Uso de Simuladores Virtuales en Biología para Desarrollar Competencias Científicas: Revisión Sistemática
Abstract
This article presents a systematic review on the use of virtual simulators (VS) in
biology education at the secondary level and their contribution to the development of
scientific competencies. The study is framed within the PRISMA 2020 methodology and
analyzes a total of 42 empirical studies published between 2010 and 2025, selected based on
inclusion criteria related to thematic focus, educational level, scientific rigor, and full-text
availability. The objective was to analyze how the use of VS contributes to the development of
the scientific competencies proposed by the Organisation for Economic Co-operation and
Development (OECD, 2023a): explaining phenomena scientifically; constructing and
evaluating designs for scientific inquiry and interpreting data and scientific evidence
critically; and searching for, evaluating, and using scientific information to make decisions
and take action. The findings are organized into three categories. The first, quantitative
categorization of the studies, shows a growing academic production since 2020, mostly
concentrated in developed countries and with limited representation from Latin America. The
second, analysis of pedagogical content, reveals a predominance of interactive simulators
applied to the study of cellular processes, ecological phenomena, and physiological systems,
as well as a strong association between the use of VS and the development of scientific
competencies, particularly in experimental design and data interpretation. Pedagogical
benefits such as increased motivation, conceptual understanding, and academic performance
were also reported. The third category, critical reflection, highlights gaps in the explicit
documentation of scientific competencies, low coverage of topics such as genetics and
evolution, and limited methodological and geographical diversity. In addition, barriers were
identified, such as insufficient teacher training, inadequate technological infrastructure, and
weak curricular integration. Based on these findings, recommendations are proposed,
focusing on strengthening techno pedagogical training, intentional instructional design,
active teacher mediation, and formative assessment. It is concluded that VS are effective tools
for promoting meaningful learning and the development of scientific competencies, provided
they are integrated into structured, contextualized, and teacher-guided pedagogical
sequences. Furthermore, it is suggested to expand research lines, ensure equitable access to
these technologies, and promote educational policies that support their incorporation into the
classroom.
Description
Este artículo presenta una revisión sistemática sobre el uso de simuladores virtuales
(SV) en la enseñanza de la biología en educación secundaria y su contribución al desarrollo
de competencias científicas. La investigación se enmarca en la metodología PRISMA 2020 y
analiza un total de 42 estudios empíricos publicados entre 2010 y 2025, seleccionados con
base en criterios de inclusión relacionados con la temática, el nivel educativo, el rigor
científico y el acceso completo al documento. El objetivo consistió en analizar de qué manera
el uso de los SV contribuye al desarrollo de las competencias científicas, propuestas por la
Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE, 2023a): explicar
fenómenos científicamente; construir y evaluar diseños para la investigación científica e
interpretar datos y pruebas científicas de manera crítica y; buscar, evaluar y usar información
científica para tomar decisiones y actuar. Los resultados se organizaron en tres categorías. La
primera, categorización cuantitativa de los estudios, muestra una creciente producción
académica a partir del año 2020, centrada en países desarrollados y con una limitada
representación de América Latina. La segunda, análisis del contenido pedagógico, revela una
predominancia de simuladores interactivos aplicados al estudio de procesos celulares,
fenómenos ecológicos y sistemas fisiológicos, así como una asociación entre el uso de SV y
el desarrollo de competencias científicas, especialmente en el diseño experimental e
interpretación de datos; también se reportaron beneficios pedagógicos, como el aumento en la
motivación, la comprensión conceptual y el mejoramiento del rendimiento académico. La
tercera categoría, reflexión crítica, destaca los vacíos en la documentación explícita de las
competencias científicas, la baja cobertura de temas como genética o evolución, y la escasa
diversidad metodológica y geográfica. Adicionalmente, se identifican barreras como la falta
de formación docente, la infraestructura tecnológica insuficiente y la débil integración
curricular. A partir de estos hallazgos, se proponen recomendaciones centradas en el
fortalecimiento de la formación tecnopedagógica, el diseño didáctico estructurado, la
mediación activa del profesorado y la evaluación formativa. Se concluye que los SV son
herramientas eficaces para fomentar el aprendizaje significativo y el desarrollo de
competencias científicas, siempre que se integren en secuencias pedagógicas estructuradas,
contextualizadas y mediadas por el docente. Asimismo, se sugiere ampliar las líneas de
investigación, garantizar el acceso equitativo a estas tecnologías y promover políticas
educativas que respalden su incorporación en el aula.
Keywords
: Simuladores Virtuales, Competencias Científicas, Enseñanza de Biología, Educación Secundaria, Innovación Educativa.