Doctorado en Educación · 2026

Evolución del campo conceptual de las reacciones químicas en educación secundaria: un modelo explicativo desde una integración semántico-cognitiva

Resumen

La comprensión del concepto de reacción química constituye uno de los principales desafíos en la educación química debido a su carácter abstracto, relacional y representacional. Investigaciones previas evidencian que su aprendizaje es progresivo y requiere mediación pedagógica sostenida, ya que incluso estudiantes con formación avanzada presentan dificultades persistentes en la conceptualización y uso de las reacciones químicas y de los conceptos asociados al cambio químico. En este contexto, la presente tesis tiene como objetivo generar un modelo explicativo sobre la evolución de la comprensión del concepto de reacción química en estudiantes de secundaria, mediante un enfoque multimetodológico fundamentado en la Teoría de los Campos Conceptuales de Gérard Vergnaud, la Teoría del Aprendizaje Significativo de David Ausubel y el modelo de comprensión y construcción de modelos mentales de Walter Kintsch. La investigación se estructuró en seis estudios complementarios. El primero consistió en una revisión sistemática con análisis meta-interpretativo; el segundo abordó la validación de un instrumento mediante juicio de expertos. Los estudios III, IV y V correspondieron a investigaciones cuantitativas y mixtas orientadas a evaluar los efectos de una intervención didáctica sobre la comprensión del cambio físico y químico, las representaciones químicas y las situaciones asociadas a la reacción química. El sexto estudio se desarrolló como un estudio de casos cualitativo centrado en la evolución conceptual de estudiantes de décimo grado. Los resultados evidencian mejoras significativas en el grupo experimental frente al grupo control, tanto en el desempeño cuantitativo como en la coherencia conceptual y representacional. El análisis cualitativo permitió identificar niveles de evolución conceptual a partir de los componentes de los esquemas propuestos por Vergnaud, aportando un modelo explicativo relevante para la enseñanza de la química en educación secundaria.