Efecto del aprendizaje basado en problemas matemáticos contextualizados sobre el rendimiento y la motivación en estudiantes de educación secundaria
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Abstract
This study examines the impact of Contextualized Problem-Based Learning (PBL) on students’ mathematical achievement and motivation in secondary education. A mixed-method, quasi-experimental design with pre-test and post-test measures was applied to a sample of 60 Ecuadorian students, equally divided into experimental and control groups. The ten-week intervention incorporated real-life mathematical problems drawn from students’ local socio-economic environment—such as family budgeting, neighborhood commerce, and urban transportation—designed according to Pólya’s heuristic framework and grounded in Ausubel’s meaningful learning theory and Vygotsky’s sociocultural constructivism.
Findings revealed statistically significant improvements in the experimental group compared to the control group (t(58) = 4.92, p < .001; d = 1.24), with substantial gains in mathematical reasoning, intrinsic motivation, and self-regulation (d = 1.10). Students engaged in contextualized PBL also showed notable progress in higher-order cognitive levels of Bloom’s taxonomy—particularly analysis, evaluation, and creation—along with enhanced mathematical argumentation and metacognitive awareness. Qualitative analysis highlighted increased contextual relevance, cognitive autonomy, and self-efficacy among participants.
Overall, the results demonstrate that contextualized PBL is an effective and transformative pedagogical strategy that strengthens critical thinking, motivation, and mathematical understanding in secondary education. The study provides valuable empirical evidence for the innovation of mathematics teaching in Latin American educational contexts and contributes to the global discussion on active learning methodologies.
Description
El presente estudio analiza el impacto del Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) contextualizados sobre el rendimiento académico y la motivación matemática en estudiantes de educación secundaria. La investigación se desarrolló bajo un enfoque mixto y un diseño cuasi-experimental, con pre-test y post-test, en una muestra de 60 estudiantes ecuatorianos distribuidos en grupos experimental y de control. La intervención, de diez semanas de duración, incorporó problemas derivados del entorno socioeconómico local —como la economía familiar, el comercio barrial y el transporte urbano—, diseñados conforme a los principios heurísticos de Pólya y alineados con la teoría del aprendizaje significativo de Ausubel y el enfoque socioconstructivista de Vygotsky.
Los resultados evidencian mejoras estadísticamente significativas en el grupo experimental respecto al control (t(58) = 4.92, p < .001; d = 1.24), con incrementos notables en las dimensiones de razonamiento matemático, motivación intrínseca y autorregulación (d = 1.10). Asimismo, los estudiantes que participaron en ABP contextualizado demostraron avances sustanciales en los niveles cognitivos superiores de la taxonomía de Bloom —analizar, evaluar y crear—, además de un fortalecimiento de la argumentación y metacognición matemática. El análisis cualitativo complementario reveló percepciones de mayor relevancia contextual, autonomía cognitiva y confianza personal frente al aprendizaje.
En conjunto, los hallazgos confirman que la implementación del ABP contextualizado constituye una estrategia pedagógica eficaz y transformadora para potenciar el pensamiento crítico, la motivación y