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EL MODELO TPACK EN LA ENSEÑANZA DE
ESTEQUIOMETRÍA QUÍMICA
THE TPACK MODEL IN THE TEACHING OF CHEMICAL
STOICHIOMETRY
Recibido: 18/07/2024 - Aceptado: 15/01/2025
Fraklin Ernesto López Cevallos
Universidad Politécnica Estatal del Carchi
Posgrado
Magíster en Educación, Tecnología e Innovación
Universidad Politécnica Estatal del Carchi
franklin.lopez@upec.edu.ec
https://orcid.org/0000-0003-3709-2802
Fabián Laureano Tulcán Benavides
Universidad Politécnica Estatal del Carchi
Posgrado
Magíster en Educación, Tecnología e Innovación
Universidad Politécnica Estatal del Carchi
fabian.tulcan@upec.edu.ec
https://orcid.org/0009-0001-7108-5553
Samuel Lascano Rivera
Universidad Politécnica Estatal del Carchi
Posgrado
Magíster en Ingeniería de Software
Universidad Técnica del Norte
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López, F., Tulcán, F., & Lascano, S. (febrero, 2025). El modelo TPACK en la enseñanza de estequiometría Química. Sathiri, 9 – 18 https://doi.org/10.32645/13906925.1349
samuel.lascano@upec.edu.ec
https://orcid.org/0000-0001-5967-6441
López, F., Tulcán, F., & Lascano, S. (febrero, 2025). El modelo TPACK en la
enseñanza de estequiometría Química. Sathiri, 9 – 18 https://doi.
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Resumen
La educación contemporánea integra las tecnologías de la información y comunicación en el
proceso pedagógico, una alternativa para integrar estos aspectos es el modelo de Conocimiento
tecnológico, pedagógico y de contenido. El presente estudio tuvo como objetivo proponer el uso de
TPACK en la enseñanza de la estequiometría Química a estudiantes de segundo año de Bachillerato
en la Unidad Educativa Tulcán. Se abordó el modelo TPACK, sus componentes y los parámetros
involucrados en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la Química. Se utilizó un diseño cuasi
experimental con un enfoque cualitativo, de tipo exploratorio, correlacional y transversal. Se contó
con un grupo experimental de 28 estudiantes y un grupo de control de 24. Se aplicó un pretest y
un postest, para analizar las diferencias estadísticamente signicativas al emplear el modelo en la
enseñanza. Se empleó instrumentos validados a nivel cuantitativo mediante el coeciente Alfa de
Cronbach y a nivel cualitativo con la opinión de expertos en educación y tecnología. Los resultados
evidenciaron que el uso del modelo TPACK llevó a mejoras en el rendimiento de los educandos,
con un valor de signicancia bilateral, inferior al nivel de signicancia de 0,05 (alfa). Se generó una
propuesta basada en el uso de herramientas tecnológicas para la enseñanza de la estequiometría
Química. Se sugiere la posibilidad de replicar este enfoque en un mayor número de temáticas de
Química u otras asignaturas en el futuro.
Palabras clave: Modelo TPACK, TIC, Enseñanza, Aprendizaje, Zona de Desarrollo Próximo,
Estequiometría.
Abstract
Contemporary education integrates information and communication technologies in the pedagogical
process; an alternative to integrate these aspects is the technological, pedagogical and content
knowledge model. The objective of this study was to propose the use of TPACK in teaching Chemical
stoichiometry to second-year high school students at the Tulcán Educational Unit. The TPACK model,
its components and the parameters involved in the teaching-learning process of Chemistry were
addressed. A quasi-experimental design was used with a quantitative, exploratory, correlational and
transversal approach. There was an experimental group of 28 students and a control group of 24. A
pretest and a posttest were applied to analyze the statistically signicant dierences when using the
model in teaching. Validated instruments were used at a quantitative level using Cronbach’s Alpha
coecient and at a qualitative level with the opinion of experts in education and technology. The
results showed that the use of the TPACK model led to improvements in student performance, with
a bilateral signicance, lower than the signicance level of 0.05 (alpha). A proposal was generated
based on the use of technological tools for teaching Chemical stoichiometry. The possibility of
replicating this approach in a greater number of Chemistry topics or other subjects in the future is
suggested.
Keywords: TPACK Model, Teaching, Learning, Zone of Proximal Development, Stoichiometry.
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Introducción
La enseñanza de Química de forma tradicional es decir por medio de clases magistrales ha
conllevado a que los estudiantes pierdan el interés en su aprendizaje, como lo señala Coro (2022)
el “63% de estudiantes creen que la materia de Química es muy compleja” y el 49% de estudiantes
consideran que la falta de estrategias pedagógicas disminuye su nivel académico.
En la mayor parte de América Latina el profesor ingresa al aula, imparte sus conocimientos
en la pizarra y luego comparte ejercicios, esperando que sea resueltos por el estudiante, cuando
se ha demostrado que lo imperativo es un debate constante entre el docente y profesor, como
fuera la escuela socrática, de forma que se generen pensadores con la capacidad de sustentar
problemáticas de la vida real y no sólo dentro del aula, pasando del modelo educativo tradicional
al nuevo o incluso al contemporáneo en donde se busca el aprendizaje del alumno auxiliado por el
docente y mediado por la tecnología bien manejada (De La Luz y Granillo, 2021).
Un punto para considerar es que hoy se enseña a una generación denominada “nativos
digitales”, puesto que han crecido inmersos en nuevas tecnologías, conviviendo en todo momento
con teléfonos inteligentes, videojuegos, el internet y sus herramientas. Se caracterizan por el hecho
de manejar con uidez distintos aplicativos de audio, video, edición de fotografía, presentaciones
multimedia entre otros. Son personas que realizan varias actividades al mismo tiempo y gustan del
juego ante el trabajo serio; su psicología se ha desarrollado sobre el entorno tecnológico (Romero
et al., 2022).
En gran parte la educación contemporánea emplea el Enfoque Constructivista que es una
interacción en donde docente junto a estudiante llegan a un producto nal a través del diálogo y
discusión. El modelo se basa en que los individuos construyen su propia comprensión del mundo
en base a la información que acumula y cómo la relaciona con su experiencia previa, enlazada
directamente con el contexto social que le rodea, conllevando un efecto en su aprendizaje. Se
desarrolló tomando como base la teoría congnitivista y social de referenres como Piaget, Vygotsky,
Bruner, Bandura, entre otros (Lema, 2021).
Una idea errónea de este enfoque es la de considerar que se debe permitir el aprendizaje de
los estudiantes a su propio ritmo, sin que el docente se involucre en el proceso y solo facilite material
para que el educando establezca conclusiones, es decir construya su conocimiento solo; situación
que dista del verdadero planteamiento que busca un intercambio de criterios docente-estudiante a
n de llegar a una revisión de los contenidos y lograr un aprendizaje signicativo (Ortiz, 2015).
La tecnología es una herramienta que mejora la calidad educativa y optimiza el aprendizaje,
situación que no es ajena para la enseñanza de Química y así también lo visualiza el Ministerio de
Educación a través de “La Agenda Educativa Digital 2021-2025” con sus lineamientos como son el
dotar de conectividad a todas las instituciones de educación pública del país, elaborar prácticas
pedagógicas innovadoras con uso de tecnología, desarrollar competencias digitales en los
docentes, compartir con la sociedad los avances y logros obtenidos, construir una infraestructura
de innovación en educación digital y proteger la producción intelectual digital que se convierte en
una oportunidad de mejora para la Unidad Educativa Tulcán, institución educativa en donde se
ejecutó la presente investigación (Ministerio de Educación y Cultura, 2021).
La pandemia causada por la COVID-19, llevó a que se acelere el uso de tecnología educativa;
docentes además de estudiantes se adaptaron al aprendizaje virtual y sus benecios como son
el uso de aplicativos o plataformas virtuales. Al retornar a la presencialidad se ha tratado de no
dejar de lado el uso de TIC, pero en la educación pública a nivel regional persisten dos desafíos
importantes por cubrir con relación a implementar tecnológica a nivel educativo tal como ya lo
señalaran Lugo y Brito (2015). Especícamente el tema de conectividad y el acompañamiento a los
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procesos de cambio en las instituciones educativas, que guardan relación directa en la mejora de
los aprendizajes de niños, niñas y jóvenes.
Al pretender enseñar con el empleo de tecnología, surgen distintas alternativas, entre ellas
el modelo TPACK, desarrollado en base al trabajo llevado a cabo por Shulman, en donde buscaba
describir la relación entre la tecnología educativa y la interacción de pedagogía, conocimiento,
tecnología (PCK). El modelo puede considerarse como una herramienta que facilita al docente
el desarrollo de actividades a través del empleo de TIC, determinando el mejor momento para
emplearlas, además de poseer un conocimiento pedagógico de cómo enseñar de manera ecaz y
desde luego dominar la disciplina a impartir (Cabero et al., 2015).
Así el integrar el modelo TPACK (conocimiento tecnológico, pedagógico y de contenido por
sus siglas en inglés) en la enseñanza de la Química es factible, pues se reúnen elementos como
recursos, evaluación y metodología, beneciando en primer lugar a los estudiantes con mayor
capacidad de reexión ante los nuevos conocimientos, gusto y predisposición por aprender. En
segundo lugar, a los docentes en el desarrollo de sus competencias digitales, quienes además ya
han asumido la importancia de la enseñanza junto a la tecnología y nalmente a la unidad educativa
con una mejora en la calidad pedagógica.
Se debe comprender que los contextos de aprendizaje son variados, reriéndose a las
condiciones socioeconómicas de las instituciones educativas o a las políticas de accesibilidad
a páginas web, ello conduce a que el docente emplee estrategias oportunas para cada tipo de
entorno siendo exible y pragmático, pues el éxito del modelo en sistemas educativos europeos y
norteamericanos, ha planteado el comprobar si es aplicable en sistemas latinoamericanos. Lo antes
descrito hace que se pueda simplicar soluciones o fracasos al emplear TPACK en la enseñanza,
mas, se ha de notar que el enseñar con tecnología no es sencillo pues como ya se describió, la
disciplina, pedagogía, tecnología y los contextos de enseñanza-aprendizaje tienen roles individuales
e interrelacionados (Koehler et al., 2015).
El desarrollo de esta investigación se justica ya que como se ha descrito no solo mejora
la calidad educativa y facilita un aprendizaje inclusivo y accesible, sino que también prepara a los
educandos para hacer frente a los retos del mercado laboral moderno, contribuyendo directamente
a la consecución de los objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) 4 Y 8, pues fomenta la educación
de calidad y el crecimiento económico sostenible. Razones por las que se evaluó los benecios
sobre el rendimiento académico al integrar un modelo TPACK en la enseñanza de Química en los
estudiantes de segundo año de Bachillerato de la Unidad Educativa Tulcán.
Materiales y métodos
Se desarrolló un trabajo bajo enfoque cuantitativo empleando pruebas estructuradas para tomar
información sobre el nivel de conocimientos de los educandos, antes y después de la aplicación del
modelo TPACK, evaluando su modicación a través del software estadístico SPSS.
Tipo de investigación.–Se trata de una investigación de tipo exploratoria, ya que se estudió un tema
poco analizado en el medio. Se alinea también a un trabajo de tipo documental, al haber recurrido a
fuentes bibliográcas de información como son tesis, artículos cientícos para consolidar el marco
teórico.
Es también un trabajo de campo, al haberse desarrollado en una situación realista. Se trata
de una investigación correlacional ya que relaciona la variable independiente que es el uso del
modelo TPACK y la variable dependiente que corresponde a la enseñanza de la Química. Finalmente
es un trabajo de tipo transversal por se ejecutó un pre y post test, a n de establecer los efectos del
modelo TPACK en la enseñanza de la Química (Hernández et al., 2014).
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Sitio experimental.–La investigación se desarrolló en la Unidad Educativa Tulcán, de la ciudad de
Tulcán provincia del Carchi. Se contó con una población de 52 estudiantes, divididos en un grupo
control de 24 estudiantes y un experimental de 28 alumnos. Se empleó toda la población disponible
porque el número es menor a 300 individuos, lo que conlleva a no tener representatividad del grupo.
Procedimiento experimental. – Se evaluó la conformidad con el modelo TPACK y el nivel de
aprendizaje de los estudiantes de segundo año de bachillerato de la unidad educativa Tulcán, en la
introducción al tema de estequiometría de la materia de Química.
Mediciones experimentales. – Se empleó un grupo de cincuenta y dos estudiantes divididos en un
grupo control de veinticuatro estudiantes y un experimental de veintiocho alumnos.
Se desarrolló una preprueba a n de conocer la situación inicial de conocimientos de los
estudiantes y luego de la aplicación del TPACK (solo en el grupo experimental) se ejecutó una post
prueba para analizar los cambios de rendimiento académico en la población, notando que cada test
empleó su respectivo cuestionario.
Cada instrumento contó con la respectiva vericación de validez. Para esto, en el caso del
test y encuesta se recurrió a expertos con cuarto nivel de formación en el área de la Educación y
Tecnología, quienes brindaron su contingente y respectiva aprobación del instrumento. Además,
para la encuesta se realizó una validación cuantitativa empleando Alfa de Cronbach (0,862).
El principal recurso didáctico empleado fue eligió la plataforma de la web 2.0 “Mil Aulas”
basada en Moodle, en donde se compartió contenido académico, tareas y se utilizaron herramientas
web adicionales como EducaPlay y Kahoot.
Análisis estadístico.–Se aplicó una encuesta al grupo experimental, a n de conocer las opiniones
de los estudiantes sobre la enseñanza de Química usando el modelo TPACK. Para el análisis de los
datos recogidos se usó el software (SPSS) que permitió comparar los resultados obtenidos en cada
prueba y llevar los mismos a representaciones de grácos estadísticos.
El análisis estadístico se desarrolló empleando un análisis de varianzas mediante la prueba
de Levene y T de Student, a n de aceptar o rechazar la hipótesis alternativa, que considera
que al usar el modelo TPACK, habrá rendimiento académico con diferencias estadísticamente
signicativas en estudiantes de segundo año de Bachillerato de la Unidad Educativa Tulcán, en el
tema de estequiometría Química.
Resultados y discusión
La encuesta aplicada a los estudiantes del grupo experimental para conocer su satisfacción con
el modelo usado muestra (Figura 1.) que, de un total de 23 estudiantes, en promedio 9 a 10 de ellos
indican estar “totalmente de acuerdo” o “de acuerdo” respectivamente. Es importante destacar
que en las preguntas 2, 11,12 y 13, que se reeren a la enseñanza de la Química, se presenta un
número considerable de alumnos indecisos por lo que podría necesitarse una mayor atención o
aclaración, además que ningún estudiante mostró estar en total desacuerdo.
Según la gráca, se interpreta que el uso de tecnología en la enseñanza de Química, con
enfoque en el modelo TPACK, fue receptada de manera positiva por la mayoría de los alumnos,
alineándose con lo descrito por Carvajal (2020) en donde destaca la importancia de la motivación
de los estudiantes en el desarrollo de las actividades, mismas que se diseñaron con el objetivo de
ampliar su zona de desarrollo próximo de manera ecaz. Así también Lema (2021) estableció que
el 60% de los discentes piensan que el uso de tecnología inuye de manera efectiva en su proceso
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de aprendizaje ya que se encuentran interesados en el empleo de recursos tecnológicos que les
permitan plasmar sus ideas y conocimientos sin mayor dicultad.
Figura 1.
Líneas de tendencias, encuesta a grupo experimental
La tabla 1. presenta las calicaciones de los grupos control y experimental en el postest,
obteniendo como promedio 3.69 y 5.87 respectivamente, es decir que el puntaje es superior en el
grupo al cual se aplicó la metodología TPACK en la enseñanza de la Química, sin embargo, se busca
analizar si dicha diferencia es estadísticamente signicativa y ante esto, se desarrolla un análisis
Tstudent.
Tabla 1.
Estadísticas del Grupo
Curso_Evaluado N Media
Desviación
estándar
Media de error
estándar
Promedios_Postest
Control 24 3,6979 1,48357 ,30283
Experimental 28 5,8750 2,08222 ,39350
La tabla 2. presenta los resultados para la prueba de Levene y T. En el primer caso se obtuvo
una signicancia de 0,078 siendo mayor al de α que tiene un valor de 0,05, determinando que las
varianzas son iguales, por lo que se considera la la superior para el análisis de estadígrafo T.
La signicancia bilateral es un valor menor que el de alfa (0,05), por lo que se rechazó la
hipótesis nula y se acepta la alternativa, que establece que “con el empleo de un modelo TPACK,
si hay mejoras estadísticamente signicativas de la enseñanza de estudiantes de segundo año de
Bachillerato de la Unidad Educativa Tulcán, en el tema de estequiometría Química, durante el año
lectivo 2022-2023”.
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Tabla 2.
Prueba T en muestras independientes
Prueba de Levene
de igualdad de
varianzas
Prueba t para la igualdad de medias
F Sig. t gl
Sig.
(bilateral)
Diferencia de
medias
Se asumen
varianzas
iguales
3,236 0,078 -4,274 50 0,000 -2,17708
Promedios_
Postest
No se asumen
varianzas
iguales
-4,385 48,487 0,000 -2,17708
El componente del modelo TPACK referente al Conocimiento Tecnológico estuvo mediado
por la plataforma “Mil Aulas” basada en Moodle, lo que rearma la necesidad de que los docentes
adquieran competencias digitales tal como lo destaca Sumba (2020) y que se corrobora con el trabajo
de Mejía (2020) en donde se determinó que docentes maniestan tener un dominio de programas
informáticos para desarrollar las clases en un 66,67% de los casos y que los mismos están buscando
información constantemente en software especializados para su empelo pedagógico. En la misma
línea, estudios como el de Becerril y Mendoza (2022) establecen la importancia de una plataforma
base para desarrollar la aplicación del modelo, en cuyo caso fue usando Microsoft Teams.
El Conocimiento Pedagógico usa una sección de aprendizaje activo, ya que los estudiantes
deben trabajar en equipo, observar videos o leer texto sobre la temática previo a la clase. Lo que,
al ser evaluado con el postest concuerda con lo obtenido por Becerril y Mendoza (2022), quienes
demostraron que el modelo TPACK mejoró el aprendizaje de Química en estudiantes de Bachillerato.
Un aporte similar proviene del trabajo de Gusau (2020) al mencionar que el empleo de tecnologías
innovadoras integrados a la enseñanza y aprendizaje de química, conuyen en mejor comprensión
de las estructuras moleculares y en una comprensión simple de estructuras y propiedades,
además de que la interacción entre estudiantes y de ellos con el docente fortalece la asimilación
de conceptos, teniendo como opción de metodologías la instrucción entre pares, reforzamiento
audiovisual y aprendizaje cooperativo.
El Conocimiento Tecnológico del Contenido y el Conocimiento Pedagógico del Contenido, se
centraron en emplear software que facilite el proceso de enseñanza, para lo que se usaron aplicativos
como Kahoot, EducaPlay, Baamboozle, apegándose a lo mencionado por Koehler et al. (2015) donde
se menciona que no hay un parámetro especíco para el uso de tecnología en educación, pero que
se debe buscar la creatividad e innovación.
Rima (2019) estableció que los estudiantes no han experimentado cambios en el aprendizaje
al usar tecnología, es decir que el éxito del proceso depende mucho del docente y su papel como
facilitador con un método adecuado a las características de cada estudiante, lo que conlleva a
enfatizar la necesidad de que los profesores deben fortalecer su conocimiento del contenido y
pedagógico, a través de la capacitación y experiencia.
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Conclusiones
El uso del modelo TPACK presenta benecios en cuanto a la participación activa, compromiso y
comprensión de los conceptos, además la buena apertura que ha tenido por parte de los educandos
conlleva a tomar el modelo como estrategia de enseñanza de estequiometría Química en estudiantes
de segundo año de Bachillerato General Unicado considerando el acceso tecnológico del que
disponen tanto en la unidad educativa como en sus hogares.
El uso de video, plataformas tecnológicas, trabajo colaborativo y foro empleadas en el estudio,
consideraron los componentes del modelo TPACK. Se basaron en un enfoque constructivista,
buscando la motivación de cada estudiante y su aprendizaje sólido, fortalecido con el uso de
metodologías activas como son el trabajo en equipo y la técnica de experiencia, conceptualización
y aplicación (ERCA).
Al aplicar el postest y la prueba estadística T Student, se demuestra el efecto del modelo en
el aprendizaje de los estudiantes, resultando que el grupo experimental obtiene un promedio mayor
en comparación al del grupo control.
Recomendaciones
El diseño de las actividades debe considerar el entorno y motivar al estudiante hacia la curiosidad
cientíca, desarrollando la capacidad de tomar información de fuentes vericadas, integrando las
TIC de manera positiva al proceso educativo.
Se recomienda aplicar la metodología en un mayor rango de tiempo y temática, permitiendo
que los estudiantes se familiaricen de mejor forma con la metodología y que el investigador tome
datos en mayor número, de forma que evalúe con mejor precisión el efecto del TPACK en el
aprendizaje de química.
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