NEUROEDUCACIÓN APLICADA A LAS
MATEMÁTICAS EN EDUCACIÓN
SECUNDARIA: UNA REVISIÓN SISTEMÁTICA
NEUROEDUCATION APPLIED TO MATHEMATICS IN
SECONDARY EDUCATION: A SYSTEMATIC REVIEW
Diana Isabel Chéquer Bajaña
Universidad Estatal de Milagro - Ecuador
pág. 12016
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i5.14627
Neuroeducación aplicada a las matemáticas en educación secundaria: una
revisión sistemática
Diana Isabel Chéquer Bajaña
1
dchequerb@unemi.edu.ec
https://orcid.org/0000-0002-3309-3456
Universidad Estatal de Milagro
Ecuador
RESUMEN
La neuroeducación es un nuevo concepto creado en la investigación educativa que impulsa mejoras en la
práctica formativa, implica no sólo maximizar el potencial de los estudiantes a través del proceso de
enseñanza y aprendizaje, sino también comprender cómo funciona el cerebro durante el aprendizaje. El
objetivo central del estudio fue analizar el impacto de la neuroeducación aplicada en la enseñanza de las
matemáticas en la educación secundaria, siendo uno de los niveles educativos que conlleva mayor
problemática para desarrollo de la asignatura. La metodología aplicada fue una revisión sistemática literaria
en la base de datos de SCOPUS, utilizando palabras claves y criterios de búsqueda para un mejor análisis
de la información, este estudio nos lleva a la conclusión de utilizar la neuroeducación, incluidas nuevas
estrategias educativas que estimulen el aprendizaje en el cerebro con prácticas pedagógicas significativas.
Palabras clave: neuroeducación, educación secundaria, matemática, pedagogía
1
Autor principal.
Correspondencia: dchequerb@unemi.edu.ec
pág. 12017
Neuroeducation applied to mathematics in secondary education: a systematic
review
ABSTRACT
Neuroeducation is a new concept created in educational research that drives improvements in educational
practice, it involves not only maximizing the potential of students through the teaching and learning process,
but also understanding how the brain works during learning. The main objective of the study was to analyze
the impact of neuroeducation applied to the teaching of mathematics in secondary education, being one of
the educational levels with the greatest problems for the development of the subject. The methodology
applied was a systematic literature review in the SCOPUS database, using keywords and search criteria for
a better analysis of the information, this study leads us to the conclusion of using neuroeducation, including
new educational strategies that stimulate learning in the brain with meaningful pedagogical practices.
Keywords: neuroeducation, secondary education, mathematics, pedagogy
Artículo recibido 10 septiembre 2024
Aceptado para publicación: 12 octubre 2024
pág. 12018
INTRODUCCIÓN
La neuroeducación es un campo emergente que explora la intersección entre la neurociencia y la educación,
ha generado un creciente interés en las últimas décadas. Al desvelar los mecanismos cerebrales subyacentes
al aprendizaje, esta disciplina ofrece una nueva perspectiva para optimizar los procesos de enseñanza y
aprendizaje. En este contexto, el presente estudio se centra en analizar el impacto de la neuroeducación en
la enseñanza de las matemáticas, particularmente en el nivel secundario, donde las dificultades en esta área
son especialmente notorias.
Diversas investigaciones han demostrado que el cerebro es un órgano plástico y moldeable, capaz de
adaptarse y cambiar a lo largo de la vida en respuesta a las experiencias de aprendizaje (Salvador, s. f.,
2022). La neuroeducación busca aprovechar este potencial al diseñar estrategias pedagógicas que se alineen
con los principios de la neurociencia cognitiva. Sin embargo, a pesar del creciente interés en este campo,
aún existen lagunas en la investigación sobre la aplicación de la neuroeducación en contextos educativos
específicos, como la enseñanza de las matemáticas.
La enseñanza de las matemáticas en la educación secundaria enfrenta numerosos desafíos, desde la ansiedad
matemática hasta la desmotivación de los estudiantes. En este contexto, la neuroeducación emerge como
una disciplina clave que busca comprender los procesos cognitivos involucrados en el aprendizaje. (Ricoy
et al., 2018)
Como señala Fernández (2010), comprender cómo el cerebro aprende matemáticas es fundamental para
desarrollar intervenciones educativas más efectivas. La adquisición de habilidades matemáticas implica una
serie de procesos cognitivos complejos, como la memoria de trabajo, la atención, el razonamiento espacial
y la resolución de problemas. Al identificar los mecanismos neurales involucrados en estos procesos, es
posible diseñar actividades de aprendizaje que promuevan un desarrollo óptimo de las competencias
matemáticas.
Cuando los educadores utilizan un enfoque basado en la neuroeducación, pueden diseñar mejores
experiencias de aprendizaje que coincidan con el funcionamiento natural del cerebro. Esto no sólo mejora
pág. 12019
la comprensión de conceptos matemáticos complejos, sino que también fomenta un entorno de aprendizaje
más inclusivo y atractivo. (Gallego, 2017).
El objetivo principal de esta revisión sistemática es explorar la literatura científica que investiga la
aplicación de los principios de la neuroeducación en la enseñanza de las matemáticas a nivel secundario. A
través de una búsqueda exhaustiva en la base de datos Scopus, donde se identificarán las principales
tendencias, desafíos y oportunidades en este campo.
METODOLOGÍA
La metodología aplicada en el presente trabajo es cualitativa, a través de una revisión sistemática de
búsqueda exhaustiva de artículos científicos relevantes, enfocándose en la neuroeducación aplicada a la
matemática y en los niveles de la educación secundaria. Se utilizó la base de datos Scopus como fuente
científica y evidencia de calidad, donde se obtuvo la información seleccionada para la investigación a través
de esta cadena de búsqueda: ( TITLE-ABS-KEY ( "Neuroeducation" ) OR TITLE-ABS-KEY (
"Neurodidáctica" ) AND TITLE-ABS-KEY ( "mathematics" ) OR TITLE-ABS-KEY ( "learning" ) ) AND
PUBYEAR > 2016 AND PUBYEAR < 2025 AND ( LIMIT-TO ( LANGUAGE , "English" ) ) AND (
LIMIT-TO ( EXACTKEYWORD , "Education" ) OR LIMIT-TO ( EXACTKEYWORD ,
"Neuroeducation" ) OR LIMIT-TO ( EXACTKEYWORD , "Teaching" ) OR LIMIT-TO (
EXACTKEYWORD , "Mathematics" ) OR LIMIT-TO ( EXACTKEYWORD , "High School Student" )
OR LIMIT-TO ( EXACTKEYWORD , "High School" ) ) AND ( LIMIT-TO ( DOCTYPE , "ar" ) ) AND (
LIMIT-TO ( PUBSTAGE , "final" ) ) AND ( LIMIT-TO ( EXACTSRCTITLE , "Education Sciences" ) OR
LIMIT-TO ( EXACTSRCTITLE , "Journal Of Technology And Science Education" ) OR LIMIT-TO (
EXACTSRCTITLE , "Educational Research" ) OR LIMIT-TO ( EXACTSRCTITLE , "Frontiers In Human
Neuroscience" ) )
Estrategia de búsqueda y fuentes de información
Scopus se utilizó como fuente de información para la búsqueda de artículos relacionados con la temática
abordada, que se inició la palabra clave Neuroeducación, sin embargo, no reflejó resultados favorables, ya
que es una temática limitada, se procedió a utilizar el sinónimo Neurodidáctica utilizando el conector lógico
pág. 12020
OR para obtener resultados favorables, conjuntamente, se utilizaron los campos Article, Abstrac, Keywords
y se emplearon las palabras claves: "mathematics", "learning". Consecuentemente, la búsqueda seleccionó
164 documentos, 123 en inglés, 34 en español, 8 en francés, 2 en alemán, 2 en francés.
Selección de estudios y criterios de elegibilidad
Clasificar los criterios para obtener un resultado más detallado es un paso esencial en cualquier análisis o
proceso de toma de decisiones, esto permite centrarse en la información más precisa y pertinente, no solo
mejora la claridad y la calidad del resultado final, sino que también optimiza el uso de recursos. En este
contexto, la Tabla 1 muestra los criterios seleccionados para la revisión sistemática, que se detalla a
continuación:
Tabla 1. Criterios seleccionados para la revisión sistemática
No
Criterios aplicados en la revisión sistemática
1
La fecha de publicación se establece desde el año 2017 a 2024 para la revisión.
3
El tipo de documento limitado a artículos
4
Las Revistas y medios corresponde a Educación, Neurociencia, Investigación y Tecnología
4
Las palabras clave se vinculan a las variables del estudio.
5
El idioma del estudio corresponde a los admitidos para la revisión en el Ingles
6
Los artículos seleccionados tienen una versión completa de acceso abierto (open access)
7
La investigación evidencia resultados o indicadores cualitativo
Elaboración propia, 2024
Después de aplicar los criterios de búsqueda y limitaciones mencionados, se obtuvo 10 artículos, lo cual
permite realizar el análisis profundo de la literatura y del tema de investigación. Asimismo, se tabuló y
organizó la información como se muestra en la tabla 2.
pág. 12021
Tabla 2. Muestra de artículos seleccionados
Nº
Autores
Título de la investigación
1
Procopio et al. (2024)
Neuroscience-Based Information and
Communication Technologies Development in
Elementary School Mathematics through
Games: A Case Study Evaluation
2
Rakhmetova et al. (2024)
The use of elements of neuropedagogy in the
creation of virtual simulators for in-depth
study of chemistry in higher education
3
Peregrina Nievas &
Gallardo-Montes. (2023)
The Neuroeducation Training of Students in
the Degrees of Early Childhood and Primary
Education: A Content Analysis of Public
Universities in Andalusia
4
Delgado-Sánchez et al.
(2023)
Visual Resources for Learning
Thermodynamics: A Neuroeducation
Perspective
5
Fragkaki et al. (2022)
Higher Education Faculty Perceptions and
Needs on Neuroeducation in Teaching and
Learning
6
Elouafi et al. (2021)
Progress report in neuroscience and
education: Experiment of four
neuropedagogical methods
7
Brick et al. (2021)
Training-of-Trainers Neuroscience and Mental
Health Teacher Education in Liberia Improves
Self-Reported Support for Students
8
Brick et al. (2021)
Tiered Neuroscience and Mental Health
Professional Development in Liberia
Improves Teacher Self-Efficacy, Self-
Responsibility, and Motivation
9
Anderson et al. (2018)
A reinforcement-based learning paradigm
increases anatomical learning and retention—
A neuroeducation study
10
Ravet & Williams. (2017)
What we know now: education, neuroscience
and transdisciplinary autism research
Elaboración propia, 2024
El compendio de investigaciones presentadas en la tabla 2, abarcan múltiples dimensiones sobre la
Neuroeducación y la educación. La investigación de Procopio et al.. (2024), titulada “Neuroscience-Based
Information and Communication Technologies Development in Elementary School Mathematics through
Games: A Case Study Evaluation” destaca la necesidad de integrar aún más la neuropedagogía en la
formación docente. Esto mejorará enormemente la calidad de la enseñanza y el aprendizaje en el aula.
pág. 12022
Por otro lado, el estudio de Rakhmetova et al. (2024), “The use of elements of neuropedagogy in the
creation of virtual simulators for in-depth study of chemistry in higher education”, los resultados resaltan
el impacto positivo que la neuropedagogía tiene en las actitudes de aprendizaje, las capacidades cognitivas
y el desarrollo de habilidades de los estudiantes, especialmente en áreas como el pensamiento crítico, las
habilidades analíticas y las habilidades sociales.
En el ámbito educativo, Peregrina Nievas & Gallardo-Montes. (2023b), “The Neuroeducation Training
of Students in the Degrees of Early Childhood and Primary Education: A Content Analysis of Public
Universities in Andalusia Visual Resources for Learning Thermodynamics: A Neuroeducation
Perspective”, indica que la neuroeducación ofrece estrategias para desarrollar el proceso de enseñanza y
aprendizaje, por ello es importante conocer cómo se aborda la educación en diversos centros de enseñanza.
Por otra parte, Delgado-Sanchez et al. (2023), “Visual Resources for Learning Thermodynamics: A
Neuroeducation Perspective”, en su estudio demuestra, que el aprendizaje mediante mapas mentales es una
herramienta valiosa para superar los desafíos que plantea la enseñanza de la física. Al fomentar la
visualización, la conexión de ideas y la participación activa de los estudiantes; esta metodología contribuye
a un aprendizaje más profundo y significativo.
El estudio de Fragkaki et al..(2022), “Higher Education Faculty Perceptions and Needs on
Neuroeducation in Teaching and Learning”, enfatiza la importancia de la neurociencia para mejorar la
calidad de la educación superior. Sin embargo, también revela la necesidad de una mayor formación y apoyo
a los docentes para que puedan aplicar estos conocimientos en el aula.
Elouafi et al. (2021), “Progress report in neuroscience and education: Experiment of four
neuropedagogical methods”, proporciona evidencia empírica de que la incorporación de métodos neuro
pedagógicos en el aula puede tener un impacto positivo en el aprendizaje de los estudiantes. Los resultados
obtenidos sugieren que la neuroeducación es una herramienta valiosa para mejorar la calidad de la
educación.
Brick et al. (2021b), “Training-of-Trainers Neuroscience and Mental Health Teacher Education in Liberia
Improves Self-Reported Support for Students”, este estudio muestra que incorporar la neurociencia en la
pág. 12023
formación docente puede ser una estrategia eficaz para promover la salud mental y mejorar la calidad de la
educación en las escuelas. Con una comprensión más profunda de la función cerebral y las necesidades
emocionales de los estudiantes; los profesores pueden crear entornos de aprendizaje más seguros y
equitativos.
Al mismo tiempo Brick et al.. (2021a), “Tiered Neuroscience and Mental Health Professional
Development in Liberia Improves Teacher Self-Efficacy, Self-Responsibility, and Motivation”, manifiesta
que la formación en neurociencia tiene un impacto positivo en las competencias afectivas y motivacionales
de los profesores; al percibir cómo aprenden los estudiantes, los docentes pueden desarrollar prácticas más
efectivas y mejorar la calidad de la educación.
Asimismo, Anderson et al. (2018), “A reinforcement-based learning paradigm increases anatomical
learning and retention—A neuroeducation study”, en su estudio demuestra que combinar métodos de
enseñanza innovadores con herramientas tecnológicas puede mejorar significativamente el aprendizaje de
los estudiantes. Los resultados obtenidos aportan nuevas perspectivas a la investigación neuroeducativa y
a la mejora de la calidad de la educación en general.
Finalmente, Ravet & Williams. (2017), “What we know now: education, neuroscience and
transdisciplinary autism research”, destaca la importancia de la investigación neuroeducativa, pero
también enfatiza los desafíos y complejidades de este campo. Los autores sugieren que los enfoques
interdisciplinarios, junto con el desarrollo de nuevas herramientas conceptuales, podrían ayudar a avanzar
en la investigación en esta área y mejorar nuestra comprensión de cómo aprendemos.
Todos estos estudios resaltan la importancia del estudio de la neuroeducación, así también la complejidad
que se puede presentar y que requiere una mayor colaboración entre disciplinas, además es necesario
desarrollar herramientas conceptuales y metodológicas para enfrentar los desafíos de las asignaturas
complejas como la Física y las Matemáticas.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los resultados de la revisión sistemática sobre Neuroeducación y Matemática determina que desde el 2017
y 2014 ha aumentado parcialmente, como podemos observar en la figura 1, la producción de documentos
pág. 12024
no ha sido constante a lo largo de los años, mostrando fluctuaciones considerables, en el año 2021 destaca
por presentar el mayor número de documentos producidos, con un pico de 3, luego se observa una
disminución en la producción de documentos en 2022, seguida de una recuperación en 2023 y 2024,
estabilizándose en 2 documentos por año.
Gráfica 1. Documentos realizados por año
En la gráfica 2, se observa la distribución porcentual de artículos científicos por área temática, El área de
Psicología destaca como la que concentra el mayor porcentaje de artículos científicos, con un 25.8%. Esto
sugiere un gran interés y producción de investigación en este campo, el área de Ciencias Sociales (22.6%)
y las Profesiones de la Salud (16.1%) ocupan el segundo y tercer lugar respectivamente, indicando una
significativa producción de investigación en estas áreas, las áreas de Neurociencia, Medicina y Ciencias de
la Computación presentan porcentajes similares, alrededor del 10%. Esto sugiere un interés más equitativo
en estas disciplinas en comparación con Psicología y Ciencias Sociales.
Gráfica 2. Documentos por áreas
pág. 12025
Así también en la gráfica 3, muestra el número de artículos asociados con diferentes instituciones o
afiliaciones, hasta un total de 15. Las instituciones están listadas en el eje vertical, el número de artículos
en el eje horizontal. Se puede observar el porcentaje más elevado en afiliaciones con el Ministerio de
educación, al mismo tiempo Liberia Electric Corp, The Carter Center con 2 documentos, situándose de
forma similar en cuanto a la cantidad. La diferencia entre la universidad con más documentos y las otras
instituciones es significativa, lo que podría indicar una mayor actividad o productividad en esa institución
en particular.
Gráfica 3. Documentos por afiliación
En la gráfica 4, se observa la comparativa en cuanto a la cantidad de documentos producidos en varios
países desde la revisión sistemática de SCOPUS. Cada barra representa un país y su longitud indica el
número de documentos generados. España destaca significativamente como el país con la mayor cantidad
de documentos, superando considerablemente a los demás, Estados Unidos, Liberia, Reino Unido y Canadá
forman un grupo intermedio, con una cantidad de documentos notablemente menor que España, pero
superior al resto; Grecia, Kazajistán y Marruecos se ubican en el grupo con menor cantidad de documentos
representados en el gráfico. Desde este punto de vista las investigaciones en el área temática analizada, se
ejecutan con mayor porcentaje en países europeos.
pág. 12026
Gráfica 4. Documentos por publicados por país
En la gráfica 5, se presenta un mapa de palabras claves dinámico, que no solo muestra la frecuencia de
términos relacionados con la neuroeducación, sino también su evolución en el tiempo (de 2019 a 2022).
Esta gráfica ofrece una perspectiva más sobre las tendencias y las relaciones entre los conceptos en este
campo. Cada círculo representa una palabra clave, y el tamaño del nodo indica su frecuencia en los
artículos científicos. Las líneas que conectan los nodos representan la co-ocurrencia de términos, es decir,
con qué frecuencia aparecen juntos en los textos.
Gráfica 5. Palabras claves
pág. 12027
La revisión sistemática presenta un panorama interesante y complejo. Los resultados obtenidos a partir de
las diferentes gráficas permiten extraer una idea general en la producción de documentos desde 2017, se
observan fluctuaciones significativas año a año, lo que sugiere que la investigación en este campo aún no
se ha estabilizado. La investigación abarca una amplia gama de disciplinas, con un fuerte énfasis en la
Psicología, Ciencias Sociales y Profesiones de la Salud. La Neurociencia, Medicina y Ciencias de la
Computación también tienen una presencia notable. Existe una concentración significativa de la producción
científica en ciertas instituciones, lo que sugiere la existencia de centros de investigación especializados en
neuroeducación y matemáticas. España destaca como el principal productor de investigaciones en este
campo, seguido por otros países europeos. El análisis de las palabras clave revela una evolución en los
temas de interés, con un enfoque creciente en la personalización del aprendizaje y el uso de nuevas
tecnologías.
CONCLUSIONES
La neuroeducación y las matemáticas constituyen un campo de investigación en constante crecimiento. Los
resultados de esta revisión sistemática muestran una creciente diversidad temática y una mayor sofisticación
metodológica. Sin embargo, aún quedan muchos desafíos por abordar, como la traducción de los hallazgos
de la investigación en prácticas educativas efectivas y la necesidad de estudios a largo plazo.
La investigación en neuroeducación enfrenta desafíos metodológicos únicos, como la dificultad de aislar
variables en entornos educativos complejos y la necesidad de desarrollar herramientas de medición precisas.
Existe una brecha entre la investigación en neuroeducación y su aplicación en el aula. Se requiere un mayor
esfuerzo para traducir los hallazgos científicos en estrategias pedagógicas concretas y efectivas.
La formación inicial y continua de los docentes debe incluir conocimientos básicos sobre neurociencia y
cómo aplicarlos en el aula. Es fundamental considerar los aspectos éticos de la investigación en
neuroeducación, especialmente cuando se trabaja con niños y adolescentes.
La revisión sistemática revela un creciente interés en la intersección entre la neurociencia y la educación
matemática. Si bien se han logrado avances significativos, aún existen desafíos importantes por superar. La
investigación futura debe centrarse en realizar estudios prolongados y de mayor envergadura para establecer
pág. 12028
relaciones causales entre los procesos cerebrales y el aprendizaje matemático, además, proporcionar la
colaboración entre neurocientíficos, educadores, psicólogos y otros profesionales para abordar los
complejos desafíos de la enseñanza y el aprendizaje de las matemáticas.
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