INNOVA Research Journal, ISSN 2477-9024  
(
Noviembre, 2016). Vol. 1, No.11 pp. 91-96  
DOI: https://doi.org/10.33890/innova.v1.11.2016.79  
URL: http://revistas.uide.edu.ec/index.php/innova/index  
Correo: innova@uide.edu.ec  
Laboratorios virtuales: una alternativa para mejorar el rendimiento de los  
estudiantes y la optimización de recursos económicos  
Virtual laboratories: an alternative to improve student performance and  
optimize economic resources  
Ing. Jorge Encalada Noboa, Msc.  
Universidad de Guayaquil, Ecuador  
Ing. Christian Pavón Brito, Msc.  
Universidad de Guayaquil, Ecuador  
Autor para correspondencia: christian.pavonb@ug.edu.ec, jorge.encaladan@ug.edu.ec  
Fecha de recepción: 10 de Septiembre de 2016 - Fecha de aceptación: 01 de Noviembre de 2016  
Resumen: En enseñanza de las Ciencias las actividades de laboratorio aumentan el interés de los  
estudiantes, por lo que favorece su aprendizaje. Sin embargo, debido a la falta de laboratorios en  
las instituciones educativas, o a su vez, insuficiente instrumentación en los laboratorios, las  
prácticas de laboratorio rara vez se realizan en las escuelas y colegios del país. No obstante, debido  
a los resultados del vertiginoso desarrollo en las tecnologías de la información y la comunicación,  
estos experimentos pueden realizarse de una forma rápida y con resultados similares o mejores de  
los que se obtiene con laboratorios bien equipados. En este estudio se presenta el uso de  
simulaciones virtuales relacionadas con las unidades de primer año del Bachillerato General  
Unificado del Ecuador con estudiantes del año antes mencionado y se analizan sus efectos en el  
rendimiento académico de los mismos. Para este fin, se realizó una intervención con seis  
experimentos virtuales utilizados en el grupo experimental. El resultado de este estudio mostró  
que las aplicaciones de laboratorio virtuales tuvieron efectos positivos sobre el rendimiento  
académico de los estudiantes, en comparación con los métodos tradicionales de enseñanza.  
Palabras claves: laboratorio virtual; animaciones de ordenador; enseñanza de ciencias; prácticas  
de laboratorio  
Abstract: In teaching science the laboratory activities increase students interest, so that favors  
learning. However, due to the lack of laboratories in educational institutions, or in turn, inadequate  
instrumentation in laboratories, laboratory practices are rarely performed in schools and colleges  
in the country. Nevertheless, due to the results of the rapid development in information and  
communications technology, these experiments can be performed quickly and with similar or  
better results than those obtained with well-equipped laboratories. In this study it is presented the  
use of virtual simulations related to the units of the first year of the General Unified Baccalaureate  
of Ecuador with students of the aforementioned year and its effects are analyzed in academic  
achievement thereof. To this end, was performed an intervention with six virtual experiments used  
in the experimental group. The result of this study showed that virtual laboratory applications had  
positive effects on academic performance of students, compared with traditional teaching methods.  
Key words: virtual laboratory; computer animations; science teaching; lab practices  
Revista de la Universidad Internacional del Ecuador. URL: https://www.uide.edu.ec/  
91  
INNOVA Research Journal 2016, Vol 1, No. 11, pp. 91-96  
Introducción  
El vertiginoso desarrollo del Internet junto con los avances en las tecnologías de la  
comunicación y la información han dado paso para disponer de todas las condiciones previas  
necesarias para la adopción de este poderoso medio en el ámbito educacional.  
En cuanto al campo tecnológico, el desarrollo de animaciones multimedia han sido  
ampliamente propuestos y reconocidos como un importante avance tecnológico para el apoyo a  
la educación. Una de las capacidades únicas de esta tecnología es el éxito de la traducción de los  
conceptos abstractos en eventos visualizados junto con la posibilidad de interacción de los  
usuarios con ellos, que en la vida real podría ser limitado debido a la distancia, el tiempo y los  
factores de seguridad (Alexiou et al., 2004).  
Las funcionalidades que un entorno virtual podría proporcionar, en combinación con el  
creciente interés en la investigación para el aprendizaje a distancia, llevaron a la creación de una  
amplia gama de aplicaciones que adoptan la tecnología de simulaciones con el fin de apoyar el  
proceso de aprendizaje y de conformación virtual basadas en ambientes de aprendizaje  
(Blázquez, 2001). Sin embargo, aparte de los aspectos tecnológicos que abrazan las  
simulaciones, están los aspectos educativos, por ejemplo, los contenidos de aprendizaje, así  
como el modelo educativo que se debe utilizar.  
Una de las tendencias más en auge es la del aprendizaje experimental o aprendizaje por la  
experiencia, donde los usuarios se encuentran como actores y no como receptores pasivos de la  
información proporcionada. El aprendizaje experimental implica un alto grado de interactividad  
de los usuarios, tanto con otros usuarios, así como con los objetos disponibles en el ambiente  
virtual.  
La evolución notada en las tecnologías de la información también ha afectado a Ecuador,  
tanto en el sector industrial, así como en el campo educativo. En lo que respecta al campo de la  
educación, se debe mencionar que en la última década, la mayoría de las escuelas secundarias  
han sido equipadas con laboratorios de computación con el fin que los estudiantes se familiaricen  
con la sociedad de la información y las nuevas tecnologías (Unesco, 2005).  
Sin embargo, el sistema educativo no ha aprovechado al máximo las capacidades  
adicionales que podrían presentar los laboratorios de computación de la escuela. Por lo tanto,  
este estudio enfatiza el uso de simulaciones virtuales y muestra los resultados obtenidos luego de  
realizar una intervención con estudiantes de una Unidad Educativa de la ciudad.  
Metodología  
Sujetos  
Los sujetos fueron 50 estudiantes, entre los cuales se cuentan 25 hombres y 25 mujeres.  
Todos estaban cursando el Primer Año de Bachillerato General Unificado del Ecuador en una  
institución educativa de la ciudad de Guayaquil. La edad de ellos está comprendida entre los 14 y  
1
5 años de edad.  
Revista de la Universidad Internacional del Ecuador. URL: https://www.uide.edu.ec/  
92  
INNOVA Research Journal 2016, Vol 1, No. 11, pp. 91-96  
Tareas y materiales instruccionales  
Las dos tareas instruccionales corresponden a las unidades de El movimiento de los  
cuerpos en una dimensión y Trabajo, energía y potencia (Ministerio de Educación del Ecuador,  
2
011) y los temas tratados fueron los conceptos de gráficas de posición, velocidad y aceleración  
y la ley de la conservación de energía.  
Instrumentos  
El instrumento para medir el desempeño de los estudiantes fue una prueba de opciones  
múltiples que consta de 40 ítems.  
Procedimiento  
El procedimiento seguido durante la intervención fue el siguiente: (1) Presentar al grupo  
experimental la intervención y al grupo de control impartir la clase de acuerdo al modelo  
tradicional. El contenido y los problemas propuestos fueron los mismos para ambos grupos, lo  
único que vario fue la manera de presentarlos. (2) Administrar la prueba de conocimientos tanto  
al grupo experimental como de control. La prueba de conocimientos fue la misma para ambos  
grupos.  
Hipótesis  
La hipótesis de investigación es: Aquellos estudiantes a los cuales se aplica la  
intervención tienen mejor desempeño que aquellos estudiantes a los cuales no se aplica la  
intervención.  
La hipótesis nula es: Aquellos estudiantes a los cuales se aplica la intervención tienen el  
mismo desempeño de aquellos estudiantes a los cuales no se aplica la intervención.  
Análisis de datos  
El análisis estadístico aplicado en esta investigación fue la prueba t de Student pareada  
con un nivel de significación p < 0,05.  
Resultados  
En la Figura 1 se muestran los resultados de la prueba de desempeño administrada al  
grupo experimental y de control.  
Revista de la Universidad Internacional del Ecuador. URL: https://www.uide.edu.ec/  
93  
INNOVA Research Journal 2016, Vol 1, No. 11, pp. 91-96  
Figura 1. Resultados individuales de la prueba de desempeño  
La prueba t de Student pareada dio un valor de p = 0,0068 por lo tanto se rechaza la  
hipótesis nula y se acepta la hipótesis de investigación. A continuación, en la Tabla 1, se muestra  
un resumen de los resultados de la prueba t.  
Tabla 1. Datos estadísticos de la prueba de desempeño  
Valor de P (doble cola)  
< 0,0001  
Nivel de significancia (<0.05)  
Extremadamente significante  
Media del Grupo A menos el Grupo B  
Intervalo de confianza (desde -12.81 hasta -9.19)  
-11,52  
95 %  
t
8,94  
Grados de libertad  
90,82  
El valor de t obtenido fue de 8,94. El valor de tcrítico para 90,82 grados de libertad, con un  
nivel de confianza de 0.005 es de 1,66 (Triola, 2009). En este caso, como 8,94 es mayor que 1,66  
se rechaza la hipótesis nula y se acepta la hipótesis de investigación.  
Conclusiones  
A medida que el internet se convierte en una verdadera red multifunciones con un  
aumento constante de ancho de banda y la disminución en el tiempo de respuesta, el entorno se  
vuelve más adecuado para iniciativas tales como laboratorios virtuales.  
Tradicionalmente, el laboratorio ha sido un componente integral de la educación para  
relacionar los conceptos fundamentales de los fenómenos básicos con la vida real. Llevado a  
Revista de la Universidad Internacional del Ecuador. URL: https://www.uide.edu.ec/  
94  
INNOVA Research Journal 2016, Vol 1, No. 11, pp. 91-96  
cabo en gran medida dentro del formato convencional, el laboratorio implica el uso de  
experimentos en su mayoría predeterminados que simulan fenómenos básicos que se encuentran  
en situaciones del mundo real. Por desgracia, el sistema de aula-laboratorio implica la necesidad  
de grandes cantidades de espacio y a veces una complicada la logística para crear y mantener un  
ambiente de aprendizaje apropiado.  
Sin embargo, actualmente se está cuestionando el papel de los laboratorios  
convencionales para la formación y la comprensión de lo problemas educativos. Los avances de  
la tecnología de la información y la comunicación han dado lugar a algunos procesos de  
aprendizaje siendo replicadas en diversos grados, en forma de cursos disponibles a través de  
internet, superando de esta manera algunas limitaciones del sistema de conferencia-aula-  
laboratorio tradicional. Los laboratorios virtuales tienen las siguientes ventajas con respecto a los  
laboratorios reales:  
El procedimiento de aprendizaje a través de laboratorios reales en algunas ocasiones es  
peligroso.  
Algunos experimentos no se pueden realizar debido a limitaciones de tiempo o riesgos.  
El costo de construir y dar mantenimiento a un laboratorio real no se ajusta a los  
presupuestos de la institución educativa.  
Hay experimentos que se pueden simular sólo en ordenadores.  
Las simulaciones virtuales proporcionan una representación amigable de la información  
proporcionada, la interacción con el sistema, que no requiere conocimientos avanzados de  
manejo de software junto con la reducción de costos en comparación con otras tecnologías.  
Además, uno de los aspectos más importantes de esta propuesta es el hecho de que el desarrollo  
de Laboratorios Virtuales puede ser totalmente compatible con los Laboratorios de Computación  
existentes, sin la necesidad de inversiones e infraestructuras adicionales.  
Bibliografía  
Alexiou, A., Bouras, C., Giannaka, E., Kapoulas, V., Nani, M., Tsiatsos, T. (2004). Using VR  
technology to Support e – Learning. The 3D Virtual Radiopharmacy Laboratory:  
Proceedings of the 6th International Workshop on Multimedia Network Systems and  
Applications. Tokyo, Japan, 268 – 273.  
Blázquez, F. (2001). Sociedad de la Información y Ecucación. Mérida, España: Junta de  
Extremadura.  
Ministerio de Educación del Ecuador (2011). Lineamientos Curriculares para el Bachillerato  
General Unificado: Física – Primer Curso. Quito, Ecuador: Ministerio de Educación del  
Ecuador.  
Triola, M. (2009). Estadística. México DF, México: Pearson.  
Revista de la Universidad Internacional del Ecuador. URL: https://www.uide.edu.ec/  
95  
INNOVA Research Journal 2016, Vol 1, No. 11, pp. 91-96  
Unesco (2005). Las tecnologías de la información y la comunicación en la enseñanza.  
Montevideo, Uruguay: Gráficas Don Bosco.  
Revista de la Universidad Internacional del Ecuador. URL: https://www.uide.edu.ec/  
96