Diseño de un programa de laboratorio basado en problemas para el desarrollo del pensamiento crítico y la resolución de problemas en estudiantes de Ingeniería en Energía
DOI:
https://doi.org/10.71112/63s84138Schlagwörter:
problem-based learning, engineering education, critical thinking, problem solving, laboratory learning.Abstract
Objetivo: Diseñar un programa de laboratorio basado en el Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) orientado al desarrollo del pensamiento crítico y la resolución de problemas en estudiantes de Ingeniería en Energía.
Metodología: La investigación siguió un enfoque cualitativo, con un alcance propositivo y un diseño teórico-documental. La unidad de análisis estuvo conformada por los fundamentos teóricos, epistemológicos y didácticos relacionados con el ABP y la formación experimental en ingeniería. El desarrollo de la propuesta comprendió el análisis de la problemática educativa, la fundamentación teórico-epistemológica y el diseño pedagógico-curricular. Se consideraron aportes del construccionismo, el conectivismo, el pensamiento complejo, el racionalismo crítico, el pragmatismo y el conocimiento experiencial.
Resultados: Se diseñó un programa organizado en cuatro fases: planificación, implementación, evaluación y retroalimentación formativa. La propuesta incluye cuatro módulos relacionados con contenidos de circuitos eléctricos, con una duración total de 144 horas. Como componente central, se estableció la secuencia didáctica Experimentar–Problematizar–Analizar–Discutir–Lograr (E–P–A–D–L). Además, se incorporaron una rúbrica y una lista de cotejo para evaluar procesos relacionados con el análisis de problemas, el razonamiento lógico, la creatividad, la toma de decisiones, la evaluación de la información y la responsabilidad ambiental.
Conclusiones: El estudio permitió estructurar una propuesta pedagógica que integra el ABP, las actividades experimentales, la evaluación y la retroalimentación formativa en la educación de estudiantes de Ingeniería en Energía. La secuencia E–P–A–D–L constituye el elemento central del diseño al integrar la experimentación, la problematización, el análisis, la argumentación y la formulación de soluciones. Dado el carácter propositivo del estudio, la efectividad del programa deberá ser evaluada en etapas posteriores mediante procesos de validación y su aplicación en contextos educativos reales.
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Literaturhinweise
Anggraeni, D. M., Prahani, B. K., Suprapto, N., Shofiyah, N., & Jatmiko, B. (2023). Systematic review of problem based learning research in fostering critical thinking skills. Thinking Skills and Creativity, 49, 101334. https://doi.org/10.1016/j.tsc.2023.101334 DOI: https://doi.org/10.1016/j.tsc.2023.101334
Chen, J., Kolmos, A., & Du, X. (2021). Forms of implementation and challenges of PBL in engineering education: A review of literature. European Journal of Engineering Education, 46(1), 90–115. https://doi.org/10.1080/03043797.2020.1718615 DOI: https://doi.org/10.1080/03043797.2020.1718615
Colmenares-Quintero, R. F., Caicedo-Concha, D. M., Rojas, N., Stansfield, K. E., & Colmenares-Quintero, J. C. (2023). Problem based learning and design thinking methodologies for teaching renewable energy in engineering programs: Implementation in a Colombian university context. Cogent Engineering, 10(1), 2164442. https://doi.org/10.1080/23311916.2022.2164442 DOI: https://doi.org/10.1080/23311916.2022.2164442
Creswell, J. W. (2014). Research design: Qualitative, quantitative, and mixed methods approaches (4th ed.). SAGE Publications.
Denzin, N. K., & Lincoln, Y. S. (Eds.). (2011). The SAGE handbook of qualitative research (4th ed.). SAGE Publications.
Dewey, J. (1938). Experience and education. Macmillan.
Freire, P. (2005). Pedagogía del oprimido (2.ª ed.). Siglo XXI Editores. (Trabajo original publicado en 1970).
Guerra, A., Jiang, D., & Du, X. (2022). Student agency for sustainability in a systemic PBL environment. Sustainability, 14(21), 13728. https://doi.org/10.3390/su142113728 DOI: https://doi.org/10.3390/su142113728
Gutierrez-Berraondo, J., Iturbe-Zabalo, E., Arregi, N., & Guisasola, J. (2025). Influence on students’ learning in a problem- and project-based approach to implement STEM projects in engineering curriculum. Education Sciences, 15(5), 534. https://doi.org/10.3390/educsci15050534 DOI: https://doi.org/10.3390/educsci15050534
Hattie, J., & Timperley, H. (2007). The power of feedback. Review of Educational Research, 77(1), 81–112. https://doi.org/10.3102/003465430298487 DOI: https://doi.org/10.3102/003465430298487
Kirkgöz, Y., & Turhan, B. (2024). Examining the application of a similar problem-based learning procedure in teacher education and engineering education programs. Journal of Problem Based Learning in Higher Education, 12(1), 46–71. https://doi.org/10.54337/ojs.jpblhe.v12i1.7801 DOI: https://doi.org/10.54337/ojs.jpblhe.v12i1.7801
Kuhn, T. S. (1970). The structure of scientific revolutions (2nd ed.). University of Chicago Press.
Morin, E. (1990). Introducción al pensamiento complejo. Gedisa.
Mulaudzi, M. A., Teis, N. J. P., & Seleke, B. (2023). Problem-based learning for shifting TVET electrical engineering lecturers’ practices: A scoping review. Journal of Vocational, Adult and Continuing Education and Training, 6(1), 1–16. https://doi.org/10.14426/jovacet.v6i1.311 DOI: https://doi.org/10.14426/jovacet.v6i1.311
Nicol, D. J., & Macfarlane-Dick, D. (2006). Formative assessment and self-regulated learning: A model and seven principles of good feedback practice. Studies in Higher Education, 31(2), 199–218. https://doi.org/10.1080/03075070600572090 DOI: https://doi.org/10.1080/03075070600572090
Niño Navia, J. A., Suárez Guerrero, G., Barragán de los Ríos, G. A., Urrea Quiroga, G., Alvarado Perilla, J. P., & García Sepúlveda, J. I. (2022). A methodological proposal for numerical methods teaching in engineering using problem-based learning (PBL). In Proceedings of the 20th LACCEI International Multi-Conference for Engineering, Education and Technology. https://doi.org/10.18687/LACCEI2022.1.1.598 DOI: https://doi.org/10.18687/LACCEI2022.1.1.598
Olewnik, A., Horn, A., Schrewe, L., & Ferguson, S. (2023). A systematic review of PBL literature: In search of implementation guidelines for engineering situated problem design, facilitation, and assessment. International Journal of Engineering Education, 39(6), 1450–1463.
Papert, S. (1993). Mindstorms: Children, computers, and powerful ideas (2nd ed.). Basic Books.
Popper, K. R. (1959). The logic of scientific discovery. Hutchinson. DOI: https://doi.org/10.1063/1.3060577
Sanchez-Santillan, M., Fernandez-Medina, C., Perez-Perez, J. R., & Paule-Ruiz, M. P. (2023). An empirical evaluation of the formative feedback supported by dashboard in the context of compilation error. Computer Applications in Engineering Education, 31(5), 1289–1305. https://doi.org/10.1002/cae.22640 DOI: https://doi.org/10.1002/cae.22640
Schön, D. A. (1983). The reflective practitioner: How professionals think in action. Basic Books.
Siemens, G. (2005). Connectivism: A learning theory for the digital age. International Journal of Instructional Technology and Distance Learning, 2(1), 3–10.
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