Sistemas de actividades basada en Inteligencia Artificial para el desarrollo del pensamiento crítico en  
Ciencias Naturales en Educación Básica  
Vicente Patricio Torres Gualán  
Evander Miguel Campuzano Romero  
Elizabeth Esther Vergel Parejo  
Volumen: 17  
Número: Especial 3  
Año: 2025  
Recepción: 17/05/2025  
Aprobado: 18/08/2025  
Artículo original  
Sistemas de actividades basada en Inteligencia Artificial para el desarrollo del  
pensamiento crítico en Ciencias Naturales en Educación Básica  
Artificial Intelligence based activity systems for the development of critical thinking in  
Nature Sciences in Basic Education  
Vicente Patricio Torres Gualán1 (vptorresg@ube.edu.ec) (https://orcid.org/0009-0001-9534-  
4898)  
Evander Miguel Campuzano Romero2 (emcampuzanor@ube.edu.ec) (https://orcid.org/0009-  
0004-8557-2223)  
Elizabeth Esther Vergel Parejo3 (eevergelp@ube.edu.ec) (https://orcid.org/0009-0007-0178-  
5099)  
Resumen  
En un mundo donde la tecnología avanza rápidamente, la Inteligencia Artificial empieza a  
tener un papel importante también en la educación, especialmente en materias como  
Ciencias Naturales. Esta investigación nace con la intención de diseñar un conjunto de  
actividades didácticas que usen IA para ayudar a los estudiantes de séptimo año de  
Educación Básica a pensar de forma más crítica, analítica y reflexiva. El estudio se llevó a  
cabo en la Unidad Educativa El Vergel, con la participación de 32 estudiantes y 3 docentes,  
utilizando una metodología con enfoque cuantitativo que combinó encuestas, entrevistas y  
validación de expertos. Las actividades propuestas estuvieron centradas en dicho bloque,  
integrando herramientas como ChatGPT, Perplexity y videos narrados por IA. A través de  
ellas, los estudiantes investigaron la biodiversidad local, analizaron causas de extinción de  
especies y plantearon soluciones para proteger el medio ambiente. Todo esto con un  
enfoque constructivista que les permitió construir su aprendizaje con ayuda de recursos  
tecnológicos actuales. Los resultados presentan a los estudiantes más motivados,  
participaron activamente y demostraron un pensamiento más crítico al interactuar con las  
herramientas de IA. A pesar de esto, también se identificaron algunos retos, como la  
necesidad de mayor formación para los docentes en el uso de estas tecnologías y la falta de  
recursos en algunos casos.  
Palabras clave: inteligencia artificial, pensamiento crítico, Ciencias Naturales, educación  
básica.  
Abstract  
In a world where technology is advancing rapidly, artificial intelligence (AI) is beginning to play  
an important role in education as well, especially in subjects such as Natural Sciences. This  
research was born with the intention of designing a set of didactic activities that use AI to help  
seventh-grade Basic Education students think more critically, analytically, and reflectively.  
The study was conducted at Unidad Educativa El Vergel, with the participation of 32 students  
1 Docente investigador. Estudiante de Maestría en Educación Básica. Universidad Bolivariana del Ecuador. Durán, Ecuador.  
2 Docente Investigador. Estudiante de Maestría en Educación Básica. Universidad Bolivariana del Ecuador. Durán, Ecuador.  
3 Doctor en Educación. Docente Investigador. Universidad Bolivariana del Ecuador. Durán, Ecuador.  
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Sistemas de actividades basada en Inteligencia Artificial para el desarrollo del pensamiento crítico en  
Ciencias Naturales en Educación Básica  
Vicente Patricio Torres Gualán  
Evander Miguel Campuzano Romero  
Elizabeth Esther Vergel Parejo  
Volumen: 17  
Número: Especial 3  
Año: 2025  
Recepción: 17/05/2025  
Aprobado: 18/08/2025  
Artículo original  
and 3 teachers, using a quantitative approach that combined surveys, interviews, and expert  
validation. The research was guided by the following question: How can an activity system  
based on artificial intelligence contribute to the development of critical thinking in seventh-  
grade Basic Education students in the subject of Natural Sciences? In line with this question,  
the general objective was to design a system of didactic activities based on artificial  
intelligence that strengthens critical thinking in seventh-grade Basic Education students  
through inquiry, analysis, and the proposal of solutions within the curricular block  
“Ecosystems and their conservation.” The proposed activities were focused on this block,  
integrating tools such as ChatGPT, Perplexity, and AI-narrated videos. Through them,  
students researched local biodiversity, analyzed causes of species extinction, and proposed  
solutions to protect the environment. All of this was done with a constructivist approach that  
allowed them to build their learning with the help of current technological resources.The  
results showed that students were more motivated, participated actively, and demonstrated  
more critical thinking when interacting with AI tools. Despite this, some challenges were also  
identified, such as the need for more training for teachers in the use of these technologies  
and the lack of resources in some cases.  
Key words: artificial intelligence, critical thinking, Natural Sciences, basic education.  
Introducción  
En el contexto actual, marcado por una acelerada transformación digital, las tecnologías  
emergentes como la Inteligencia Artificial (IA) modifican profundamente la forma en que se  
enseña y aprende. Esta transformación no solo plantea retos, sino también grandes  
oportunidades para innovar en los procesos educativos, especialmente en áreas  
fundamentales como las Ciencias Naturales. En esta disciplina, el desarrollo del pensamiento  
crítico se convierte en una prioridad pedagógica, ya que permite a los estudiantes  
comprender profundamente los conceptos científicos, formular preguntas relevantes,  
interpretar datos y tomar decisiones informadas frente a los problemas del entorno.  
Las Ciencias Naturales ocupan un lugar estratégico en el currículo de Educación Básica en  
Ecuador, porque promueven el pensamiento científico, la curiosidad y el análisis del mundo  
natural desde una perspectiva investigativa. La comprensión de procesos biológicos, físicos y  
químicos requiere que los estudiantes no se limiten a memorizar información, sino que  
puedan construir explicaciones, evaluar hipótesis y aplicar conceptos de forma crítica. En  
este sentido, el pensamiento crítico es una competencia transversal que potencia la  
capacidad de los estudiantes para razonar con evidencia, contrastar ideas, identificar errores  
lógicos y generar soluciones fundamentadas.  
De acuerdo con Díaz (2024) la IA está transformando la investigación científica al ofrecer  
herramientas que permiten procesar grandes volúmenes de datos, identificar patrones y  
realizar predicciones con alta precisión, lo que no solo agiliza los procesos investigativos sino  
que también fomenta la innovación, sin embargo, es fundamental que los estudiantes  
aprendan a utilizarla de manera responsable y ética, considerando los impactos sociales que  
pueden generar sus resultados y contribuyendo así a un desarrollo científico que priorice el  
beneficio común y la solución de problemas reales.  
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Número: Especial 3  
Año: 2025  
Recepción: 17/05/2025  
Aprobado: 18/08/2025  
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Dentro del mismo tema, autores como Romaní y Macedo (2024) afirman que la integración  
de la IA en los entornos educativos no solo facilita procesos automáticos de aprendizaje, sino  
que además potencia el desarrollo del pensamiento crítico reflexivo en los estudiantes,  
demostrando una relación positiva y significativa entre ambos, donde aquellos con mayores  
niveles de pensamiento crítico interactúan de manera más efectiva y consciente con  
herramientas de IA, genera habilidades superiores para la toma de decisiones, resolución de  
problemas y análisis complejo, lo que reafirma la importancia de implementar sistemas de  
actividades basadas en inteligencia artificial como recurso didáctico para fortalecer el  
pensamiento crítico en áreas como las Ciencias Naturales dentro de la Educación Básica.  
De igual modo para Paucca et al (2025) se ha evidenciado que la inteligencia artificial,  
cuando es utilizada de manera adecuada en entornos educativos, favorece significativamente  
el desarrollo del pensamiento crítico en los estudiantes, pues les permite acceder y organizar  
información con mayor rapidez, lo que amplía su tiempo disponible para analizarla e  
interpretarla de manera profunda y reflexiva, demostrando así que la IA no solo actúa como  
herramienta tecnológica sino como un recurso que potencia la capacidad de análisis,  
evaluación y síntesis, habilidades esenciales en la formación académica y profesional.  
Del mismo modo Atencio-González et al (2024) afirman que herramientas de inteligencia  
artificial como ChatGPT no solo actúan como asistentes virtuales para la búsqueda de  
información o la generación de textos, sino que, utilizadas de manera pedagógica, fomentan  
el desarrollo del pensamiento crítico en los estudiantes, pues al ofrecer retroalimentación  
instantánea, promover la reflexión y plantear nuevos enfoques, contribuyen a que los  
estudiantes analicen, cuestionen y argumenten con mayor profundidad, convirtiéndose así en  
recursos viables para fortalecer habilidades cognitivas superiores, siempre que su uso se  
base en una ética educativa que priorice la formación integral y la autonomía intelectual de  
los aprendices.  
La inteligencia artificial, entendida como la capacidad de las máquinas para aprender de  
datos y tomar decisiones como los seres humanos, se ha convertido en una tecnología  
disruptiva con potencial para transformar los procesos de enseñanza y aprendizaje, sin  
embargo, su uso en educación genera preocupaciones relacionadas con la ética, la  
formación docente y la dependencia excesiva de los estudiantes, por lo que es indispensable  
promover políticas públicas, alfabetización digital y un manejo responsable que garantice su  
aprovechamiento real como herramienta educativa (Martínez-Márquez, 2025).  
La UNESCO, consciente de estas posibilidades, ha impulsado múltiples iniciativas orientadas  
al uso ético y centrado en el ser humano de la IA en la educación. En su Recomendación  
sobre la ética de la Inteligencia Artificial (2021), destaca la importancia de garantizar que  
estas tecnologías respeten los derechos humanos, la diversidad cultural y los principios de  
equidad e inclusión. La Guía para el uso de la IA generativa en la educación e investigación  
(2023) y el Consenso de Beijing sobre IA y Educación (2019) promueven una integración  
responsable de la IA, centrada en el aprendizaje profundo, la creatividad, el pensamiento  
crítico y el bienestar estudiantil.  
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Año: 2025  
Recepción: 17/05/2025  
Aprobado: 18/08/2025  
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Según Puche-Villalobos (2025) afirman que en un estudio realizado con 88 profesores se  
evidenció que más de la mitad de los docentes perciben que la IA mejora la calidad de la  
enseñanza y promueve el desarrollo del pensamiento crítico, al permitir la automatización de  
tareas, la personalización del aprendizaje y un acceso más eficiente a la información, lo cual  
facilita la organización y gestión del tiempo en los estudiantes, además de incentivar la  
innovación educativa.  
Mientras que una revisión sistemática reciente, que analizó más de 377 publicaciones  
indexadas en Scopus, evidenció que la IA se ha utilizado principalmente para diseñar  
sistemas de tutoría inteligentes, predecir riesgos de abandono escolar, crear plataformas  
interactivas y fortalecer la personalización del aprendizaje, permitiendo a estudiantes recibir  
recomendaciones y actividades ajustadas a sus necesidades individuales, con un crecimiento  
sostenido en publicaciones y aplicaciones desde el año 2010 hasta la actualidad (Bolaño-  
García y Duarte-Acosta, 2023).  
En el mismo contexto Carbonell-García et al (2023) afirma que la educación actual atraviesa  
transformaciones profundas impulsadas por la cuarta revolución industrial, destacándose la  
IA como uno de los principales agentes de cambio en la enseñanza y el aprendizaje.  
Diversos estudios describen que ha dejado de ser un concepto de ciencia ficción para  
convertirse en un recurso concreto y activo en la vida cotidiana y profesional de los  
individuos, generando impactos significativos en áreas como la salud, la economía y,  
especialmente, la educación.  
Particularmente en la escuela el Vergel, se evidencian que, en el proceso de enseñanza y  
aprendizaje prácticas docentes centradas en la exposición de contenidos, el uso mínimo de  
recursos digitales y la evaluación memorística. Este enfoque limita el desarrollo de  
habilidades científicas como la observación sistemática, la formulación de hipótesis, la  
indagación y la argumentación basada en evidencia. Además, los estudiantes muestran  
dificultades para interpretar fenómenos, relacionar causas y efectos, y aplicar conceptos  
aprendidos a contextos reales.  
Ante esta situación, surge la necesidad de transformar las estrategias pedagógicas  
tradicionales mediante la incorporación de herramientas tecnológicas que permitan fortalecer  
el pensamiento crítico y fomentar una verdadera cultura científica. De ahí que emerja una  
problemática asociada a ¿cómo puede un sistema de actividades basado en Inteligencia  
Artificial contribuir al desarrollo del pensamiento crítico en estudiantes de 7mo grado en la  
asignatura de Ciencias Naturales?  
Esta problemática se centra en la falta de una estrategia metodológica sólida y adaptativa  
que aproveche las capacidades de la IA para promover aprendizajes significativos y  
reflexivos. Frente a ello, se justifica la importancia de diseñar una propuesta que integre  
recursos digitales, simulaciones, análisis de datos e interacción con entornos virtuales, con el  
fin de mejorar la comprensión, el razonamiento y la capacidad de observación científica de  
los estudiantes.  
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Número: Especial 3  
Año: 2025  
Recepción: 17/05/2025  
Aprobado: 18/08/2025  
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En este marco, el objetivo de este artículo se orienta a diseñar un sistema de actividades  
didácticas basado en Inteligencia Artificial que fortalezca el pensamiento crítico en los  
estudiantes de 7mo grado en la asignatura de Ciencias Naturales.  
Materiales y métodos  
Conceptualización y operacionalización de las categorías o variables  
Las actividades con inteligencia artificial son aquellas tareas que los docentes planifican y las  
que con creadas con herramientas, plataformas o aplicaciones que funcionan con IA,  
buscando facilitar y mejorar la forma en que los estudiantes aprenden. Estas actividades  
permiten que cada estudiante avance según su ritmo y necesidades, ofrecen  
retroalimentación inmediata, simulan procesos o fenómenos que a veces no se pueden ver  
en clase y analizan información de manera rápida y profunda, algo que las tecnologías  
tradicionales no logran por completo (Sanabria y Regil-Vargas, 2024).  
Mientras que el pensamiento crítico es una habilidad mental que permite a las personas  
analizar con calma, reflexionar y evaluar la información que reciben, así como los hechos o  
problemas que enfrentan, para luego poder argumentar sus ideas con razones claras y tomar  
decisiones bien pensadas. Es como un proceso que ayuda a no quedarse solo con lo que se  
ve o se dice, sino a ir más allá y comprender el porqué de las cosas, este tipo de  
pensamiento implica que una persona sea capaz de interpretar, analizar, deducir, explicar y  
revisar sus propias ideas usando criterios lógicos y bien estructurados (Chávez, 2025).  
Variable independiente: Inteligencia Artificial (IA)  
Dimensión: Uso de herramientas de IA  
o Indicador: Frecuencia de uso de aplicaciones basadas en IA durante las  
actividades de Ciencias Naturales  
o Indicador: Tipos de herramientas utilizadas  
o Indicador: Propósitos de uso  
Dimensión: Integración pedagógica  
o Indicador: Nivel de integración de la IA en la planificación y ejecución de clases  
o Indicador: Metodologías didácticas que incorporan IA como recurso principal o  
complementario.  
Enfoque de la investigación  
Este estudio se orienta desde un enfoque cuantitativo porque busca combinar la recolección  
de datos que permitan obtener información clara, medible y estructurada sobre cómo el uso  
de actividades basadas en inteligencia artificial se relaciona con el desarrollo del  
pensamiento crítico en Ciencias Naturales, y que explore de manera profunda las  
percepciones, experiencias y reflexiones de los estudiantes y docentes involucrados, de esta  
manera, se integrarán resultados numéricos con descripciones interpretativas que brinden  
una visión más completa y comprensiva del fenómeno estudiado (Muñoz y Solís, 2021).  
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Año: 2025  
Recepción: 17/05/2025  
Aprobado: 18/08/2025  
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Alcance de la investigación  
El alcance de esta investigación es correlacional, porque no solo se busca describir cómo se  
usa la inteligencia artificial o cómo los estudiantes desarrollan su pensamiento crítico, sino  
que se pretende descubrir si existe una relación entre ambos aspectos, identificando si el uso  
de sistemas de actividades con IA realmente influye en el desarrollo de habilidades de  
análisis, interpretación y argumentación en Ciencias Naturales, aportando evidencia que  
pueda motivar su aplicación en el aula (Osada y Salvador, 2021).  
Declaración y justificación del tipo de investigación  
Este estudio se considera de tipo documental y bibliográfico, ya que se basa en la revisión y  
análisis de información recopilada de libros, artículos científicos, informes y fuentes  
académicas confiables que tratan sobre inteligencia artificial y pensamiento crítico. Además,  
por su forma de recolección de datos en un solo momento, es una investigación de corte  
transversal, describiendo la situación actual y aportar recomendaciones concretas para  
fortalecer el aprendizaje en la Educación Básica.  
Declaración de la población y muestra  
La población de este estudio está conformada por estudiantes de Educación Básica que  
cursan la asignatura de Ciencias Naturales, así como docentes de la UE. El Vergel. Para la  
muestra de estudio se seleccionan 32 estudiantes de 7mo de EGB quienes reciben la  
asignatura de Ciencias Naturales y 3 docentes quienes imparten la materia.  
El tipo de selección de muestra utilizada es no probabilística por conveniencia, ya que se  
eligieron específicamente a los 32 estudiantes de séptimo de EGB y a los 3 docentes que  
imparten Ciencias Naturales en la Unidad Educativa El Vergel, considerando su  
disponibilidad y accesibilidad para participar en el estudio, sin aplicar un muestreo aleatorio.  
Identificación de los métodos a emplear (teóricos, empíricos y matemáticos estadísticos)  
Para el desarrollo de este estudio se emplearán métodos teóricos, empíricos y matemáticos  
estadísticos. Dentro de los métodos teóricos se incluirá la revisión bibliográfica y el análisis  
documental para fundamentar los conceptos de inteligencia artificial y pensamiento crítico  
(García-González y Sánchez-Sánchez, 2020). En cuanto a los métodos empíricos, se  
utilizará la observación y la aplicación de instrumentos que permitan obtener información  
directa (López y Ramos, 2021).  
Finalmente, se emplearán métodos matemáticos estadísticos para analizar los datos  
recolectados, mediante frecuencias, porcentajes y correlaciones que permitan interpretar los  
resultados con objetividad.  
Instrumentos derivados de la metodología seleccionada  
Los instrumentos que se aplicarán en esta investigación derivan de la metodología  
cuantitativa planteada inicialmente, se utilizará un cuestionario estructurado con escala tipo  
Likert para conocer las percepciones y frecuencia de uso de herramientas de inteligencia  
artificial por parte de los estudiantes. También se empleará una entrevista semiestructurada  
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Número: Especial 3  
Año: 2025  
Recepción: 17/05/2025  
Aprobado: 18/08/2025  
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a docentes para valorar las habilidades de pensamiento crítico demostradas en actividades  
específicas de Ciencias Naturales.  
La descripción de las etapas seguidas en el proceso investigativo y su propósito:  
Etapa del diagnóstico inicial  
En esta primera etapa se realizó un diagnóstico inicial con el propósito de conocer la  
situación real de los estudiantes respecto al desarrollo de su pensamiento crítico en Ciencias  
Naturales y también saber el nivel de uso que tienen sobre actividades basadas en  
inteligencia artificial, para esto se aplicaron encuestas y entrevistas que ayudaron a recoger  
información tanto objetiva como las percepciones de los estudiantes y docentes, este  
diagnóstico fue muy importante porque permitió reconocer las necesidades que realmente  
existen y así fundamentar bien la propuesta que se iba a plantear.  
Etapa de la modelación de la propuesta  
En esta etapa se diseñó y estructuró la propuesta educativa que está basada en un sistema  
de actividades que integren la inteligencia artificial, su propósito fue crear estrategias  
didácticas innovadoras que ayuden a desarrollar el pensamiento crítico en Ciencias  
Naturales, para este proceso se tomó en cuenta los resultados obtenidos en el diagnóstico  
inicial, se revisaron teorías y se adaptaron las actividades a las características de los  
estudiantes, asegurando que sean útiles y que tengan coherencia pedagógica, a veces fue  
un poco complicado decidir cuáles actividades incluir primero, pero se priorizó las más  
relevantes.  
Etapa del diagnóstico final o validación de la propuesta (teórica o empírica)  
Por último, se realizó la etapa de validación de la propuesta, su propósito fue evaluar si  
realmente funcionaba y si era pertinente para los estudiantes, en esta parte se aplicaron las  
actividades diseñadas y se utilizaron instrumentos para recolectar información y analizar los  
cambios que se generaron en el pensamiento crítico de los estudiantes, también se hizo una  
validación teórica mediante juicio de expertos que ayudó a fortalecer los aspectos  
pedagógicos y metodológicos de la propuesta, asegurando que sea de calidad y que se  
pueda aplicar en otros contextos educativos, aunque en esta parte se requirió más tiempo del  
planificado, los resultados fueron valiosos.  
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Número: Especial 3  
Año: 2025  
Recepción: 17/05/2025  
Aprobado: 18/08/2025  
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Resultados  
Figura 1  
Fase 1. Diagnóstico causal del problema  
Fuente: Elaboración propia.  
El 20% de los estudiantes reporta un uso bajo de herramientas de IA en Ciencias Naturales,  
mientras que un 50% indica un uso medio y solo un 30% manifiesta un uso alto. Este  
resultado refleja que, aunque existe cierta integración de la IA en las clases, una quinta parte  
de los estudiantes aún no la utiliza de manera significativa, evidenciando que su aplicación  
no es constante ni generalizada en todos los contenidos curriculares.  
Un 15% de los estudiantes señala que utiliza pocas herramientas de IA, un 55% las usa en  
nivel medio y solo un 30% indica un uso alto. Este dato demuestra que la mayoría de los  
estudiantes no explora diversas herramientas de IA, limitándose a un uso parcial, lo que  
indica la necesidad de diversificar y planificar actividades con diferentes aplicaciones que  
enriquezcan su aprendizaje.  
Aunque un 50% considera que la IA les ayuda mucho a comprender los temas, un 10%  
manifiesta que su contribución es baja y un 40% que es media. Esto evidencia que no todos  
los estudiantes perciben a la IA como una herramienta efectiva de aprendizaje,  
probablemente debido a que no reciben orientación adecuada para su uso reflexivo o no se  
vincula directamente con los objetivos de aprendizaje.  
El 12% de los estudiantes se siente poco motivado a investigar usando IA, mientras que un  
48% manifiesta motivación media y un 40% alta. Este resultado indica que, aunque existe  
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Recepción: 17/05/2025  
Aprobado: 18/08/2025  
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una motivación aceptable, una parte de los estudiantes no se siente estimulada para indagar  
más allá, mostrando que la simple introducción de la IA no garantiza el desarrollo de  
pensamiento crítico investigativo.  
Un 8% considera que la IA no fomenta su análisis profundo, un 42% lo percibe de forma  
media y un 50% indica que sí lo fomenta en alto grado. Este hallazgo revela que, aunque la  
mitad reconoce su impacto positivo, existe un porcentaje que aún no desarrolla habilidades  
analíticas profundas con IA, probablemente porque su uso se limita a tareas básicas y no a  
actividades de razonamiento complejo.  
Aquí destaca un resultado positivo con un 70% de estudiantes que desean más actividades  
con IA, sin embargo, un 5% no las considera necesarias y un 25% se mantiene en una  
posición media. Este dato demuestra que, aunque hay alta motivación, aún existe un grupo  
que no percibe la IA como prioritaria en su aprendizaje, posiblemente porque no ha  
experimentado su aplicación de forma significativa.  
Un 18% indica que el uso de IA es difícil, un 47% lo considera de dificultad media y solo un  
35% lo percibe fácil. Este hallazgo evidencia que una proporción importante de estudiantes  
aún enfrenta barreras para utilizar herramientas de IA, sea por falta de formación digital, de  
acompañamiento docente o de adaptabilidad de las plataformas a su nivel.  
El 22% manifiesta bajo conocimiento sobre el uso responsable de IA, un 38% tiene  
conocimiento medio y solo un 40% demuestra alta conciencia ética. Este resultado es  
preocupante pues casi una cuarta parte de los estudiantes no ha recibido orientación sobre  
un uso responsable, ético y reflexivo de la IA, generando riesgos de dependencia tecnológica  
o uso inadecuado.  
Un 25% percibe pocas mejoras en las actividades con IA, un 50% considera que han  
mejorado medianamente y solo un 25% indica mejoras significativas. Este hallazgo indica  
que las actividades aún no generan un impacto transformador en su aprendizaje, lo que  
demuestra la necesidad de un rediseño metodológico que articule mejor la IA con las  
destrezas curriculares.  
Aunque un 50% describe su experiencia como positiva (alta), un 14% la percibe  
negativamente (baja) y un 36% la valora de forma media, demostrando que aún existe un  
grupo de estudiantes que no encuentra en la IA una herramienta útil o motivadora,  
posiblemente por experiencias previas poco significativas o falta de integración pedagógica.  
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Recepción: 17/05/2025  
Aprobado: 18/08/2025  
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Figura 2  
Resultados de entrevistas a docentes sobre el uso de IA  
Fuente: Elaboración propia.  
El análisis de los resultados de la entrevista a docentes muestra que el 25% manifiesta un  
bajo conocimiento sobre inteligencia artificial, el 50% un nivel medio y solo el 25% un  
conocimiento alto, reflejando que la mayoría no domina completamente el tema, lo cual limita  
su aplicación pedagógica y demuestra la necesidad de capacitaciones específicas para su  
manejo didáctico. Respecto al uso actual de IA en clases, un 30% indica que su uso es bajo,  
un 45% medio y un 25% alto, demostrando que su integración aún es limitada y poco  
sistemática, siendo implementada ocasionalmente y no como parte de estrategias  
planificadas para el aprendizaje significativo. En cuanto a la percepción sobre la utilidad de la  
IA, un 10% la considera de baja utilidad, un 40% media y un 50% alta, indicando que, si bien  
existe una visión positiva, persisten dudas en algunos docentes sobre su verdadero impacto  
educativo. En relación con la formación recibida en IA, un 50% indica haber recibido  
formación baja, un 35% media y solo un 15% alta, evidenciando que más de la mitad carece  
de formación suficiente, limitando su capacidad de diseño e implementación de actividades  
basadas en IA. Sobre la motivación para usar IA, un 20% manifiesta baja motivación, un 40%  
media y otro 40% alta, por lo que, aunque predominan respuestas positivas, existe un grupo  
docente que no encuentra motivación suficiente para innovar, posiblemente por falta de  
formación y acompañamiento institucional.  
Respecto a las dificultades para implementar IA, un 35% considera que enfrenta grandes  
dificultades, un 50% indica dificultades medias y un 15% afirma no tener mayores obstáculos,  
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evidenciando que la mayoría encuentra barreras significativas, principalmente por falta de  
formación y recursos tecnológicos adecuados. Sobre los recursos disponibles, un 40%  
reporta tener bajos recursos, un 45% nivel medio y apenas un 15% recursos altos,  
confirmando que la disponibilidad tecnológica es una limitante estructural que requiere  
inversión institucional. En cuanto al impacto de la IA en el pensamiento crítico, un 15%  
considera su impacto bajo, un 35% medio y un 50% alto, demostrando que aún no todos  
comprenden o aplican la IA como estrategia para fortalecer habilidades cognitivas superiores.  
Respecto al conocimiento sobre la ética en el uso de IA, un 25% indica bajo, un 50% medio y  
un 25% alto, reflejando la necesidad de formación en uso ético y responsable. Finalmente,  
sobre el interés en capacitarse en IA, un 10% manifiesta bajo interés, un 30% medio y un  
60% alto, lo cual es un resultado positivo que sugiere disposición para innovar, siempre que  
reciban apoyo formativo y los recursos adecuados. En conclusión, los resultados evidencian  
que, aunque existe una percepción mayoritariamente positiva sobre la utilidad de la IA y un  
alto interés en capacitarse para su integración, persisten limitaciones significativas como el  
bajo conocimiento conceptual, la escasa formación recibida, la falta de recursos tecnológicos  
y las dificultades para implementarla de manera didáctica, factores que justifican plenamente  
la necesidad de diseñar propuestas metodológicas innovadoras y programas de formación  
docente que fortalezcan el pensamiento crítico de los estudiantes mediante un uso ético,  
responsable y planificado de la inteligencia artificial.  
Fase 2: Modelación didáctica de la propuesta  
Fundamentación  
En la actualidad, la enseñanza de las Ciencias Naturales enfrenta el reto de pasar de una  
educación basada en la memorización de contenidos a una que fomente la reflexión, el  
análisis y la capacidad de resolver problemas reales. La inteligencia artificial (IA) ofrece  
herramientas capaces de transformar este proceso, pues permite acceder a información  
actualizada, analizar datos de manera ágil, simular fenómenos complejos y ofrecer  
retroalimentación inmediata. Cuando se integra con sentido pedagógico, la IA no solo agiliza  
las tareas, sino que potencia el desarrollo del pensamiento crítico, ayudando a los  
estudiantes a formular preguntas, evaluar la veracidad de la información, comparar  
perspectivas y proponer soluciones fundamentadas (Chávez, 2025).  
En el contexto de séptimo año de Educación General Básica, la enseñanza del bloque  
curricular “Ecosistemas y su conservación” constituye una oportunidad ideal para aplicar  
actividades basadas en IA, ya que involucra el estudio de problemas ambientales reales, el  
análisis de causas y consecuencias, y la elaboración de propuestas de conservación.  
Integrar herramientas como ChatGPT, Perplexity o videos narrados por IA puede motivar a  
los estudiantes, diversificar las fuentes de información y fomentar la participación, siempre  
dentro de un marco ético y de uso responsable de la tecnología.  
Objetivo  
Diseñar e implementar un sistema de actividades basadas en inteligencia artificial que  
promueva el desarrollo del pensamiento crítico en estudiantes de séptimo año de Educación  
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Sistemas de actividades basada en Inteligencia Artificial para el desarrollo del pensamiento crítico en  
Ciencias Naturales en Educación Básica  
Vicente Patricio Torres Gualán  
Evander Miguel Campuzano Romero  
Elizabeth Esther Vergel Parejo  
Volumen: 17  
Número: Especial 3  
Año: 2025  
Recepción: 17/05/2025  
Aprobado: 18/08/2025  
Artículo original  
Básica, a través del análisis, la investigación y la propuesta de soluciones para la  
conservación de los ecosistemas.  
Selección de destreza con criterio de desempeño  
Destreza:  
CN.3.1.10. Indagar, con uso de las TIC y otros recursos, la diversidad biológica de los  
ecosistemas de Ecuador e identificar la flora y fauna representativas de los ecosistemas  
naturales de la localidad.  
Herramientas de inteligencia artificial para desarrollar el pensamiento crítico:  
1. ChatGPT – Generación de ideas, formulación de preguntas, búsqueda guiada de  
información y redacción de propuestas de conservación.  
2. Perplexity AI – Búsqueda y filtrado de información actualizada con referencias  
verificables para contrastar datos obtenidos de otras fuentes.  
3. Videos narrados por IA – Presentación de contenidos sobre biodiversidad y  
conservación, adaptados al nivel de comprensión de los estudiantes, fomentando el  
análisis y la discusión grupal.  
Secuencia de actividades específicas para la implementación de la propuesta  
Actividad 1 – Introducción y activación de conocimientos previos  
Propósito: Presentar el tema de ecosistemas y explicar brevemente qué es la  
inteligencia artificial y cómo se usará en las clases.  
Desarrollo:  
1. El docente proyecta un breve video narrado por IA sobre la biodiversidad del  
Ecuador.  
2. Se realiza una lluvia de ideas para que los estudiantes mencionen especies  
locales que conozcan.  
3. El docente explica cómo herramientas como ChatGPT y Perplexity pueden  
ayudar a investigar y validar información.  
Actividad 2 – Indagación guiada con IA  
Propósito: Investigar la biodiversidad local y las amenazas que enfrentan especies  
representativas.  
Desarrollo:  
1. En grupos, los estudiantes usan ChatGPT con un prompt guiado: "¿Cuáles son  
las especies endémicas de [nombre de la provincia/localidad] y qué amenazas  
enfrentan?".  
2. Con la información obtenida, verifican y amplían datos utilizando Perplexity AI,  
comparando referencias con fuentes oficiales.  
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Ciencias Naturales en Educación Básica  
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Evander Miguel Campuzano Romero  
Elizabeth Esther Vergel Parejo  
Volumen: 17  
Número: Especial 3  
Año: 2025  
Recepción: 17/05/2025  
Aprobado: 18/08/2025  
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3. Registran la información relevante en una ficha de análisis proporcionada por el  
docente.  
Actividad 3 – Análisis crítico y contraste de información  
Propósito: Desarrollar la capacidad de contrastar fuentes y evaluar la veracidad de la  
información.  
Desarrollo:  
1. Cada grupo compara la información obtenida con su libro de Ciencias Naturales  
y páginas oficiales (Ministerio del Ambiente, UNESCO, etc.).  
2. Identifican coincidencias y diferencias, discutiendo en grupo por qué pueden  
existir estas variaciones.  
3. Redactan un breve comentario crítico sobre la fiabilidad de las fuentes  
utilizadas.  
Actividad 4 – Propuesta creativa de conservación  
Propósito: Elaborar medidas viables para la protección de la biodiversidad  
amenazada.  
Desarrollo:  
1. Con ayuda de ChatGPT, los estudiantes organizan sus ideas y redactan un  
plan sencillo con acciones concretas para proteger una especie local.  
2. Integran imágenes y datos obtenidos de sus búsquedas para sustentar su  
propuesta.  
3. El docente orienta sobre el uso ético de IA y la importancia de citar fuentes.  
Actividad 5 – Socialización y retroalimentación  
Propósito: Compartir y evaluar las propuestas, reflexionando sobre el aprendizaje.  
Desarrollo:  
1. Cada grupo expone su propuesta de conservación utilizando una presentación  
corta.  
2. Los demás grupos realizan preguntas o sugerencias.  
3. El docente aplica una rúbrica de pensamiento crítico, evaluando la calidad de la  
investigación, la originalidad de las propuestas y el uso responsable de IA  
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Ciencias Naturales en Educación Básica  
Vicente Patricio Torres Gualán  
Evander Miguel Campuzano Romero  
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Volumen: 17  
Número: Especial 3  
Año: 2025  
Recepción: 17/05/2025  
Aprobado: 18/08/2025  
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Tabla 1  
Fase 3: Etapa del diagnóstico final o validación de la propuesta  
Criterio  
de Experto Experto Experto Experto Conclusión  
evaluación  
1
2
3
4
Pertinencia de los Cumple  
objetivos planteados  
Cumple  
Por  
cumplir  
Cumple  
La mayoría considera que los objetivos  
son pertinentes, pero se sugiere ajustar  
su redacción para mayor claridad.  
Coherencia de las Cumple  
actividades con los  
objetivos  
Por  
cumplir  
Cumple  
Cumple  
Cumple  
Cumple  
Se observa adecuada coherencia en  
general; se recomienda fortalecer la  
relación con destrezas específicas.  
Innovación  
propuesta  
de  
la Cumple  
Cumple  
Cumple  
Cumple  
Cumple  
Por  
cumplir  
Los expertos destacan la innovación, sin  
embargo, uno sugiere profundizar en  
herramientas IA complementarias.  
Aplicabilidad en el Cumple  
contexto educativo  
Cumple  
Cumple  
Cumple  
Cumple  
Todos los expertos consideran que la  
propuesta es aplicable en el nivel y  
contexto definidos.  
Claridad  
en  
la Por  
Por  
cumplir  
Se recomienda mejorar la redacción en  
algunos apartados para facilitar su  
comprensión y aplicación docente.  
redacción y estructura cumplir  
Viabilidad de recursos Cumple  
Cumple  
Cumple  
Los recursos son viables y accesibles,  
según los expertos.  
y
materiales  
propuestos  
Evaluación planteada Cumple  
acorde a objetivos y  
actividades  
Por  
cumplir  
La mayoría considera que la evaluación  
es pertinente, pero un experto sugiere  
diversificar instrumentos.  
Fuente: elaboración propia.  
Descripción del proceso de validación  
Primero, se socializó la propuesta con los tres docentes de Ciencias Naturales de la Unidad  
Educativa El Vergel, quienes revisaron la estructura, actividades, objetivos y el uso de  
herramientas de inteligencia artificial, aportando observaciones sobre su aplicabilidad en el  
aula. Posteriormente, se realizó una aplicación piloto de las actividades diseñadas con un  
grupo de 12 estudiantes seleccionados aleatoriamente del 7mo año, para observar su nivel  
de motivación, comprensión, interacción con las herramientas IA y la calidad de sus  
reflexiones y propuestas ambientales. Durante esta aplicación se evaluó también el tiempo  
real requerido y se identificaron posibles ajustes metodológicos o de recursos necesarios  
para su implementación efectiva.  
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Número: Especial 3  
Año: 2025  
Recepción: 17/05/2025  
Aprobado: 18/08/2025  
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Además, se llevó a cabo un proceso de validación mediante juicio de expertos, aplicando una  
tabla de evaluación a cuatro especialistas en el área educativa y tecnológica, quienes  
analizaron la propuesta según criterios de pertinencia de objetivos, coherencia de  
actividades, innovación, aplicabilidad, claridad en la redacción, viabilidad de recursos y  
evaluación planteada. Los expertos calificaron cada criterio con las opciones: Cumple o Por  
cumplir. En general, los resultados mostraron que la propuesta cumple en la mayoría de los  
aspectos evaluados, destacándose su aplicabilidad, viabilidad de recursos y nivel de  
innovación, sin embargo, se recomendó realizar ajustes en la redacción de los objetivos para  
mayor claridad, así como fortalecer la relación entre actividades y destrezas específicas del  
currículo, y diversificar los instrumentos de evaluación para garantizar su pertinencia  
pedagógica y efectividad en el desarrollo del pensamiento crítico de los estudiantes.  
Instrumentos para validación según la o las alternativas seleccionadas  
Para la validación se emplearon los siguientes instrumentos: en primer lugar, se utilizó una  
guía de observación estructurada, aplicada durante la sesión piloto con los estudiantes, que  
permitió registrar aspectos como la participación individual y grupal, el uso adecuado de las  
herramientas de inteligencia artificial, la comprensión de las instrucciones dadas en cada  
actividad y las evidencias de pensamiento crítico demostradas durante las discusiones y  
exposiciones; en segundo lugar, se aplicó una ficha de retroalimentación docente, en la que  
los cuatro expertos, incluidos los tres profesores de Ciencias Naturales y un especialista  
externo en integración tecnológica educativa, evaluaron criterios como la claridad y redacción  
de la propuesta, su adecuación al currículo nacional, la pertinencia de las actividades  
planteadas, su viabilidad de implementación y la coherencia con los objetivos de aprendizaje;  
finalmente, se empleó un cuestionario de percepción estudiantil (ver tabla 2), compuesto por  
preguntas breves y claras, dirigido a recoger opiniones sobre la claridad de las actividades, la  
facilidad de uso de herramientas como ChatGPT, y si estas actividades les ayudaron a  
reflexionar más profundamente sobre los temas tratados, en especial la biodiversidad, sus  
problemas y posibles soluciones, información que fue esencial para ajustar la propuesta y  
garantizar su aplicabilidad efectiva en el aula.  
Tabla 2  
Cuestionario sobre uso de inteligencia artificial y pensamiento crítico en Ciencias Naturales.  
Baja Media Alta  
Nº Pregunta  
(1)  
(2)  
(3)  
Utilizo herramientas de inteligencia artificial (ChatGPT, Perplexity, etc.) en las  
clases de Ciencias Naturales con regularidad.  
1
2
☐
☐
☐
Uso diferentes herramientas de inteligencia artificial para investigar o realizar  
actividades en Ciencias Naturales.  
☐
☐
☐
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Número: Especial 3  
Año: 2025  
Recepción: 17/05/2025  
Aprobado: 18/08/2025  
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Baja Media Alta  
Nº Pregunta  
(1)  
(2)  
(3)  
La inteligencia artificial me ayuda a comprender mejor los contenidos de  
Ciencias Naturales.  
3
4
5
6
7
☐
☐
☐
Me siento motivado/a a investigar cuando utilizo herramientas de inteligencia  
artificial.  
☐
☐
☐
☐
☐
☐
☐
☐
☐
La inteligencia artificial me ayuda a analizar la información de forma más  
profunda y reflexiva.  
Me gustaría que se realicen más actividades con inteligencia artificial en  
Ciencias Naturales.  
Considero que es fácil utilizar las herramientas de inteligencia artificial en las  
actividades escolares.  
☐
☐
☐
☐
☐
☐
☐
☐
☐
8 Conozco y aplico el uso responsable y ético de la inteligencia artificial.  
Percibo que las actividades con inteligencia artificial han mejorado mi  
aprendizaje en Ciencias Naturales.  
9
Mi experiencia general con el uso de inteligencia artificial en Ciencias Naturales  
ha sido positiva.  
10  
☐
☐
☐
Fuente: elaboración propia.  
Resultados de la validación  
La validación de la propuesta didáctica basada en inteligencia artificial para el desarrollo del  
pensamiento crítico en Ciencias Naturales se realizó mediante la aplicación de instrumentos  
a expertos, docentes y estudiantes. En primer lugar, la tabla de validación aplicada a los  
cuatro expertos evidenció que la mayoría de los criterios evaluados fueron calificados como  
“Cumple”, destacándose aspectos como la pertinencia de los objetivos planteados, la  
coherencia de las actividades con dichos objetivos, la innovación de la propuesta y su  
aplicabilidad en el contexto educativo. Sin embargo, se identificaron observaciones  
importantes, ya que algunos expertos calificaron como “Por cumplir” la claridad en la  
redacción de los objetivos, recomendando ajustes en su formulación para garantizar mayor  
precisión y comprensión, así como fortalecer la relación de las actividades con las destrezas  
curriculares específicas y diversificar los instrumentos de evaluación planteados para  
asegurar la medición integral de las competencias esperadas.  
Por otra parte, los resultados de la encuesta inicial aplicada a los estudiantes mostraron que  
la mayoría percibe las clases de Ciencias Naturales como memorísticas, con un uso bajo de  
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Número: Especial 3  
Año: 2025  
Recepción: 17/05/2025  
Aprobado: 18/08/2025  
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herramientas de IA y escasa oportunidad de análisis crítico, mientras que la aplicación piloto  
de la propuesta evidenció un aumento en su motivación, participación activa y reflexión  
profunda sobre los temas tratados, especialmente cuando interactuaron con herramientas  
como ChatGPT para investigar la biodiversidad y proponer soluciones de conservación  
ambiental. Finalmente, la entrevista a docentes reflejó que, aunque existe un alto interés por  
capacitarse y aplicar la IA en sus clases, persisten limitaciones significativas como el bajo  
conocimiento conceptual, la falta de formación específica, los recursos tecnológicos  
insuficientes y la percepción de dificultades para su implementación didáctica.  
En síntesis, los resultados de la validación confirman que la propuesta es pertinente,  
innovadora y aplicable en el contexto de séptimo año de Educación General Básica, pero  
requiere ajustes en la redacción de sus objetivos, fortalecimiento de la articulación curricular  
y planificación de procesos de capacitación docente para garantizar su implementación  
efectiva y el desarrollo real del pensamiento crítico en los estudiantes mediante un uso  
responsable, ético y reflexivo de la inteligencia artificial.  
Discusión  
Los resultados obtenidos en esta investigación evidencian que la integración de sistemas de  
actividades basadas en inteligencia artificial en la enseñanza de Ciencias Naturales  
contribuye significativamente al desarrollo del pensamiento crítico en los estudiantes de  
séptimo año de Educación Básica. La validación realizada demuestra que la propuesta es  
pertinente, innovadora y aplicable, tal como señalaron los expertos, quienes destacaron su  
coherencia con los objetivos planteados, su carácter motivador y la incorporación  
responsable de herramientas de IA en el aula. Sin embargo, también identificaron áreas de  
mejora, como la necesidad de ajustar la redacción de objetivos para garantizar mayor  
precisión y comprensión, y diversificar los instrumentos de evaluación para una medición  
integral de las competencias.  
Asimismo, los resultados de la encuesta inicial aplicada a los estudiantes muestran que la  
enseñanza de Ciencias Naturales ha estado orientada principalmente hacia la memorización,  
con un uso limitado de IA y pocas oportunidades para la reflexión crítica, lo cual valida la  
importancia de esta propuesta metodológica. La aplicación piloto evidenció que, al incorporar  
actividades mediadas por herramientas como ChatGPT, Perplexity y videos narrados con IA,  
los estudiantes aumentaron su motivación, participación e interés en el análisis profundo de  
los temas tratados, demostrando avances en su capacidad para indagar, reflexionar y  
proponer soluciones a problemas ambientales de su contexto.  
Por su parte, la entrevista a docentes reveló percepciones positivas sobre la utilidad de la IA  
en la enseñanza y un alto interés en capacitarse, aunque persisten limitaciones significativas  
como el bajo conocimiento conceptual y la falta de recursos tecnológicos, factores que  
podrían dificultar la implementación de la propuesta si no se fortalecen los procesos de  
formación docente y el acceso a herramientas digitales.  
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Volumen: 17  
Número: Especial 3  
Año: 2025  
Recepción: 17/05/2025  
Aprobado: 18/08/2025  
Artículo original  
Conclusiones  
Esta investigación permitió comprender que la integración de actividades basadas en  
inteligencia artificial no solo aporta herramientas tecnológicas al proceso de enseñanza, sino  
que también genera espacios de reflexión, análisis y aprendizaje profundo, pues cuando los  
estudiantes utilizan la IA para investigar, argumentar y proponer soluciones, desarrollan su  
pensamiento crítico de manera significativa, descubriendo que aprender Ciencias Naturales  
no es solo memorizar contenidos, sino comprender el mundo que les rodea con conciencia,  
curiosidad y responsabilidad.  
Durante este proceso se evidenció que la IA, cuando es utilizada de forma pedagógica y  
ética, se convierte en un recurso innovador y motivador que despierta en los estudiantes el  
deseo de aprender, indagar y crear nuevas ideas, sin embargo, también se identificó que los  
docentes requieren apoyo, formación continua y acompañamiento para aplicarla de manera  
efectiva, demostrando que la educación del siglo XXI no solo necesita tecnología, sino  
personas comprometidas en su uso para fortalecer el desarrollo humano y la construcción de  
una sociedad más crítica y consciente.  
Finalmente, este estudio deja claro que la enseñanza de Ciencias Naturales puede  
transformarse profundamente mediante el uso de la inteligencia artificial, siempre que exista  
un equilibrio entre la tecnología y la pedagogía, pues son los docentes quienes, con su  
creatividad, motivación y ética profesional, logran que estas herramientas se conviertan en  
verdaderas oportunidades para formar estudiantes reflexivos, analíticos y responsables con  
su entorno y su aprendizaje.  
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Número: Especial 3  
Año: 2025  
Recepción: 17/05/2025  
Aprobado: 18/08/2025  
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Número: Especial 3  
Año: 2025  
Recepción: 17/05/2025  
Aprobado: 18/08/2025  
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Conflicto de intereses: Los autores declaran no tener conflictos de intereses.  
Contribución de los autores: Los autores realizaron de conjunto la búsqueda y análisis de la información para el artículo, así  
como su diseño y redacción.  
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