LABORATORIOS VIRTUALES EN BIOCIENCIAS

POTENCIALIDADES, LIMITACIONES Y DESAFÍOS EN LA EDUCACIÓN A DISTANCIA

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.5281/zenodo.19317014

Palabras clave:

Educación a distancia, Biociencias, Laboratorios virtuales, Simulación digital, Aprendizaje activo, Innovación pedagógica

Resumen

ODS 4: Educación de calidad (Uso de tecnologías para mejorar la enseñanza y el aprendizaje).

ODS 9: Industria, innovación e infraestructura (Innovación digital aplicada a la educación).

 

RESUMÉN: La enseñanza de las Biociencias se ha basado tradicionalmente en la experimentación en laboratorios físicos, entendidos como un espacio privilegiado para el desarrollo de habilidades técnicas y de investigación. Sin embargo, la expansión de las Tecnologías de la Información y la Comunicación Digitales (TIC) y la consolidación de la Educación a Distancia (ED) han impulsado la aparición de laboratorios virtuales, entornos interactivos que simulan experimentos, procesos biológicos y procedimientos técnicos en plataformas digitales. Este artículo de revisión narrativa analiza el papel de los laboratorios virtuales en la formación de estudiantes de Biociencias, centrándose en su potencial pedagógico, limitaciones e impactos cognitivos. La búsqueda estructurada abarcó publicaciones de 2019 a 2025 en bases de datos como PubMed, SciELO, Scopus, ERIC y Web of Science, incluyendo estudios empíricos y revisiones sobre simulaciones digitales, aprendizaje basado en la experimentación e innovación pedagógica en la ED. Los hallazgos indican que los laboratorios virtuales pueden mejorar la participación del estudiante, la comprensión conceptual y la autonomía, logrando resultados de aprendizaje iguales o superiores a los obtenidos en laboratorios tradicionales en diversos contextos, especialmente cuando se combinan con actividades presenciales y evaluación formativa. Sin embargo, persisten desafíos en cuanto a la formación docente, la infraestructura tecnológica y la evaluación de las competencias prácticas. Se concluye que, integrados con estrategias de aprendizaje activo y políticas de inclusión digital, los laboratorios virtuales no sustituyen por completo el espacio físico, sino que lo complementan y reconfiguran la experiencia de aprendizaje científico.

Palabras clave: Educación a distancia, Biociencias, Laboratorios virtuales, Simulación digital, Aprendizaje activo, Innovación pedagógica.

Biografía del autor/a

Maria Fernanda Maia Gomes, Centro Universitário Ateneu

Discente do Curso de Farmácia, Centro Universitário Ateneu (UniAteneu), Fortaleza, Ceará, Brasil.

Maria Clara Pinto Andrade, Centro Universitário INTA

Discente do Curso de Medicina, Centro Universitário Inta (UNINTA), Itapipoca, Ceará, Brasil

Raissa Maria da Silva Pantaleão, Faculdade de Ensino e Cultura do Ceará

Discente do Curso de Farmácia, Faculdade de Ensino e Cultura do Ceará (FAECE), Fortaleza,

Victoria Maria do Arte Madeiro, Faculdade de Ensino e Cultura do Ceará

Discente do Curso de Farmácia, Faculdade de Ensino e Cultura do Ceará (FAECE), Fortaleza, Ceará, Brasil

Alexsandro Sousa Paixão, Faculdade de Ensino e Cultura do Ceará

Discente do Curso de Farmácia, Faculdade de Ensino e Cultura do Ceará (FAECE), Fortaleza, Ceará, Brasil

Markênia Kelia Santos Alves Martins, Centro Universitário Ateneu

Possui graduação em Farmácia e Análises Clínicas e Toxicológicas pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), especialização em Microbiologia e Micologia Médica pela Universidade Federal da Paraíba (UFPB), mestrado em Microbiologia Médica e doutorado em Biotecnologia em Saúde pela Universidade Federal do Ceará (UFC). Atua na docente, gestão de curso e pesquisa nas áreas da oncologia e microbiologia, com ênfase em genética de microrganismos, oncologia e neuropatologia.

Paulo Iury Gomes Nunes, Faculdade de Ensino e Cultura do Ceará

Bacharel em Farmácia pela Universidade Federal do Ceará (UFC). Mestre e Doutorando pelo Programa de Pós-Graduação em Ciências Médicas (PPGCM) da UFC. Experiência em pesquisa na área de Biologia Celular e Molecular, Fisiologia, Bioquímica, Imunologia, Toxicologia e Farmacologia, atuando principalmente em modelos pré-clínicos (in sílico, in vitro e in vivo) ligados à fenômenos do processo inflamatório, estresse oxidativo, nocicepção, distúrbios do trato gastrointestinal, obesidade, diabetes, síndrome metabólica, exercício físico, privação de sono e testes comportamentais. Também possui interesse e atuação nas áreas de Produtos Naturais/Farmacognosia, Química Medicinal/Farmacêutica e Prospecção de Biomoléculas. Docente Coligado Nível III da Faculdade de Ensino e Cultura do Ceará (FAECE/FAFOR/UNIP), onde também atua como Coordenador do Curso de Farmácia e Responsável Técnico pelos Laboratórios de Ensino da FAECE; Docente do Centro Universitário Estácio (Fortaleza-Ceará) do curso de Farmácia. Docente com experiência em metodologias de aprendizagem ativa. Revisor de periódicos nacionais e internacionais. Eleito por duas vezes representante discente do PPGCM da UFC (2021-2022/2022-2025). Especialista em Análises Clínicas e Microbiologia pela Faculdade Venda Nova do Imigrante (FAVENI); Especialista em Biotecnologia, em Análise Química Instrumental e em Estética e Cosmetologia pelo Instituto FACUMINAS. Graduando em Química Bacharelado pela Unopar/Anhanguera. E-mail: iury_nunes@hotmail.com

Citas

AUSUBEL, David Paul. Educational Psychology: A Cognitive View. New York: Holt, Rinehart & Winston, 1968.

BARDIN, Laurence. Análise de Conteúdo. São Paulo: Edições 70, 2011.

BRINSON, James R. Learning outcome achievement in non-traditional (virtual and remote) versus traditional (hands-on) laboratories: a review of the empirical research. Computers & Education, [S. l.], v. 87, p. 218–237, 2015. DOI: 10.1016/j.compedu.2015.07.003.

COLEMAN, Sarah K.; SMITH, Caroline L. Evaluating the benefits of virtual training for bioscience students. Higher Education Pedagogies, [S. l.], v. 4, n. 1, p. 287–299, 2019. DOI: 10.1080/23752696.2019.1599689.

DE JONG, Ton; LINN, Marcia C.; ZACHARIA, Zacharias C. Physical and virtual laboratories in science and engineering education. Science, [S. l.], v. 340, n. 6130, p. 305–308, 2013. DOI: 10.1126/science.1230579.

FERNANDES, R. L.; LIMA, J. C.; SOUZA, V. P. Virtual labs in biological education: opportunities and challenges. Computers & Education, [S. l.], v. 190, p. 104593, 2022. DOI: 10.1016/j.compedu.2022.104593.

FREIRE, Paulo. Pedagogia do Oprimido. Rio de Janeiro: Paz e Terra, 1987.

GOMES, P. A.; LUZ, D. R.; CUNHA, E. M. Digital competence in biosciences teaching: a systematic review. British Journal of Educational Technology, [S. l.], v. 55, n. 1, p. 78–95, 2024. DOI: 10.1111/bjet.13421.

HERADIO, Ruben; DE LA TORRE, Luis; DORMIDO, Sebastián; et al. Virtual and remote labs in education: a bibliometric analysis. Computers & Education, [S. l.], v. 98, p. 14–38, 2016. DOI: 10.1016/j.compedu.2016.03.010.

KALU, E.; YUSUF, M.; IBRAHIM, A. Effectiveness of virtual laboratories in teaching cellular biology concepts. International Journal of Science Education, [S. l.], v. 44, n. 7, p. 1041–1058, 2022. DOI: 10.1080/09500693.2022.2061432.

MAKRANSKY, Guido; THISGAARD, Malene W.; GADEGAARD, Helen. Virtual simulations as preparation for lab exercises: assessing learning of key laboratory skills in microbiology and improvement of essential non-cognitive skills. PLOS ONE, [S. l.], v. 11, n. 6, e0155895, 2016. DOI: 10.1371/journal.pone.0155895.

MOREIRA, A. L.; HENRIQUE, M. A. The role of teachers in digital pedagogies: new skills for online science education. Education and Information Technologies, [S. l.], v. 28, p. 883–899, 2023. DOI: 10.1007/s10639-023-11345-0.

NOVAK, Joseph D.; GOWIN, D. Bob. Learning How to Learn. Cambridge: Cambridge University Press, 1984.

OLIVEIRA, J. R.; MOURA, G. A.; TORRES, L. A. Digital labs in life sciences education: a Brazilian perspective. Revista Brasileira de Ensino de Ciência e Tecnologia, [S. l.], v. 14, n. 4, p. 233–249, 2021. DOI: 10.3895/rbect.v14n4.15123.

PIAGET, Jean. A Formação do Símbolo na Criança. Rio de Janeiro: Zahar, 1976.

RODRIGUES, F. M.; PEREIRA, C. E.; MARTINS, L. S. Simulation-based learning in biosciences: pedagogical and cognitive perspectives. Advances in Physiology Education, [S. l.], v. 47, p. 245–257, 2023. DOI: 10.1152/advan.00072.2022.

SANTOS, D. F.; ALMEIDA, T. R. Engagement and motivation in virtual labs for health sciences students. Journal of Biological Education, [S. l.], v. 57, n. 3, p. 322–337, 2023. DOI: 10.1080/00219266.2022.2148657.

SYPSAS, Aggelos; KALLES, Dimitris. Virtual laboratories in biology, biotechnology and chemistry education: a literature review. In: Proceedings of the 22nd Pan-Hellenic Conference on Informatics. [S. l.]: ACM, 2018. DOI: 10.1145/3291533.3291560.

UNESCO. The Digital Transformation of Education: Global Report 2020. Paris: UNESCO Publishing, 2020.

WORLD HEALTH ORGANIZATION (WHO). WHO Guideline: Recommendations on Digital Interventions for Health System Strengthening. Geneva: WHO, 2019.

Publicado

2026-03-30

Cómo citar

GOMES, Maria Fernanda Maia; ANDRADE, Maria Clara Pinto; PANTALEÃO, Raissa Maria da Silva; MADEIRO, Victoria Maria do Arte; PAIXÃO, Alexsandro Sousa; MARTINS, Markênia Kelia Santos Alves; NUNES, Paulo Iury Gomes. LABORATORIOS VIRTUALES EN BIOCIENCIAS: POTENCIALIDADES, LIMITACIONES Y DESAFÍOS EN LA EDUCACIÓN A DISTANCIA. Revista de Educação à Distância, [S. l.], v. 2, n. 1, p. 45–55, 2026. DOI: 10.5281/zenodo.19317014. Disponível em: https://wyden.periodicoscientificos.com.br/index.php/READ/article/view/1324. Acesso em: 17 jun. 2026.