USO DE LABORATORIOS VIRTUALES EN LA ENSEÑANZA-APRENDIZAJE DE LAS CIENCIAS BIOLÓGICAS EN LA EDUCACIÓN SUPERIOR TRABAJO DE INVESTIGACIÓN PARA OPTAR EL GRADO DE MAESTRA EN EDUCACIÓN CON MENCIÓN EN DOCENCIA E INVESTIGACIÓN EN EDUCACIÓN SUPERIOR ROXANA ELVA TORNERO ACUÑA PRISCILA EUGENIA GUTIERREZ VELASCO LIMA – PERÚ 2025 ASESOR DRA. ELISA SOCORRO ROBLES ROBLES JURADO DE TRABAJO DE INVESTIGACIÓN DRA. MARIELLA MARGOT QUIPAS BELLIZZA PRESIDENTE DRA. LIDIA SERRANO MIRANDA DE AGUILAR VOCAL MG. MAURICIO ZEBALLOS VELARDE SECRETARIO (A) DEDICATORIA. A Dios, por ser mi guía y siempre sostener mi mano. A mi madre, por su amor incondicional y por enseñarme a perseverar en todo momento. A mi papá, que hoy me cuida desde el cielo y vive en mi corazón. A mi esposo, por ser mi compañero de vida y mi apoyo constante en cada desafío. Roxana E. Tornero Acuña DEDICATORIA. A Dios, cuya presencia me acompaña día a día y guía cada uno de mis pasos con propósito. A mi familia, cuyo amor es mi brújula y refugio cuando más lo necesito, y que a su vez son mi verdadera fortaleza ante los retos y desafíos que me plantea la vida. Priscila E. Gutierrez Velasco AGRADECIMIENTOS. A la profesora Elisa Socorro Robles Robles, por acompañarnos con paciencia, guía y confianza durante todo este proceso. Gracias por creer en nuestro proyecto desde el inicio, por cada consejo oportuno y por brindarnos su apoyo incondicional en los momentos más retadores. Admiramos profundamente su inteligencia, su vocación docente y esa capacidad genuina que tiene para inspirarnos a dar siempre lo mejor de nosotras. A Luis Alberto Mendoza Paipay, quien hasta hace poco dirigió el establecimiento de salud Niño Jesús – Zona X, por brindarme las facilidades y el respaldo necesarios para culminar mis estudios. A Zina Ivonny Navarro Honda, coordinadora del equipo técnico ESANS, por conducirme con un liderazgo que no impone, sino invita. Su manera de guiar me enseñó que también se avanza gracias a quienes sostienen el viaje con humanidad y disciplina. Roxana E. Tornero Acuña y Priscila E. Gutierrez Velasco FUENTES DE FINANCIAMIENTO. Trabajo de investigación autofinanciado ÍNDICE RESUMEN ABSTRACT I. INTRODUCCIÓN ......................................................................................... 1 1.1. Planteamiento del problema ..................................................................... 2 1.2. Justificación .............................................................................................. 4 II. OBJETIVOS .................................................................................................. 7 2.1. Objetivo general ....................................................................................... 7 2.2. Objetivos específicos ................................................................................ 7 III. DESARROLLO DEL ESTUDIO .................................................................. 8 3.1.1. Antecedentes ........................................................................................... 8 3.1.2. Marco teórico conceptual ....................................................................... 11 3.1.3. Metodología de la investigación ............................................................. 20 IV. RESULTADOS ........................................................................................... 30 V. DISCUSIÓN ................................................................................................ 50 VI. CONCLUSIONES ....................................................................................... 61 VII. RECOMENDACIONES ............................................................................. 64 VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................ 65 IX. ANEXOS ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1: Estrategia de búsqueda empleada en cada base de datos ....................... 22 Tabla 2 : Resumen de estudios incluidos en la revisión documental: uso de laboratorios virtuales en la enseñanza aprendizaje de las ciencias biológicas en la educación superior ................................................................................................ 32 Tabla 3: Aporte sobre el uso pedagógico-didáctico de los laboratorios virtuales en la enseñanza de las ciencias biológicas en educación superior ............................. 38 Tabla 4: Aporte sobre el uso tecnológico de los laboratorios virtuales en la enseñanza de las ciencias biológicas en educación superior ................................. 40 Tabla 5: Aporte sobre beneficios y limitaciones de los laboratorios virtuales en la enseñanza de las ciencias biológicas en educación superior ................................. 42 Tabla 6: Aporte sobre las recomendaciones prácticas para el uso de los laboratorios virtuales en la enseñanza-aprendizaje de las ciencias biológicas .......................... 45 ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1: Diagrama PRISMA .............................................................................. 30 RESUMEN La presente investigación analizó el uso de los laboratorios virtuales (LV) en la enseñanza-aprendizaje de las ciencias biológicas en la educación superior, con el propósito de formular recomendaciones que optimicen su integración curricular. Desde un enfoque cualitativo y un diseño documental, se aplicó el modelo PRISMA 2020 para la identificación, selección y análisis sistemático de la literatura científica publicada entre 2020 y 2025 en cuatro bases de datos especializadas: Scopus, ScienceDirect, ERIC y Google Scholar. Del total de 331 registros, 20 estudios cumplieron con los criterios de inclusión y constituyeron el corpus final. Los hallazgos evidencian que los LV constituyen recursos didácticos altamente efectivos para fortalecer la compresión de conceptos biológicos complejos -como biología celular, genética y biotecnología- al posibilitar la simulación de entornos experimentales controlados, seguros e interactivos. La literatura analizada sostiene que su eficacia se maximiza cuando se complementa con las prácticas presenciales, promoviendo el desarrollo de competencias cognitivas superiores como, el análisis de datos la resolución de problemas y el pensamiento crítico. En el ámbito tecnológico, se destacan plataformas avanzadas como Labster, sistemas dinámicos basados en la web y aplicaciones inmersivas de realidad virtual que permiten visualizar procesos microscópicos y repetir experimentos de manera ilimitada. Asimismo, se identificaron beneficios – entre ellos, mayor motivación estudiantes, accesibilidad y autonomía- junto con limitaciones asociadas a brechas digitales, disponibilidad de infraestructura tecnológica y necesidad de capacitación docente. Se concluye que la integración efectiva de laboratorios virtuales exige una planificación curricular estratégica, mediación pedagógica sólida, la provisión de recursos tecnológicos adecuados y la adopción de modelos híbridos que articulen de manera coherente las experiencias virtuales y presenciales para fortalecer el aprendizaje científico en la educación superior. PALABRAS CLAVE LABORATORIOS VIRTUALES; EDUCACIÓN SUPERIOR; CIENCIAS BIOLÓGICAS. ABSTRACT This study analyzed the use of virtual laboratories (VLs) in the teaching and learning of biological sciences in higher education, with the purpose of formulating essential recommendations to optimize their curricular integration. Employing a qualitative approach and a documentary review design, the PRISMA 2020 model was applied to guide the identification, selection, and systematic analysis of scientific literature published between 2020 and 2025 across four specialized databases: Scopus, ScienceDirect, ERIC, and Google Scholar. From a total of 331 records, 20 studies met the inclusion criteria and comprised the final corpus. The findings indicate that VLs constitute highly effective instructional resources for strengthening the understanding of complex biological concepts—such as cell biology, genetics, and biotechnology—by enabling the simulation of controlled, safe, and interactive experimental environments. The analyzed literature suggests that their effectiveness is maximized when they complement face-to-face laboratory practices, fostering the development of higher-order cognitive competencies, including data analysis, problem-solving, and critical thinking. In the technological domain, advanced platforms such as Labster, web-based dynamic systems, and immersive virtual reality applications are highlighted for their capacity to facilitate the visualization of microscopic processes and allow for unlimited experimental repetition. Additionally, several benefits were identified—among them increased student motivation, accessibility, and autonomy—alongside limitations related to digital divides, availability of technological infrastructure, and the need for faculty training. The study concludes that the effective integration of virtual laboratories requires strategic curricular planning, solid pedagogical mediation, adequate technological resources, and the adoption of hybrid instructional models that coherently articulate virtual and in-person experiences to strengthen scientific learning in higher education. KEYWORDS VIRTUAL LABORATORIES; HIGHER EDUCATION; BIOLOGICAL SCIENCES. 1 I. INTRODUCCIÓN En un mundo cada vez más impulsado por la digitalización y la globalización, la educación superior se enfrenta al desafío de integrar metodologías innovadoras que promuevan un aprendizaje significativo. En particular, la enseñanza de las ciencias biológicas —que abarca desde niveles moleculares y celulares hasta la ecología— requiere experiencias prácticas que faciliten la comprensión profunda de conceptos complejos. En este contexto, los laboratorios virtuales (LV) se presentan como una herramienta educativa innovadora, al permitir la realización de experimentos en entornos simulados y controlados, eliminando la necesidad de costosas infraestructuras y promoviendo un acceso más equitativo al aprendizaje experimental (Durkaya, 2023). Indagar sobre el uso de los laboratorios virtuales en la enseñanza-aprendizaje de las ciencias biológicas permite un análisis más profundo de la producción científica existente, de los objetivos propuestos, de la metodología utilizada en el estudio, así como el alcance y los hallazgos encontrados en las investigaciones, que permitan comprender el uso de los LV y aportar a su integración en el currículo. Indagar sobre el uso pedagógico-didáctico de los LV, implica analizar cómo estos se integran al proceso enseñanza-aprendizaje, el rol del docente, el diseño de estrategias, los recursos, la evaluación, las experiencias en entornos virtuales responsables que respalden su uso efectivo en diversos contextos educativos. Indagar sobre el uso tecnológico de los LV implica analizar las características técnicas, operativas y funcionales para su implementación, y evaluar la calidad de las simulaciones para apoyar procesos experimentales que brinden oportunidades 2 de aprendizaje. Por lo que es necesario considerar la infraestructura institucional, los criterios de usabilidad y las medidas de seguridad digital. El análisis considera identificar los beneficios y limitaciones en estos entornos virtuales, que permita favorecer y optimizar el proceso enseñanza-aprendizaje y proponer recomendaciones prácticas para la integración currículo universitario. 1.1.Planteamiento del problema En la era digital, la educación superior enfrenta el reto de responder a entornos científicos y profesionales que demandan aprendizajes activos, desarrollo de competencias y alfabetización digital, sin perder de vista la equidad y la calidad formativa. La evidencia en educación STEM muestra que estrategias activas suelen mejorar el rendimiento y reducir la reprobación frente a clases exclusivamente expositivas, reforzando la necesidad de experiencias formativas centradas en la participación del estudiante (Freeman et al., 2014; Prince, 2004a). Sin embargo, en América Latina y el Caribe persisten desafíos estructurales vinculados a brechas de acceso, desigualdad y preparación institucional para la transformación digital, lo que condiciona la implementación efectiva de innovaciones educativas (Lustosa Rosario et al., 2021). En este marco, la enseñanza-aprendizaje de las ciencias biológicas en educación superior presenta una exigencia particular: comprender fenómenos en múltiples escalas (molecular, celular, fisiológica y ecológica) requiere prácticas experimentales que favorezcan el razonamiento científico, el análisis de datos y la toma de decisiones. Históricamente, el laboratorio presencial ha tenido un rol central en la educación científica, pero su sostenibilidad suele verse limitada por 3 infraestructura costosa, mantenimiento, disponibilidad de reactivos, restricciones de tiempo/aforo y condiciones de seguridad (Hofstein & Lunetta, 2004). Estas limitaciones pueden reducir la frecuencia y calidad de la práctica experimental, afectando oportunidades de aprendizaje auténtico, especialmente cuando las cohortes estudiantiles crecen o los recursos son insuficientes. Ante este escenario, los laboratorios virtuales (LV) han emergido como una alternativa o complemento para ampliar el acceso a experiencias prácticas mediante simulaciones, entornos interactivos y recursos digitales. La investigación comparativa sugiere que, en numerosos estudios, los laboratorios virtuales pueden lograr resultados de aprendizaje iguales o superiores a los laboratorios tradicionales en varias categorías (conocimiento, comprensión, habilidades analíticas, etc), aunque se advierte que algunas competencias —como indagación científica— han sido menos evaluadas sistemáticamente (Brinson, 2015). Asimismo, la literatura destaca que el mayor potencial ocurre cuando los entornos virtuales se integran pedagógicamente (con objetivos claros, guía docente y actividades de reflexión), y no como “tecnología añadida”; además, la combinación de experiencias virtuales y físicas tiende a ofrecer ventajas al permitir contrastar representaciones y promover razonamiento abstracto (De Jong et al., 2013; Smetana & Bell, 2012). No obstante, la integración de LV en biología universitaria todavía enfrenta desafíos relevantes como: decisiones de diseño curricular (qué competencias se trabajan con LV y cómo se evalúan), usabilidad y experiencia del estudiante, preparación docente y soporte institucional y condiciones de accesibilidad (barreras tecnológicas, de diseño inclusivo y de conectividad). Por ejemplo, estudios de integración de laboratorios virtuales en cursos universitarios de biología reportan 4 beneficios percibidos y apoyo al aprendizaje activo, pero también señalan que el impacto depende del rediseño del curso y de cómo se implementan estas experiencias (Papaconstantinou et al., 2020). Además, revisiones recientes sobre accesibilidad en laboratorios virtuales advierten barreras que pueden excluir a ciertos estudiantes si no se consideran criterios de accesibilidad y apoyos adecuados (Deriba et al., 2024), lo cual se conecta con las brechas digitales aún presentes en la región (Lustosa Rosario et al., 2021). En consecuencia, resulta pertinente indagar, desde un análisis documental, cómo se están utilizando los laboratorios virtuales en la enseñanza-aprendizaje de las ciencias biológicas en educación superior, considerando su dimensión pedagógico-didáctica, tecnológica, beneficios y limitaciones, con el fin de identificar condiciones de efectividad y proponer recomendaciones para su integración curricular. De ello se desprende la pregunta de investigación: ¿De qué manera el uso de los laboratorios virtuales contribuye a la enseñanza–aprendizaje de las ciencias biológicas en la educación superior, y en qué condiciones pedagógicas, tecnológicas e institucionales se optimiza su incorporación al currículo? 1.2. Justificación La relevancia de este estudio se puede fundamentar desde varias dimensiones: académica, institucional, social y tecnológica. En el ámbito académico, indagar sobre los laboratorios virtuales en la enseñanza de las ciencias biológicas responde a la necesidad de adaptar los métodos de enseñanza a los avances tecnológicos y a los estilos de aprendizaje contemporáneos. 5 Desde la dimensión institucional, muchas universidades se encuentran frente a limitaciones físicas y logísticas para ofrecer prácticas experimentales presenciales en número suficiente para todos los estudiantes (costos, equipamiento, seguridad, tiempo). En este sentido, los laboratorios virtuales emergen como una solución que puede aumentar la capacidad de acceso a la práctica, optimizar recursos y ampliar la inclusión. Según una revisión de alcance sobre laboratorios virtuales en educación STEM, estas herramientas pueden reducir costos, eliminar barreras de equipamiento y facilitar el aprendizaje práctico en entornos más flexibles (Sellberg et al., 2024a). En el plano social, la educación superior tiene el mandato de ampliar la equidad de acceso, reducir las brechas tecnológicas y ofrecer experiencias formativas de calidad a estudiantes de diversas condiciones socioeconómicas. El uso de laboratorios virtuales puede contribuir a esta meta, al permitir que estudiantes con limitaciones de tiempo o desplazamiento, o con recursos físicos limitados, participen en experiencias prácticas. Sin embargo, la brecha digital sigue siendo un obstáculo real: la investigación sobre accesibilidad de laboratorios virtuales indica que las instituciones en entornos con conectividad o dispositivos limitados necesitan estrategias específicas para asegurar la equidad (Deriba et al., 2024). Desde una perspectiva tecnológica y pedagógica, estudiar los laboratorios virtuales permite generar conocimiento sobre cómo diseñar, implementar y evaluar dichas herramientas en el contexto de la biología universitaria, donde los contenidos son altamente abstractos y requieren visualización, manipulación conceptual y experimentación virtual complementaria. Por ejemplo, el estudio de Papalazarou et al. (2024) sugiere que, aunque las experiencias virtuales no pueden sustituir 6 completamente la práctica física, sí pueden ofrecer entornos seguros, repetibles y centrados en el aprendizaje conceptual. Finalmente, el impacto potencial de este estudio radica en la construcción de recomendaciones concretas para la integración curricular, el desarrollo de competencias científicas y la innovación didáctica en la enseñanza de las ciencias biológicas. Al centrarse en contextos universitarios, y específicamente en las ciencias biológicas, este análisis bibliográfico puede servir de base para que instituciones de educación superior adopten, adapten o reformulen sus estrategias de laboratorio, contribuyendo a la calidad educativa, la retención estudiantil y la formación de profesionales con competencias actualizadas. Por todas estas razones, la realización de una revisión documental sobre el uso de laboratorios virtuales en la enseñanza-aprendizaje de las ciencias biológicas en la educación superior no sólo es oportuna, sino que constituye una aportación relevante al área de la investigación educativa en ciencias, al ámbito institucional universitario y al desarrollo profesional de los estudiantes en el siglo XXI. 7 II. OBJETIVOS 2.1. Objetivo general  Analizar el uso de laboratorios virtuales en la enseñanza-aprendizaje de las ciencias biológicas en educación superior, para proponer recomendaciones que optimicen su integración en el currículo. 2.2. Objetivos específicos  Describir el uso pedagógico-didáctico de los laboratorios virtuales en la enseñanza de las ciencias biológicas en educación superior.  Describir el uso tecnológico de los laboratorios virtuales en la enseñanza de las ciencias biológicas en educación superior.  Identificar los beneficios y limitaciones sobre el uso de laboratorios virtuales en la enseñanza-aprendizaje de las ciencias biológicas en educación superior.  Proponer recomendaciones prácticas para el uso de los laboratorios virtuales en la enseñanza-aprendizaje de las ciencias biológicas en educación superior. 8 III. DESARROLLO DEL ESTUDIO En este apartado se presentan los antecedentes de estudios relevantes, así como los fundamentos teóricos y conceptos que sustentan la presente investigación. 3.1.1. Antecedentes La enseñanza experimental constituye un componente esencial en la formación de los futuros profesionales de las ciencias biológicas, ya que promueve la comprensión profunda de los fenómenos naturales, el desarrollo de habilidades prácticas y la consolidación del pensamiento científico. Sin embargo, los laboratorios presenciales tradicionales presentan limitaciones recurrentes: requieren infraestructura costosa, insumos perecibles, medidas de seguridad específicas y tiempos restringidos de práctica. Además, los escenarios educativos recientes —como la virtualización acelerada durante la pandemia y el auge de la educación híbrida— han impulsado la búsqueda de alternativas tecnológicas que mantengan la calidad del aprendizaje experimental. En este contexto, los laboratorios virtuales se han consolidado como una herramienta innovadora y complementaria para la enseñanza-aprendizaje de las ciencias biológicas en la educación superior. Diversos estudios internacionales han documentado los beneficios del uso de laboratorios virtuales en el aprendizaje de las ciencias. Kashaka (2024) destaca que estas herramientas incrementan la accesibilidad, flexibilidad y oportunidades de aprendizaje interactivo, favoreciendo la adquisición de habilidades conceptuales y experimentales. De manera similar, Byukusenge et al. (2022) concluyen que los laboratorios virtuales son especialmente eficaces para enseñar contenidos complejos y abstractos, como biología celular y molecular, lo que se traduce en 9 mejoras significativas en la comprensión y la motivación de los estudiantes. Además, resaltan que el éxito de estas experiencias depende en gran medida de la forma en que se integran pedagógicamente en el aula. El potencial educativo de los laboratorios virtuales se ha evidenciado también en diferentes contextos universitarios. En Turquía, Durkaya (2023) analizó ochenta simulaciones del portal PhET y determinó que estas herramientas facilitan la comprensión de contenidos curriculares, aunque advirtió que la oferta de simulaciones específicas para biología aún es limitada, especialmente en temas fundamentales como la célula, la división celular o la reproducción. En una línea complementaria, Makransky et al. (2016) demostraron que combinar laboratorios virtuales con prácticas presenciales potencia las ganancias cognitivas y la autoeficacia de los estudiantes, sobre todo cuando la simulación se utiliza como preparación previa al laboratorio físico. A nivel latinoamericano, se observan experiencias significativas que confirman la pertinencia de los laboratorios virtuales en el ámbito universitario. En Ecuador, Romero-Saritama et al. (2024) implementaron un simulador en la asignatura de Microscopía y Microanálisis, obteniendo percepciones altamente positivas respecto a la motivación y utilidad de la herramienta. De manera complementaria, Silva- Quiroz et al. (2023) estudiaron las competencias digitales de estudiantes universitarios chilenos y evidenciaron niveles moderados, con diferencias según género e institución, lo que sugiere que la eficacia de las experiencias virtuales depende también de las habilidades tecnológicas de los participantes. 10 En México, Lara Ramírez et al. (2022) analizaron la incorporación de laboratorios virtuales como estrategia de aprendizaje activo en alumnos de Ingeniería Bioquímica. Aunque la mayoría manifestó conocer estas tecnologías, solo un 57,1 % consideró que contribuyeron de forma significativa a su aprendizaje, lo que refleja la necesidad de acompañar su uso con una adecuada mediación docente. Asimismo, Gómez et al. (2019), al estudiar los recursos educativos abiertos aplicados a la biología celular en una universidad argentina, subrayaron que el idioma inglés y la falta de competencias digitales constituyen barreras importantes para su adopción. A nivel global, revisiones recientes de Deriba et al. (2024) y Sellberg et al. (2024a) laboratorios virtuales mejoran la comprensión conceptual, fomentan el aprendizaje autónomo y aumentan la motivación estudiantil. No obstante, advierten que su efectividad depende de factores como la infraestructura tecnológica, la capacitación docente y la accesibilidad de las plataformas, aspecto que aún requiere mayor atención para garantizar una educación inclusiva. En particular, la revisión sistemática de Deriba et al. (2024) sobre accesibilidad en laboratorios virtuales enfatiza que las adaptaciones culturales y lingüísticas siguen siendo un desafío, especialmente en regiones con brechas digitales como América Latina. La tendencia actual apunta a que los laboratorios virtuales no deben concebirse como sustitutos del laboratorio físico, sino como recursos complementarios que permiten reforzar la comprensión teórica, preparar las prácticas presenciales o replicar experimentos de difícil ejecución. El modelo híbrido o blended lab se perfila como el más recomendable, ya que equilibra la interacción digital con la experiencia experimental directa Makransky, Terkildsen, et al. (2019). En 11 consecuencia, las investigaciones futuras deben centrarse en evaluar cómo el uso sostenido de laboratorios virtuales contribuye al desarrollo de competencias científicas específicas, así como en diseñar estrategias didácticas que integren de manera efectiva lo virtual y lo presencial en la enseñanza de la biología universitaria. Estos antecedentes sustentan la relevancia de analizar cómo los laboratorios virtuales pueden fortalecer el proceso de enseñanza-aprendizaje de las ciencias biológicas en el marco de una educación universitaria innovadora y flexible. 3.1.2. Marco teórico conceptual La presenta investigación se fundamenta en el aprendizaje experiencial y constructivista. Según Kolb (1984) y Dewey (1997) el aprendizaje se construye a partir de la experiencia activa, basado en el enfoque learning by doing y en este contexto contemporáneo se asocia al constructivismo digital (Jonassen, 2022). Esto quiere decirnos que el estudiante aprende de manera significativa cuanto interactúa con estos entornos que a su vez le permitan experimentar, reflexionar y aplicar los conocimientos. Desde el constructivismo, Piaget et al. (1964), Vygotsky & Cole (1978) sustentan la necesidad de interactuar con los objetos de aprendizaje, así como manipular los recursos y herramientas, los cuales permiten: a) la asimilación activa, a través de la cual los estudiantes aprenden mejor cuando interactúan con simulaciones que les permiten experimentar y reflexionar sobre fenómenos 12 científicos; b) la interacción social, a través del aprendizaje colaborativo mediante plataformas virtuales; y c) el aprendizaje significativo, donde los estudiantes, al participar activamente en simulaciones, adquieren habilidades prácticas y conceptuales (Mera & Benarroch, 2024). En complemento a ello, Sweller et al. (2011) destacan que el diseño instruccional debe alinearse con la arquitectura cognitiva humana —memoria de trabajo limitada y esquemas en la memoria a largo plazo—, de modo que las actividades de aprendizaje gestionen la carga cognitiva y favorezcan el procesamiento profundo. En esta misma línea, Zacharia & Olympiou (2011) muestran que cuando los estudiantes recorren las etapas del método científico (formular hipótesis, experimentar, analizar datos y extraer conclusiones) en contextos de indagación guiada, se fortalece el razonamiento científico y la comprensión conceptual. Desde esta perspectiva, los laboratorios virtuales pueden potenciar dichas experiencias al recrear entornos de experimentación y análisis de datos en los que el estudiante aplica de manera sistemática el método científico. La evidencia científica en el área de las ciencias biológicas respalda que el uso de laboratorios virtuales es una herramienta pedagógica efectiva que fortalece el aprendizaje, especialmente en la educación superior. Heradio et al. (2016) lo demuestran mediante un análisis bibliométrico el crecimiento y efectividad de estos recursos en la comprensión de conceptos biológicos complejos, particularmente aquellos que requieren visualización de procesos microscópicos o fenómenos difícil de observar directamente. Así también, De Jong et al. (2013) evidencian que, cuando están apropiadamente diseñados pueden desarrollar habilidades experimentales equivalentes a los laboratorios físicos siendo además una alternativa 13 ante limitaciones éticas, logísticas o de recursos. Por su parte, Makransky, Terkildsen, et al. (2019) señalan que estos entornos virtuales generan mayor sensación de presencia y engagement, siempre que cuenten con un diseño solido que equilibre la motivación y el aprendizaje. Modelo teórico – pedagógico La presente investigación se sustenta en un modelo pedagógico constructivista– experiencial con enfoque digital, el cual integra los aportes del aprendizaje experiencial de Kolb (1984) y Dewey (1997) el constructivismo cognitivo y sociocultural de Piaget et al. (1964) y Vygotsky & Cole (1978) así como los principios del constructivismo digital propuestos por Jonassen (2022). Desde este modelo, el aprendizaje se concibe como un proceso activo, situado y reflexivo, en el que el estudiante construye significados a partir de la interacción directa con los entornos de aprendizaje y la resolución de problemas contextualizados. En este marco, los laboratorios virtuales se entienden como entornos pedagógicos mediadores que posibilitan la experimentación, la manipulación de variables, la observación de fenómenos complejos y la reflexión sobre los resultados obtenidos, favoreciendo la comprensión conceptual y el desarrollo del pensamiento científico en la educación superior (Makransky, Mayer, et al., 2019; Zacharia & Olympiou, 2011). Asimismo, la incorporación de la teoría de la carga cognitiva permite sustentar el diseño instruccional de estas experiencias virtuales, orientándolas a optimizar el procesamiento de la información, reducir la sobrecarga cognitiva y promover aprendizajes significativos en disciplinas altamente abstractas como las ciencias biológicas (Sweller et al., 2011). 14 Laboratorios virtuales Los laboratorios virtuales son entornos de simulación basados en tecnología diseñados para replicar experimentos de laboratorio, mediante el uso de programas que integran herramientas y datos que permiten manipular variables y observar resultados en un contexto controlado, permitiendo a los estudiantes interactuar y realizar prácticas de manera remota (Salmerón-Manzano & Manzano-Agugliaro, 2018). Según Durkaya (2023), estos entornos proporcionan la ventaja de realizar experimentos científicos sin la necesidad de contar con infraestructura física costosa, lo que facilita el aprendizaje, especialmente en contextos con recursos limitados. Además, Elmoazen et al. (2023) destacan que los laboratorios virtuales ofrecen la posibilidad de practicar repetidamente y en cualquier momento, lo que favorece la autonomía del estudiante. También se consideran una opción segura, ya que eliminan el riesgo de dañar tanto a los estudiantes como a los equipos de laboratorio. Ciencias Biológicas Las ciencias biológicas se centran en el estudio de la vida y sus procesos biológicos, integrando disciplinas como la biología molecular, genética, ecología y zoología (Rizo Maradiaga, 2015). Su desarrollo se sustenta en tres componentes fundamentales: los principios teóricos, que estructuran el conocimiento; la investigación, que valida hipótesis a través de experimentos; y las tecnologías, como los laboratorios virtuales, que impulsan avances significativos en el campo (Meneses Benavides & Ordosgoitia Morales, 2009). En el ámbito educativo, se emplean estrategias como el aprendizaje basado en problemas y experiencias, 15 complementadas con herramientas interactivas que fomentan una comprensión más profunda de los conceptos biológicos. Enseñanza - aprendizaje en las ciencias biológicas El proceso de enseñanza-aprendizaje en las ciencias biológicas abarca un conjunto de estrategias y métodos destinados a facilitar la comprensión de conceptos biológicos, que van desde los niveles moleculares hasta los ecológicos. Según Byukusenge et al. (2022), la enseñanza de las ciencias biológicas debe incorporar enfoques que fomenten la interacción activa de los estudiantes con los contenidos. En este contexto, los laboratorios virtuales juegan un papel clave, ya que no solo hacen el aprendizaje más atractivo y estimulante, sino que también favorecen una comprensión más profunda y contribuyen a mejorar el rendimiento académico de los estudiantes (Kozcu Cakir et al., 2021). El aprendizaje constructivista es uno de los enfoques más relevantes para entender el impacto de los laboratorios virtuales en la enseñanza de las ciencias biológicas. Según Piaget et al. (1964) y Vygotsky & Cole (1978), el aprendizaje es un proceso activo en el que los estudiantes construyen su conocimiento a través de la interacción con su entorno y la resolución de problemas. El aprendizaje de un estudiante depende de la relación entre la nueva información y su estructura cognitiva previa, que incluye conceptos e ideas organizadas en su mente. Según Ausubel (1981), el aprendizaje significativo se diferencia del memorístico porque la información no se adquiere de forma arbitraria, sino que se asocia con conceptos previos. Este tipo de aprendizaje implica un proceso biológico, donde el cerebro 16 codifica y almacena la información en la memoria a largo plazo, mediante el reconocimiento de patrones significativos. Diseño pedagógico para la integración de los laboratorios virtuales El uso de los laboratorios virtuales se articula mediante un diseño pedagógico intencional, estructurado en una secuencia didáctica que comprende tres momentos: preparación conceptual previa, interacción guiada con la simulación y reflexión posterior. En la fase inicial, el docente orienta la activación de conocimientos previos y define los objetivos de aprendizaje; durante la simulación, el estudiante interactúa activamente con el entorno virtual, formula hipótesis, manipula variables y analiza resultados; finalmente, se promueve la reflexión crítica, la interpretación de datos y la transferencia del aprendizaje a contextos presenciales o profesionales (Byukusenge et al., 2022; Kolb, 1984). Este diseño pedagógico enfatiza la mediación docente y el andamiaje cognitivo, permitiendo que los laboratorios virtuales no funcionen como herramientas aisladas, sino como recursos integrados de manera coherente al currículo universitario (Jonassen, 2022; Mishra & Koehler, 2006). De este modo, se fortalece el desarrollo de competencias científicas, el pensamiento crítico y la autonomía del estudiante, especialmente cuando los laboratorios virtuales se implementan como complemento de las prácticas presenciales dentro de modelos híbridos de enseñanza en la educación superior (Makransky et al., 2016; Sellberg et al., 2024a). Enfoques tecnológicos en la enseñanza de las ciencias biológicas El concepto de aprendizaje basado en simulación se ha consolidado como una metodología eficaz en la educación superior. Estos entornos virtuales permiten a 17 los estudiantes observar fenómenos biológicos en un contexto controlado y seguro, brindando oportunidades de aprendizaje que complementan las actividades de laboratorio tradicionales (Byukusenge et al., 2022; Kozcu Cakir et al., 2021). Los laboratorios virtuales pueden considerarse parte de un enfoque más amplio de tecnologías educativas, que según Mishra & Koehler (2006), deben ser vistas a través del marco TPACK (Technological Pedagogical Content Knowledge), que destaca la importancia de integrar la tecnología de manera efectiva con el contenido y la pedagogía. Este modelo subraya que el uso de tecnologías como los laboratorios virtuales debe estar alineado con los objetivos pedagógicos y las necesidades del contenido, en este caso, las ciencias biológicas. Metodologías de Implementación en el currículo En la educación superior peruana, la Ley Universitaria y los modelos de licenciamiento de la Superintendencia Nacional de Educación Superior Universitaria (SUNEDU) exigen que el plan de estudios sea coherente con el modelo educativo institucional, el perfil de egreso y un currículo orientado al desarrollo de competencias. El Modelo de licenciamiento de programas de pregrado de educación retoma la distinción entre estudios específicos (fundamentos científicos y tecnológicos generales) y estudios de especialidad (herramientas y procedimientos para la intervención profesional), formulada por (Huerta Rosales et al., 2017), y la vincula con la organización del plan de estudios y el logro del perfil de egreso (Huerta Rosales et al., 2017; Resolución de Consejo Directivo N.° 142- 2022-SUNEDU/CD, 2022). A su vez, las disposiciones para programas semipresenciales y a distancia establecen que, además de la infraestructura física, 18 las universidades deben garantizar recursos y entornos de aprendizaje no presenciales —como laboratorios remotos, simulaciones y otros recursos virtuales— alineados con las competencias y resultados de aprendizaje (Resolución Del Consejo Directivo N.o 105-2020-SUNEDU/CD, Que Aprueba Disposiciones Para La Prestación Del Servicio Educativo Superior Universitario Bajo Las Modalidades Semipresencial y a Distancia, 2020) se articula con el enfoque de currículo flexible por competencias, que concibe la formación en ciencias como un proceso centrado en el saber hacer y en el desarrollo de competencias científicas, investigativas, tecnológicas y socioafectivas a lo largo del plan de estudios (Tobón, 2013). En este marco, los laboratorios virtuales se proponen como dispositivos curriculares que permiten operacionalizar ese enfoque de competencias en las ciencias biológicas. Metodológicamente, su implementación implica mapear las competencias científicas del perfil de egreso —formular hipótesis, diseñar y analizar experimentos, interpretar datos biológicos, usar herramientas digitales para la indagación— y distribuirlas de manera progresiva en asignaturas de estudios específicos (por ejemplo, Biología General, Biología Celular, Genética) y de especialidad (Microbiología, Fisiología, Biología Molecular). La evidencia internacional muestra que los laboratorios virtuales en educación STEM favorecen tanto la comprensión conceptual como el desarrollo de habilidades experimentales y de manejo de tecnología, siempre que estén alineados con resultados de aprendizaje claros y un diseño instruccional cuidadoso (Makransky, Mayer, et al., 2019; Sellberg et al., 2024b). En consecuencia, se plantea que el perfil de egreso de las carreras de ciencias biológicas incorpore explícitamente competencias 19 relacionadas con el uso de entornos virtuales de experimentación y herramientas tecnológicas, y que los LV se integren de forma transversal como escenarios de práctica del saber hacer científico, más que como recursos aislados o meramente complementarios. Ventajas y Desafíos del uso de laboratorios virtuales Diversos estudios han documentado las ventajas de los laboratorios virtuales en el aprendizaje de las ciencias biológicas. Entre ellas, se destaca la flexibilidad de tiempo y espacio, que permite a los estudiantes realizar experimentos en cualquier momento y desde cualquier lugar con acceso a Internet. Según Byukusenge et al. (2022) y Kozcu Cakir et al. (2021), esta flexibilidad facilita la inclusión de estudiantes en entornos educativos de recursos limitados, donde los laboratorios tradicionales no están disponibles o son costosos. Además, los laboratorios virtuales fomentan la autonomía del estudiante, permitiéndole explorar a su propio ritmo y repetir los experimentos las veces que sea necesario para reforzar el aprendizaje. No obstante, el uso de laboratorios virtuales también presenta desafíos. Kashaka (2024) señala que la brecha digital sigue siendo un obstáculo importante en muchas regiones del mundo, lo que puede limitar el acceso a estos recursos educativos. Además, la efectividad de los laboratorios virtuales depende de una adecuada integración pedagógica, lo cual implica que deben ser utilizados no como una herramienta aislada, sino como un complemento dentro de un enfoque didáctico más amplio. De lo contrario, su potencial educativo puede no ser plenamente aprovechado (Durkaya, 2023). 20 3.1.3. Metodología de la investigación Enfoque, tipo y nivel de la investigación La presente investigación es de enfoque cualitativo ya que se basa en la selección, análisis e interpretación de la producción científica existente acerca del uso de laboratorios virtuales en la enseñanza-aprendizaje de las ciencias biológicas en la educación superior. Este enfoque emplea datos no numéricos e interpreta los fenómenos producto de los significados y percepciones presentes en las fuentes analizadas, lo que permite generar nuevos (Hernández Sampieri & Mendoza Torres, 2018)Hernández Sampieri & Mendoza Torres, 2018). El tipo de investigación es documental y descriptivo, porque se fundamenta en el análisis sistemático de investigaciones provenientes de artículos científicos y tesis relacionadas con el objeto de estudio para generar hallazgos que contribuyan a la comprensión de un tema específico, alineándose con la naturaleza de este trabajo (Bowen, 2009). Diseño de la investigación El diseño es no experimental, ya que no implica la manipulación ni interacción con las variables de estudio, sino que se centra en análisis de la información previamente publicada (Hernández Sampieri & Mendoza Torres, 2018). En este contexto, se empleó un diseño de revisión documental con enfoque cualitativo, a través de la búsqueda, selección, depuración y análisis de estudios científicos relevantes al objeto de estudio. Por lo que, se utilizó la metodología PRISMA 2020, que establece los criterios para el análisis de revisiones científicas (Page et al., 2021). 21 Estrategia de búsqueda La estrategia de búsqueda según Booth et al. (2016), Gough et al. (2017), Page et al. (2021) es muy utilizada en las revisiones sistemáticas y documentales. Este proceso se caracteriza por la combinación de términos o palabras clave y el uso de operadores booleanos (AND, OR, NOT), permitiendo la combinación, ampliación o restricción en los términos de búsqueda afinando así la precisión y coherencia de los resultados obtenidos. Por consiguiente, con los lineamientos antes mencionados, la presente investigación empleó palabras clave en español e inglés directamente relacionadas con los componentes centrales del estudio como: laboratorios virtuales, enseñanza – aprendizaje, ciencias biológicas y educación superior. Éstas fueron combinadas mediante los operadores booleanos para construir ecuaciones de búsqueda que posibilitaron y agilizaron la identificación sistemática, exhaustiva y organizada de los estudios en diversas bases de datos. A continuación, se emplearon los siguientes términos: Palabras clave: laboratorios virtuales, educación superior, biología, ciencias biológicas. Keywords: virtual laboratories, higher education, biology, biological sciences. Ecuaciones booleanas utilizadas Las ecuaciones empleadas fueron las siguientes:  "virtual laboratories" AND "higher education" AND "biology" 22  "virtual laboratories" AND "higher education" AND "biological sciences" Estas ecuaciones se adaptaron según cada base de datos (ScienceDirect, Scopus, ERIC y Google Scholar), dado a que cada plataforma utiliza operadores, campos de búsqueda y estructuras específicas para la recuperación de documentos académicos. Esta adaptación optimizo la precisión, coherencia y pertinencia de los resultados obtenidos durante este proceso de búsqueda. A continuación, en la Tabla 1, se presentan las ecuaciones de búsqueda utilizadas en cada base de datos, detallando su estructura y variaciones según los criterios de cada plataforma. Tabla 1: Estrategia de búsqueda empleada en cada base de datos Base de datos Estrategia de búsqueda ScienceDirect “virtual laboratories” AND “higher education” AND biology Scopus TITLE-ABS-KEY (("virtual laboratory*" OR "online lab*" OR "simulated lab*") AND (biology OR genetics) AND "higher education") ERIC ("virtual laboratory" OR "virtual laboratories" OR "online lab" OR "online labs" OR "remote lab" OR "remote labs" OR "simulated lab" OR "simulated labs" OR "virtual simulation" OR "virtual simulations") AND "higher education" AND (biology OR "biological sciences" OR genetics) Google Scholar (biology OR "biological sciences") AND "higher education" AND ("virtual laboratory" OR "virtual laboratories" OR virtual labs OR "online labs" OR "remote labs" OR "virtual simulations") Posterior a la aplicación de las ecuaciones booleanas mencionadas en la Tabla 1, se definieron los criterios metodológicos de inclusión y exclusión destinados a 23 orientar el proceso de selección y depuración del corpus documental. A continuación, se presentan los criterios aplicados durante este proceso. Criterios de inclusión y de exclusión Se definen los siguientes criterios de inclusión y exclusión con el propósito de asegurar la relevancia y calidad de las fuentes seleccionadas. Criterios de inclusión Pertinencia temática: Se seleccionó artículos relacionados con laboratorios virtuales aplicados a la enseñanza-aprendizaje de las ciencias biológicas en educación superior, incluyendo beneficios, limitaciones, enfoques didácticos y estrategias de implementación. Rigor científico: Se recolectó investigaciones publicadas y reconocidas en bases de datos como ScienceDirect, Scopus, ERIC y Google Scholar. Relevancia temporal: Se consideró estudios publicados entre 2020 y 2025, esto permitió obtener información más reciente sobre el uso de laboratorios virtuales en ciencias biológicas en el ámbito universitario. Idioma de publicación: Se incluyó literatura científica en inglés y español con el fin de ampliar el acceso a la evidencia disponible relevante en el área. Criterios de exclusión Por otro lado, los criterios de exclusión descartaron a las investigaciones que no cumplieron con los criterios temáticos, metodológicos o técnicos establecidos para esta investigación. Particularmente se descartaron:  Estudios que no correspondían al nivel de educación superior. 24  Investigaciones no relacionadas con el uso de laboratorios virtuales.  Publicaciones que no abordaban el campo de las ciencias biológicas.  Documentos que no presentaban información suficiente para responder a los objetivos del estudio.  Estudios sin acceso a texto completo. Procedimiento de búsqueda y recojo de la información Se realizó la búsqueda de la producción científica en cuatro bases de datos: ScienceDirect, Scopus, ERIC y Google Scholar, empleando ecuaciones booleanas a partir de los descriptores centrales de la investigación tales como: virtual laboratories, higher education y biology/ biological sciences. Una vez obtenidos los resultados iniciales, se aplicaron los filtros de pertinencia, según los criterios de inclusión antes mencionados: relación directa con laboratorios virtuales, investigaciones realizadas en educación superior, vinculadas al campo de la biología y/o ciencias biológicas, publicas entre los últimos 5 años. Posterior a ello, se procedió a revisar los títulos, resúmenes y palabras clave para asegurar la coherencia temática. De este proceso se identificó los documentos científicos más relevantes y se seleccionaron 20 estudios, que cumplían con la mayor parte de los criterios y guardaban correspondencia con los objetivos específicos del estudio. Recolección de información La recolección de la información consistió en identificar, organizar y sistematizar los elementos relevantes de cada estudio seleccionado. Por lo que, se registraron datos específicos que permitieron caracterizar y analizar la producción 25 científica. Estos datos fueron: código de identificación, base de datos, título, autor y año, país, diseño de estudio y DOI. La búsqueda y selección de las investigaciones se realizó de forma manual y con el apoyo del asistente virtual ChatGPT Plus, utilizado únicamente como herramienta para la identificación preliminar de posibles fuentes. Posteriormente, todas las referencias fueron verificadas y corroboradas directamente en bases académicas empleadas en la investigación (ScienceDirect, Scopus, ERIC y Google Scholar). Este procedimiento favoreció la identificación de literatura relevante, incluyendo documentos no indexados Haga clic o pulse aquí para escribir texto. Todo el procedimiento fue documentado siguiendo las directrices de PRISMA 2020, que establece los estándares para la transparencia y rigurosidad en revisiones científicas (Page et al., 2021). Cribado PRISMA De acuerdo con Page et al. (2021) el proceso de cribado o también conocido como screening es fundamental en las revisiones tanto sistemáticas como documentales, puesto que permite garantizar la pertinencia, coherencia temática y calidad metodológica del corpus final del análisis. Esto implica una evaluación progresiva de los registros identificados, iniciando por la eliminación de duplicados, seguida de revisión de títulos, resúmenes y finalmente del texto completo para determinar su elegibilidad. En esta investigación, después de ejecutar la búsqueda en las bases de datos, ScienceDirect, Scopus, ERIC y Google Scholar, se obtuvieron los registros iniciales relacionados al estudio: laboratorios virtuales, enseñanza – aprendizaje, ciencias 26 biológicas, educación superior. Estos resultados fueron importados manualmente para su depuración siguiendo las directrices PRISMA 2020 (Page et al., 2021). Eliminación de duplicados Los registros fueron revisados uno a uno a fin de identificar coincidencias entre bases. Esta fase es esencial para evitar sesgos de selección y garantizar que cada estudio proviene de una fuente única de evidencia. Tras la depuración, los duplicados fueron eliminados, permitiendo continuar hacia la siguiente fase. Cribado por título y resumen En esta siguiente etapa se realizó el cribado mediante la lectura de títulos (inglés o español), resúmenes y palabras clave. Esta orientó a verificar la relación directa con los criterios de inclusión definidos: a) investigaciones sobre laboratorios virtuales; b) aplicadas en educación superior; c) vinculadas al campo de biología o ciencias biológicas; d) publicadas dentro de los últimos seis años. Tal como lo mencionan Petticrew & Roberts (2006), esta fase permite descartar estudios que no guardan relación con la pregunta de investigación ni con los objetivos específicos del estudio, optimizando el proceso de revisión. Evaluación del texto completo Los documentos académicos seleccionados preliminarmente fueron revisados exhaustivamente a texto completo. En esta fase tuvo como fin confirmar la coherencia metodológica y temática, asegurando que cada estudio aportara evidencia pertinente sobre: El uso pedagógico – didáctico de los laboratorios virtuales. 27 El uso tecnológico de estos entornos. Los beneficios y limitaciones reportados y; Las recomendaciones o propuestas vinculadas a la enseñanza – aprendizaje de las ciencias biológicas. La revisión completa de los documentos académicos permitió excluir que pese a aparentar relevancia inicial, no cumplían con los criterios metodológicos o los constructos definidos por la investigación. Conformación del corpus final Como última fase de esta secuencia de cribado o screening PRISMA 2020, se seleccionó 20 estudios que cumplían la mayor parte de los criterios y aportaban evidencia significativa para el análisis documental. Este corpus es la base del proceso de síntesis temática y categorización que se desarrolla en las fases posteriores del estudio. Procesamiento y análisis de datos Una vez conformado el corpus documental, la información extraída fue organizada y sistematizada. Este procesamiento implicó ordenar los contenidos relevantes, agruparlos según los objetivos del estudio y registrar de manera estructurada los elementos centrales de cada publicación. De acuerdo con los principios del modelo PRISMA 2020, esta fase garantizó:  Transparencia, al documentar de manera clara y explícita los datos obtenidos de cada estudio. 28  Trazabilidad, al permitir identificar el origen exacto de cada fragmento de información utilizado en el análisis.  Sistematicidad, mediante la aplicación uniforme de los mismos criterios de extracción a todos los estudios incluidos. Esta organización permitió disponer de un corpus coherente, verificable y preparado para su análisis. Análisis de los datos El análisis se desarrolló a partir del contenido textual extraído de los estudios seleccionados. Este proceso consistió en examinar, comparar y contrastar los hallazgos de cada documento en función de los objetivos específicos de la investigación. Se identificaron temas recurrentes, patrones conceptuales y aportes relevantes relacionados con el uso pedagógico, tecnológico y didáctico de los laboratorios virtuales en la enseñanza de las ciencias biológicas. En alineación con los lineamientos de PRISMA 2020, el análisis siguió un procedimiento sistemático que incluyó: 1. Lectura detallada del contenido procesado. 2. Identificación de temas y patrones vinculados con los objetivos. 3. Agrupación de ideas y hallazgos por áreas temáticas (uso pedagógico, uso tecnológico, beneficios, limitaciones y recomendaciones). 4. Integración interpretativa, contrastando la información proveniente de las distintas fuentes para obtener conclusiones fundamentadas. 29 Aspectos éticos La presente investigación cumplió con los aspectos éticos orientados a garantizar la integridad académica y el adecuado manejo de la información. Se respetó la propiedad intelectual y anti-plagio, citándose correctamente las ideas literales, datos y aportes teóricos conforme a las normas APA 7° edición. Asimismo, se hizo uso del asistente virtual ChatGPT Plus, basado en Inteligencia Artificial (IA) como herramienta de apoyo en la búsqueda de artículos científicos, en complemento con la revisión manual realizada por las investigadoras. Finalmente, se declara que no existió conflicto de interés personal, institucional, académico, económico ni de autoría durante el desarrollo del estudio. 30 IV. RESULTADOS Se presentan los resultados del análisis documental para el presente estudio, organizados en dos secciones. En primer lugar, el proceso de identificación, cribado y selección de los estudios académicos siguiendo las directrices del modelo PRISMA 2020 (Figura 1), del cual se obtuvieron 20 artículos que han reunido los criterios de elegibilidad (Tabla 2). En segundo lugar, se presentan las tablas que sintetizan el análisis de los artículos vinculados a los objetivos de estudios (Tabla 3, 4, 5 y 6). Figura 1: Diagrama PRISMA Base de datos: (n = 331) ScienceDirect n = 34 Scopus n= 6 ERIC n= 17 Google Scholar n= 274 Estudios académicos excluidos por Duplicados: n = 68 Estudios académicos cribados (n=131) Estudios académicos excluidos por pertinencia con los objetivos de estudio: Temática (n= 200) Estudios académicos por elegibilidad (n=20) Excluidos por título y resumen (n=38) Excluidos por revisión de texto completo (n=5) Identificación Cribado Incluidos 31 En la Figura 1 se describe el proceso de identificación, cribado y selección de los estudios académicos siguiendo las directrices del modelo PRISMA 2020, que permitió asegurar la transparencia y rigor metodológico en la conformación del corpus documental. En la fase de identificación se registraron 331 provenientes de las cuatro bases de datos: ScienceDirect (n = 34), Scopus (n = 6), ERIC (n = 17) y Google Scholar (n = 274). Durante la fase de depuración previa al cribado, 200 registros fueron excluidos por falta de pertinencia temática con los objetivos de investigación. Tras estas exclusiones iniciales, 131 estudios fueron considerados aptos para iniciar la fase de cribado En la etapa de cribado, se realizó una revisión exhaustiva de títulos, resúmenes y palabras clave. Como resultado, se excluyeron 68 estudios por duplicidad. Posteriormente, se descartaron 38 por título y resumen. En la fase de elegibilidad, se procedió a la lectura completa de los artículos restantes, excluyéndose 5 estudios por no estar alineado a los objetivos específicos. Finalmente, 20 estudios cumplieron con todos los criterios de inclusión y fueron incorporados para el análisis final de la presente revisión documental. Este proceso sistemático permitió garantizar la pertinencia, coherencia y calidad del conjunto de estudios analizados, fortaleciendo la validez de los hallazgos presentados en los apartados posteriores. 32 Tabla 2 : Resumen de estudios incluidos en la revisión documental: uso de laboratorios virtuales en la enseñanza aprendizaje de las ciencias biológicas en la educación superior Código Base de datos Título Autor y año País Diseño de estudio DOI E1 ScienceDirect Estudio de caso pedagógico para mejorar la competencia de laboratorio mediante un laboratorio virtual de cultivo celular de mamíferos. Berenjian et al. (2025) Estados Unidos Mixto (cuantitativo– cualitativo, pretest–postest) https://doi.org/1 0.1016/j.ece.202 5.10.004 E2 Scopus Diseño, construcción y ventajas de laboratorios 100% en línea en un curso de biología de nivel superior. Brady et al. (2020) Estados Unidos Cualitativo – descriptivo https://doi.org/1 0.1101/2020.12. 30.424788 E3 ERIC Evaluación de la eficacia de simulaciones de laboratorio virtual para la formación de posgrado en metodologías genéticas. Carroll et al. (2025) Canadá Mixto descriptivo- exploratorio https://doi.org/1 0.1002/bmb.218 98 E4 ERIC Enseñanza en pandemia: creación e impartición en línea de laboratorios de biología celular durante la COVID-19. Delgado et al. (2021) Estados Unidos Descriptivo de innovación educativa https://doi.org/1 0.1002/bmb.214 82 E5 ERIC Los laboratorios virtuales complementan, pero no deben reemplazar las clases presenciales: percepciones de estudiantes de ciencias de la vida del Dundalk Institute of Technology (Irlanda). Griffin et al. (2025) Irlanda Mixto (pretest– postest y grupos focales). https://doi.org/1 0.1152/advan.00 227.2024 https://doi.org/10.1016/j.ece.2025.10.004 https://doi.org/10.1016/j.ece.2025.10.004 https://doi.org/10.1016/j.ece.2025.10.004 https://doi.org/10.1101/2020.12.30.424788 https://doi.org/10.1101/2020.12.30.424788 https://doi.org/10.1101/2020.12.30.424788 https://doi.org/10.1002/bmb.21898 https://doi.org/10.1002/bmb.21898 https://doi.org/10.1002/bmb.21898 https://doi.org/10.1002/bmb.21482 https://doi.org/10.1002/bmb.21482 https://doi.org/10.1002/bmb.21482 https://doi.org/10.1152/advan.00227.2024 https://doi.org/10.1152/advan.00227.2024 https://doi.org/10.1152/advan.00227.2024 33 Código Base de datos Título Autor y año País Diseño de estudio DOI E6 ScienceDirect Laboratorio virtual en línea para fotobiorreactores de microalgas: mejora de la formación en modelado y control. Guzmán et al. (2025) España Descriptivo– tecnológico https://doi.org/1 0.1016/j.ifacol.2 025.08.019 E7 Google Scholar Desarrollo de laboratorios virtuales interactivos para el aprendizaje a distancia en ciencias naturales. Kolodii et al. (2025) Ucrania Descriptivo basado en análisis documental https://doi.org/1 0.46502/issn.18 56- 7576/2025.19.0 3.10 E8 ERIC (Walden University / Doctoral Dissertation) Reemplazo de laboratorios presenciales tradicionales por laboratorios virtuales en cursos de biología para estudiantes no especializados. Haga clic o pulse aquí para escribir texto. Estados Unidos Cuantitativo correlacional- comparativo (no experimental) NO DOI E9 ERIC Aprendizaje en línea de laboratorios húmedos de biología durante y después de la pandemia de COVID-19: revisión del aprendizaje y las experiencias estudiantiles. Maglio et al. (2025) Suecia Revisión narrativa https://doi.org/1 0.1002/bmb.218 97 E10 ERIC Formación de la competencia ambiental de estudiantes mediante laboratorios virtuales en la formación de docentes de biología con Labster. Maratkyzy et al. (2025) Kazajistá n Cuasi- experimental https://doi.org/1 0.1080/2331186 X.2025.258015 5 https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2025.08.019 https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2025.08.019 https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2025.08.019 https://doi.org/10.46502/issn.1856-7576/2025.19.03.10 https://doi.org/10.46502/issn.1856-7576/2025.19.03.10 https://doi.org/10.46502/issn.1856-7576/2025.19.03.10 https://doi.org/10.46502/issn.1856-7576/2025.19.03.10 https://doi.org/10.46502/issn.1856-7576/2025.19.03.10 https://doi.org/10.1002/bmb.21897 https://doi.org/10.1002/bmb.21897 https://doi.org/10.1002/bmb.21897 https://doi.org/10.1080/2331186X.2025.2580155 https://doi.org/10.1080/2331186X.2025.2580155 https://doi.org/10.1080/2331186X.2025.2580155 https://doi.org/10.1080/2331186X.2025.2580155 34 Código Base de datos Título Autor y año País Diseño de estudio DOI E11 ERIC Simulaciones de laboratorio virtual en biotecnología: una revisión sistemática. Mercado & Picardal (2023) Filipinas Revisión sistemática (PRISMA) https://doi.org/1 0.33828/sei.v34 .i1.6 E12 Scopus Reflexiones sobre la creación de experiencias de laboratorio virtual para estudiantes de biología. Haga clic o pulse aquí para escribir texto. Sudáfrica Revisión narrativa (descriptivo- reflexivo) https://doi.org/1 0.3389/feduc.20 22.796840 E13 Google Scholar El potencial de los laboratorios virtuales para mejorar el aprendizaje de la biología. Haga clic o pulse aquí para escribir texto. Irán Revisión sistemática (PRISMA) https://doi.org/1 0.22034/lss.202 4.474281.1019 E14 Scopus Logro de objetivos educativos en la enseñanza de microscopía mediante la adopción de laboratorios de realidad virtual junto con tutoriales presenciales. Paxinou et al. (2022) Grecia Cuasi- experimental (dos grupos, pre–post). https://doi.org/1 0.1080/0263514 3.2020.1790513 E15 Google Scholar Laboratorios virtuales en cursos de ciencias e ingeniería de pregrado: una revisión sistemática, 2009-2019. Reeves & Crippen (2020) Estados Unidos Revisión sistemática https://doi.org/1 0.1007/s10956- 020-09866-0 E16 Google Scholar Experiencia de aprendizaje y creencias motivacionales para un laboratorio de realidad virtual en biología avanzada de pregrado. Haga clic o pulse aquí para escribir texto. Estados Unidos Caso único con medidas repetidas (correlacional). https://doi.org/1 0.1080/1049482 0.2024.2307601 https://doi.org/10.33828/sei.v34.i1.6 https://doi.org/10.33828/sei.v34.i1.6 https://doi.org/10.33828/sei.v34.i1.6 https://doi.org/10.3389/feduc.2022.796840 https://doi.org/10.3389/feduc.2022.796840 https://doi.org/10.3389/feduc.2022.796840 https://doi.org/10.1080/02635143.2020.1790513 https://doi.org/10.1080/02635143.2020.1790513 https://doi.org/10.1080/02635143.2020.1790513 https://doi.org/10.1007/s10956-020-09866-0 https://doi.org/10.1007/s10956-020-09866-0 https://doi.org/10.1007/s10956-020-09866-0 https://doi.org/10.1080/10494820.2024.2307601 https://doi.org/10.1080/10494820.2024.2307601 https://doi.org/10.1080/10494820.2024.2307601 35 Código Base de datos Título Autor y año País Diseño de estudio DOI E17 Scopus Laboratorios tradicionales vs. virtuales en la educación de ciencias de la salud. Serrano- Perez et al. (2021) España Estudio transversal comparativo (cuantitativo). https://doi.org/1 0.1080/0021926 6.2021.1877776 E18 Google Scholar Los laboratorios virtuales como medio para incrementar la accesibilidad de la educación biológica en Ucrania. Sipii et al. (2024) Ucrania Experimental https://doi.org/1 0.21533/pen.v1 2.i4.64 E19 Scopus Laboratorio virtual para mejorar la comprensión de conceptos biológicos abstractos y habilidades de laboratorio: una revisión sistemática. Udin et al. (2020) Indonesia Revisión sistemática (PRISMA) https://doi.org/1 0.1088/1742- 6596/1521/4/04 2025 E20 Scopus De artefactos a resultados: Comparación de RV con HMD, escritorio y presentaciones de diapositivas para la instrucción de laboratorio de microbiología de alimentos. Xue et al. (2023) Estados Unidos Experimental https://doi.org/1 0.1145/3544548 .3580913 https://doi.org/10.1080/00219266.2021.1877776 https://doi.org/10.1080/00219266.2021.1877776 https://doi.org/10.1080/00219266.2021.1877776 https://doi.org/10.21533/pen.v12.i4.64 https://doi.org/10.21533/pen.v12.i4.64 https://doi.org/10.21533/pen.v12.i4.64 https://doi.org/10.1088/1742-6596/1521/4/042025 https://doi.org/10.1088/1742-6596/1521/4/042025 https://doi.org/10.1088/1742-6596/1521/4/042025 https://doi.org/10.1088/1742-6596/1521/4/042025 https://doi.org/10.1145/3544548.3580913 https://doi.org/10.1145/3544548.3580913 https://doi.org/10.1145/3544548.3580913 36 La Tabla 2 presenta la síntesis de los veinte documentos analizados, organizados mediante una codificación de E1 a E20, lo que facilita su identificación y seguimiento. Incluye la base de datos de procedencia, el título traducido al español, los autores y año de publicación, el país, el diseño de estudio y el DOI correspondiente. Esta estructura permite visualizar la diversidad de enfoques presentes en la literatura sobre laboratorios virtuales. Los títulos evidencian un interés constante por evaluar su eficacia, compararlos con laboratorios tradicionales y explorar su contribución al desarrollo de competencias prácticas y conceptuales. Asimismo, destacan aplicaciones en biotecnología, genética, microscopía, biología celular, ciencias de la salud y simulaciones avanzadas como cultivo celular y fotobiorreactores de microalgas. Asimismo, la tabla evidencia una notable diversidad geográfica, con estudios desarrollados en países como Estados Unidos, España, Canadá, Grecia, Irlanda, Sudáfrica, Suecia, Irán, Filipinas, Kazajistán e Indonesia. Esta dispersión regional muestra que el uso de laboratorios virtuales en ciencias biológicas no es un fenómeno aislado, sino una práctica extendida en sistemas educativos con realidades tecnológicas heterogéneas. Este panorama coincide con lo señalado por UNESCO (2023), que destaca la expansión global de las simulaciones y laboratorios virtuales como recursos accesibles y escalables para la educación superior. La presencia de países con diferentes niveles de infraestructura tecnológica reafirma la importancia de analizarlos desde una perspectiva amplia y comparativa. En cuanto a los diseños de estudio, la tabla reúne estudios experimentales, cuasiexperimentales, revisiones, estudios de caso, investigaciones descriptivas y 37 diseños con medidas repetidas. Esta pluralidad concuerda con lo planteado por Bowen (2009), quien sostiene que el análisis documental es especialmente valioso cuando integra diversas fuentes y metodologías para comprender fenómenos educativos complejos. La variedad de diseños identificados permite aproximarse al uso de laboratorios virtuales desde múltiples dimensiones: eficacia pedagógica, percepción estudiantil, usabilidad tecnológica y condiciones institucionales de implementación. 38 Tabla 3: Aporte sobre el uso pedagógico-didáctico de los laboratorios virtuales en la enseñanza de las ciencias biológicas en educación superior Código Autor y año Objetivo Aporte clave uso pedagógico-didáctico E4 Delgado et al. (2021) Describir la creación e implementación de laboratorios de biología celular totalmente en línea durante la pandemia de COVID-19. Los LV favorecieron un desplazamiento del enfoque centrado en la ejecución técnica hacia el desarrollo de habilidades de orden superior, como el análisis de datos reales y el pensamiento crítico. Estas competencias, que no eran priorizadas en el curso presencial tradicional, pudieron abordarse de manera más intencional y profunda en el entorno virtual. E5 Griffin et al. (2025) Analizar la percepción de los estudiantes de ciencias biológicas sobre cómo se deben usar los LV para mejorar la comprensión conceptual y habilidades prácticas. Los estudiantes consideran que los LV deben ser utilizados para complementar (75%) las clases presenciales, no para reemplazarlas. Son efectivos como herramienta pre-laboratorio para prepararse y repasar materia. E9 Maglio et al. (2025) Analizar cómo los estudiantes aprendieron y vivieron sus experiencias con el e-learning en los laboratorios húmedos (wet labs) de biología durante la pandemia de COVID-19 y en el periodo posterior. Los LV aportan flexibilidad y permiten complementar o reemplazar parcialmente las prácticas tradicionales sin afectar el aprendizaje. Favorecen el desarrollo de competencias prácticas y conceptuales mediante simulaciones interactivas y seguras. También facilitan abordar procesos biotecnológicos complejos de forma accesible. Para su uso efectivo, se requiere andamiaje y una adecuada integración en el plan de estudios. 39 Código Autor y año Objetivo Aporte clave uso pedagógico-didáctico E10 Maratkyzy et al. (2025) Analizar el impacto del uso de laboratorios virtuales Labster en el rendimiento, habilidades y motivación de futuros profesores de biología. El modelo de aprendizaje mixto (LV + enseñanza tradicional) es el más efectivo (aumentó significativamente la motivación y el interés), logrando el mayor progreso académico (35%) y en habilidades prácticas. Sugiere que la integración, en lugar de la sustitución, optimiza el aprendizaje al combinar la autonomía del LV con la interacción social. E11 Mercado & Picardal (2023) Realizar una revisión sistemática de la literatura científica sobre la utilización de simulaciones de laboratorios virtuales en el campo de la biotecnología. Los LV son una alternativa eficaz o un complemento a las prácticas tradicionales, por su capacidad para activar el aprendizaje mediante indagación, descubrimiento y experiencias prácticas. Requieren andamiaje para asegurar una comprensión adecuada y son más potentes cuando se combinan con actividades presenciales. E14 Paxinou et al. (2022) Evaluar si un LV de realidad virtual (OnLabs) combinado con tutoría presencial mejora el logro de objetivos educativos basados en la taxonomía de bloom. El grupo que utilizó el LV como complemento a la enseñanza presencial obtuvo puntuaciones más altas y demostró mayor habilidad y confianza al operar el microscopio real, validando su rol como herramienta preparatoria que mejora las habilidades prácticas. E19 Udin et al. (2020) Investigar el uso de LV para mejorar la comprensión de conceptos biológicos abstractos y desarrollar las habilidades de laboratorio de los estudiantes. Los LV se aplican especialmente en contenidos abstractos como biología celular, molecular y genética, mostrando mejoras en comprensión y desarrollo de habilidades experimentales y más cuando se combinan con prácticas reales. 40 Tabla 4: Aporte sobre el uso tecnológico de los laboratorios virtuales en la enseñanza de las ciencias biológicas en educación superior Código Autor y año Objetivo Aporte clave uso tecnológico E1 Berenjian et al. (2025) Investigar la efectividad de un laboratorio virtual de cultivo de células de mamífero a nivel de posgrado. El uso tecnológico se basa en plataformas como Unity para crear entornos virtuales inmersivos en 3D. Estos permiten la repetición de experimentos, la visualización de procesos abstractos y la retroalimentación inmediata. E2 Brady et al. (2020) Describir el desarrollo de laboratorios de embriología de vertebrados usando sistemas modelo con Labster para mitigar las limitaciones asociadas a experimentos reales. La plataforma Labster se utilizó para representar con alta precisión los procedimientos de un laboratorio de investigación biológica, incluyendo el análisis de datos de Secuenciación de Nueva Generación (NGS). E3 Carroll et al. (2025) Evaluar la eficacia de las simulaciones virtuales de Labster en la formación de posgrado en metodologías genómicas, examinando la enseñanza de teoría y habilidades de laboratorio. Describe entornos de simulación genética que modelan equipos, análisis y toma de decisiones; evidencia que las decisiones de interfaz, feedback y realismo tecnológico influyen en usabilidad y aceptación de los LV en niveles avanzados. E6 Guzmán et al. (2025) Describir un laboratorio virtual basado en web para reactores fotobiológicos de microalgas, mostrando sus capacidades para el entrenamiento de operadores y la educación en control. Es una herramienta basada en web que utiliza un modelo dinámico no lineal (basado en ecuaciones algebraicas y diferenciales) para simular y controlar sistemas biotecnológicos complejos, como la producción de biomasa de microalgas. 41 Código Autor y año Objetivo Aporte clave uso tecnológico E7 Kolodii et al. (2025) Analizar plataformas de laboratorios virtuales interactivos y sus ventajas y desafíos en educación en ciencias naturales. Los LV utilizan tecnologías como la Realidad Virtual (VR) (ej. Labster) y plataformas de simulación (ej. PhET, VLabs, Molecular Workbench). Estas facilitan la alta interactividad y la visualización de conceptos complejos. E12 Myburgh (2022) Reflexionar sobre el proceso de creación de experiencias de laboratorio virtual (LV) para estudiantes de biología. Describe decisiones tecnológicas (motor de juego, modelado, interactividad) y enfatiza trabajo colaborativo, repositorios compartidos y modularidad del código como claves para producir LV escalables, reutilizables y de bajo costo. E20 Xue et al. (2023) Comparar la eficacia instruccional de la Realidad Virtual (VR) con HMD, aplicaciones de escritorio, y diapositivas en clases de microbiología de alimentos para la retención a largo plazo. La tecnología LV utiliza dispositivos HMD (Oculus Quest) y aplicaciones Web VR en entornos de escritorio (DKP). El HMD facilita una mayor atención visual y un sentido de inmersión que potencia la retención. Tambien el VR mejora retención a largo plazo, motivación e inmersión, aunque presenta fatiga y barreras de accesibilidad; se recomienda uso complementario y diseño instruccional contextualizado. 42 Tabla 5: Aporte sobre beneficios y limitaciones de los laboratorios virtuales en la enseñanza de las ciencias biológicas en educación superior Código Autor y año Objetivo Aporte clave en beneficios y limitaciones E1 Berenjian et al. (2025) Investigar la efectividad de un laboratorio virtual de cultivo de células de mamífero a nivel de posgrado. El LV generó en más del 90% de los estudiantes alta confianza en técnicas clave, la competencia procedimental y la comprensión conceptual. Sirvió para reducir eficazmente la ansiedad de los estudiantes antes de enfrentarse al laboratorio físico. E2 Brady et al. (2020) Describir el desarrollo de laboratorios de embriología de vertebrados usando sistemas modelo (ratón y pollo) con Labster para mitigar las limitaciones asociadas a experimentos reales. Permiten superar barreras infranqueables de los laboratorios físicos, como el alto costo (>$5,100/estudiante), el tiempo prolongado (>2 meses) y los riesgos de seguridad (uso de carcinógenos), además de ofrecer un entorno seguro para cometer errores sin consecuencias en recursos o tiempo. E5 Griffin et al. (2025) Analizar la percepción de los estudiantes de ciencias biológicas sobre cómo se deben usar los LV para mejorar la comprensión conceptual y habilidades prácticas. El 90% reporta aumento de confianza experimental y el 75% de los estudiantes afirmó que los LV solo deben complementar la enseñanza presencial. Una dependencia excesiva de los LV puede disminuir la valiosa interacción entre pares y con el instructor, considerada fundamental por los estudiantes. E8 Labennett (2024) Comparar el rendimiento de estudiantes no especialistas en biología entre laboratorios virtuales y tradicionales. Los estudiantes en LV obtuvieron una proporción significativamente mayor de calificaciones aprobatorias que en LT, sugiriendo que el LV ofrece un entorno de aprendizaje más adaptable y de mayor apoyo. 43 Código Autor y año Objetivo Aporte clave en beneficios y limitaciones E13 Nili Ahmadabadi & Sahafi (2024) Revisar la efectividad de laboratorios virtuales en biología, centrados en conocimiento, habilidades y motivación del estudiantado. Concluyen que los LV mejoran comprensión conceptual, habilidades prácticas y motivación, especialmente en contextos con escasos recursos; destacan su papel como herramienta clave en STEM, pero señalan escasez de estudios específicos en biología. E15 Reeves & Crippen (2020) Realizar una revisión sistemática de la investigación sobre LV en ciencias e ingeniería. Los LV ofrecen conocimiento transferible y apoyan la persistencia. Los resultados positivos se atribuyen más al efecto de novedad que al diseño, y a menudo se asume instrucción sin interacción humana/social. E16 Reeves et al. (2024) Evaluar la relación entre las creencias de valor de tarea (motivación) y la usabilidad de un LV, comparándolas con las experiencias de laboratorio físico. Los estudiantes perciben un mayor costo (esfuerzo) en el LV que en el laboratorio físico. La usabilidad del LV fue solo marginalmente aceptable, lo que debe mitigarse con un mejor diseño. E17 Serrano- Perez et al. (2021) Analizar el impacto percibido de los laboratorios virtuales (LV) y tradicionales (LT) en la motivación, satisfacción y rendimiento académico en asignaturas de Ciencias Básicas de la Salud. Muestran que los LV aumentan accesibilidad y repetición de prácticas, pero parte del alumnado percibe menor autenticidad y contacto con el material; recomiendan un enfoque combinado para aprovechar beneficios y mitigar limitaciones. 44 Código Autor y año Objetivo Aporte clave en beneficios y limitaciones E18 Sipii et al. (2024) Analizar cómo los LV en biología pueden apoyar el desarrollo de competencias investigativas y la formación en contextos con recursos limitados. Evidencian que los LV incrementan interés, preparación y comprensión de procesos biológicos, compensan carencias de equipamiento y permiten simular experimentos complejos; señalan como reto la actualización tecnológica y la formación docente. 45 Tabla 6: Aporte sobre las recomendaciones prácticas para el uso de los laboratorios virtuales en la enseñanza-aprendizaje de las ciencias biológicas Código Autor y año Objetivo Aporte clave en recomendaciones E4 Delgado et al. (2021) Describir la creación e implementación de laboratorios de biología celular totalmente en línea durante la pandemia de COVID-19. Sugiere diseñar secuencias de LV con guías claras, rúbricas, trabajo en pequeños grupos y sesiones de retroalimentación; enfatiza planificar actividades híbridas futuras que combinen LV, análisis de datos reales y sesiones presenciales. E8 Labennett (2024) Comparar el rendimiento de estudiantes no especialistas en biología entre laboratorios virtuales y tradicionales. Recomienda instituir los LV como el método de instrucción principal para los cursos de biología de primer año para no especialistas, basándose en su impacto positivo en las tasas de aprobación. La implementación debe incluir el desarrollo curricular conjunto con el profesorado, la formación docente y la evaluación continua. E12 Myburgh (2022) Reflexionar sobre el proceso de creación de experiencias de laboratorio virtual (LV) para estudiantes de biología. Recomienda equipos multidisciplinarios, plantillas reutilizables, pruebas de usabilidad y documentación abierta; sugiere construir bibliotecas de actividades y compartir herramientas entre instituciones para reducir costos de producción. E16 Reeves et al. (2024) Evaluar la relación entre las creencias de valor de tarea (motivación) y la usabilidad de un LV, comparándolas con las experiencias de laboratorio físico. Mejorar la usabilidad del sistema para mitigar la percepción de "costo" (esfuerzo/frustración) del estudiante. El diseño debe hacer explícita la realidad de la variabilidad experimental para gestionar las expectativas. 46 Las Tablas 3, 4, 5 y 6 ofrecen un resumen global sobre cómo los artículos aportan al objetivo general de analizar el uso de laboratorios virtuales en la enseñanza- aprendizaje de las ciencias biológicas en educación superior para optimizar su integración curricular. Los estudios revisados permiten facilitar la comprensión de fenómenos biológicos complejos, ampliar oportunidades de experimentación, apoyar la reflexión ética, y responder a las desigualdades institucionales en infraestructura. Investigadores como Brady et al. (2020), Guzmán et al. (2025), Kolodii et al. (2025) y Mercado & Picardal (2023) muestran cómo estas herramientas pueden contribuir a currículos más flexibles, accesibles y actualizados, siempre que existan políticas institucionales, formación docente y criterios claros de selección tecnológica. Por todo lo mencionado anteriormente los LV deben ser considerados recursos emergentes capaz de transformar el aprendizaje práctico en las ciencias biológicas dentro de la educación superior. La Tabla 3, sintetiza los aportes de los estudios seleccionados sobre el uso pedagógico-didáctico de los laboratorios virtuales en la enseñanza de las ciencias biológicas. Los LV son cruciales para la comprensión de conceptos abstractos (Udin et al., 2020) y para desarrollar habilidades de orden superior, como el análisis de datos y el pensamiento crítico Delgado et al. (2021) Su eficacia didáctica se optimiza mediante el andamiaje y el aprendizaje basado en la indagación Mercado & Picardal (2023). En última instancia, la combinación de LV con métodos tradicionales resulta ser la aproximación más eficiente, logrando un mayor progreso académico y desarrollo de habilidades prácticas Maratkyzy et al. (2025). Asimismo, se consideran herramientas complementarias que refuerzan la instrucción presencial, una modalidad favorecida por la mayoría de los estudiantes (Griffin et 47 al., 2025; Paxinou et al., 2022). Su aplicación principal es como herramienta pre- laboratorio para facilitar la práctica repetida y segura, incrementando la confianza del estudiante para el manejo de equipos físicos (Maglio et al., 2025; Paxinou et al., 2022). La Tabla 4 reúne los estudios sobre el uso tecnológico de los laboratorios virtuales, evidenciando la diversidad de plataformas, niveles de inmersión y decisiones de diseño que configuran la experiencia del usuario. Investigaciones como las de (Berenjian et al., 2025) y Xue et al. (2023) destacan el valor de los entornos 3D y la realidad virtual inmersiva para representar procedimientos complejos y acelerar procesos biológicos que en un laboratorio físico requieren más tiempo. Del mismo modo, plataformas comerciales como Labster permiten simular protocolos avanzados con alto nivel de realismo, como muestran Carroll et al. (2025) y Brady et al. (2020). Herramientas como Easy Java Simulations (EJS) amplían el acceso a laboratorios basados en modelos dinámicos desde cualquier dispositivo (Guzmán et al., 2025). Además, Myburgh (2022) y Kolodii et al. (2025) examinan cómo los motores gráficos, la arquitectura y las analíticas de aprendizaje influyen en la usabilidad, accesibilidad y escalabilidad. En conjunto, estos estudios evidencian cómo las decisiones tecnológicas determinan la funcionalidad y calidad de los laboratorios virtuales. La Tabla 5, presenta los beneficios de los LV al servir como una alternativa rentable y segura para simular experimentos imposibles de replicar en un entorno físico debido a su costo, tiempo o riesgo (Brady et al., 2020; Serrano-Perez et al., 2021). Estos entornos virtuales aumentan significativamente la confianza y autoeficacia del estudiante para el trabajo de laboratorio (Berenjian et al., 2025; 48 Griffin et al., 2025; Nili Ahmadabadi & Sahafi, 2024) y han demostrado una correlación con una mayor proporción de calificaciones aprobatorias en los cursos para no-mayores (LaBennett, 2024). Adicionalmente, impulsan las habilidades de investigación y fortalecen la satisfacción con el entorno educativo (Sipii et al., 2024). No obstante, los LV enfrentan limitaciones notables: a menudo se perciben como menos satisfactorios y motivadores que los laboratorios tradicionales (Serrano-Perez et al., 2021), y los estudiantes reportan un mayor costo percibido en términos de esfuerzo o frustración (Reeves et al., 2024). Un desafío fundamental es que la tecnología tiende a omitir la interacción humana y social con pares e instructores (Reeves & Crippen, 2020; Sipii et al., 2024), y sus resultados positivos pueden estar sesgados por el efecto de novedad de la herramienta (Reeves & Crippen, 2020). La Tabla 6, presenta las recomendaciones prácticas derivadas de los estudios revisados. En general, los autores coinciden en la necesidad de diseñar laboratorios virtuales alineados con objetivos de aprendizaje claros, ofrecer retroalimentación oportuna e implementar estrategias de blended learning. Diversos trabajos (Griffin et al., 2025; Maratkyzy et al., 2025; Paxinou et al., 2022; Reeves & Crippen, 2020) resaltan el uso de los LV como actividades de pre-laboratorio y como herramientas de andamiaje conceptual, mientras que Labennett (2024)sugiere aplicar principios de la teoría cognitiva del aprendizaje multimedia para reducir la carga cognitiva. De manera complementaria, Delgado et al. (2021) destaca la utilidad de incorporar guías, rúbricas y actividades colaborativas para fortalecer el aprendizaje activo. También se recomienda mejorar la usabilidad de las plataformas para disminuir el esfuerzo percibido por el estudiante (Myburgh, 2022; Reeves et al., 2024) y realizar 49 estudios longitudinales que evalúen la transferencia del aprendizaje virtual a la competencia práctica real (Berenjian et al., 2025; Xue et al., 2023). 50 V. DISCUSIÓN Se realizó un análisis e interpretación de los hallazgos obtenidos a partir de artículos científicos y tesis. El propósito es contrastar la evidencia empírica con los objetivos de esta investigación y la teoría pertinente, con el fin de dilucidar el rol, las características, los beneficios y las limitaciones de los laboratorios virtuales (LV) en la enseñanza-aprendizaje de las ciencias biológicas en la educación superior. Este análisis permitirá contextualizar los resultados, extraer implicaciones significativas y proponer recomendaciones fundamentadas para la práctica educativa y futuras líneas de investigación. Los resultados muestran de manera consistente que los LV fortalecen el aprendizaje en ciencias biológicas porque favorecen aprendizajes duraderos y comprensión profunda, condición clave para justificar su inclusión sistemática en el plan de estudios. La evidencia teórica y empírica converge en que las simulaciones interactivas generan procesos cognitivos profundos, modelos mentales más estables y mejor retención conceptual (Heradio et al., 2016; Makransky, Mayer, et al., 2019; Smetana & Bell, 2012), hallazgos también observados en contextos específicos de biología y biotecnología (Brady et al., 2020; Guzmán et al., 2025). Interpretado curricularmente, esto implica que los LV no deberían ser añadidos como recursos accesorios o puntuales, sino como componentes curriculares planificados, asociados a resultados de aprendizaje como formular hipótesis, ejecutar procedimientos experimentales, interpretar datos biológicos y comunicar conclusiones, que son competencias centrales en los perfiles de egreso de las carreras de ciencias. 51 Desde el aprendizaje, los estudios revisados evidencian que los LV incrementan la motivación, la curiosidad y la autonomía del estudiantado, aspectos centrales en la Teoría de la Autodeterminación de Ryan & Deci (2000), y coherentes con un currículo que aspira a formar sujetos autónomos, autorregulados y capaces de aprender en entornos digitales. La posibilidad de explorar a su propio ritmo, probar hipótesis sin riesgo, recibir retroalimentación inmediata y repetir procedimientos cuantas veces sea necesario coincide con los beneficios reportados por (Griffin et al., 2025; Maratkyzy et al., 2025). A su vez, la estructura misma de muchos LV facilita el enfoque de aprendizaje basado en la indagación (IBL), al organizar actividades en torno al método científico y a la resolución de problemas, lo que se traduce en el fortalecimiento de competencias investigativas y tecnológicas descritas en (Kolodii et al., 2025) y (Berenjian et al., 2025). Esto sugiere que, a nivel de currículo, los LV pueden configurarse como escenarios recurrentes de práctica de la indagación científica, distribuidos a lo largo de varios cursos y no restringidos a una sola asignatura. Desde la enseñanza, los resultados enfatizan que una planificación didáctica clara, el acompañamiento docente y un andamiaje progresivo son condiciones necesarias para que los LV desplieguen su potencial. Estos hallazgos dialogan con la Teoría Cognitiva del Aprendizaje Multimedia de Mayer (2021), que subraya la importancia de organizar, segmentar y representar la información de forma coherente con la arquitectura cognitiva humana, y con el modelo experiencial de Kolb (1984), según el cual la experimentación segura y repetible favorece la reflexión y la transferencia del aprendizaje a nuevos contextos. En términos curriculares, esto significa que los LV deben integrarse respetando la secuencia de 52 complejidad del plan de estudios: en los cursos de estudios específicos (por ejemplo, Biología General, Biología Celular, Genética) como apoyo a la comprensión de conceptos y procedimientos básicos; y en los estudios de especialidad (Microbiología, Fisiología, Biología Molecular) como entornos avanzados donde el estudiante diseña y analiza experimentos más complejos y se aproxima al quehacer profesional y de investigación. Esta lectura se articula con el enfoque de currículo flexible por competencias, que entiende la formación en ciencias como el desarrollo integrado de competencias científicas, investigativas, tecnológicas y socioafectivas, y no solo como acumulación de contenidos (Huerta Rosales et al., 2017; Tobón, 2013). En esa línea, el Modelo de licenciamiento de programas de pregrado de educación de SUNEDU, al distinguir entre estudios específicos y de especialidad y exigir coherencia entre modelo educativo, perfil de egreso y plan de estudios, ofrece un marco normativo que respalda la incorporación de laboratorios virtuales como recursos no presenciales orientados al logro de competencias (Resolución de Consejo Directivo N.° 142-2022-SUNEDU/CD, 2022; Resolución Del Consejo Directivo N° 105- 2020-SUNEDU/CD, Que Aprueba Disposiciones Para La Prestación Del Servicio Educativo Superior Universitario Bajo Las Modalidades Semipresencial y a Distancia, 2020). La evidencia internacional en educación STEM refuerza esta perspectiva: cuando los LV se diseñan e integran de forma alineada con los resultados de aprendizaje, contribuyen tanto al dominio conceptual como al desarrollo de habilidades experimentales y de manejo de tecnología (Sellberg et al., 2024a). 53 En conjunto, estos elementos permiten profundizar la discusión del objetivo general: los laboratorios virtuales emergen como dispositivos curriculares privilegiados para operacionalizar un currículo por competencias en ciencias biológicas, al articular aprendizaje profundo, motivación sostenida y desarrollo del saber hacer científico con el uso pertinente de tecnologías. Por ello, los resultados de este análisis documental no solo avalan su eficacia didáctica, sino que justifican proponer su integración transversal y progresiva en el currículo, explícitamente vinculada al perfil de egreso y a las competencias científicas, investigativas y tecnológicas que la educación superior contemporánea demanda. Uso pedagógico-didáctico de los laboratorios virtuales En relación con el uso pedagógico de los laboratorios virtuales (LV), los estudios revisados muestran que estos entornos funcionan como dispositivos de aprendizaje activo, en el sentido planteado por Prince (2004b): el estudiante no solo recibe información, sino que participa en procesos de razonamiento, análisis y toma de decisiones. En Maglio et al. (2025) se observa que, al interactuar con las simulaciones, los estudiantes ajustan parámetros, prueban procedimientos, evalúan resultados y corrigen errores, lo que evidencia un mayor involucramiento cognitivo y una participación más deliberada en el proceso experimental. De manera convergente, Griffin et al. (2025) y Serrano-Perez et al. (2021) reportan que los LV favorecen la preparación conceptual y procedimental antes del laboratorio presencial, lo que permite que el tiempo en el laboratorio físico se aproveche mejor para la ejecución y discusión de resultados. 54 Desde el enfoque didáctico, los LV se configuran como herramientas de diseño docente, ya que permiten planificar experiencias alineadas con las competencias científicas del currículo y organizar secuencias de actividades con niveles progresivos de complejidad. Delgado et al. (2021) muestran que, al trasladar ciertas fases de la práctica a entornos virtuales, es posible desplazar el foco desde la mera ejecución técnica hacia habilidades de orden superior, como el análisis de datos, la interpretación de gráficas y la argumentación basada en evidencia. De forma complementaria, Guzmán et al. (2025) y Maratkyzy et al. (2025) destacan que los LV ayudan a estructurar contenidos complejos y a adaptar la enseñanza al ritmo del estudiante, mientras que Zacharia & Olympiou (2011) documentan que los docentes los integran para reforzar objetivos curriculares específicos y ampliar las oportunidades de experimentación guiada, especialmente cuando el tiempo o la infraestructura del laboratorio físico son limitados. Finalmente, los resultados indican que el uso pedagógico-didáctico de los LV se potencia cuando se articula con metodologías activas como el aprendizaje basado en problemas, la indagación guiada y la clase invertida. En estos enfoques, los LV ofrecen un contexto donde el estudiante puede explorar escenarios, formular y poner a prueba hipótesis, recibir retroalimentación inmediata y regular su propio aprendizaje. Kolodii et al. (2025) y Berenjian et al. (2025) coinciden en que estos entornos fortalecen competencias investigativas (diseño experimental, control de variables, análisis de resultados) y mejoran la preparación para el laboratorio presencial, enriqueciendo la experiencia práctica sin pretender sustituirla. En conjunto, la evidencia sugiere que, desde el punto de vista pedagógico-didáctico, los LV deben ser entendidos como espacios de activación cognitiva y de práctica 55 investigativa guiada, integrados intencionalmente al diseño de las asignaturas de ciencias biológicas. Uso tecnológico de los laboratorios virtuales En cuanto al uso tecnológico de los laboratorios virtuales (LV), los estudios analizados muestran un ecosistema diverso de plataformas y soluciones digitales que amplían de manera significativa las posibilidades del trabajo experimental en ciencias biológicas. No existe un estándar tecnológico único: se identifican plataformas comerciales consolidadas como Labster (Brady et al., 2020; Carroll et al., 2025; Kolodii et al., 2025; Maratkyzy et al., 2025), entornos inmersivos basados en realidad virtual como OnLabs (Paxinou et al., 2022) y siste