a partir de la publicación del diseño y la validación de una metodología centrada en la visualización y la problematización para contribuir a la habilidad de solucionar problemas en la asignatura Embriología, se realizó el presente estudio con el objetivo de evaluar la efectividad en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la mencionada metodología.
Métodose realizó una intervención educativa mediante un cuasiexperimento en la asignatura Embriología de la Facultad de Ciencias de la Salud de la Universidad Técnica de Ambato, en el período académico de septiembre 2023 a febrero de 2024. Se establecieron aleatoriamente 2 grupos: un grupo control y un grupo experimental, para medir la relación entre la variable independiente (metodología aplicada) y la variable dependiente (nivel de logro de la habilidad de solucionar problemas).
Resultadoslas mediciones de la variable dependiente en ambos grupos, a partir del instrumento aplicado antes y después de la intervención, con un nivel de confiabilidad de α = 0,75, reflejan en el postest diferencias significativas favorables en todas las dimensiones de la variable. Asimismo, la dispersión del nivel de logro de las dimensiones de la variable en el pretest y el postest ocurrió con una correlación positiva media en el grupo control (Rho de Spearman = 0,4507) mientras que el grupo experimental mostró una correlación positiva débil (Rho de Spearman = 0,1643).
Conclusiónla aplicación de la metodología fue efectiva en la transformación favorable de las dimensiones y los indicadores de la habilidad de solucionar problemas, expresada en niveles superiores de logro de las invariantes funcionales de la ejecución de la habilidad por los estudiantes.
Based on the publication of methodology design and validation focused on visualization and problematization to improve the problem-solving skill in Embryology subject, the present study was carried out with the objective of evaluating the effectiveness of the aforementioned methodology in the teaching-learning process.
MethodAn educational intervention was carried out through a quasi-experiment in Embryology subject of Health Sciences Faculty of Ambato's Technical University, in the academic period from September 2023 to February 2024. Two groups were randomly established: a control group and an experimental group, to measure the relationship between the independent variable (applied methodology) and the dependent variable (problem-solving skill's achievement level).
ResultsMeasurements of the dependent variable in both groups, from the instrument applied before and after the intervention, with a reliability level of α = 0.75, reflect significant favorable differences in all dimensions of the variable in the posttest. Likewise, the dispersion of the variable dimensions' achievement level in the pretest and posttest occurred with a medium positive correlation in the control group (Spearman's Rho = 0.4507) while the experimental group showed a weak positive correlation (Spearman's Rho = 0.1643).
ConclusionThe methodology application was effective about the favorable transformation of dimensions and indicators of problem-solving skill, expressed in higher levels of mastery in functional invariants execution of the skill by the students.
El estudio representa la fase de intervención educativa que se desarrolla mediante la realización de un cuasiexperimento, después del diseño y validación de una metodología orientada a la formación de la habilidad de solucionar problemas, a partir del principio de visualización y la problematización del contenido de la asignatura Embriología, publicado recientemente1.
El interés por la formación y desarrollo de la habilidad de solucionar problemas por los estudiantes a través de métodos de enseñanza-aprendizaje orientados a ese fin, es una aspiración temprana y recurrente de la educación médica, que se ha manifestado en importantes eventos convertidos actualmente en obligados referentes2–5.
Como ya fue expresado con anterioridad1, la solución de problemas acentúa la comprensión de los estudiantes del diagnóstico y tratamiento de afecciones complejas, a la vez que facilita el aprendizaje. Pero aun cuando se mencionan investigaciones que toman los problemas como punto de partida de los métodos de enseñanza-aprendizaje3, en verdad estos no se utilizan sistemáticamente en la asignatura Embriología6 y existen marcadas diferencias entre sus programas educativos y objetivos curriculares a nivel internacional4.
Indudablemente, la asignatura Embriología es una materia básica importante para los estudiantes de Medicina7. Y aunque el método de conferencia ha demostrado eficacia, sobre todo cuando se utiliza con diversos medios audiovisuales para transmitir el conocimiento previsto8, los métodos educativos más interactivos han mostrado ser superiores, especialmente las presentaciones didácticas y los talleres combinados9. De ahí se deriva, probablemente, el empeño de aumentar los efectos prácticos de la enseñanza de la asignatura mediante la aplicación de técnicas didácticas más modernas que conduzcan a un aprendizaje activo y permanente7,8. Al respecto, merecen mención especial las metodologías basadas en la solución de problemas, las cuales incluyen la participación activa de los estudiantes, el desarrollo de habilidades para la solución de problemas en lugar de la memorización y el aprendizaje en un entorno colaborativo centrado en el grupo10.
No obstante, cabe recalcar algunas particularidades de la habilidad de solucionar problemas en el orden didáctico que, no por abordadas en estudios anteriores11–13, dejan de tener relevancia en el actual. Así, la mencionada habilidad se define como una habilidad compleja14, al estar integrada por habilidades simples, que se convierten en sus invariantes funcionales por tener un menor nivel de sistematicidad15. La visión desde esta perspectiva aporta los fundamentos necesarios para la determinación de las dimensiones y los indicadores de la habilidad de solucionar problemas como variable, tanto en la fase de diseño y validación de la metodología como en la presente fase de aplicación en la práctica educativa.
La presente investigación es producto de un proyecto científico orientado a responder al modelo educativo de la Facultad de Ciencias de la Salud de la Universidad Técnica de Ambato16, el cual concibe el aprendizaje como un conjunto integrado de saberes y capacidades, que a la vez propicie la solución de problemas y la proposición de soluciones creativas en un contexto determinado. De acuerdo con dicha proyección, el modelo propone una estrategia de aprendizaje constructivista, que comprende el aprendizaje basado en problemas, el método de casos y el aprendizaje colaborativo, entre otros.
Contrario al enfoque del mencionado modelo educativo, la autora principal de la investigación ha constatado, a través de su experiencia en la asignatura Embriología, el predominio del método tradicional, con el consecuente bajo nivel de adquisición de habilidades intelectuales, especialmente la de solucionar problemas. Esta carencia se puso de manifiesto al aplicar el instrumento de evaluación del nivel de logro de la habilidad de solucionar problemas en una prueba piloto antes de la aplicación de la metodología, en la que evidenció que el 56,6% de los estudiantes tenía un nivel bajo, seguido por 26,6% en el nivel medio y solamente 16,8% en el nivel alto1.
Sobre la base de la mencionada insuficiencia se diseñó y validó una metodología centrada en la visualización y la problematización del contenido de la asignatura, para la aplicación posterior en su proceso de enseñanza-aprendizaje. De ahí que el objetivo del presente estudio es evaluar la efectividad de la mencionada metodología para contribuir a la habilidad de solucionar problemas.
Material y métodoSe realizó una intervención educativa en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la asignatura Embriología de la Facultad de Ciencias de la Salud de la Universidad Técnica de Ambato, Ecuador. El estudio consistió en un cuasiexperimento llevado a cabo en el período académico de septiembre de 2023 a febrero de 2024, mediante la evaluación de la efectividad de una metodología centrada en la visualización y la problematización para contribuir a la habilidad de solucionar problemas. La metodología diseñada y validada ya ha sido publicada1, y por conflicto de espacio no se reproduce en esta sección. En su lugar se muestra su representación gráfica (fig. 1).
Representación gráfica de la metodología.
Fuente: Elaboración propia.
El diseño de la metodología se realizó siguiendo los criterios de los resultados científicos en la investigación educativa17, a partir de los cuales se establecieron la fundamentación, el objetivo, los aparatos cognitivo e instrumental y las etapas. Adicionalmente, se estableció una vía de retroalimentación para posible perfeccionamiento futuro desde la contribución a la habilidad de solucionar problemas.
La selección de los 2 grupos de estudiantes a participar en el estudio se realizó aleatorizadamente a partir del listado de la población constituida por 90 estudiantes del segundo nivel de la carrera de Medicina. Finalmente, la muestra quedó integrada por 60 estudiantes, que representan el 66,66% de la población. De esta manera, quedaron conformados el grupo control (GC) y el grupo experimental (GE) con 30 estudiantes en cada uno. En el GC el proceso de enseñanza-aprendizaje se desarrolló con la utilización de la metodología tradicional y en el GE se aplicó la metodología propuesta. Posteriormente se realizaron las mediciones en la modificación de la variable seleccionada.
Variable independiente: metodología centrada en la visualización y la problematización en la impartición de los contenidos embriológicos.
Variable dependiente: nivel de logro de la habilidad de solucionar problemas.
Las dimensiones e indicadores se muestran en la tabla 1.
Dimensiones e indicadores de la variable dependiente
| Dimensiones | Indicadores |
|---|---|
| Observación de órganos y estructuras | Determina el objeto de observación |
| Identifica los rasgos y características del objeto observado con relación a los objetivos | |
| Analiza el órgano o estructura | |
| Identificación de órganos y estructuras | Observa el órgano o estructura |
| Establece relaciones con hechos, conceptos o leyes conocidas | |
| Caracteriza el órgano o estructura | |
| Descripción de órganos y estructuras | Elabora el ordenamiento lógico de los elementos a describir |
| Reproduce las características del órgano o estructura | |
| Explicación de los aspectos relacionados | Argumenta los juicios de partida |
| Ordena lógicamente las interrelaciones encontradas | |
| Expone ordenadamente juicios y razonamientos | |
| Establece relaciones causa-efecto | |
| Clasificación de órganos y estructuras | Identifica los parámetros o indicadores de la clasificación |
| Reconoce las cualidades esenciales de órganos y estructuras | |
| Establece las relaciones entre estas cualidades y los parámetros de clasificación | |
| Agrupa los órganos y estructuras según los parámetros de clasificación | |
| Comparación de órganos y estructuras | Procesa los parámetros que sirven de base a la comparación |
| Determina cómo se comportan estos parámetros en lo comparado | |
| Determina en cada parámetro los aspectos comunes y diferentes | |
| Formula conclusiones | |
| Argumentación lógica | Analiza el contenido de los juicios a argumentar |
| Identifica las relaciones entre estos juicios y otros ya aceptados | |
| Expone con firmeza los elementos que interrelacionan los juicios y justifican su validez |
Fuente: Hernández NEV et al.1.
La habilidad de solucionar problemas se define como una habilidad compleja, integrada por dimensiones e indicadores, determinados sobre la base de fundamentos provenientes de la didáctica desarrolladora.
Se utilizó como instrumento de evaluación de la variable dependiente una guía de observación (tabla 1)1 que contiene las dimensiones e indicadores de la variable y una escala de Likert para la medición de los grados de logros en muy bajo (1), bajo (2), medio (3), alto (4) y muy alto (5). La validez de criterio se estableció a partir de la evaluación por expertos (1) y el nivel de confiabilidad se situó en un valor de α = 0,751.
La información obtenida de la medición de las variables al inicio y al final del experimento se ubicó en una matriz sobre el programa estadístico SPSS versión 25, con la finalidad de obtener y comparar los resultados mediante la determinación del grado de asociación entre las variables. Este análisis permitió escoger el tipo de prueba de hipótesis a utilizar. Para ello se tomó como supuesto que el logro de las invariantes funcionales de la ejecución para solucionar un problema influiría en el resultado final obtenido por los estudiantes.
Para determinar si los datos estaban distribuidos normalmente, se procedió haciendo primero el histograma con la curva normal y se obtuvo visualmente la no existencia de normalidad, característica comprobada con las dócimas de Shapiro–Wilk (para muestras menores o iguales que 50).
Al tratarse de un cuasiexperimento las muestras son independientes, no existe normalidad y las variables pueden estar al menos en un nivel ordinal de medida, por lo cual se escogió para ser aplicada la prueba de hipótesis no paramétrica U de Mann–Whitney, que permitió la comparación vertical entre ambos grupos.
La comprobación de los resultados se realizó a través de la aplicación de una prueba de hipótesis, que permitió inferir los resultados a toda la población. Para el empleo de ambas, al inicio y al final, se plantearon las siguientes hipótesis estadísticas:
Al inicio
- •
Ho: no hay diferencias estadísticas significativas en el nivel de logro de la habilidad de solucionar problemas en ambos grupos de estudiantes.
- •
H1: hay diferencias estadísticas significativas en el nivel de logro de la habilidad de solucionar problemas en ambos grupos de estudiantes.
Al final
- •
Ho: los resultados obtenidos por el grupo experimental no son diferentes a los del grupo control, después de utilizada la nueva metodología en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la asignatura Embriología.
- •
H1: los resultados obtenidos por el grupo experimental son diferentes a los del grupo control, después de utilizada la nueva metodología en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la asignatura Embriología.
Para la aplicación de la prueba de hipótesis se seleccionó un nivel de significación de 0,05 en ambos casos.
ResultadosEn la tabla 2 se comparan los resultados de las mediciones de la variable nivel de logro de la habilidad de solucionar problemas en cada dimensión en ambos grupos, antes y después de la intervención, con un nivel de confiabilidad de 0,75, tanto para el GC como para el GE mediante el cálculo del coeficiente alfa de Cronbach.
Modificación de las dimensiones de la variable dependiente
| Dimensiones | Pretest C/E | Observación | Postest C/E | Observación |
|---|---|---|---|---|
| 1.Observación de órganos y estructuras | 0,63,796,049 | No significativo | 0,000009 | Significativo |
| 2. Identificación de órganos y estructuras | 0,768,881 | No significativo | 0,000002 | Significativo |
| 3. Descripción de órganos y estructuras | 0,662,419 | No significativo | 0,007824 | Significativo |
| 4. Explicación de los aspectos relacionados | 0,548,781 | No significativo | 2659E-07 | Significativo |
| 5. Clasificación de órganos y estructuras embrionarias | 0,312,982 | No significativo | 0,000068 | Significativo |
| 6. Comparación de órganos y estructuras | 0,000248 | Significativo | 67653E-07 | Significativo |
| 7. Argumentación integrada | 0,933,488 | No significativo | 29832E-10 | Significativo |
| Total | 0,744,914 | No significativo | 28575E-11 | Significativo |
Fuente: Elaboración propia.
En las comparaciones estadísticas realizadas en los GC y GE antes y después de la aplicación de la metodología propuesta se demuestran modificaciones significativas de las dimensiones de la variable dependiente (nivel de logro de la habilidad de solucionar problemas) en el GE.
Después de determinar la no normalidad de los datos (p < 0,05) mediante la utilización de la prueba de Shapiro-Wilk, se aplicó la prueba no paramétrica de U de Mann-Whitney para muestras independientes.
De esta manera, los resultados que se expresan en la tabla 2 reflejan que en el pretest no existen diferencias significativas en las dimensiones de la variable en estudio entre el GC y el GE, excepto en una de las dimensiones (comparación de órganos y estructuras); sin embargo, en el postest se evidencian diferencias significativas en todas las dimensiones de la variable, es decir, el GE se aleja considerablemente del GC, mejorando de manera relevante los valores perceptivos de logro de la habilidad.
Por otro lado, en las figuras 2 y 3 se muestra la percepción de logro de las dimensiones de la habilidad en 2 momentos, primero en el GC, en el que la relación entre el pre- y el postest evidencia una correlación media de 0,4507 y después en el GE en el que la correlación se sitúa en un nivel bajo de 0,1643. Adicionalmente, el nivel de dispersión del logro de las dimensiones de la variable en el pretest y el postest ocurre de diferente forma en ambos grupos; en el GC existe una correlación positiva media (Rho de Spearman = 0,4507) mientras que el GE muestra una correlación positiva débil (Rho de Spearman = 0,1643).
Diagrama de dispersión en el grupo control.
Leyenda: Post-test: Y; Pretest: X.
El nivel de dispersión del logro de las dimensiones de la variable en el pretest y el postest en el GC muestra una correlación positiva media (Rho de Spearman = 0,4507), a partir de los modelos matemáticos y=bx+c;y=0,2364x+3,2469.
Diagrama de dispersión en el grupo experimental.
Leyenda: Post-test: Y; Pretest: X.
El nivel de dispersión del logro de las dimensiones de la variable en el pretest y el postest en el GE muestra una correlación positiva débil (Rho de Spearman = 0,1643), a partir del modelo matemático y=0,0738x+4,231,pero los valores se sitúan en niveles superiores respecto al GC.
Los modelos matemáticos empleados son los siguientes: en el primer caso, y=bx+c;y=0,2364x+3,2469; en el segundo caso, y=0,0738x+4,231.
DiscusiónOportunamente se ha afirmado7,8 que la asignatura Embriología es una materia básica, importante y necesaria en la educación médica, que debe enseñarse mediante diferentes métodos en el nivel y el contexto adecuados8. Pero la realidad indica que el método predominante es la lección basada en presentaciones de diapositivas, muy aceptado por los estudiantes18, de probada utilidad para transmitir el conocimiento previsto8, pero de dudosa eficacia en la formación y desarrollo de habilidades intelectuales de mayor nivel de complejidad19.
Resulta cada vez más evidente que la aplicación de técnicas didácticas modernas generan un aprendizaje activo y permanente7–9, especialmente aquellas basadas en problemas, que adicionalmente tienen como ventajas la participación activa de los estudiantes, el desarrollo de habilidades para la solución de problemas en lugar de la memorización, y el aprendizaje en un entorno colaborativo10, además de ser herramientas valiosas para mejorar la motivación, el compromiso6 y el nivel de atención los estudiantes20.
A pesar de lo expuesto, se afirma que el uso de las metodologías activas en la asignatura Embriología es un campo aún por explorar6. Esto concuerda con una inquietante afirmación de Howard Barrows19, autor insigne de la educación médica, en la cual expresa que la adquisición por los estudiantes de las habilidades intelectuales necesarias para el trabajo clínico futuro, entre las que se encuentran la de solucionar problemas, no se desarrollan en la enseñanza preclínica, en la que solo se exige la memorización pasiva de gran cantidad de información en contextos irrelevantes usando habilidades cognitivas de orden inferior.
Por otro lado, se reconoce que los médicos requieren de la habilidad de solucionar problemas en el trabajo diario19–21. De ahí que, indiscutiblemente, el desarrollo de esta habilidad en el período formativo contribuirá favorablemente a la calidad de los egresados20. De la misma forma, se declara que la mayoría de los estudiantes tiene el potencial para aprender o mejorar la habilidad de solucionar problemas y transferirla espontáneamente a situaciones distintas22, sin desconocer que en determinadas circunstancias dicha transferencia puede estar interferida por el carácter específico de los problemas y su dependencia del contexto22–24.
Por lo tanto, los fundamentos expresados hasta aquí apuntan a favor de la formación de la habilidad de solucionar problemas en la asignatura Embriología. Ciertamente, una de las formas de lograrlo es a través del diseño y la aplicación de metodologías en el proceso de enseñanza-aprendizaje orientadas a ese objetivo, lo cual propicia una estructura conceptual y racional para interpretar, comprender, clasificar y enmarcar los propósitos y las prácticas educativas25.
Más allá de la diversidad de significados del término metodología en la literatura educativa26, así como del espectro de interpretaciones en cuanto a su alcance27, los autores de esta investigación reconocen la metodología como una herramienta didáctica que permite intervenir en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la asignatura sobre bases científicas, para lograr las transformaciones necesarias de acuerdo con los resultados esperados. Sobre estos presupuestos, se asume la concepción de la metodología que se propone, la cual comprende 2 aparatos estructurales básicos: el aparato cognitivo y el instrumental17,28. El primero, abarca los fundamentos en que se sustenta la metodología y el segundo, incluye los métodos, procedimientos y técnicas dirigidos a obtener los propósitos definidos.
Respecto a los resultados obtenidos después de la aplicación de la metodología, cabe señalar que la confiabilidad del instrumento de recolección de datos es determinante en los resultados finales de cualquier estudio. En el que se analiza, el cálculo del coeficiente alfa de Cronbach fue de 0,75 que, aunque está cercano al límite inferior, se considera adecuado de acuerdo con el valor mínimo aceptable de 0,70. Por debajo de este, la consistencia interna de la escala utilizada se considera baja. Por el contrario, un coeficiente por encima de 0,90 indica que hay redundancia o duplicación de los datos29.
De igual manera, las variaciones del logro de las dimensiones de la habilidad de solucionar problemas que se muestran en la tabla 2 no tuvieron significatividad antes de la aplicación de la metodología en la comparación realizada, lo que denota que la metodología tradicional aplicada tuvo un nivel de influencia similar en ambos grupos. Solo se exceptúa la dimensión que se refiere a la comparación de órganos y estructuras en que la diferencia sí fue significativa. En cambio, después de la aplicación de la metodología las diferencias en el logro de todas las dimensiones están claramente a favor del GE, lo cual evidencia un efecto relevante de la intervención realizada.
Por su parte, la apreciación del logro de las dimensiones de la habilidad se expresa de manera diferente en las figuras 2 y 3. En la figura 2, la relación entre el pre- y el postest evidencia una correlación media (0,4507) en el GC, mientras que en la figura 3, la misma correlación alcanza un puntaje bajo (0,1643) en el GE. Sin embargo, es preciso significar que en el GC las puntuaciones se inician en 3,4; mientras que en el GE la escala se inicia a partir de la puntuación de 4 puntos hacia arriba, lo que denota una efectividad favorable de la metodología aplicada, con independencia de la dispersión respecto a la media aritmética que muestran los puntajes obtenidos por los estudiantes.
De este modo, se puede apreciar que los resultados obtenidos por el GE aventajan a los del GC después de aplicada la nueva metodología en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la asignatura Embriología, lo cual valida la hipótesis estadística asumida al final del estudio.
En cuanto a la eficiencia en la aplicación de la metodología, cabe señalar que el empleo de los recursos materiales y humanos no representó un gasto adicional importante. Solo se destaca el tiempo complementario de los profesores de la asignatura dentro del proceso de enseñanza-aprendizaje para la observación y registro de las actividades llevadas a cabo por los estudiantes en relación con el nivel de logro de la habilidad de solucionar problemas.
No obstante, los autores del trabajo concuerdan en considerar algunas limitaciones del estudio, propias de la investigación educativa. Al tratarse de un cuasiexperimento, no hay equiparación de los grupos participantes en el estudio, con la consecuente falta de control suficiente de las variables intervinientes relacionadas con la composición de estos, como son el rendimiento académico de los estudiantes, así como las actitudes, la motivación y la autoestima, tanto de estudiantes como de profesores30. Tampoco el estudio puede sustraerse de cierta influencia en los resultados de los llamados efectos del experimentador y de los sujetos participantes3, debido a la necesaria realización de múltiples observaciones del comportamiento de las dimensiones e indicadores de la variable dependiente en cada participante.
Con independencia de las limitaciones señaladas, puede concluirse que la aplicación de la metodología en cuestión en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la asignatura fue efectiva para la transformación favorable ocurrida en el nivel de logro de la habilidad de solucionar problemas, evidenciada por la modificación oportuna de todas sus dimensiones. Adicionalmente, aunque por la naturaleza del estudio, el grado de generalización de los resultados guarda cierto grado de dependencia del contexto en el que se aplicó la metodología, no es desestimable su utilidad como modesta contribución, desde la asignatura, al modelo educativo universitario.
Responsabilidades éticasPara la realización del estudio no se utilizó ninguna información confidencial de pacientes o estudiantes por lo que no fue necesario el consentimiento informado. Las acciones llevadas a cabo en la metodología no vulneran la dignidad de los estudiantes, más bien estos se benefician, al ser integrantes de un proceso de enseñanza-aprendizaje dirigido a favorecer la calidad del aprendizaje.
FinanciaciónEl presente trabajo es un producto del Proyecto de investigación del Departamento de Investigación y Desarrollo de la Universidad Técnica de Ambato: “Desarrollo, evaluación, resultados y posicionamiento estratégico a partir de la difusión científica, de la investigación educativa para las IES ecuatorianas”. Res. Nro. UTA-CONIN-2023-0173-R.
Conflicto de interesesNinguno de los autores ha declarado conflictos de intereses.
