DOI:https://doi.org/10.46502/issn.1856-7576/2025.19.04.2
Eduweb, 2025, octubre-diciembre, v.19, n.4. ISSN: 1856-7576
Cómo citar:
Bastidas, A., & Méndez, M. (2025). Actitud hacia el aprendizaje de la química mediante el uso de la plataforma virtual Biomodel. Revista Eduweb, 19(4), 20-30. https://doi.org/10.46502/issn.1856-7576/2025.19.04.2
Attitude towards learning chemistry using the Biomodel virtual platform
Andreina Bastidas
Magister en Investigación Educativa, Universidad de Carabobo, Docente de la Unidad Educativa Colegio Joseph Lancaster, Valencia, Venezuela.
https://orcid.org/0009-0005-4379-0297
Migzu Méndez
Magister en Investigación Educativa, Universidad de Carabobo, Docente agregado, Valencia, Venezuela.
https://orcid.org/0009-0009-8047-4380
Recibido: 21/06/25
Aceptado: 28/10/25
Resumen
El presente artículo tuvo como objetivo analizar la actitud hacia el aprendizaje de la química orgánica mediante el uso de la plataforma virtual Biomodel en estudiantes de quinto año de la UE Colegio Joseph Lancaster durante el año escolar 2023-2024, ubicado en el municipio San Diego del Estado Carabobo. Se utilizó una metodología cuantitativa, bajo el paradigma positivista, con un diseño no experimental, de campo y de tipo descriptivo. La población y muestra estuvo representada por 30 estudiantes. Para la recolección de datos se utilizó la técnica de la encuesta y como instrumento un cuestionario valido y altamente confiable. Los resultados obtenidos de la aplicación del instrumento se tabularon tomando en cuenta los porcentajes de las respuestas dadas a cada pregunta y fueron sometidos a un análisis porcentual, donde se determinó que la mayoría de los estudiantes muestra una actitud favorable o positiva hacia el aprendizaje de la química mediante el uso de la aplicación Biomodel ya que les resulta sencillo aprender química orgánica utilizando la plataforma y perciben la necesidad de utilizarla para comprender los contenidos, aumentando el interés o la motivación a explorar y aprender a través de la información visual disponible en Biomodel.
Palabras clave: actitud, aprendizaje, enseñanza, química orgánica, plataforma virtual Biomodel.
Abstract
The present article aimed to analyze the attitude toward learning organic chemistry using the Biomodel virtual platform in fifth-year students at U.E. School Joseph Lancaster during the 2023-2024 school year, located in the San Diego municipality of Carabobo State. A quantitative methodology was used, under the positivist paradigm, with a non-experimental, field-based, and descriptive design. The population and sample consisted of 30 students. For data collection, the survey technique was used, and a valid and highly reliable questionnaire was used as an instrument. The results obtained from the application of the instrument were tabulated taking into account the percentages of the answers given to each question and were subjected to a percentage analysis, where it was determined that the majority of students show a favorable or positive attitude toward learning chemistry through the use of the Biomodel application since it is easy for them to learn organic chemistry using the platform and they perceive the need to use it to understand the contents, increasing the interest or motivation to explore and learn through the visual information available in Biomodel.
Keywords: attitude, learning, teaching, organic chemistry, Biomodel virtual platform.
Introducción
El tema central de este artículo son las actitudes, las cuales se consideran imprescindibles para el aprendizaje de los estudiantes, ya que afectan su conducta y percepción (ya sea positiva o negativa) hacia las actividades de estudio. La preocupación por las actitudes hacia el estudio ha adquirido relevancia en el ámbito educativo, pues estas pueden ser tanto una causa como una consecuencia de las creencias, pensamientos, percepciones, emociones y comportamientos que los estudiantes desarrollan durante su proceso de aprendizaje.
Por otra parte, la química es una disciplina fundamental que proporciona una base sólida para comprender los procesos complejos que ocurren en la naturaleza y la tecnología moderna. Como ciencia natural de carácter experimental, su objeto de estudio incluye la materia, sus transformaciones, reacciones y la generación de energía, sustentándose en principios, teorías y leyes que explican los fenómenos químicos aplicados. Su enseñanza se caracteriza por su componente teórico-práctico, diseñado para mejorar la comprensión de conceptos abstractos y contribuir a una educación integral. Por ello, es necesario desarrollar estructuras curriculares que no solo promuevan de la adquisición de conocimientos, sino también el desarrollo de actitudes científicas, fomentando así el interés y la curiosidad de los estudiantes por los contenidos vinculados a su contexto.
Estudios previos encontraron que, en ciertas disciplinas o asignaturas vinculadas a las ciencias (matemáticas, química, biología, etc.), los estudiantes suelen tener actitudes negativas. Vera-Medranda & Castro-Bermúdez (2024), señalan que la falta de recursos y la ausencia de experiencias prácticas han contribuido a un desinterés de esta área. Como consecuencia, manifiestan comportamientos adversos, como el incumplimiento de tareas, rechazo al estudio y apatía en clase. Estas actitudes pueden verse influenciadas por el valor que los estudiantes atribuyen a las ciencias y a la labor docente, lo que puede afectar tanto su formación actitudinal como su desempeño académico (Corona Salazar et al., 2022).
En este contexto, a través de la praxis docente durante el año escolar 2023-2024 en la Unidad Educativa Colegio Joseph Lancaster (institución privada ubicada en el sector Villas de la Cumaca, municipio San Diego del Estado Carabobo), se observó que los estudiantes cursantes de quinto año de bachillerato presentan dificultad para visualizar los compuestos orgánicos en 3D y muestran una actitud de desinterés en la asignatura de química orgánica. Esto se evidencia con comportamientos como conversaciones constantes durante la clase, uso del celular, irresponsabilidad en la entrega de actividades y falta de participación. Estas actitudes reflejan creencias negativas sobre la asignatura, lo que afecta su disposición hacia el aprendizaje y genera frustración en el docente.
Ante esta situación, se planteó implementar una solución que transforme dichas percepciones y fomente actitudes positivas. Considerando que la mayoría de los estudiantes poseen dispositivos móviles con acceso a internet (herramientas que ofrecen nuevas posibilidades pedagógicas), se decidió implementar la plataforma virtual denominada Biomodel como una herramienta digital para la enseñanza de la química orgánica, ya que proporciona un entorno interactivo donde los estudiantes pueden acceder a recursos educativos, realizar actividades prácticas y colaborar entre compañeros, aprovechando el impacto de las Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC) en la educación.
Cabe destacar que la comprensión de la química orgánica es esencial para áreas como la medicina, la farmacología y la industria química. La visualización tridimensional de estructuras moleculares es una herramienta clave para analizar su función y propiedades. Biomodel, facilita este proceso mediante representaciones visuales y simulaciones interactivas, permitiendo a los estudiantes explorar conceptos complejos (como la estructura molecular) de manera intuitiva. Esto no solo mejora su capacidad para aplicar conocimientos en contextos reales, sino que también promueve el aprendizaje colaborativo y la integración de las TIC en el aula.
La importancia de este estudio radica en el uso de Biomodel como herramienta digital para la enseñanza- aprendizaje de hidrocarburos saturados e insaturados en estudiantes de quinto año de bachillerato (modalidad presencial durante el primer lapso del año escolar 2023-2024), con el objetivo de analizar su impacto en las actitudes hacia la asignatura (considerando las dimensiones cognitivas, afectivas y conductuales) e identificar los distintos tipos de aprendizaje desarrollados. Con esto se buscó: mejorar la calidad de la enseñanza en química, aprovechar recursos tecnológicos para facilitar las clases, fomentar la adopción de nuevas herramientas educativas en docentes y estudiantes y, determinar si Biomodel (editor de estructuras orgánicas) favorece actitudes positivas dado que la compresión teórica se complementa con la actividad interactiva.
Referentes teóricos
Como referentes teóricos de este estudio, tenemos en primer lugar la Teoría del aprendizaje significativo de Ausubel (2000), la cual sostiene que el aprendizaje significativo ocurre cuando se relacionan los nuevos contenidos o informaciones con los conocimientos previos del estudiante. En el caso de la enseñanza de la química, esto implica partir de los conceptos más simples y conocidos para ir construyendo progresivamente un conocimiento más complejo, por lo que es importante considerar lo que el estudiante ya sabe, para establecer una relación con aquello que debe aprender. Este proceso tiene lugar si el estudiante tiene en su estructura cognitiva conceptos, estos son ideas, proposiciones, estables o definidas, con las cuales la nueva información puede interactuar. En efecto, cuando se hace referencia a un material potencialmente significativo, se dice que este material debe ser lógico al interpretar algún aspecto del mundo real y debe existir en la estructura cognoscitiva del estudiante en particular.
Esta teoría se relaciona con el estudio al señalar la importancia de la organización del conocimiento en estructuras y el uso de materiales multimedia (Biomodel) como herramienta para simular y descubrir conceptos que puede facilitar la conexión entre conocimientos previos como nomenclatura de hidrocarburos saturados e insaturados y nuevos contenidos como las estructuras y formas de enlaces moleculares de los hidrocarburos saturados e insaturados de cadena abierta o cerrada promoviendo un aprendizaje significativo.
En segundo lugar, tenemos la Teoría de la carga cognitiva, desarrollada por Sweller (1994), la cual se enfoca en la cantidad de esfuerzo cognitivo que un estudiante necesita para procesar la información. Esta teoría parte del concepto de que la mente humana tiene una capacidad limitada para procesar información y que, por lo tanto, el aprendizaje puede ser mejorado si se regula la cantidad de información que se presenta a los estudiantes en un momento dado. Según Sweller, hay tres tipos de carga cognitiva: la carga intrínseca, la carga extrínseca o extraña y la carga germana o relevante. La carga intrínseca se refiere a la complejidad inherente de una tarea de aprendizaje. La carga extrínseca se refiere a la cantidad de información o estímulos externos que se presentan al estudiante durante el aprendizaje y, por último, la carga relevante, se refiere a la cantidad de recursos cognitivos que el estudiante debe utilizar para procesar y almacenar la información.
Además, Van Merrienboer & Sweller (2010), señalan que la carga extraña se reduce con tareas sin objetivos, ejemplos resueltos y tareas de finalización, integrando diferentes fuentes de información, utilizando múltiples modalidades y reduciendo la redundancia. La intrínseca se gestiona ordenando las tareas de simples a complejas y la carga germana se optimiza aumentando la variabilidad entre las tareas, aplicando interferencia contextual y evocando la autoexplicación.
Esta teoría se utiliza en el diseño de materiales educativos para maximizar la eficacia del aprendizaje y minimizar la carga cognitiva para los estudiantes al evitar sobrecargar la memoria de trabajo. En 1988 Sweller concluyo: “las teorías y prácticas frecuentemente asumen que la resolución de problemas es un medio eficaz de aprendizaje y, en consecuencia, pueden requerir modificaciones”. (p.284). Por ello, consideramos que el uso de Biomodel puede optimizar el aprendizaje reemplazando la resolución de problemas por una exploración guiada, al facilitar al estudiante un modelo 3D que puede manipular, se elimina la necesidad de esforzarse mentalmente para lograr una visualización de las estructuras, lo cual reduce la carga extrínseca (evitando saturar al estudiante con infomación irrelevante) y potenciar la carga relevante al enfocarse en el procesamiento de conceptos claves, como los enlaces químicos. Dicha exploración puede hacer que la información se adquiera de manera más intuitiva y con menos procesamiento abstracto.
En tercer lugar, se encuentra la Teoría cognitiva del aprendizaje multimedia, propuesta por Mayer (2005), la cual sostiene que que la combinación de información visual y verbal es útil para lograr aprendizajes más profundos y efectivos, ya que cuando se presentan los contenidos de manera visual y auditiva, se evita la sobrecarga cognitiva de la memoria de trabajo. De esta manera, el aprendizaje multimedia puede mejorar la capacidad de retener y recuperar información. No se trata de que una imagen valga más que mil palabras, sino que parece que combinar imágenes con palabras, tanto si se leen como si se escuchan, hace que la información que se quiere aprender sea más potente y se asimile con más facilidad.
Es importante señalar, que lo multimedia en sí no garantiza un mejor aprendizaje, lo que resulta fundamental es el diseño y la manera como se usa la plataforma virtual para lograr una adquisición más eficaz del contenido enseñado, por lo que se debe tomar en cuenta los indicadores de atención, resolución de problemas, interés, participación y comprensión, los cuales están relacionados con el aprendizaje multimedia de diferentes maneras:
En resumen, esta teoría plantea la efectividad de integrar imágenes y texto para retener información, así como la necesidad de captar la atención del estudiante, involucrarlo activamente y mantener su interés, con el fin de mejorar la comprensión y resolver problemas de manera efectiva.
Cabe señalar que las plataformas virtuales son herramientas tecnológicas diseñadas para facilitar la comunicación, la colaboración, la enseñanza y el aprendizaje en línea, permitiendo a los usuarios interactuar con los contenidos de manera virtual a través de internet. Estas herramientas favorecen la interacción efectiva y eficiente entre educadores y estudiantes, lo que puede potenciar tanto el aprendizaje como la retención de la información.
En el ámbito de química, destaca el editor Biomodel, una página web gratuita y de uso intuitivo (Ertl, 2013). Esta herramienta funciona como un editor de moléculas, facilitando la representación gráfica y la edición interactiva de estructuras moleculares y mecanismos de reacción, lo que contribuye a una mejor comprensión de los conceptos teóricos. Ademas, fomenta el trabajo colaborativo, ya que los estudiantes pueden compartir sus modelos y discutir hallazgos con sus compañeros. Biomodel incluye un menú de sustitución incorporado y atajos de teclado que agilizan las funciones de edición, permitiendo la creación rápida de moléculas grandes y complejas.
Asimismo, puede emplearse como herramienta de consultas para buscar en bases de datos moleculares, gracias a su capacidad para crear y traducir automáticamente consultas de subestructuras complejas. Por otro lado, el sitio Biomodel.uah.es ofrece diversos materiales complementarios para la docencia y el aprendizaje autónomo en bioquímica y biología molecular. La interacción dinámica que promueve esta plataforma enriquece la experiencia de aprendizaje, superando las limitaciones de los medios impresos. Por ello, consideramos que Biomodel puede mejorar tanto la actitud hacia el aprendizaje de la química orgánica como la comprensión de sus conceptos clave.
Por otra parte, según el psicólogo Santrock (2002), la actitud, es “el conjunto de razones por las que las personas se comportan de la forma que lo hacen. El comportamiento motivado es vigoroso, dirigido y sostenido” (p. 433). Afirma que la actitud implica una disposición para actuar con entusiasmo, interés y diligencia, ya que refleja estados internos que orientan al individuo hacia metas específicas. En otras palabras, son los impulsos que llevan a una persona a realizar acciones y persistir en ellas hasta culminarlas. Así, la actitud resulta fundamental en el aprendizaje, pues está directamente relacionada con la voluntad y el interés del estudiante.
Para Robbins (2004), la actitud es un juicio valorativo, favorable o desfavorable, sobre objetos, personas o acontecimientos, por lo tanto, manifiesta la opinión de quien habla acerca de algo, y es importante porque influye en el comportamiento en el trabajo. En cambio, Freiría (2004), la define como una predisposición que se forma y puede modificarse en relación con un objeto o situación. Una actitud recién aprendida es más susceptible al cambio, especialmente cuando el conocimiento sobre el objeto en cuestión es limitado. Sin embargo, el proceso de modificación puede ser lento y progresivo, ya que las actitudes arraigadas son más resistentes. Por esta razón, un factor clave para el cambio actitudinal es la alteración de alguno de sus componentes. Este aspecto es crucial en la enseñanza: al identificar los factores asociados a las actitudes, es posible intervenir para modificarlas o fortalecerlas.
Este autor establece tres componentes de la actitud: cognitivo, afectivo y conativo o conductual. El componente cognitivo se relaciona con las ideas, opiniones, categorías, atributos y conceptos sobre el objeto, de allí que la disposición de una persona dependerá de la información que posea al respecto. El componente afectivo incluye las emociones o sentimientos vinculados al objeto actitudinal, manifestándose en valoraciones positivas o negativas, en expresiones de agrado/desagrado, aceptación/rechazo, o estados como miedo, felicidad, ira o ansiedad. El componente conductual corresponde a la inclinación o predisposición a actuar de cierta manera frente al objeto.
Sobre este particular, Rodríguez et al. (2012, citado en Reyes Narváez et al., 2023), señala que el componente afectivo se refiere a los sentimientos de la persona hacia el objeto en términos de simpatía o antipatía. El componente cognitivo se refiere al conocimiento o información de la persona sobre el objeto; mientras el componente conductual se refiere a la conducta o tendencia hacia el objeto.
En cuanto a la formación de actitudes, Vázquez Rodríguez et al. (2022) expresa: “resulta de una síntesis entre lo individual y el medio social en el que está inmerso el sujeto” (p.130). En otras palabras, las actitudes tienen sus raíces en el aprendizaje social, ya que se aprenden, se expresan y modifican en contextos sociales. En tal sentido, para medir la actitud hacia la química mediante Biomodel, se evaluó la percepción de la utilidad de la plataforma, las emociones al usar Biomodel y la participación en las actividades.
Metodología
La investigación se enmarcó en el paradigma cuantitativo, fundamentado en el positivismo, con un diseño no experimental, de campo y de nivel descriptivo. Según Palella & Martins (2003), este enfoque “se caracteriza por privilegiar el dato como esencia sustancial de su argumentación” (p.29), el cual simboliza una realidad mediante la medición de variables. Sus resultados se sustentan en números o datos estadísticos, analiza ndo los hechos sin manipular ni controlar las variables. Además, los datos se recolectan directamente de la realidad objeto de estudio para describirla o caracterizarla con base en el análisis e interpretación de los resultados obtenidos, haciendo énfasis en los datos predominantes.
La población estuvo representada por la totalidad de los estudiantes cursantes de quinto año de la U.E. Colegio Joseph Lancaster durante el primer lapso del año escolar 2023- 2024, es decir, 30 estudiantes. Por tratarse de una población pequeña, finita y manejable por los investigadores, no se utilizaron técnicas de muestreo, ya que la muestra fue censal; es decir, se trabajó con la totalidad de los estudiantes.
Se empleó una encuesta como técnica para recoger los datos, y como instrumento un cuestionario politómico conformado por 30 ítems con cinco alternativas de respuesta según la escala de Likert. Este instrumento resultó ser altamente confiable (α = 0,72) según el coeficiente de confiabilidad Alpha de Cronbach, y válido según el juicio de tres expertos, especialistas en el área de la docencia, tecnología de la computación en educación y metodología de la investigación, los cuales realizaron sus aportes en cuanto a la pertinencia, claridad y coherencia de los ítems.
El instrumento se aplicó a los estudiantes en un solo momento después de dos clases impartidas sobre el tema hidrocarburos aromáticos en el primer lapso del año escolar 2023-2024 (sin acompañamiento), primero se abordó el contenido teórico sobre hidrocarburos y los tipos de enlaces, luego se realizó una sesión en el laboratorio de computación para resolver los ejercicios propuestos de una guía didáctica empleando la aplicación Biomodel para realizar las estructuras solicitadas, finalmente se aplicó el cuestionario con el propósito analizar la actitud hacia el aprendizaje de la química mediante el uso de la aplicación Biomodel, buscando mejorar la praxis docente y la formación de los estudiantes.
Para el procesamiento de los datos se empleó la estadística descriptiva, apoyada en un análisis porcentual. Se utilizó el programa el programa Microsoft Excel para generar los diagramas de barras por dimensión centrándose en las variables “actitud del estudiante” y “aprendizaje de la química orgánica mediante el uso de la plataforma virtual Biomodel”. Finalmente, se interpretaron los resultados en función de los indicadores definidos en el cuadro de operacionalización de variables, lo que permitió establecer conclusiones y recomendaciones alineadas con los objetivos planteados en la investigación.