Articles
Problem
Solving and Its Influence on Analytical Reasoning
in the
Classroom
Resolución
de problemas y su influencia en el razonamiento
analítico
en el aula
María Mercedes Lazo Carpio 1
ORCID: https://orcid.org/0009-0004-0630-2242
Unidad Educativa Miguel Moreno Ordoñez. Cuenca-Ecuador. 1
Corresponding autor
mercemlc@yahoo.com
Received: 09-01-2026
Accepted: 23-04-2026
Available online: 15-05-2026
Abstract
Traditional methodologies limit students’ analytical reasoning by
prioritizing memorization and mechanical repetition, reducing capacities for
analysis, interpretation, and strategic problem-solving in contemporary
educational contexts. The study aimed to analyze the influence of
problem-solving on the development of analytical reasoning within the
classroom. A quantitative quasi-experimental pretest–posttest study with a
control group was conducted involving 64 Ecuadorian students, applying a
pedagogical intervention based on problem-solving and inferential statistical
analysis. The experimental group showed significant improvements in analytical
reasoning, logical interpretation, argumentation, and contextualized
problem-solving after the pedagogical intervention. Problem-based activities
promoted student participation, cognitive autonomy, and reflective analysis,
while the control group maintained performance mainly associated with
procedural repetition and memoristic responses. It is concluded that
problem-solving constitutes a functional pedagogical strategy for developing
complex analytical competencies, strengthening processes of interpretation,
analysis, and informed decision-making within contemporary educational
contexts.
Keywords: Problem
solving, analytical reasoning, critical thinking, active methodologies,
contextualized learning.
Resumen
Las metodologías tradicionales limitan el razonamiento analítico
estudiantil al priorizar memorización y repetición mecánica, reduciendo
capacidades de análisis, interpretación y resolución estratégica de problemas
en contextos educativos contemporáneos. El estudio tuvo como objetivo analizar
la influencia de la resolución de problemas en el desarrollo del razonamiento
analítico dentro del aula. Se desarrolló un estudio cuantitativo
cuasiexperimental pretest–postest con grupo control en 64 estudiantes
ecuatorianos, aplicando intervención pedagógica basada en resolución de
problemas y análisis estadístico inferencial. El grupo experimental presentó
mejoras significativas en razonamiento analítico, interpretación lógica,
argumentación y resolución contextualizada de problemas después de la
intervención pedagógica. Las actividades problematizadoras favorecieron
participación estudiantil, autonomía cognitiva y análisis reflexivo, mientras
el grupo control mantuvo desempeños asociados principalmente con repetición
procedimental y respuestas memorísticas. Se concluye que La resolución de
problemas constituye una estrategia pedagógica funcional para desarrollar
competencias analíticas complejas, fortaleciendo procesos de interpretación,
análisis y toma fundamentada de decisiones dentro de contextos educativos
contemporáneos.
Palabras clave: Resolución de problemas,
razonamiento analítico, pensamiento crítico, metodologías activas, aprendizaje
contextualizado.
Introduction
Las transformaciones sociales, científicas
y tecnológicas contemporáneas han modificado las demandas formativas dirigidas
a los sistemas educativos, especialmente aquellas relacionadas con la capacidad
de interpretar información, analizar situaciones complejas y construir
soluciones fundamentadas frente a problemas reales (Villatoro Moral & Moreno-Tallón, 2025).
El razonamiento analítico ha adquirido relevancia como una habilidad cognitiva
esencial para el desarrollo del pensamiento crítico, la toma de decisiones y la
comprensión de fenómenos multidimensionales dentro y fuera del entorno escolar (Aseicha Chávez et al., 2025). Diversos estudios
advierten que numerosos procesos de enseñanza continúan centrados en la
memorización de contenidos y reproducción mecánica de información, limitando el
desarrollo de capacidades analíticas en los estudiantes (Galván-Cardoso & Siado-Ramos, 2021).
El razonamiento analítico implica la
capacidad de descomponer información, identificar relaciones lógicas,
establecer inferencias y evaluar alternativas mediante procesos reflexivos y
argumentativos (Fernández Salas et al., 2026). Esta
habilidad desde una perspectiva educativa permite que los estudiantes
comprendan problemas desde diferentes dimensiones, interpreten evidencias y
elaboren respuestas fundamentadas frente a situaciones académicas y cotidianas (Martinez Ruiz et al., 2023). Su desarrollo
se relaciona directamente con procesos cognitivos superiores asociados con
interpretación, comparación, clasificación, evaluación y resolución estratégica
de situaciones problemáticas (Manrique, 2020).
La resolución de problemas ha sido
reconocida como una estrategia pedagógica capaz de fortalecer procesos de
razonamiento analítico debido a que sitúa al estudiante frente a desafíos que
requieren análisis, toma de decisiones y construcción activa del conocimiento (Hernández et al., 2026). A diferencia de enfoques
tradicionales basados en repetición de procedimientos, la resolución de
problemas promueve procesos cognitivos orientados a comprender situaciones,
formular hipótesis, seleccionar estrategias y evaluar resultados dentro de
contextos significativos de aprendizaje (Ilbay Guaña, 2024).
Las metodologías centradas en resolución de
problemas favorecen el desarrollo del pensamiento analítico, la argumentación
lógica y la capacidad de transferencia de conocimientos hacia nuevas
situaciones (Altafuya Rojas et al., 2024; Brito Mancheno, 2022), se ha identificado que los estudiantes expuestos a dinámicas
pedagógicas basadas en problemas muestran mayores niveles de autonomía
cognitiva, interpretación crítica y participación activa dentro del aula (Fortuna & Jung, 2023; Gómez-Zambrano, 2023). No obstante, algunos estudios también señalan dificultades
relacionadas con limitada preparación docente, persistencia de metodologías
transmisivas y escasa incorporación de problemas contextualizados dentro de las
prácticas pedagógicas habituales (Area, 2018).
La necesidad de fortalecer el razonamiento
analítico ha cobrado importancia debido a los resultados obtenidos en
evaluaciones internacionales relacionadas con comprensión, análisis e
interpretación de información (Mendoza Gonzales et al., 2025). Diversos
informes educativos evidencian debilidades persistentes en habilidades de
razonamiento lógico, resolución estratégica y pensamiento crítico en
estudiantes de educación básica y bachillerato (Núñez-Lira et al., 2020).
En Ecuador, el currículo nacional establece
la importancia de desarrollar capacidades relacionadas con análisis,
interpretación y resolución de problemas mediante enfoques competenciales
orientados a la aplicación funcional del conocimiento (Ministerio de Educación, 2021). El
Ministerio de Educación promueve procesos pedagógicos centrados en destrezas
con criterio de desempeño, contextualización del aprendizaje y fortalecimiento
del pensamiento crítico dentro de diferentes áreas curriculares (Guerrero Honores et al., 2025). Sin
embargo, en múltiples contextos escolares persisten prácticas de enseñanza
centradas en actividades repetitivas, reproducción conceptual y resolución
mecánica de ejercicios, limitando oportunidades para desarrollar razonamiento
analítico en situaciones auténticas de aprendizaje (Posso-Pacheco, 2024).
La resolución de problemas representa una
alternativa metodológica relevante para transformar estas dinámicas
tradicionales, debido a que favorece procesos de análisis, interpretación y
construcción estratégica del conocimiento. El docente asume un rol mediador
orientado a diseñar experiencias problematizadoras, promover preguntas
analíticas y acompañar procesos reflexivos que permitan a los estudiantes
argumentar, comparar evidencias y generar soluciones fundamentadas (Castillo Córdova et al., 2023).
A pesar del creciente interés académico
sobre resolución de problemas y pensamiento analítico, todavía existen
limitadas investigaciones centradas específicamente en cómo las estrategias de
resolución de problemas influyen en el desarrollo del razonamiento analítico
dentro de contextos escolares ecuatorianos. El estudio tuvo como objetivo
analizar la influencia de la resolución de problemas en el desarrollo del
razonamiento analítico dentro del aula.
Methodology
El estudio se desarrolló bajo un enfoque
cuantitativo con diseño cuasiexperimental de tipo pretest–postest con grupo
control, tuvo un alcance explicativo, orientado a identificar cambios asociados
entre la aplicación de actividades de resolución de problemas y el desarrollo
de procesos de razonamiento analítico en estudiantes de educación básica
superior.
La investigación se realizó en una
institución educativa urbana de la provincia del Azuay del Ecuador durante el
período académico 2025–2026. Participaron 64 estudiantes de octavo y noveno año
de Educación General Básica, distribuidos en dos grupos intactos seleccionados
mediante muestreo no probabilístico por conveniencia. El grupo experimental
estuvo conformado por 32 estudiantes que participaron en una intervención
pedagógica basada en resolución de problemas contextualizados, mientras que el
grupo control estuvo integrado por 32 estudiantes que continuaron desarrollando
actividades tradicionales centradas en explicación magistral y resolución
mecánica de ejercicios.
Para evaluar el razonamiento analítico se
aplicó una prueba estructurada de 20 ítems organizados en cuatro dimensiones:
identificación de relaciones lógicas, interpretación de información, análisis
de situaciones problemáticas y argumentación de soluciones. El instrumento
incluyó preguntas de opción múltiple y ejercicios de resolución analítica
contextualizada.
La validez de contenido fue determinada
mediante juicio de cinco expertos en evaluación educativa y pensamiento
crítico, quienes analizaron pertinencia, claridad y coherencia de los ítems
respecto a los objetivos investigativos. La intervención pedagógica tuvo una
duración de ocho semanas con tres sesiones semanales de 45 minutos. Durante
este período, el grupo experimental desarrolló actividades basadas en
resolución de problemas contextualizados relacionados con situaciones
cotidianas, interpretación de datos, análisis lógico y toma de decisiones
argumentadas.
Las actividades incluyeron: análisis de
casos; resolución colaborativa de problemas; interpretación de escenarios
problemáticos; formulación de hipótesis; y argumentación de soluciones.
El docente actuó como mediador pedagógico
orientando procesos de análisis, reflexión y evaluación de alternativas de
solución. Por su parte, el grupo control continuó trabajando mediante
metodologías convencionales centradas en explicación teórica, repetición de
procedimientos y ejercicios estructurados sin incorporación sistemática de
dinámicas problematizadoras.
En la primera fase se aplicó el pretest a
ambos grupos para identificar niveles iniciales de razonamiento analítico.
Posteriormente se ejecutó la intervención pedagógica con el grupo experimental
durante ocho semanas. Finalmente, se aplicó el postest en ambos grupos bajo las
mismas condiciones de evaluación.
Los datos fueron organizados y procesados
mediante el software estadístico IBM SPSS Statistics versión 27. Se aplicó
estadística descriptiva utilizando medias y desviaciones estándar para
identificar tendencias generales de desempeño. Para determinar diferencias
entre pretest y postest se utilizó la prueba t de Student para muestras
relacionadas e independientes, considerando un nivel de significancia de p <
0.05.
Results
Los resultados obtenidos permitieron
identificar variaciones en el razonamiento analítico de los estudiantes después
de la aplicación de estrategias pedagógicas basadas en resolución de problemas.
El análisis comparativo entre pretest y postest evidenció diferencias entre el
grupo experimental y el grupo control en las dimensiones evaluadas.
Resultados
generales del razonamiento analítico
En el pretest,
ambos grupos presentaron niveles similares de desempeño en razonamiento
analítico, sin diferencias estadísticamente significativas entre grupos (p >
0.05). Después de la intervención pedagógica, el grupo experimental evidenció
un incremento considerable en los puntajes obtenidos, mientras que el grupo
control mostró variaciones mínimas durante el mismo período académico.
Tabla 1
Resultados
generales del razonamiento analítico
|
Grupo
|
Pretest Media/20
|
DE
|
Postest Media/20
|
DE
|
Significancia
|
|
Experimental
|
11.84
|
1.92
|
16.71
|
1.54
|
p < 0.001
|
|
Control
|
11.63
|
1.87
|
12.48
|
1.79
|
p > 0.05
|
Los resultados sugieren que las actividades
centradas en resolución de problemas favorecieron procesos de análisis,
interpretación y argumentación, particularmente en situaciones que requerían
evaluación lógica y construcción de soluciones fundamentadas.
Identificación
de relaciones lógicas
En la
dimensión relacionada con identificación de relaciones lógicas, el grupo
experimental mostró mejoras significativas en reconocimiento de secuencias,
relaciones causales y conexiones entre variables. Los estudiantes lograron
interpretar con mayor precisión información organizada en tablas, esquemas y
situaciones contextualizadas mediante procesos comparativos y deductivos.
Tabla 2
Identificación
de relaciones lógicas
|
Grupo
|
Pretest (%)
|
Postest (%)
|
|
Experimental
|
58.3
|
84.6
|
|
Control
|
57.1
|
61.4
|
El grupo control presentó únicamente
variaciones moderadas al finalizar la intervención, manteniendo dificultades en
interpretación lógica y análisis relacional de información.
Interpretación y
análisis de situaciones problemáticas
La dimensión
correspondiente a interpretación y análisis de situaciones problemáticas
presentó una de las mayores diferencias entre grupos. Los estudiantes sometidos
a estrategias de resolución de problemas demostraron mayor capacidad para
identificar información relevante, distinguir variables principales,
interpretar evidencias y seleccionar procedimientos adecuados frente a
escenarios contextualizados.
Tabla 3
Interpretación
de situaciones problemáticas
|
Grupo
|
Pretest (%)
|
Postest (%)
|
|
Experimental
|
54.7
|
83.1
|
|
Control
|
56.2
|
63.5
|
Durante las
sesiones pedagógicas se observó una disminución progresiva de respuestas
memorísticas y mayor uso de argumentaciones analíticas para justificar
soluciones planteadas.
Argumentación y
construcción de soluciones
En la
dimensión argumentativa, el grupo experimental evidenció mejoras relacionadas
con formulación de hipótesis, explicación lógica de procedimientos y
justificación fundamentada de respuestas. Los estudiantes comenzaron a utilizar
con mayor frecuencia comparaciones, evaluación crítica de alternativas y
razonamientos sustentados mediante evidencias derivadas de los problemas
analizados.
Tabla 4
Resultados en
argumentación y construcción de soluciones
|
Grupo
|
Pretest Media/20
|
Postest Media/20
|
|
Experimental
|
10.9
|
16.8
|
|
Control
|
11.1
|
12.2
|
En contraste, el grupo control mantuvo
respuestas predominantemente descriptivas y centradas en repetición de
procedimientos previamente explicados por el docente.
Participación y
dinámica de aprendizaje
Durante el
proceso de intervención se identificaron cambios en la dinámica de
participación del grupo experimental. Los estudiantes mostraron mayor
interacción durante actividades colaborativas, incremento en formulación de
preguntas analíticas y participación más activa en discusión de soluciones.
Tabla 5
Cambios
observados en dinámica de aprendizaje
|
Indicador observado
|
Grupo experimental
|
Grupo control
|
|
Participación colaborativa
|
Alta
|
Moderada
|
|
Preguntas analíticas
|
Frecuentes
|
Escasas
|
|
Autonomía en resolución
|
Alta
|
Baja
|
|
Justificación de respuestas
|
Argumentada
|
Descriptiva
|
Las actividades basadas en problemas
contextualizados favorecieron procesos de exploración y análisis colectivo,
especialmente en situaciones donde los estudiantes debían comparar estrategias
o justificar decisiones frente a distintas alternativas de solución.
El análisis
inferencial confirmó diferencias estadísticamente significativas en el grupo
experimental entre pretest y postest, mientras que el grupo control no presentó
variaciones significativas durante el mismo período de intervención.
Tabla 6
Prueba t de
Student para comparación pretest–postest
|
Grupo
|
t
|
Significancia
|
|
Experimental
|
8.73
|
p < 0.001
|
|
Control
|
1.41
|
p > 0.05
|
La comparación intergrupal en el postest
mostró diferencias significativas a favor del grupo experimental, indicando que
las estrategias basadas en resolución de problemas influyeron positivamente en
el desarrollo del razonamiento analítico dentro del aula.
Discussion
Los resultados
evidenciaron que la resolución de problemas favoreció el desarrollo del
razonamiento analítico mediante procesos de interpretación, argumentación y
análisis lógico dentro del aula. El incremento significativo del grupo
experimental confirma que las metodologías problematizadoras fortalecen
habilidades cognitivas superiores relacionadas con evaluación de información y
construcción fundamentada de soluciones (Pazos-Yerovi & Aguilar-Gordón, 2024).
La mejora
observada en identificación de relaciones lógicas e interpretación de
situaciones problemáticas respalda lo planteado por Paredes-Curin (2016) quien sostiene que los
entornos de aprendizaje basados en problemas estimulan procesos analíticos
debido a que exigen comprensión contextualizada, formulación de hipótesis y
selección estratégica de alternativas de solución.
Los hallazgos
muestran que las actividades colaborativas y contextualizadas incrementaron la
participación estudiantil y la argumentación analítica, aspecto similar a lo reportado
por Zamora Campoverde & Pizarro Romero (2025) quienes identificaron que la resolución de problemas favorece
autonomía cognitiva y pensamiento crítico en contextos escolares.
Sin embargo, los
resultados también sugieren que la consolidación de estas estrategias depende de
la mediación docente y del diseño sistemático de actividades problematizadoras,
la persistencia de dinámicas tradicionales en el grupo control evidencia que
metodologías centradas en repetición de procedimientos limitan el desarrollo de
razonamiento analítico y participación reflexiva dentro del proceso educativo.
Conclusions
La resolución de
problemas constituye una estrategia pedagógica alineada con los enfoques
educativos contemporáneos orientados al desarrollo de competencias cognitivas
complejas, debido a que promueve procesos de aprendizaje centrados en análisis,
interpretación y toma fundamentada de decisiones.
El
fortalecimiento del razonamiento analítico requiere transformar dinámicas
tradicionales de enseñanza basadas en memorización y reproducción mecánica,
priorizando experiencias pedagógicas contextualizadas que estimulen reflexión,
argumentación y construcción activa del conocimiento.
La incorporación
sistemática de metodologías problematizadoras demanda procesos permanentes de
formación docente en diseño de actividades analíticas, mediación pedagógica y
evaluación de habilidades cognitivas superiores dentro de los contextos
escolares.
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