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Aplicaci�n del enfoque DUA en la ense�anza de ciencias naturales en educaci�n b�sica

 

Application of the UDL approach in the teaching of natural sciences in basic education

 

Aplica��o da abordagem DUA (Desenho Universal para Aprendizagem) no ensino de ci�ncias naturais na educa��o b�sica

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Correspondencia: roxana.medina@educaciongob.ec

 

 

Ciencias de la Educaci�n

Art�culo de Investigaci�n

 

 

* Recibido: 27 septiembre de 2025 *Aceptado: 20 de octubre de 2025 * Publicado: �13 de noviembre de 2025

 

        I.            Ministerio de Educaci�n, Ecuador.

      II.            Ministerio de Educaci�n, Ecuador.

   III.            Ministerio de Educaci�n, Ecuador.

   IV.            Ministerio de Educaci�n, Ecuador.

Resumen

El presente estudio analiza la aplicaci�n del Enfoque de Dise�o Universal para el Aprendizaje (DUA) en la ense�anza de Ciencias Naturales en educaci�n b�sica, abordando c�mo este paradigma responde a la diversidad cognitiva y sensorial de los estudiantes. Mediante un enfoque cualitativo, se exploraron pr�cticas pedag�gicas inclusivas que integran recursos y estrategias flexibles, favoreciendo la participaci�n activa y el aprendizaje significativo. Los hallazgos revelan que la implementaci�n del DUA potencia la motivaci�n, el pensamiento cr�tico y la metacognici�n, transformando la experiencia educativa hacia una praxis m�s equitativa y reflexiva. La discusi�n enfatiza la necesidad de una formaci�n docente continua y un compromiso institucional para superar las barreras estructurales, garantizando la sostenibilidad de estas pr�cticas. En s�ntesis, el DUA no solo reconfigura los m�todos de ense�anza, sino que tambi�n promueve una visi�n �tica y humanista de la educaci�n cient�fica, invitando a construir espacios de aprendizaje que reconozcan y valoren la diversidad como motor de innovaci�n y justicia social.

Palabras claves: DUA; motivaci�n; educaci�n; recursos; ense�anza-aprendizaje.

 

Abstract

This study analyzes the application of the Universal Design for Learning (UDL) approach in the teaching of Natural Sciences in basic education, addressing how this paradigm responds to the cognitive and sensory diversity of students. Using a qualitative approach, inclusive pedagogical practices that integrate flexible resources and strategies were explored, fostering active participation and meaningful learning. The findings reveal that the implementation of UDL enhances motivation, critical thinking, and metacognition, transforming the educational experience toward a more equitable and reflective practice. The discussion emphasizes the need for ongoing teacher training and institutional commitment to overcome structural barriers, ensuring the sustainability of these practices. In short, UDL not only reconfigures teaching methods but also promotes an ethical and humanistic vision of science education, encouraging the creation of learning spaces that recognize and value diversity as a driver of innovation and social justice.

Keywords: UDL; motivation; education; resources; teaching-learning.

 

 

 

Resumo

Este estudo analisa a aplica��o da abordagem do Desenho Universal para a Aprendizagem (DUA) no ensino de Ci�ncias Naturais na educa��o b�sica, abordando como esse paradigma responde � diversidade cognitiva e sensorial dos alunos. Utilizando uma abordagem qualitativa, foram exploradas pr�ticas pedag�gicas inclusivas que integram recursos e estrat�gias flex�veis, fomentando a participa��o ativa e a aprendizagem significativa. Os resultados revelam que a implementa��o do DUA aumenta a motiva��o, o pensamento cr�tico e a metacogni��o, transformando a experi�ncia educacional em uma pr�tica mais equitativa e reflexiva. A discuss�o enfatiza a necessidade de forma��o continuada de professores e comprometimento institucional para superar barreiras estruturais, garantindo a sustentabilidade dessas pr�ticas. Em suma, o DUA n�o apenas reconfigura os m�todos de ensino, mas tamb�m promove uma vis�o �tica e human�stica da educa��o cient�fica, incentivando a cria��o de espa�os de aprendizagem que reconhecem e valorizam a diversidade como motor da inova��o e da justi�a social.

Palavras-chave: DUA; motiva��o; educa��o; recursos; ensino-aprendizagem.

 

Introducci�n

El Dise�o Universal para el Aprendizaje se ha consolidado como un marco conceptual innovador que transforma la pedagog�a en Ciencias Naturales a nivel de Educaci�n B�sica, fundament�ndose en principios neurocient�ficos y psicopedag�gicos que reconocen la diversidad inherente del estudiantado. Este enfoque sist�mico propone la implementaci�n de m�ltiples formas de representaci�n, participaci�n y expresi�n del conocimiento cient�fico, permitiendo que cada estudiante acceda al curr�culo de ciencias de manera significativa y equitativa. La aplicaci�n de estos principios exige una reconceptualizaci�n profunda de las pr�cticas docentes tradicionales, incorporando estrategias flexibles que anticipan y responden proactivamente a las necesidades educativas diversas. Investigaciones recientes confirman que la integraci�n del DUA en contextos cient�ficos no solo beneficia a estudiantes con necesidades educativas especiales, sino que enriquece la experiencia de aprendizaje de toda la poblaci�n estudiantil (Aguilar Tinoco et al., 2024). En este contexto, la ense�anza de las Ciencias Naturales encuentra en el DUA un aliado fundamental para democratizar el acceso al conocimiento cient�fico y fomentar la inclusi�n educativa.

La finalidad central de esta investigaci�n radica en examinar de manera integral la implementaci�n del enfoque DUA en la ense�anza de Ciencias Naturales dentro del contexto de Educaci�n B�sica. Esta meta investigativa se orienta hacia la comprensi�n profunda de c�mo los principios del Dise�o Universal pueden optimizar los procesos de ense�anza-aprendizaje cient�fico, garantizando que todos los estudiantes, independientemente de sus caracter�sticas individuales, puedan participar activamente en la construcci�n del conocimiento. La investigaci�n busca identificar las estrategias pedag�gicas m�s efectivas para la aplicaci�n del DUA en �reas como biolog�a, qu�mica, f�sica y ciencias ambientales, evaluando su impacto en el rendimiento acad�mico y la motivaci�n estudiantil. Es fundamental cuestionar si la mera adopci�n de estos principios se traduce en una mejora real del aprendizaje cient�fico o si requiere de una transformaci�n m�s profunda en la cultura educativa institucional. La evidencia emp�rica sugiere que el �xito del DUA depende significativamente de la formaci�n docente especializada y del apoyo institucional sostenido (Barr�n & Ram�rez, 2021).

�C�mo puede la educaci�n cient�fica tradicional evolucionar para atender efectivamente la diversidad de estilos y necesidades de aprendizaje presentes en las aulas de Educaci�n B�sica contempor�neas? Esta interrogante fundamental surge de la observaci�n de que los m�todos pedag�gicos convencionales en Ciencias Naturales frecuentemente presentan barreras significativas para ciertos grupos de estudiantes. La rigidez curricular, la dependencia excesiva de modalidades de ense�anza unidimensionales y la falta de alternativas evaluativas diversificadas constituyen obst�culos importantes que limitan el acceso equitativo al conocimiento cient�fico. Esta situaci�n se agrava cuando se considera que las Ciencias Naturales requieren del desarrollo de habilidades cognitivas complejas como el pensamiento cr�tico, la observaci�n sistem�tica y el razonamiento hipot�tico-deductivo. La complejidad inherente de estos procesos exige enfoques pedag�gicos que reconozcan y capitalicen la neurodiversidad estudiantil, transformando las diferencias individuales en fortalezas colectivas (Lesano & Troya, 2024).

Para enfrentar estos desaf�os educativos, resulta indispensable desarrollar un marco pedag�gico integral que incorpore los principios del DUA de manera sistem�tica y sostenible. Esta necesidad se fundamenta en la evidencia cient�fica que demuestra mejoras significativas en el rendimiento acad�mico y la participaci�n estudiantil cuando se implementan estrategias de ense�anza universalmente dise�adas. La capacitaci�n docente especializada emerge como un elemento cr�tico, ya que los educadores deben desarrollar competencias para dise�ar experiencias de aprendizaje que sean simult�neamente accesibles, desafiantes y culturalmente relevantes. La implementaci�n exitosa requiere tambi�n de recursos tecnol�gicos apropiados, materiales did�cticos diversificados y sistemas de evaluaci�n flexibles que permitan m�ltiples formas de demostrar el aprendizaje cient�fico. Las instituciones educativas que han adoptado el DUA reportan incrementos notables en la motivaci�n estudiantil y reducci�n de las brechas de rendimiento entre diferentes grupos poblacionales (Mu�oz et al., 2023).

La trascendencia del enfoque DUA en la educaci�n cient�fica b�sica se evidencia en su potencial transformador para crear ambientes de aprendizaje verdaderamente inclusivos y efectivos. Esta relevancia cobra especial significado en el contexto actual, donde la diversidad estudiantil es una realidad innegable que demanda respuestas pedag�gicas innovadoras y fundamentadas cient�ficamente. El DUA no solo facilita el acceso al conocimiento cient�fico para estudiantes con diferentes capacidades y estilos de aprendizaje, sino que tambi�n prepara a todos los estudiantes para desenvolverse exitosamente en una sociedad tecnol�gicamente avanzada y cient�ficamente alfabetizada. La implementaci�n de este enfoque contribuye al desarrollo de competencias cient�ficas esenciales como la investigaci�n, el an�lisis cr�tico de evidencias y la comunicaci�n efectiva de resultados. La capacidad de formar ciudadanos cient�ficamente competentes y cr�ticamente informados representa una contribuci�n invaluable al desarrollo social y econ�mico de las naciones (Silva Flores et al., 2024).

El an�lisis del Dise�o Universal para el Aprendizaje y su aplicaci�n en la ense�anza de Ciencias Naturales revela la complejidad y el potencial transformador de este enfoque pedag�gico en el siglo XXI. La convergencia entre los avances en neurociencias educativas, tecnolog�as de apoyo al aprendizaje y pedagog�as inclusivas ofrece oportunidades sin precedentes para revolucionar la educaci�n cient�fica b�sica. Esta transformaci�n requiere, sin embargo, un compromiso institucional profundo y una inversi�n sostenida en formaci�n docente, recursos educativos y sistemas de apoyo estudiantil. A medida que las sociedades reconocen la educaci�n inclusiva como un derecho fundamental, el DUA se posiciona como una herramienta esencial para materializar estos ideales en contextos educativos reales. La educaci�n cient�fica debe continuar evolucionando para responder a las demandas de equidad, calidad y relevancia que caracterizan a la educaci�n del futuro, preparando a las nuevas generaciones para enfrentar los desaf�os cient�ficos y tecnol�gicos del ma�ana.

 

Metodolog�a

La presente investigaci�n se sustenta en un dise�o metodol�gico mixto que articula perspectivas fenomenol�gicas y emp�ricas para examinar la implementaci�n del Dise�o Universal para el Aprendizaje en la educaci�n cient�fica b�sica. Se adopta un paradigma pragm�tico que reconoce la complejidad propia de los procesos pedag�gicos inclusivos, permitiendo la convergencia de datos cualitativos y cuantitativos en un marco epistemol�gico coherente. El enfoque te�rico integra principios constructivistas con fundamentos neuroeducativos, estableciendo conexiones cr�ticas entre la diversidad cognitiva estudiantil y las estrategias did�cticas en ciencias naturales. Esta metodolog�a trasciende las limitaciones de los enfoques unidimensionales, ofreciendo una comprensi�n hol�stica de c�mo el DUA transforma las pr�cticas educativas contempor�neas (Thomas et al., 2023). La investigaci�n se posiciona desde una perspectiva transformadora que cuestiona los paradigmas tradicionales de ense�anza homog�nea, promoviendo una reconceptualizaci�n filos�fica de la inclusi�n educativa.

La selecci�n de participantes sigue un muestreo intencional estratificado que abarca instituciones educativas p�blicas y privadas de educaci�n b�sica, garantizando diversidad contextual y representatividad socioecon�mica. Se establecen criterios de inclusi�n que privilegian centros educativos con experiencia previa en implementaci�n de estrategias inclusivas, as� como docentes con formaci�n espec�fica en did�ctica de las ciencias naturales. El estudio contempla la participaci�n de 45 docentes de ciencias naturales, 180 estudiantes de tercer a sexto grado y 12 directivos acad�micos, distribuidos equitativamente entre instituciones p�blicas y privadas. Esta configuraci�n muestral permite examinar las variables contextuales que influyen en la adopci�n del DUA, considerando factores socioecon�micos, recursos tecnol�gicos y culturas organizacionales diferenciadas. La diversidad de contextos educativos enriquece la comprensi�n de c�mo las condiciones institucionales modelan la efectividad de las intervenciones pedag�gicas inclusivas (Griful-Freixenet et al., 2021).

La recolecci�n de datos emplea t�cnicas m�ltiples que incluyen observaci�n participante estructurada, an�lisis de contenido curricular, entrevistas semiestructuradas y grupos focales con actores educativos. Se implementan r�bricas de observaci�n validadas que registran la frecuencia y calidad de aplicaci�n de los principios DUA durante las sesiones de ciencias naturales, generando datos cuantitativos sistem�ticos. Las entrevistas en profundidad exploran las percepciones docentes sobre barreras y facilitadores de la inclusi�n educativa, mientras que los grupos focales capturan din�micas colectivas de construcci�n de conocimiento pedag�gico.

El an�lisis documental examina planificaciones curriculares, materiales did�cticos y evaluaciones estudiantiles, identificando patrones de adaptaci�n curricular y estrategias de diferenciaci�n instruccional. Esta triangulaci�n metodol�gica fortalece la validez interna del estudio y permite contrastar perspectivas individuales con pr�cticas observadas y productos educativos concretos (Tomas et al., 2021). El an�lisis de datos cualitativos emplea codificaci�n tem�tica inductiva-deductiva, combinando categor�as emergentes con marcos te�ricos preestablecidos del DUA y la educaci�n inclusiva. Se utiliza software especializado para el an�lisis cualitativo asistido por computadora, facilitando la identificaci�n de patrones complejos y relaciones conceptuales entre variables pedag�gicas. Los datos cuantitativos son procesados ​​mediante an�lisis estad�sticos descriptivos e inferenciales, incluyendo pruebas de clasificaci�n y an�lisis de varianza para examinar diferencias entre grupos y contextos. Se implementa un proceso reflexivo colaborativo donde los participantes validan interpretaciones preliminares, fortaleciendo la credibilidad y transferibilidad de los hallazgos investigativos. Esta aproximaci�n hermen�utica reconoce la naturaleza interpretativa del conocimiento educativo y la importancia de incorporar las voces de los actores en la construcci�n de significados (Almeqdad et al., 2021).

El dise�o investigativo incorpora protocolos �ticos rigurosos que garantizan el consentimiento informado, la confidencialidad de datos y el derecho de los participantes a retirarse voluntariamente del estudio. Se establecieron mecanismos de validaci�n m�ltiples que incluyen triangulaci�n de fuentes, verificaci�n por pares acad�micos y retroalimentaci�n de los participantes sobre interpretaciones preliminares. La investigaci�n adopta una postura epistemol�gica cr�tica que reconoce las relaciones de poder inherentes en los contextos educativos y busca democratizar los procesos de generaci�n de conocimiento. Se implementan estrategias de transferibilidad que documentan detalladamente los contextos de estudio, facilitando la aplicabilidad de resultados en entornos educativos similares. Este marco metodol�gico aspira a trascender la mera descripci�n de pr�cticas pedag�gicas, contribuyendo a la transformaci�n sustantiva de la educaci�n cient�fica inclusiva en Am�rica Latina (Century & Weisberg, 2023).

 

 

 

Resultados

La integraci�n del enfoque DUA en la ense�anza de Ciencias Naturales ha propiciado una metamorfosis en la din�mica del aula, donde la diversidad de estilos y ritmos de aprendizaje se convierte en el eje central de la experiencia educativa. Los estudiantes, al interactuar con m�ltiples representaciones y recursos, manifiestan un renovado inter�s por los fen�menos naturales, lo que se traduce en una participaci�n m�s activa y sostenida durante las actividades experimentales y de indagaci�n.

Esta pluralidad metodol�gica no solo democratiza el acceso al conocimiento, sino que tambi�n enriquece el di�logo cient�fico en el aula. El an�lisis de los resultados evidencia que la motivaci�n estudiantil se incrementa notablemente cuando se emplean estrategias DUA, tales como la experimentaci�n pr�ctica, el uso de narrativas visuales y la resoluci�n colaborativa de problemas. Estas pr�cticas permiten que los alumnos expresen su comprensi�n de los conceptos cient�ficos a trav�s de diversos medios, superando las barreras tradicionales de la evaluaci�n estandarizada.

�As�, el aprendizaje se convierte en un proceso inclusivo y significativo, donde cada voz encuentra su espacio de expresi�n. Desde una perspectiva cr�tica, la implementaci�n del DUA desafiaba a los docentes a repensar su rol como mediadores del conocimiento. La formaci�n continua y el acompa�amiento pedag�gico emergen como factores determinantes para el �xito de esta propuesta, ya que la flexibilidad curricular y la adaptaci�n de materiales requieren de una actitud reflexiva y abierta al cambio.

�Sin embargo, persisten desaf�os estructurales, como la escasez de recursos y el tiempo limitado para la planificaci�n, que tensionan la sostenibilidad de estas pr�cticas innovadoras. En el plano cient�fico, los resultados muestran una mejora sustancial en la comprensi�n de los principios fundamentales de las ciencias naturales. Los estudiantes desarrollan habilidades de pensamiento cr�tico y metacognici�n al analizar fen�menos desde distintas perspectivas y al reflexionar sobre sus propios procesos de aprendizaje. Esta capacidad de autoevaluaci�n y ajuste de estrategias es esencial para la formaci�n de ciudadanos cr�ticos y comprometidos con el entorno.

Filos�ficamente, el DUA en Ciencias Naturales se erige como una apuesta �tica por la justicia educativa, al reconocer la singularidad de cada estudiante y promover la equidad en el acceso al saber. La universalidad, lejos de implicar homogeneidad, se traduce en la creaci�n de oportunidades diferenciadas que permiten a cada individuo desplegar su potencial en un ambiente de respeto y colaboraci�n.

�As�, la educaci�n cient�fica se convierte en un espacio de emancipaci�n y construcci�n colectiva de sentido. Finalmente, la investigaci�n subraya la necesidad de fortalecer las pol�ticas educativas y la formaci�n docente para garantizar la continuidad y el impacto del enfoque DUA en la ense�anza de las ciencias. Solo a trav�s de un compromiso institucional s�lido ser� posible consolidar una cultura escolar verdaderamente inclusiva, donde la diversidad sea mantenida como fuente de riqueza y creatividad.

 

Discusiones

La implementaci�n del Dise�o Universal para el Aprendizaje (DUA) en el �mbito de las Ciencias Naturales evidencia una profunda transformaci�n en las pr�cticas pedag�gicas, donde la diversificaci�n de recursos y estrategias facilita la inclusi�n de todos los estudiantes. Este enfoque no solo modifica el contenido, sino que reconfigura la interacci�n pedag�gica, propiciando un ambiente que reconoce y valora la pluralidad cognitiva y sensorial. Como se�ala Hall et al. (2022), el DUA promueve un aprendizaje flexible que responde a las necesidades individuales, evitando los enfoques homog�neos que hist�ricamente han excluido a estudiantes con diferentes capacidades y estilos de aprendizaje.

Desde una perspectiva cr�tica, la aplicaci�n del DUA en educaci�n b�sica exige repensar el rol del docente, quien debe adoptar una postura reflexiva y adaptativa para asegurar la equidad en el aprendizaje. Este desaf�o implica no solo la adecuaci�n de materiales y actividades, sino tambi�n la formaci�n continua y el compromiso institucional para superar las barreras estructurales. De acuerdo con Meyer y Rose (2023), la sostenibilidad del DUA depende en gran medida de la capacitaci�n docente, as� como del soporte sistem�tico que garantiza la disponibilidad de recursos y condiciones favorables para su implementaci�n efectiva.

Entonces, filos�fica y literariamente, el DUA representa un acto de justicia educativa que trasciende la mera transmisi�n de conocimiento para convertirse en una praxis de respeto y dignidad hacia la diversidad humana. Esta visi�n abre la posibilidad de construir una educaci�n en Ciencias Naturales que sea no solo inclusiva, sino tambi�n emancipadora, fomentando en los estudiantes una conciencia cr�tica y �tica respecto a su entorno natural y social. As�, la ense�anza basada en DUA se alinea con un compromiso profundo con la equidad y la formaci�n integral, valores esenciales para la educaci�n contempor�nea (Smith & Brown, 2024).

 

Conclusiones

La implementaci�n del Enfoque DUA en la ense�anza de Ciencias Naturales ha demostrado ser un catalizador esencial para construir ambientes educativos que respeten y valoren la diversidad de los estudiantes. Este modelo permite que cada alumno acceda al conocimiento a trav�s de m�ltiples v�as, favoreciendo la inclusi�n y potenciando el aprendizaje significativo. As�, la did�ctica se enriquece con la flexibilidad y creatividad en la presentaci�n de contenidos y evaluaci�n, elementos indispensables para atender las heterogeneidades presentes en el aula.

Por otro lado, la aplicaci�n del DUA exige un cambio profundo en las pr�cticas docentes, orient�ndolas hacia una reflexi�n constante sobre las necesidades individuales y colectivas de los estudiantes. La formaci�n pedag�gica continua y el soporte institucional son piezas clave para que los educadores se apropien de esta perspectiva y logren superar los retos que implica adaptar materiales y estrategias. De esta manera, se fortalece la equidad educativa y se fomenta un compromiso �tico con la justicia social en el proceso formativo.

Dicho lo s, la presencia del DUA en la educaci�n b�sica de ciencias no solo transforma la metodolog�a, sino que tambi�n invita a repensar la naturaleza del acto educativo como un espacio de di�logo, respeto y construcci�n conjunta de saberes. Este paradigma contribuye a formar sujetos cr�ticos, creativos y conscientes de su entorno natural y social, capaces de enfrentar los desaf�os del presente con sensatez y compromiso. Por ende, su incorporaci�n sistem�tica en las pr�cticas pedag�gicas representa un paso decisivo hacia una educaci�n m�s humana, integral y sostenible.

 

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� 2025 por los autores. Este art�culo es de acceso abierto y distribuido seg�n los t�rminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribuci�n-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)

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