Laccio, 2019). En relación con las competencias y la confianza en seguridad de laboratorio, el 50% de
los docentes encuestados manifestó sentirse seguro, aunque con preocupaciones, lo que evidencia la
necesidad de formación continua en este ámbito.
Al indagar sobre la formación didáctica y actualización en experimentación, el 40% de los docentes
indicó contar con una base, pero necesitar mayor formación específica en didáctica experimental. Este
hallazgo se alinea con la crítica académica que señala deficiencias en la formación experimental
durante la formación inicial docente, frecuentemente centrada en contenidos teóricos (García, 2001).
En relación con la gestión del aula y de grupos numerosos en el laboratorio, el 80% de los docentes
reportó dificultades relevantes. Esta situación afecta la capacidad del docente para garantizar la
seguridad, ofrecer atención personalizada y asegurar una participación equitativa, lo cual coincide con
lo reportado por Argel et al. (2020) y se refleja en la percepción estudiantil de una distribución desigual
de la carga de trabajo.
4. Conclusiones
Los resultados obtenidos evidencian que las actividades experimentales constituyen una estrategia
altamente valorada por los estudiantes para el aprendizaje de la Química y la Física, lo cual coincide
con investigaciones previas que destacan el rol de la experimentación en la construcción de
aprendizajes significativos. Estas actividades fortalecen la comprensión de los contenidos teóricos,
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incrementan la motivación y favorecen la participación en el proceso formativo. Asimismo, la
adecuada orientación docente, la conexión teoría–práctica y el acompañamiento durante la
experimentación emergen como factores clave para el logro de aprendizajes significativos y para el
desarrollo de habilidades científicas, procedimentales y cognitivas, ratificando el papel mediador del
docente en entornos de aprendizaje activo.
Desde la perspectiva docente, los hallazgos revelan que, a pesar del reconocimiento del valor
pedagógico de la experimentación, persisten limitaciones estructurales y pedagógicas que condicionan
su implementación efectiva. Entre estas se identifican la carencia de recursos y reactivos, la limitada
disponibilidad de tiempo, la gestión de grupos numerosos y la necesidad de formación continua en
didáctica experimental y seguridad de laboratorio. Estos resultados son consistentes con lo reportado
en la literatura, que señala que dichas barreras suelen restringir la experimentación a prácticas
demostrativas, limitando su potencial indagatorio. En este sentido, se evidencia la necesidad de
fortalecer el apoyo institucional y la capacitación docente, con el fin de consolidar prácticas
experimentales auténticas que trasciendan el enfoque demostrativo y promuevan la indagación
científica en la formación inicial de futuros docentes de ciencias.
La vinculación teórico–práctica mejora significativamente el proceso de enseñanza-aprendizaje de
la Química y la Física, de acuerdo con la percepción tanto de docentes como de estudiantes, debido a
que favorece la participación, incrementa la motivación y facilita la comprensión de fenómenos
abstractos a partir de su aplicación en el laboratorio. Este hallazgo refuerza la idea de que la
experimentación no debe concebirse como una actividad complementaria, sino como un eje articulador
del currículo de las ciencias experimentales.
El análisis cuantitativo y visual permite discutir que, si bien los estudiantes valoran altamente la
experimentación, persisten desafíos relacionados con la disponibilidad de recursos y la gestión del
tiempo. La coincidencia entre la percepción estudiantil y docente fortalece la validez de estos
hallazgos, al evidenciar problemáticas compartidas desde ambos actores del proceso educativo. Las
gráficas muestran tendencias claras que no solo describen la situación actual, sino que permiten
identificar áreas prioritarias de intervención, tales como la optimización de recursos, la
reorganización del tiempo académico y el fortalecimiento de la formación docente en
experimentación y seguridad de laboratorio.
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Transparencia
Conflicto de interés
Los autores declaran que no existen conflictos de interés de naturaleza alguna como parte de la
presente investigación.
Fuente de financiamiento
Los autores financiaron completamente la investigación.
Contribución de autoría
Monserrat Catalina Orrego Riofrío: Conceptualización, metodología, software, validación, análisis
formal, investigación, gestión de datos, visualización, redacción - preparación del borrador original,
redacción - revisión y edición, financiamiento, recursos, supervisión.
Carlos Jesús Aimacaña Pinduisaca: Conceptualización, software, validación, análisis formal,
investigación, gestión de datos, visualización, redacción - revisión y edición, financiamiento,
administración del proyecto, supervisión.
Los autores contribuyeron activamente en el análisis de los resultados, revisión y aprobación del
manuscrito final.
