Self Reported Practical Innovation and Its Associations with Critical Thinking Problem Solving and Teamwork among Indonesian Biology Undergraduates

Resumen Técnico: Innovación Práctica Autoinformada y sus Asociaciones con el Pensamiento Crítico, la Resolución de Problemas y el Trabajo en Equipo entre Estudiantes de Biología de Pregrado en Indonesia

Planteamiento del Problema
Las habilidades de pensamiento de orden superior (HOTS, por sus siglas en inglés) y las competencias colaborativas se suelen agregar en puntuaciones compuestas únicas en la evaluación educativa. Esta práctica corre el riesgo de oscurecer los distintos patrones de medición y las asociaciones entre dominios específicos como el pensamiento crítico, la resolución de problemas, el trabajo en equipo y la innovación práctica. Además, la investigación en evaluación suele reportar la fiabilidad sin examinar rigurosamente la polaridad de la puntuación (direccionalidad) o la coherencia estructural de los conjuntos de ítems. En el contexto de la educación biológica, donde los estudiantes deben navegar por sistemas complejos y razonamientos basados en evidencia, existe la necesidad de distinguir si las puntuaciones autoinformadas en estos dominios representan un único rasgo latente o competencias distintas y concurremente relacionadas. Existe una brevedad específica en la comprensión de las relaciones empíricas de la "innovación práctica" con otros dominios de HOTS dentro de un instrumento de autoinforme unificado y contextualizado en la biología, particularmente cuando se tiene en cuenta la posibilidad de artefactos de puntuación.

Metodología
Este estudio empleó un análisis secundario exploratorio y transversal de 100 estudiantes de biología de diversas instituciones públicas y privadas de Indonesia. La fuente de datos fue un cuestionario estructurado en línea que contenía 113 ítems de tipo Likert (escala 1–5) contextualizados a la biología (p. ej., experimentos de laboratorio, consecuencias ecológicas, datos biológicos). El instrumento constaba de cuatro dominios:

• Pensamiento Crítico: 40 ítems (CT1–CT40)
• Resolución de Problemas: 21 ítems (PSS1–PSS21)
• Trabajo en Equipo: 26 ítems (TS1–TS26)
• Innovación Práctica: 26 ítems (PIS1–PIS26)

Procedimientos Analíticos Clave:

1. Sensibilidad de la Puntuación: Un paso metodológico crítico involucró la inversión de la escala (reverse-scoring) de los ítems PSS14–PSS21. Estos ítems describían respuestas emocionales y evitativas desadaptativas (p. ej., ira, retraimiento). Se les aplicó una inversión de puntuación a nivel de respondiente ($6 - \text{respuesta}$) para asegurar que valores más altos indicaran consistentemente una resolución de problemas más efectiva.
2. Diagnósticos Descriptivos y de Fiabilidad: El estudio calculó las puntuaciones medias de los ítems, las desviaciones estándar y los intervalos de confianza. La consistencia interna se evaluó mediante el alfa de Cronbach y el omega de McDonald de un solo factor, junto con las correlaciones medias entre ítems y las correlaciones corregidas ítem-resto.
3. Modelado Asociativo: Se computaron las correlaciones de Pearson y Spearman entre las medias de los cuatro dominios. Se construyó un modelo de regresión lineal múltiple con la Innovación Práctica como variable dependiente y el Pensamiento Crítico, la Resolución de Problemas y el Trabajo en Equipo como predictores simultáneos.
4. Pruebas de Robustez: El análisis de regresión utilizó errores estándar robustos a la heterocedasticidad HC3 para manejar posibles problemas de varianza en el tamaño de muestra modesto ($N=100$). Los diagnósticos del modelo incluyeron la inspección de residuos, la prueba de Breusch–Pagan y la prueba Ramsey RESET. Se realizaron análisis de sensibilidad excluyendo a cinco respondientes que proporcionaron respuestas uniformes en todos los ítems.

Resultados Clave

• Distribuciones de Puntuación: El Trabajo en Equipo tuvo la media más alta ($M=3.898$), seguido de la Innovación Práctica ($M=3.811$), el Pensamiento Crítico ($M=3.799$) y la Resolución de Problemas ($M=3.495$).
• Consistencia Interna: El Pensamiento Crítico, el Trabajo en Equipo y la Innovación Práctica demostraron una consistencia interna muy alta ($\alpha$ y $\omega$ entre .967 y .973). Por el contrario, la escala de Resolución de Problemas mostró una consistencia menor y menos coherente tras la inversión de la escala ($\alpha = .815$, $\omega = .727$), con correlaciones medias entre ítems de .190.
• Impacto de la Dirección de la Puntuación: La inversión de la escala de los ítems de Resolución de Problemas alteró materialmente los resultados. Bajo la puntuación bruta, la Resolución de Problemas se correlacionaba fuertemente con la Innovación Práctica ($r = .614$) y tenía un coeficiente de regresión positivo significativo ($\beta = .128, p = .014$). Tras la inversión de la escala, la correlación se debilitó ($r = .468$), y el coeficiente de regresión único se volvió no significativo y negativo ($\beta = -.048, p = .269$).
• Asociaciones con la Innovación Práctica:
  • Correlaciones de orden cero: La Innovación Práctica estaba fuertemente correlacionada con el Trabajo en Equipo ($r = .879$) y el Pensamiento Crítico ($r = .863$), y moderadamente con la Resolución de Problemas ($r = .468$).
  • Modelo de Regresión: En el modelo de tres predictores robusto a HC3, el Trabajo en Equipo ($\beta = .550, p < .001$) y el Pensamiento Crítico ($\beta = .450, p < .001$) mantuvieron asociaciones positivas significativas con la Innovación Práctica. La Resolución de Problemas no mantuvo una asociación única ($\beta = -.048, p = .269$).
  • Ajuste del Modelo: El modelo completo explicó el 85.0% de la varianza en la Innovación Práctica ($R^2 = .850$).

Contribuciones Clave

1. Rigor Metodológico en la Puntuación: El estudio demuestra que la dirección de la puntuación (polaridad) no es un detalle técnico menor, sino un factor sustantivo que puede revertir o anular las conclusiones estadísticas. El error de no invertir la escala de los ítems desadaptativos habría llevado a la conclusión errónea de que la resolución de problemas es un predictor único de la innovación práctica.
2. Reporte a Nivel de Constructo: El análisis argumenta en contra de agregar estos dominios en una puntuación total de "HOTS". Los dominios exhiben propiedades psicométricas diferentes (p. ej., la heterogeneidad de la escala de resolución de problemas) y patrones de asociación distintos, lo que sugiere que deben reportarse por separado.
3. Diferenciación de Competencias: Los hallazgos aclaran que, si bien la innovación práctica autoinformada coexiste fuertemente con el trabajo en equipo y el pensamiento crítico en esta muestra, no comparte una asociación lineal única con la escala específica de resolución de problemas utilizada una vez corregida la direccionalidad.
4. Transparencia en el Análisis Secundario: El artículo proporciona una auditoría transparente de un conjunto de datos archivado, reportando explícitamente los diagnósticos a nivel de ítem, los análisis de sensibilidad respecto a las reglas de puntuación y las limitaciones de los datos autoinformados.

Significancia y Reivindicaciones
El artículo posiciona su contribución como diagnóstica y relacional, en lugar de una afirmación de validación de instrumento o mecanismo causal.

• Naturaleza de los Hallazgos: Los resultados describen asociaciones concurrentes entre puntuaciones autoinformadas dentro de una muestra voluntaria específica. Los autores declaran explícitamente que estos hallazgos no demuestran influencia causal, competencia probada o una estructura latente de orden superior validada.
• Implicación Educativa: El estudio sugiere que las prácticas de evaluación deben evitar colapsar competencias heterogéneas en una sola puntuación. En su lugar, el reporte a nivel de constructo es preferible para preservar la información sobre fortalezas específicas (p. ej., trabajo en equipo) y debilidades (p. ej., la coherencia estructural de los ítems de resolución de problemas).
• Limitaciones Reconocidas: Los autores señalan que el diseño transversal, el tamaño de muestra modesto, la falta de pruebas de invarianza de medida y la dependencia de los autoinformes (que pueden estar influenciados por la varianza de método compartida) limitan la generalizabilidad de los hallazgos. El alto $R^2$ se atribuye a la medición concurrente de percepciones relacionadas más que al poder explicativo.
• Dirección Futura: El artículo hace un llamado a futuras investigaciones para validar la estructura factorial en muestras más grandes, establecer la invarianza de medida y vincular las puntuaciones autoinformadas con criterios de desempeño auténticos (p. ej., diseño experimental real o productos de innovación) en lugar de depender únicamente de la autopercepción.