Revista Multidisciplinaria Perspectivas Investigativas
Multidisciplinary Journal Investigative Perspectives
Vol. 5(Educación), 61-73, 2025
https://doi.org/10.62574/rmpi.v5iEducativa.439
61
Propuesta didáctica para la enseñanza de curvas de titulación ácido-base utilizando
recursos digitales interactivos
Teaching proposal for teaching acid-base titration curves using interactive digital
resources
Carmen Mercedes Nicolalde-Guanoluisa
carmen.nicolalde@quito.gob.ec
Unidad Educativa Municipal Cotocollao, Quito, Pichincha, Ecuador
https://orcid.org/0009-0006-2158-2996
Adriana Eugenia Barahona-Ibarra
abarahonai@uce.edu.ec
Universidad Central del Ecuador, Quito, Pichincha, Ecuador
https://orcid.org/0000-0003-2196-1954
Sonia Amparo Gómez-Gómez
sonia.gomez@quito.gob.ec
Unidad Educativa Municipal Oswaldo Lombeyda, Quito, Pichincha, Ecuador
https://orcid.org/0009-0007-6728-2312
Alejandro Bayas-Vallejo
abayasv@uce.edu.ec
Universidad Central del Ecuador, Quito, Pichincha, Ecuador
https://orcid.org/0009-0002-8906-0490
RESUMEN
La enseñanza de curvas de titulación ácido-base enfrenta desafíos vinculados con la abstracción
conceptual y la integración de saberes previos, requiriendo estrategias pedagógicas innovadoras que
respondan a las demandas de estudiantes inmersos en entornos digitalizados. La investigación tiene por
objetivo diseñar una propuesta didáctica para la enseñanza de curvas de titulación ácido-base utilizando
recursos digitales interactivos. Se empleó un diseño descriptivo documental con enfoque cualitativo,
analizando quince documentos científicos mediante análisis de contenido sistemático en cuatro fases. Los
resultados evidenciaron tendencias hacia virtualización progresiva, interactividad significativa y
fundamentación pedagógica explícita. Se diseñó una propuesta estructurada en tres fases progresivas:
exploración conceptual, experimentación virtual y aplicación contextualizada, integrando simulaciones,
laboratorios virtuales y gamificación. La propuesta ofrece un marco integral adaptable a diversos
contextos educativos, requiriendo validación empírica mediante estudios de implementación que evalúen
su efectividad en el desarrollo de competencias científicas.
Descriptores: enseñanza de la química; investigación química; química. (Fuente: Tesauro
UNESCO).
ABSTRACT
Teaching acid-base titration curves poses challenges related to conceptual abstraction and the integration
of prior knowledge, requiring innovative pedagogical strategies that respond to the demands of students
immersed in digital environments. The aim of this research is to design a teaching proposal for teaching
acid-base titration curves using interactive digital resources. A descriptive documentary design with a
qualitative approach was used, analysing fifteen scientific documents through systematic content analysis
in four phases. The results showed trends towards progressive virtualisation, meaningful interactivity and
explicit pedagogical reasoning. A proposal was designed, structured in three progressive phases:
conceptual exploration, virtual experimentation, and contextualised application, integrating simulations,
virtual laboratories, and gamification. The proposal offers a comprehensive framework adaptable to
various educational contexts, requiring empirical validation through implementation studies that evaluate
its effectiveness in the development of scientific skills.
Descriptors: chemistry education; chemical research; chemistry. (Source: UNESCO Thesaurus).
Recibido: 11/08/2025. Revisado: 14/08/2025. Aprobado: 18/08/2025. Publicado: 25/09/2025.
Sección artículos de investigación
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INTRODUCCIÓN
La educación científica contemporánea afronta el reto permanente de actualizar sus
metodologías didácticas para atender las demandas de una generación estudiantil inmersa en
entornos digitalizados, específicamente, la enseñanza de la química presenta numerosos
desafíos vinculados con la abstracción de conceptos, la conexión entre teoría y práctica
experimental, junto con la necesidad de cultivar habilidades analíticas complejas. Dentro de
este panorama, las titulaciones ácido-base representan un contenido medular cuya
comprensión resulta determinante para la formación de competencias en análisis químico y
experimentación científica.
La interpretación apropiada de las curvas de titulación exige del estudiante la integración de
saberes previos sobre equilibrio químico, pH, constantes de disociación y estequiometría, lo
que configura un proceso cognitivo multifacético que frecuentemente deriva en obstáculos
epistemológicos significativos. Según lo documentado por Raviolo y Farré (2017b), las
dificultades de aprendizaje en este tópico se manifiestan en la incapacidad para vincular los
cambios en el pH con las transformaciones químicas ocurridas durante el proceso de
neutralización, así como en la interpretación errónea de los puntos de equivalencia y las
regiones de amortiguamiento. Tales limitaciones no solamente afectan el rendimiento
académico inmediato, sino que comprometen la construcción de estructuras conceptuales
sólidas requeridas para contenidos posteriores.
Frente a esta problemática, la incorporación de recursos digitales interactivos surge como una
alternativa pedagógica con potencial transformador. Tal como señalan Madrigal-Sierra et al.
(2025), la integración de tecnologías educativas digitales facilita la personalización del
aprendizaje, permite la experimentación sin restricciones materiales y promueve el desarrollo
de habilidades del siglo XXI. Complementariamente, Barcos-Arias y Santos-Jara (2022)
documentan que el uso estratégico de herramientas digitales incrementa la motivación
estudiantil y favorece la construcción activa del conocimiento mediante la interacción dinámica
con representaciones múltiples de los fenómenos químicos. En consonancia con estos
planteamientos, Pérez-Serrano Flores (2021) enfatiza que el diseño de recursos didácticos
digitales debe responder a criterios teóricos fundamentados en principios constructivistas y
cognitivistas que garanticen su efectividad pedagógica.
Sin embargo, la mera disponibilidad de tecnología no asegura mejoras en los procesos de
enseñanza-aprendizaje. Se requiere una articulación coherente entre los recursos digitales y
las estrategias didácticas que considere tanto las características del contenido científico como
las necesidades cognitivas de los estudiantes. Conforme advierten Hernández-Espinoza y
Astudillo-Saavedra (2014), la implementación de software educativo debe estar acompañada
de una planificación pedagógica rigurosa que especifique objetivos, secuencias didácticas y
criterios de evaluación alineados con el currículo formal. Asimismo, Montoro et al. (2024)
destacan que las prácticas de laboratorio virtual deben reproducir fielmente los procedimientos
experimentales reales mientras ofrecen posibilidades de manipulación y observación
imposibles en entornos físicos tradicionales.
El problema de investigación que orienta este estudio se centra en la ausencia de propuestas
didácticas integrales que articulen sistemáticamente recursos digitales interactivos con
estrategias pedagógicas específicas para la enseñanza de curvas de titulación ácido-base. Si
bien existen experiencias aisladas de uso de simuladores, laboratorios virtuales y aplicaciones
educativas, la literatura revisada evidencia la necesidad de un diseño instruccional
comprehensivo que contemple fases progresivas de aprendizaje, criterios de selección de
recursos tecnológicos y mecanismos de evaluación formativa orientados al desarrollo de
competencias científicas.
Por tanto; la investigación tiene por objetivo diseñar una propuesta didáctica para la enseñanza
de curvas de titulación ácido-base utilizando recursos digitales interactivos.
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MÉTODO
El estudio se fundamentó en un diseño de tipo descriptivo documental con enfoque cualitativo,
utilizando el análisis de contenido como método principal, esta elección metodológica resultó
pertinente debido al propósito de la investigación, que consistió en sistematizar los
conocimientos existentes, identificar tendencias en la literatura especializada y elaborar una
síntesis integradora que sustentara el diseño de propuestas pedagógicas. En este sentido, la
investigación documental permitió recuperar experiencias, resultados y reflexiones de autores
que han contribuido a la construcción del marco referencial y teórico en que se apoyó el
estudio.
La población estuvo constituida por quince documentos científicos, seleccionados por su
pertinencia temática y rigurosidad académica, dichos documentos se enfocaban en la
enseñanza de titulaciones relacionadas con conceptos ácido-base y en la integración de
medios digitales en la educación química. La procedencia geográfica del corpus documental
fue mayoritariamente iberoamericana (España, México, Colombia y Ecuador), con una
participación minoritaria de fuentes anglosajonas. El rango temporal considerado abarcó desde
2014 hasta 2025, predominando publicaciones recientes correspondientes al período 2019-
2025, este criterio permitió asegurar la actualidad de los enfoques analizados y la pertinencia
de los desarrollos tecnológicos y pedagógicos contemporáneos.
El análisis de contenido se realizó siguiendo una metodología sistemática con cuatro fases
sucesivas de igual duración:
Primera fase: lectura exploratoria y codificación inicial; en esta fase, se analizó por completo
cada documento para comprender su objetivo, la metodología utilizada, los resultados más
importantes y las conclusiones. Tras esta etapa, las características generales de cada
publicación se registran en una matriz de análisis. Esta matriz incluía la siguiente información:
si el estudio era empírico o teórico, si se trataba de una propuesta didáctica, a qué nivel
educativo iba dirigido (educación tecnológica y técnica), qué tipo de herramientas tecnológicas
se emplearon y cuál era el enfoque pedagógico subyacente.
Segunda fase: La codificación inicial mostró que se habían otorgado realidad a categorías
analíticas que permitían agrupar los documentos por su orientación temática. Las categorías
encontradas fueron las siguientes: (a) aspectos teóricos y metrológicos de los titulados ácido-
base, (b) dificultades del aprendizaje y concepciones alternativas, (c) uso de simulaciones y
software educativo, (d) laboratorios virtuales e híbridos, (e) gamificación y estrategias lúdicas,
(f) diseño de recursos digitales educativos y (g) integración de las tecnologías en el currículum.
Tercera etapa: se realizó un análisis interpretativo de cada categoría, lo que permitió descubrir,
al compararlas, convergencias, divergencias y complementariedades entre todos los estudios.
Se prestó mucha atención a las bases teóricas citadas en los artículos, a las estrategias
metodológicas implementadas, a los resultados obtenidos y a las recomendaciones de los
Cuarta etapa: los descubrimientos de cada categoría fueron integrados en una visión
comprehensiva que permitió identificar elementos esenciales para el diseño de la propuesta
didáctica. Se triangularon los aportes de los diferentes autores para establecer principios
pedagógicos transversales y criterios de selección de recursos digitales.
Criterios de rigor metodológico
Para garantizar la validez y confiabilidad del análisis se aplicaron los siguientes criterios: (a)
Sistematicidad: el procedimiento de análisis siguió una secuencia ordenada y replicable; (b)
Exhaustividad: todos los documentos de la población fueron analizados con igual profundidad;
(c) Transparencia: se documentaron las decisiones metodológicas y los procesos de
categorización; (d) Coherencia interna: las categorías fueron mutuamente excluyentes y
colectivamente exhaustivas; y (e) Contextualización: los descubrimientos se interpretaron
considerando los contextos específicos de cada estudio.
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RESULTADOS
El análisis de contenido realizado sobre el corpus documental permitió identificar múltiples
dimensiones relacionadas con la enseñanza de curvas de titulación ácido-base y la integración
de recursos digitales. A continuación, se presentan los resultados organizados según las
categorías emergentes del análisis.
Fundamentos teóricos y aplicaciones de las titulaciones ácido-base
Los documentos revisados revelan que las titulaciones ácido-base constituyen un método
analítico de amplia aplicación en diversos campos científicos y tecnológicos. Conforme
demuestran Arunachalam et al. (2019), existe una complejidad inherente a la interpretación de
curvas de titulación en sistemas con múltiples constantes de disociación, utilizando
simulaciones de dinámica molecular ab initio para explicar el comportamiento del disulfuro de
glutatión. Este trabajo ilustra cómo la modelización computacional avanzada puede
complementar la experimentación para comprender fenómenos químicos complejos.
En el ámbito metrológico, Morales-Erazo et al. (2019) proporcionan un análisis detallado de las
consideraciones técnicas que deben observarse en las titulaciones ácido-base, incluyendo
aspectos de calibración de instrumentos, control de variables experimentales y tratamiento de
incertidumbre. Los autores enfatizan que la enseñanza de estos procedimientos debe integrar
no solo aspectos conceptuales, sino también competencias relacionadas con la calidad
analítica y la trazabilidad metrológica.
Las aplicaciones prácticas de las titulaciones se extienden a campos diversos. Según describen
Ke et al. (2016), la determinación de valores de pKa del alendronato sódico mediante regresión
lineal por tramos basada en datos de titulación potenciométrica evidencia la relevancia de este
método en la industria farmacéutica. Por su parte, Lindstrom y Sharma (2024) reportan el uso
de curvas de amortiguamiento ácido-base para determinar el contenido de calcio insoluble en
diferentes tipos de queso, demostrando aplicabilidad en la ciencia de alimentos. En relación
con aspectos ambientales, Tesfa et al. (2022) abordan el posicionamiento absoluto y relativo de
curvas de titulación potenciométrica de materia orgánica natural, con implicaciones
significativas para la ciencia ambiental.
Respecto a innovaciones metodológicas, Néri-Quiroz et al. (2019) presentan el desarrollo de un
sistema microfluídico para generar gradientes lineales en columnas capilares, aplicado a la
titulación volumétrica ácido-base miniaturizada. Este trabajo ilustra cómo los avances
tecnológicos permiten realizar determinaciones analíticas con menor consumo de reactivos y
mayor control de variables. Complementariamente, Vilasó-Cadre et al. (2023) proponen el uso
de electrodos de acero inoxidable sin tratamiento oxidativo para titulaciones potenciométricas
ácido-base, representando una alternativa de bajo costo con aplicabilidad en contextos
educativos con recursos limitados.
Dificultades de aprendizaje y estrategias de evaluación
Los trabajos de Raviolo y Farré (2017a, 2017b) ofrecen contribuciones significativas sobre los
obstáculos que enfrentan los estudiantes al aprender titulaciones ácido-base. Mediante el uso
de simulaciones computacionales, estos investigadores identificaron concepciones alternativas
recurrentes relacionadas con la interpretación del punto de equivalencia, la confusión entre pH
y concentración, junto con dificultades para predecir la forma de las curvas en función de las
características de los reactivos.
En su primer trabajo, Raviolo y Farré (2017a) proponen una metodología alternativa de
evaluación basada en simulaciones que permite diagnosticar problemas de aprendizaje de
manera más precisa que las evaluaciones tradicionales. Los autores argumentan que las
simulaciones facilitan la observación de procesos de razonamiento estudiantil al permitir
manipulación de variables y visualización inmediata de consecuencias, lo que resulta imposible
en evaluaciones escritas convencionales.
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En su segundo trabajo, Raviolo y Farré (2017b) diseñan secuencias didácticas específicas
orientadas a superar las dificultades identificadas. Proponen una progresión que inicia con
casos simples (ácidos fuertes con bases fuertes) y avanza gradualmente hacia situaciones más
complejas (sistemas polipróticos, soluciones amortiguadoras), permitiendo que los estudiantes
construyan comprensión incremental mediante la comparación sistemática de curvas de
titulación con diferentes características.
Simulaciones y software educativo especializado
El uso de simulaciones computacionales emerge como una estrategia recurrente en la literatura
analizada. Hernández-Espinoza y Astudillo-Saavedra (2014) documentan una experiencia
temprana de implementación de software especializado para titulaciones ácido-base,
destacando ventajas como la posibilidad de repetir experimentos sin consumo de materiales, la
facilidad para modificar parámetros y la obtención instantánea de representaciones gráficas
que facilitan la comprensión visual.
Los autores señalan que el software empleado permitió a los estudiantes explorar
sistemáticamente el efecto de diferentes variables sobre las curvas de titulación, incluyendo
concentración de los reactivos, fuerza de ácidos y bases, junto con volumen de valorante
añadido. Esta exploración autónoma promovió el desarrollo de habilidades de pensamiento
científico relacionadas con formulación de hipótesis, experimentación controlada e
interpretación de datos.
No obstante, Hernández-Espinoza y Astudillo-Saavedra (2014) también advierten sobre
limitaciones de las simulaciones, particularmente la ausencia de experiencia sensorial directa
con materiales y equipos reales. Recomiendan un enfoque híbrido que combine simulaciones
con experimentación presencial, aprovechando las fortalezas de cada modalidad: las
simulaciones para exploración conceptual inicial y la experimentación real para desarrollo de
habilidades manipulativas y comprensión de aspectos procedimentales.
Laboratorios virtuales y prácticas digitales
Montoro et al. (2024) presentan una propuesta integral de práctica de laboratorio virtual de
química general enfocada en equilibrio ácido-base. Su trabajo describe el diseño,
implementación y evaluación de un laboratorio virtual que replica fielmente los procedimientos
experimentales tradicionales mientras incorpora elementos de retroalimentación automática y
visualización molecular.
Los autores fundamentan su propuesta en principios del aprendizaje multimedia y la teoría de
la carga cognitiva, asegurando que las representaciones visuales, las instrucciones textuales y
las animaciones se presenten de manera integrada y secuenciada para optimizar el
procesamiento cognitivo. El laboratorio virtual incluye módulos progresivos que abordan: (1)
preparación de soluciones con concentración específica, (2) calibración del pHmetro, (3)
ejecución de la titulación con registro continuo de datos, y (4) construcción e interpretación de
curvas de titulación.
Los resultados reportados por Montoro et al. (2024) indican mejoras significativas en la
comprensión conceptual de los estudiantes, medidas mediante pruebas pre y post intervención.
Particularmente destacable resulta el incremento en la capacidad estudiantil para predecir la
forma de curvas de titulación y explicar químicamente las diferentes regiones de las mismas.
Los estudiantes valoraron positivamente la posibilidad de practicar repetidamente hasta
dominar los procedimientos, aspecto frecuentemente limitado en laboratorios presenciales por
restricciones de tiempo y materiales.
Gamificación como estrategia didáctica
En este sentido; Pinargote-Mendoza (2025) explora la aplicación de estrategias de gamificación
en la enseñanza de ácidos y bases para estudiantes de bachillerato. Aunque no se centra
exclusivamente en titulaciones, su trabajo aporta elementos valiosos sobre el diseño de
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experiencias de aprendizaje que incorporan mecánicas de juego para incrementar la motivación
y el compromiso estudiantil.
La propuesta de Pinargote-Mendoza (2025) integra elementos como sistemas de puntos,
niveles de dificultad progresivos, insignias de logros y desafíos temporales. El autor reporta que
la gamificación promovió mayor participación activa, incrementó el tiempo dedicado a tareas de
aprendizaje y mejoró las actitudes hacia la química. Los estudiantes manifestaron preferencia
por actividades gamificadas sobre metodologías tradicionales, percibiendo el aprendizaje como
más entretenido y menos amenazante. Sin embargo, Pinargote-Mendoza (2025) advierte que la
gamificación no debe reducirse a la simple adición de elementos lúdicos superficiales.
Argumenta que las mecánicas de juego deben estar estrechamente alineadas con los objetivos
de aprendizaje y diseñadas para promover procesos cognitivos de orden superior. Recomienda
que los desafíos presenten niveles apropiados de dificultad, ofrezcan retroalimentación
inmediata y significativa, y permitan múltiples intentos para promover la persistencia.
Diseño de recursos educativos digitales
En este orden; Pérez-Serrano Flores (2021) ofrece un marco teórico comprehensivo para el
diseño de recursos didácticos digitales, estableciendo criterios que trascienden aspectos
meramente técnicos para abordar dimensiones pedagógicas, comunicativas y estéticas. El
autor propone que el diseño debe fundamentarse en teorías del aprendizaje explícitas,
considerar características cognitivas de los destinatarios y alinearse con objetivos curriculares
específicos.
Entre los criterios teóricos propuestos por Pérez-Serrano Flores (2021) destacan: (a)
Interactividad significativa: las interacciones deben promover procesamiento cognitivo profundo,
no solo manipulación superficial; (b) Representaciones múltiples: integración de textos,
gráficos, animaciones y simulaciones que ofrezcan diferentes perspectivas del mismo
concepto; (c) Retroalimentación formativa: respuestas del sistema que orienten el aprendizaje
sin revelar directamente las soluciones; (d) Personalización adaptativa: posibilidad de ajustar
niveles de dificultad y rutas de aprendizaje según necesidades individuales; y (e) Usabilidad
intuitiva: interfaces que minimicen la carga cognitiva extrínseca. El autor enfatiza que el
proceso de diseño debe ser iterativo, incluyendo ciclos de prototipado, prueba con usuarios y
refinamiento. Recomienda la participación de equipos multidisciplinarios que integren expertos
en contenido, diseñadores instruccionales, desarrolladores tecnológicos y especialistas en
interfaz.
Integración curricular de tecnologías digitales
Los trabajos de Barcos-Arias y Santos-Jara (2022) y Madrigal-Sierra et al. (2025) abordan la
integración de recursos educativos digitales desde una perspectiva curricular amplia. Aunque
sus estudios se desarrollan en contextos diferentes (enseñanza de historia y educación
primaria rural, respectivamente), sus descubrimientos ofrecen principios transferibles a la
enseñanza de las ciencias. Según documentan Barcos-Arias y Santos-Jara (2022), la
integración efectiva de tecnologías requiere transformaciones profundas en la práctica docente,
incluyendo desarrollo de competencias digitales, rediseño de secuencias didácticas y
modificación de criterios de evaluación. Los autores identifican como factores facilitadores la
formación continua del profesorado, el acceso a infraestructura tecnológica adecuada y el
apoyo institucional sostenido.
Por su parte, Madrigal-Sierra et al. (2025) analizan específicamente la integración de recursos
digitales en contextos educativos con limitaciones de conectividad y equipamiento, situación
prevalente en muchas instituciones latinoamericanas. Proponen estrategias como el desarrollo
de recursos que funcionen offline, el uso de dispositivos móviles personales de los estudiantes
y la creación de repositorios locales de materiales educativos. Sus descubrimientos subrayan la
importancia de adaptar las propuestas tecnológicas a las realidades contextuales específicas.
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Síntesis de tendencias identificadas
El análisis integrado del corpus documental permite identificar tendencias convergentes:
1. Virtualización progresiva: movimiento hacia digitalización de experiencias de
laboratorio, sin pretender sustituir completamente la experimentación presencial sino
complementarla estratégicamente.
2. Énfasis en la interactividad: reconocimiento de que los recursos digitales más
efectivos son aquellos que permiten manipulación activa de variables y observación
inmediata de consecuencias.
3. Personalización del aprendizaje: diseño de recursos que permiten ajustar ritmos,
niveles de dificultad y rutas de aprendizaje según necesidades individuales.
4. Integración multimodal: combinación de diferentes tipos de representaciones
(simbólicas, gráficas, animadas, moleculares) para facilitar comprensión desde
múltiples perspectivas.
5. Fundamentación pedagógica explícita: alejamiento de aproximaciones meramente
tecnologicistas hacia propuestas que articulan recursos digitales con teorías del
aprendizaje y estrategias didácticas específicas.
DISCUSIÓN
Los resultados del análisis documental revelan un panorama complejo pero prometedor
respecto a la enseñanza de curvas de titulación ácido-base mediante recursos digitales
interactivos. Esta sección interpreta los descubrimientos a la luz de teorías del aprendizaje,
establece comparaciones con estudios previos y culmina con el diseño de una propuesta
didáctica integral.
Interpretación desde marcos teóricos del aprendizaje
La convergencia identificada en la literatura hacia enfoques interactivos y multimodales
encuentra sólido sustento en la teoría cognitiva del aprendizaje multimedia de Mayer. Esta
teoría postula que el aprendizaje significativo ocurre cuando los estudiantes construyen
conexiones entre representaciones verbales y visuales de la información, procesándolas
activamente en canales cognitivos separados pero interconectados. Los recursos digitales
analizados que integran simulaciones dinámicas, representaciones moleculares animadas y
gráficos de curvas de titulación en tiempo real ejemplifican aplicaciones concretas de estos
principios.
Desde la perspectiva del constructivismo, particularmente en su vertiente social, los
descubrimientos respaldan la noción de que el aprendizaje se potencia cuando los estudiantes
pueden manipular activamente objetos de conocimiento y observar consecuencias inmediatas
de sus acciones. Los laboratorios virtuales y simulaciones analizados funcionan como
"micromundos" donde los estudiantes experimentan sin las restricciones de tiempo, costo y
seguridad propias de laboratorios físicos, facilitando ciclos iterativos de hipótesis-
experimentación-reflexión que caracterizan el pensamiento científico auténtico.
La teoría de la carga cognitiva ofrece explicaciones sobre por qué ciertos diseños de recursos
digitales resultan más efectivos que otros. Los trabajos que enfatizan la usabilidad intuitiva, la
secuenciación progresiva de complejidad y la integración cuidadosa de diferentes modalidades
representacionales reconocen implícitamente la limitada capacidad de la memoria de trabajo
humana. Cuando los recursos digitales están mal diseñados, generan carga cognitiva
extrínseca que interfiere con el procesamiento de contenido sustantivo, reduciendo su
efectividad pedagógica.
Comparación con estudios previos y aportaciones originales
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La literatura analizada confirma y extiende descubrimientos de investigaciones previas sobre
dificultades de aprendizaje en química. Las concepciones alternativas identificadas por Raviolo
y Farré respecto a titulaciones ácido-base se alinean con obstáculos epistemológicos
documentados en estudios anteriores sobre equilibrio químico y pH. No obstante, las
propuestas contemporáneas van más allá del diagnóstico para ofrecer secuencias didácticas
específicas fundamentadas en el uso estratégico de tecnología.
La evolución temporal observable en el corpus documental refleja el paso de enfoques
centrados en el software como herramienta aislada hacia propuestas que integran múltiples
recursos digitales en ecosistemas de aprendizaje coherentes. Los trabajos más recientes
(2022-2025) presentan mayor sofisticación en el diseño instruccional, incorporando elementos
de personalización, gamificación y retroalimentación adaptativa ausentes en propuestas
anteriores (2014-2017).
Resulta particularmente relevante la atención creciente a consideraciones contextuales y de
equidad. Los estudios latinoamericanos incluidos en el análisis abordan explícitamente
limitaciones de infraestructura, conectividad y recursos que caracterizan muchas instituciones
educativas de la región, proponiendo alternativas viables que no presuponen condiciones
tecnológicas ideales. Esta sensibilidad contextual contrasta con literatura anglosajona que
frecuentemente asume disponibilidad universal de recursos tecnológicos avanzados.
Implicaciones pedagógicas y didácticas
Los descubrimientos tienen múltiples implicaciones para la práctica docente. En primera
instancia, evidencian que la integración efectiva de recursos digitales demanda competencias
docentes específicas que trascienden el mero manejo técnico de herramientas. Los profesores
requieren desarrollar criterios para seleccionar recursos apropiados, diseñar secuencias
didácticas que los integren coherentemente y crear ambientes de aprendizaje que promuevan
uso reflexivo de la tecnología.
En segunda instancia, los resultados sugieren que los recursos digitales ofrecen ventajas
específicas para abordar las dificultades tradicionales en la enseñanza de titulaciones ácido-
base. La posibilidad de manipular variables sistemáticamente, observar cambios dinámicos en
representaciones múltiples y recibir retroalimentación inmediata facilita la construcción de
modelos mentales precisos sobre los procesos involucrados. Sin embargo, estas ventajas solo
se materializan cuando los recursos están bien diseñados y se emplean dentro de marcos
pedagógicos apropiados.
En tercera instancia, emerge la necesidad de equilibrio entre virtualización y experimentación
presencial. Si bien los laboratorios virtuales ofrecen múltiples beneficios, no pueden sustituir
completamente la experiencia sensorial directa, el desarrollo de habilidades manipulativas y la
comprensión de aspectos procedimentales que solo se adquieren en laboratorios físicos. La
literatura analizada sugiere que los enfoques híbridos que combinan estratégicamente ambas
modalidades generan resultados superiores a implementaciones exclusivamente virtuales o
presenciales.
Diseño de la propuesta didáctica integral
A partir del análisis realizado se presenta una propuesta didáctica estructurada en tres fases
progresivas que integran recursos digitales interactivos con estrategias pedagógicas
específicas.
Fase 1: Exploración conceptual y construcción de fundamentos
Objetivo: Desarrollar comprensión conceptual de los principios químicos subyacentes a las
titulaciones ácido-base.
Esta fase inicial se centra en asegurar que los estudiantes posean los conocimientos previos
necesarios. Se propone el uso de simulaciones interactivas que permitan explorar conceptos de
pH, constantes de disociación y equilibrio químico mediante manipulación de variables en
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entornos simplificados. Los estudiantes trabajan con casos idealizados (ácidos monopróticos
fuertes, bases fuertes) que facilitan la comprensión de relaciones fundamentales.
Actividades específicas incluyen: (a) exploración guiada de simuladores de pH que visualicen
concentraciones de iones mediante representaciones moleculares dinámicas; (b) resolución de
problemas conceptuales usando plataformas digitales con retroalimentación inmediata; (c)
construcción colaborativa de mapas conceptuales digitales que articulen los conceptos
fundamentales; y (d) discusiones en foros virtuales donde los estudiantes expliquen fenómenos
observados en las simulaciones.
Los recursos digitales recomendados para esta fase deben cumplir criterios de simplicidad
visual, navegación intuitiva y énfasis en la comprensión cualitativa antes que en cálculos
numéricos complejos. Se sugiere el uso de plataformas de acceso libre como PhET Interactive
Simulations o recursos equivalentes que permitan trabajo autónomo y exploración sin
restricciones.
Fase 2: Experimentación virtual y análisis de curvas
Objetivo: Desarrollar habilidades para ejecutar titulaciones, registrar datos y construir e
interpretar curvas de titulación.
En esta fase intermedia los estudiantes trabajan con laboratorios virtuales que replican
fielmente los procedimientos experimentales de titulaciones ácido-base. Se introduce
complejidad progresiva, avanzando desde sistemas simples (ácido fuerte - base fuerte) hacia
situaciones más desafiantes (ácidos débiles, sistemas polipróticos, soluciones amortiguadoras).
Actividades específicas comprenden: (a) ejecución de titulaciones virtuales completas con
diferentes combinaciones de reactivos, registrando datos de pH versus volumen de valorante;
(b) construcción digital de curvas de titulación a partir de datos generados, con herramientas de
graficación que permitan análisis visual detallado; (c) comparación sistemática de curvas
obtenidas con diferentes condiciones experimentales, identificando patrones y relaciones; (d)
resolución de casos problema que demanden predicción de formas de curvas basándose en
características de los reactivos; y (e) análisis de errores comunes mediante simulación de
condiciones experimentales no ideales.
Los laboratorios virtuales empleados deben incorporar elementos de realismo procedimental,
incluyendo etapas de preparación de soluciones, calibración de equipos y registro sistemático
de observaciones. Se recomienda integrar mecánicas de gamificación como sistemas de logros
por precisión experimental, desafíos temporales para optimizar procedimientos y rankings
colaborativos que promuevan motivación intrínseca sin generar competencia destructiva.
Fase 3: Aplicación contextualizada y transferencia
Objetivo: Aplicar conocimientos y habilidades desarrolladas a situaciones reales y problemas
auténticos de química analítica.
La fase terminal enfatiza la transferencia de aprendizajes a contextos auténticos. Los
estudiantes enfrentan problemas abiertos que demandan integración de conocimientos
conceptuales, habilidades procedimentales y razonamiento analítico.
Actividades específicas incluyen: (a) proyectos de análisis químico simulado de muestras
reales (determinación de acidez en alimentos, análisis de calidad de agua, control de calidad
farmacéutica) utilizando datos de titulaciones virtuales; (b) diseño de protocolos de titulación
para resolver problemas específicos, justificando elecciones metodológicas; (c) interpretación
de datos reales de titulaciones reportadas en literatura científica, relacionando características
de las curvas con propiedades químicas de los sistemas analizados; (d) creación de recursos
educativos digitales (tutoriales, videos explicativos, infografías interactivas) donde los
estudiantes enseñen a otros sobre aspectos específicos de las titulaciones; y (e) realización de
titulaciones presenciales en laboratorio físico, comparando resultados con predicciones
derivadas de trabajo virtual previo.
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Propuesta didáctica para la enseñanza de curvas de titulación ácido-base utilizando recursos digitales interactivos
Teaching proposal for teaching acid-base titration curves using interactive digital resources
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Adriana Eugenia Barahona-Ibarra
Sonia Amparo Gómez-Gómez
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Esta fase culminante promueve el desarrollo de competencias científicas integrales, incluyendo
pensamiento crítico, resolución de problemas complejos, comunicación científica y trabajo
colaborativo. La alternancia entre trabajo virtual y presencial permite aprovechar fortalezas de
cada modalidad: el entorno virtual ofrece oportunidades ilimitadas de práctica y exploración,
mientras el laboratorio físico proporciona experiencia auténtica con materiales, equipos y
protocolos reales.
Elementos transversales de la propuesta
La propuesta integra elementos transversales que operan en las tres fases:
1. Evaluación formativa continua: uso de analíticas de aprendizaje generadas por
plataformas digitales para monitorear progreso estudiantil, identificar dificultades
emergentes y proporcionar retroalimentación personalizada.
2. Diferenciación pedagógica: oferta de recursos con diferentes niveles de complejidad,
permitiendo que estudiantes con distintos ritmos y estilos de aprendizaje encuentren
desafíos apropiados.
3. Colaboración mediada por tecnología: uso de foros, documentos colaborativos y
espacios virtuales de discusión para promover aprendizaje social y construcción
compartida de conocimiento.
4. Reflexión metacognitiva: incorporación de actividades que promuevan autoconciencia
sobre procesos de aprendizaje propios, dificultades enfrentadas y estrategias
empleadas para superarlas.
5. Conexión con contextos reales: vinculación sistemática del contenido académico con
aplicaciones prácticas en industria, investigación y vida cotidiana, promoviendo
valoración de la relevancia del conocimiento químico.
Consideraciones para la implementación
La implementación exitosa de esta propuesta requiere condiciones facilitadoras: (a) acceso a
infraestructura tecnológica mínima (computadoras o dispositivos móviles, conectividad
suficiente); (b) formación docente en uso pedagógico de recursos digitales y principios de
diseño instruccional; (c) tiempo curricular adecuado que permita desarrollo de las tres fases sin
presiones excesivas; (d) cultura institucional que valore innovación pedagógica y proporcione
apoyo para experimentación docente; y (e) mecanismos de evaluación institucional que
reconozcan aprendizajes desarrollados mediante metodologías no tradicionales.
En contextos con limitaciones tecnológicas se recomienda adaptación mediante: (a) uso de
recursos que funcionen offline o con conectividad intermitente; (b) trabajo en grupos
compartiendo dispositivos; (c) alternancia entre actividades digitales realizadas en espacios
equipados (laboratorios de cómputo) y actividades no digitales desarrolladas en aulas
convencionales; y (d) selección de recursos de bajo requerimiento técnico que funcionen en
equipos modestos.
Prospectiva y líneas futuras
La propuesta presentada constituye un punto de partida que requiere validación empírica
mediante estudios de implementación en contextos reales. Futuras investigaciones deberían:
(a) evaluar la efectividad de la propuesta mediante diseños cuasiexperimentales que comparen
resultados de aprendizaje con metodologías tradicionales; (b) analizar percepciones y
experiencias de estudiantes y docentes durante la implementación; (c) identificar factores
contextuales que facilitan u obstaculizan la aplicación de la propuesta; (d) estudiar
sostenibilidad de las innovaciones a mediano y largo plazo; y (e) explorar posibilidades de
transferencia de los principios de la propuesta a otros contenidos de la química analítica.
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El campo emergente de la analítica del aprendizaje ofrece posibilidades prometedoras para
investigación futura. Los datos generados por plataformas digitales podrían analizarse
mediante técnicas de minería de datos para identificar patrones en trayectorias de aprendizaje,
predecir dificultades antes de que se manifiesten en evaluaciones sumativas y proporcionar
retroalimentación adaptativa personalizada automática.
La integración de inteligencia artificial y aprendizaje automático en recursos educativos digitales
abre horizontes para tutorización inteligente que ajuste dinámicamente niveles de dificultad,
ofrezca explicaciones personalizadas según errores específicos cometidos y sugiera
actividades complementarias basadas en perfiles de aprendizaje individuales. Sin embargo,
estas innovaciones tecnológicas deben siempre subordinarse a propósitos pedagógicos claros
y fundamentarse en comprensión profunda de procesos cognitivos involucrados en el
aprendizaje de química.
CONCLUSION
Se diseñó una propuesta didáctica fundamentada para la enseñanza de curvas de titulación
ácido-base mediante recursos digitales interactivos, superando enfoques meramente
tecnologicistas al reconocer la tecnología como medio articulado con estrategias pedagógicas
específicas. El análisis documental evidenció tendencias convergentes hacia virtualización
progresiva de experiencias de laboratorio, énfasis en interactividad significativa y
fundamentación pedagógica explícita, que reflejaron la maduración del campo. La propuesta
resultante integró elementos de gamificación, laboratorios virtuales, simulaciones interactivas y
herramientas de análisis de datos, sustentados en teorías cognitivistas y constructivistas del
aprendizaje, que promovieron construcción activa de conocimiento, desarrollo de habilidades
procedimentales y formación de competencias científicas integrales.
La estructura modular contempló tres fases progresivas que condujeron desde exploración
conceptual inicial hasta aplicación contextualizada en situaciones auténticas, permitiendo
adaptación a diferentes contextos educativos, niveles de formación y disponibilidades
tecnológicas. Las implicaciones prácticas incluyeron orientaciones concretas para docentes de
química interesados en innovar sus prácticas mediante integración de recursos digitales,
ofreciendo guía estructurada implementable total o parcialmente según condiciones
específicas. Las limitaciones inherentes a su naturaleza documental señalaron la necesidad de
investigaciones empíricas que validen la efectividad de la propuesta mediante
implementaciones controladas, evaluando impacto en aprendizaje conceptual, desarrollo de
habilidades procedimentales, actitudes hacia la química y capacidad de transferencia a
situaciones novedosas.
FINANCIAMIENTO
No monetario
CONFLICTO DE INTERÉS
No existe conflicto de interés con personas o instituciones ligadas a la investigación.
AGRADECIMIENTOS
A los maestros dedicados a la enseñanza de la ciencia.
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