Evaluar el efecto de la composición del grupo (homogénea vs. mixta) sobre la efectividad académica y la calidad de la interacción entre compañeros, en el marco de un programa interdisciplinario con asignaciones secuenciales y un trabajo final.
El diseño experimental compara dos tipos de agrupación:
Los observadores ponderan la calidad de las interacciones en cada asignación. Los grupos desarrollan seis asignaciones (A1–A3, B1–B3) y un Trabajo Final (Presentación de Casos Aplicados o Poster de Ideas de Investigación). Además se imparten clases virtuales por tutores.
Figura 1. Diseño experimental del estudio: asignaciones, composición de grupos, clases virtuales y evaluación final.
| Elemento | Descripción |
|---|---|
| Grupos | 8 (4 GHO + 4 GHE); 4 estudiantes por grupo |
| Estudiantes | 32 en total |
| Disciplinas | Ciencias Exactas · Tecnología e Informática · Ciencias Sociales y Humanísticas · Ciencias de la Vida y Agropecuaria |
| Asignaciones individuales | 192 calificaciones (32 estudiantes × 6 asignaciones A1–B3) |
| Puntuaciones de interacción | 48 (8 grupos × 6 asignaciones) |
| Trabajos Finales | 8 calificaciones de grupo |
| Variable | Definición conceptual | Definición operacional | Escala |
|---|---|---|---|
| Composición del grupo | Grado de homogeneidad disciplinar de los integrantes del grupo de trabajo | GHO (misma disciplina) vs GHE (cuatro disciplinas representadas) | Nominal |
| Disciplina / Carrera | Área de formación académica del estudiante | Ciencias Exactas / Tecnología e Informática / Ciencias Sociales y Humanísticas / Ciencias de la Vida y Agropecuaria | Nominal |
| Promedio de asignaciones | Rendimiento académico acumulado en las seis asignaciones del curso | Media aritmética de las calificaciones A1, A2, A3, B1, B2, B3 (escala 0–100) | Razón |
| Promedio serie A (A1–A3) | Rendimiento en la primera serie de asignaciones (fase inicial) | Media(A1, A2, A3) | Razón |
| Promedio serie B (B1–B3) | Rendimiento en la segunda serie de asignaciones (fase intermedia) | Media(B1, B2, B3) | Razón |
| Calificación del Trabajo Final | Calidad del producto final de investigación o casos aplicados del grupo | Calificación asignada al grupo (0–100) por el producto final | Razón |
| Calificación Overall | Índice global de desempeño que combina asignaciones continuas y producto final | 0.70 × Promedio_Asignaciones + 0.30 × Calificación_TF | Razón |
| Ponderación de interacción | Calidad percibida de la interacción y colaboración entre compañeros | Puntuación de 1 a 10 otorgada por observadores por grupo × asignación | Intervalo |
| Línea temática del TF | Enfoque temático elegido para el Trabajo Final | Casos Aplicados (por área) o Poster de Ideas de Investigación | Nominal |
| Dosificación A–B (Diff_AB) | Cambio de rendimiento entre la primera y la segunda serie de asignaciones | Promedio_A − Promedio_B (positivo = mejor en A; negativo = mejor en B) | Razón |
Vista previa del resumen por estudiante (incluye A, B, TF y Overall):
| ID_Estudiante | Tipo_Grupo | Disciplina | Promedio_Asignaciones | Promedio_A | Promedio_B | Calificacion_TF | Calificacion_Overall |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| S001 | GHO | Ciencias Exactas | 86.6 | 90.1 | 83.2 | 86.4 | 86.6 |
| S002 | GHO | Ciencias Exactas | 84.5 | 87.0 | 81.9 | 86.4 | 85.0 |
| S003 | GHO | Ciencias Exactas | 87.7 | 82.0 | 93.3 | 86.4 | 87.3 |
| S004 | GHO | Ciencias Exactas | 87.5 | 86.8 | 88.3 | 86.4 | 87.2 |
| S005 | GHO | Tecnología e Informática | 83.4 | 82.4 | 84.4 | 91.2 | 85.8 |
| S006 | GHO | Tecnología e Informática | 89.3 | 90.1 | 88.5 | 91.2 | 89.9 |
| S007 | GHO | Tecnología e Informática | 80.5 | 82.2 | 78.8 | 91.2 | 83.7 |
| S008 | GHO | Tecnología e Informática | 87.0 | 84.9 | 89.0 | 91.2 | 88.2 |
La composición del grupo (homogénea vs mixta) afecta la ponderación de calificaciones obtenidas por los estudiantes.
Hipótesis estadísticas:
Si no hay homogeneidad → t de Welch | Si no hay normalidad → Mann-Whitney U
Verificación de supuestos (Promedio de asignaciones):
| Prueba | Grupo | Estadístico | p-valor | Decisión |
|---|---|---|---|---|
| Shapiro-Wilk | GHO | W = 0.916 | 0.1435 | Normalidad OK |
| Shapiro-Wilk | GHE | W = 0.952 | 0.5157 | Normalidad OK |
| Levene | Ambos | F = 0.685 | 0.4143 | Homogeneidad OK |
Ambos supuestos se cumplen (p > 0.05). Se aplica la prueba t paramétrica clásica.
Resultado de la prueba t de Student:
SE RECHAZA H₀ Diferencia ≈ 2.9 puntos a favor de GHO
SE RECHAZA H₀ La diferencia se atenúa pero permanece significativa.
Figura P1. Distribución de calificaciones según composición del grupo (Asignaciones y Overall).
Se observa un efecto significativo de la composición del grupo sobre el promedio de las seis asignaciones (t = 2.44, p = 0.0206): los grupos homogéneos (GHO) obtienen en promedio ≈ 2.9 puntos más que los mixtos (GHE). Al incorporar el Trabajo Final (Overall), la diferencia se atenúa pero permanece significativa. La afinidad disciplinar favorece el rendimiento continuo en las asignaciones; el producto final puede compensar parcialmente en los grupos mixtos. Los supuestos se cumplieron → prueba t de Student apropiada.
Se utiliza la variable cuantitativa de interacción (1–10) por grupo × asignación, basada en las ponderaciones de los observadores.
SE RECHAZA H₀ → GHE superior en interacción
Figura P2. Ponderación de interacción según tipo de grupo (observadores).
Los grupos mixtos (GHE) obtienen puntuaciones de interacción significativamente superiores (media 7.48 vs 6.57; t = −3.08, p = 0.0035). La diversidad de carreras favorece la calidad de la interacción percibida, posiblemente por la necesidad de negociar perspectivas distintas y por una mayor riqueza de aportes. Prueba t de Student aplicada tras verificar supuestos.
Hipótesis estadísticas de referencia:
Aclaración: estas hipótesis se presentan como planteamiento conceptual. No se realizará un contraste inferencial entre las cinco categorías debido a las limitaciones de replicación del diseño.
El diseño está constituido por ocho equipos: cuatro homogéneos, cada uno integrado por estudiantes de una misma disciplina, y cuatro heterogéneos, integrados por estudiantes de distintas disciplinas.
Para responder la pregunta, los grupos homogéneos se clasifican según su disciplina académica, mientras que los cuatro grupos heterogéneos se agrupan bajo la categoría Grupo Mixto.
Esta clasificación se justifica porque las calificaciones obtenidas por los equipos heterogéneos son producto del trabajo interdisciplinario. Por tanto, no resulta adecuado atribuir esas calificaciones exclusivamente a una de las disciplinas de sus integrantes.
Unidad de análisis: el equipo de trabajo.
Se calcula una calificación promedio por cada uno de los ocho equipos y posteriormente se resumen los resultados en cinco categorías.
Aunque existen 32 estudiantes y seis asignaciones por estudiante, estas observaciones no constituyen 192 réplicas experimentales independientes.
¿Por qué no se aplica ANOVA?
Cada disciplina homogénea está representada por un solo equipo independiente, mientras que el Grupo Mixto contiene cuatro equipos.
En estas condiciones, la variabilidad entre equipos homogéneos de una misma disciplina no puede estimarse. Por consiguiente, un ANOVA convencional de cinco categorías no ofrecería una inferencia suficientemente sustentada sobre diferencias entre disciplinas.
Tampoco se utilizan Shapiro-Wilk y Levene como criterios automáticos para justificar dicho ANOVA, porque las pruebas de supuestos no resuelven la falta de replicación.
Por esta razón, se selecciona una comparación descriptiva de medias, respaldada por la estructura del diseño experimental.
Se presentan las calificaciones promedio de los ocho equipos, organizadas en cinco categorías. Se distingue la disciplina homogénea con mayor rendimiento del Grupo Mixto, que representa una categoría interdisciplinaria.
| Categoria | Equipos | Promedio asignaciones | DE entre equipos | Promedio Overall |
|---|---|---|---|---|
| Ciencias Exactas | 1 | 86.57 | No estimable | 86.52 |
| Tecnología e Informática | 1 | 85.04 | No estimable | 86.89 |
| Ciencias de la Vida y Agropecuaria | 1 | 82.67 | No estimable | 82.89 |
| Ciencias Sociales y Humanísticas | 1 | 81.02 | No estimable | 81.10 |
| Grupo Mixto | 4 | 80.95 | 1.52 | 82.22 |
Ciencias Exactas
Calificación promedio: 86.57 puntos.
Esta categoría presenta el mayor promedio entre los cuatro equipos homogéneos.
Promedio de asignaciones: 80.95 puntos.
Este resultado corresponde al promedio de los cuatro equipos heterogéneos y se informa separadamente, debido a su composición interdisciplinaria.
Figura P3. Comparación descriptiva del rendimiento académico de las cinco categorías.
El análisis descriptivo permitió identificar que Ciencias Exactas obtuvo el mayor rendimiento entre las cuatro disciplinas homogéneas, con una calificación promedio de 86.57 puntos.
Por otra parte, el Grupo Mixto presentó una media de 80.95 puntos, correspondiente al desempeño conjunto de cuatro equipos interdisciplinarios.
La clasificación utilizada responde a la estructura del diseño experimental, ya que los grupos homogéneos representan una sola disciplina académica, mientras que los heterogéneos integran conocimientos de distintas áreas.
Asimismo, debe considerarse que la disciplina de los integrantes no necesariamente coincide con la temática de las asignaciones realizadas. Por ello, los resultados describen el rendimiento de los equipos según su composición, sin demostrar que una disciplina sea intrínsecamente superior.
Finalmente, debido a que existe un solo equipo independiente por disciplina homogénea, las diferencias se interpretan de manera descriptiva. No es posible establecer superioridad estadística entre las cinco categorías mediante un ANOVA convencional con esta estructura de datos.
Solo se analizan los 4 grupos GHE (los GHO eligen su propia disciplina por diseño).
Hipótesis
Prueba utilizada
Se empleó la prueba \(\chi^2\) de bondad de ajuste porque la variable de respuesta es categórica (tema elegido) y se desea contrastar si las frecuencias observadas se ajustan a una distribución uniforme teórica. Con \(n = 4\) grupos la prueba es exploratoria.
Conclusión
No se rechaza \(H_0\). No existe evidencia de preferencia temática significativa entre los grupos mixtos. La distribución de temas elegidos es compatible con el azar.
Hipótesis
Prueba utilizada
Se utilizó ANOVA de un factor porque la variable dependiente (calificación del TF) es continua y se comparan más de dos grupos (temas). Se verificaron previamente los supuestos de normalidad y homocedasticidad en la medida de lo posible con el tamaño muestral disponible.
Conclusión
No se rechaza \(H_0\). No se detecta un efecto del tema elegido sobre la calificación del Trabajo Final. Las diferencias observadas entre temas son atribuibles al azar.
Hipótesis
Prueba utilizada
Se aplicó la prueba de Kruskal-Wallis (versión no paramétrica del ANOVA) porque la variable Diff_AB puede no cumplir plenamente el supuesto de normalidad y el tamaño muestral por tema es muy reducido (\(n = 4\) grupos en total). Kruskal-Wallis no exige normalidad ni homogeneidad de varianzas.
Conclusión
No se rechaza \(H_0\). No existe evidencia de que la dosificación A–B (cambio de rendimiento entre series) se asocie con el tema seleccionado por el grupo.
Figura P4. Preferencia temática y calificación del Trabajo Final en grupos GHE.
Con solo 4 grupos GHE la potencia estadística es muy
baja. No se detecta preferencia temática significativa, ni efecto del
tema sobre la calificación del TF, ni relación entre la dosificación A–B
y la elección de tema.
Recomendación: aumentar
el número de grupos mixtos o asignar experimentalmente los temas para
detectar efectos de tamaño moderado.
Relación A: Presentación de casos aplicados
Relación B: Póster de investigación
Nivel de significancia: \(\alpha = 0.05\).
Se seleccionó la correlación de Pearson porque se busca evaluar la asociación lineal entre dos calificaciones cuantitativas.
Se realizan dos correlaciones: el promedio A1–A3 con la presentación final y el promedio B1–B3 con el póster final.
La unidad de análisis es el equipo, por lo que se utilizan ocho observaciones por relación. Este procedimiento respeta la estructura del diseño y evita tratar las calificaciones individuales como trabajos finales independientes.
Simulación: como la base original contiene una única nota final por equipo, se simulan dos calificaciones finales diferenciadas, A y B, mediante variaciones aleatorias alrededor de dicha nota. Se conserva la base original sin modificaciones. Los resultados representan el escenario simulado.
Regla de decisión: si \(p < 0.05\), se rechaza \(H_0\). En caso contrario, no se rechaza.
Shapiro-Wilk se utiliza como diagnóstico. También se revisan los diagramas de dispersión para evaluar la linealidad y detectar valores atípicos. Con ocho equipos, la normalidad debe interpretarse con cautela.
| Variable | W | p-valor | Decision |
|---|---|---|---|
| Promedio A1-A3 | 0.970 | 0.8995 | No se rechaza H0 |
| Presentación final A | 0.984 | 0.9782 | No se rechaza H0 |
| Promedio B1-B3 | 0.915 | 0.3925 | No se rechaza H0 |
| Póster final B | 0.907 | 0.3305 | No se rechaza H0 |
Se evaluaron dos relaciones mediante Pearson, utilizando ocho equipos en cada una.
Regla de decisión: cuando \(p < 0.05\), se rechaza \(H_0\). Cuando \(p \geq 0.05\), no se rechaza \(H_0\).
| Relacion | Prueba | Coeficiente r | Estadístico t | p-valor | Decision |
|---|---|---|---|---|---|
| A: Presentación | Pearson | 0.130 | 0.320 | 0.7595 | No se rechaza H0 |
| B: Póster | Pearson | 0.363 | 0.955 | 0.3764 | No se rechaza H0 |
Figura P5. Correlaciones entre asignaciones y trabajos finales simulados.
🔹 Relación A: Presentación de casos aplicados
La correlación de Pearson obtuvo r = 0.130, t = 0.320 y p = 0.7595. Como p ≥ 0.05, no se rechaza H₀.
Se observa una tendencia positiva entre el rendimiento de A1–A3 y la presentación final; sin embargo, no existe evidencia estadística suficiente para confirmar esta relación.
🔹 Relación B: Póster de investigación
La correlación de Pearson obtuvo r = 0.363, t = 0.955 y p = 0.3764. Como p ≥ 0.05, no se rechaza H₀.
Se observa una tendencia positiva entre el rendimiento de B1–B3 y el póster final; sin embargo, no existe evidencia estadística suficiente para confirmar esta relación.
Hipótesis nula (H₀): Las cuatro disciplinas académicas presentan iguales medias de calificaciones individuales, considerando el efecto del equipo.
\[H_0:\mu_1=\mu_2=\mu_3=\mu_4\]
Hipótesis alternativa (H₁): Al menos una disciplina académica presenta una media de calificaciones individuales diferente.
\[H_1:\text{Al menos una media difiere}\]
Nivel de significancia: \(\alpha=0.05\).
Se utiliza un ANOVA con bloques completos porque los cuatro equipos heterogéneos contienen un estudiante de cada disciplina. Las disciplinas son el factor de comparación y los equipos funcionan como bloques para controlar sus diferencias.
La variable respuesta es el promedio individual de las seis asignaciones (A1–B3). Cada estudiante aporta un único promedio, evitando tratar sus seis calificaciones como observaciones independientes.
Esta estructura es análoga a un Diseño de Bloques Completos al Azar (DBCA), aunque no se afirma que existió asignación aleatoria de las disciplinas. Si los supuestos paramétricos no resultan adecuados, se utiliza Friedman como alternativa.
1. Normalidad de residuos: Shapiro-Wilk
2. Homogeneidad de varianzas: Levene
Regla de decisión: para cada prueba, si \(p<0.05\), se rechaza \(H_0\); si \(p\geq0.05\), no se rechaza.
| Supuesto | Prueba | Estadistico | p-valor | Decision |
|---|---|---|---|---|
| Normalidad de residuos | Shapiro-Wilk | 0.935 | 0.2922 | No se rechaza H0 |
| Homogeneidad de varianzas | Levene | 0.252 | 0.8581 | No se rechaza H0 |
Shapiro-Wilk: W = 0.935; p = 0.2922. No se rechaza H₀, por lo que no se detectan desviaciones significativas de la normalidad.
Levene: F = 0.252; p = 0.8581. No se rechaza H₀; no se detectan diferencias significativas entre las varianzas.
Prueba seleccionada: ANOVA con bloques.
Los diagnósticos deben interpretarse con cautela debido al tamaño reducido de la muestra.
Se comparan las calificaciones individuales de cuatro disciplinas, controlando las diferencias entre los cuatro equipos heterogéneos.
Regla de decisión: si \(p<0.05\), se rechaza \(H_0\). Si \(p\geq0.05\), no se rechaza \(H_0\).
| Prueba | Estadistico | p-valor | Decision |
|---|---|---|---|
| ANOVA con bloques | 12.078 | 0.0017 | Se rechaza H0 |
| Disciplina | Estudiantes | Media individual | Desviación estándar |
|---|---|---|---|
| Ciencias Exactas | 4 | 84.75 | 1.36 |
| Tecnología e Informática | 4 | 81.38 | 2.19 |
| Ciencias de la Vida y Agropecuaria | 4 | 79.18 | 1.99 |
| Ciencias Sociales y Humanísticas | 4 | 78.48 | 2.56 |
| Comparación | Diferencia | p ajustado | Decision |
|---|---|---|---|
| Ciencias Exactas-Ciencias de la Vida y Agropecuaria | 5.571 | 0.0041 | Diferencia significativa |
| Ciencias Sociales y Humanísticas-Ciencias de la Vida y Agropecuaria | -0.700 | 0.9263 | No significativa |
| Tecnología e Informática-Ciencias de la Vida y Agropecuaria | 2.192 | 0.2893 | No significativa |
| Ciencias Sociales y Humanísticas-Ciencias Exactas | -6.271 | 0.0018 | Diferencia significativa |
| Tecnología e Informática-Ciencias Exactas | -3.379 | 0.0653 | No significativa |
| Tecnología e Informática-Ciencias Sociales y Humanísticas | 2.892 | 0.1229 | No significativa |
Figura P6. Rendimiento académico individual por disciplina en los grupos heterogéneos.
La prueba ANOVA con bloques obtuvo un estadístico de 12.078 y un valor p = 0.0017. Como p < 0.05, se rechaza H₀.
Esto significa que existen diferencias estadísticamente significativas en el rendimiento individual entre las disciplinas académicas, después de considerar el equipo.
La disciplina con mayor promedio fue Ciencias Exactas, con 84.75 puntos. Por tanto, esta disciplina presentó el mejor rendimiento promedio observado, aunque las comparaciones posteriores determinan frente a cuáles disciplinas existe una diferencia significativa.
Hallazgos clave:
Composición del grupo y rendimiento
académico.
Los grupos homogéneos (GHO) obtienen calificaciones significativamente
superiores a los grupos mixtos (GHE) en las asignaciones. La diferencia
se atenúa al incorporar el Trabajo Final, pero permanece
estadísticamente significativa. Esto sugiere que la homogeneidad
disciplinar favorece el desempeño en tareas secuenciales del
curso.
Calidad de la interacción.
Los grupos heterogéneos (GHE) presentan puntuaciones de interacción
significativamente más altas. La diversidad disciplinar parece
enriquecer el intercambio de ideas y la dinámica colaborativa, aunque no
se traduce necesariamente en mejores calificaciones inmediatas.
Diferencias por disciplina académica.
Ciencias Exactas obtuvo el mayor promedio académico entre los grupos
homogéneos (86.57 puntos), mientras que el Grupo Mixto alcanzó
aproximadamente 80.95 puntos. Esto indica que el equipo homogéneo de
Ciencias Exactas presentó el mejor rendimiento observado en las
asignaciones. Sin embargo, al contar con un solo equipo por disciplina
homogénea, los resultados permiten identificar diferencias descriptivas,
pero no demostrar que una disciplina sea estadísticamente superior a las
demás.
Temática en grupos mixtos.
No se detectaron efectos temáticos (preferencia de tema, impacto sobre
el TF ni relación con la dosificación A–B). La principal limitación es
la baja potencia estadística derivada de contar solo con 4 grupos GHE.
Se recomienda ampliar el tamaño muestral o controlar experimentalmente
la asignación de temas.
Relación entre desempeño continuo y Trabajo
Final.
Se analizaron dos correlaciones de Pearson para determinar si las
calificaciones de las asignaciones se relacionan con el desempeño en los
trabajos finales. En la serie A, se obtuvo r = 0.130 y p = 0.7595; no se
rechazó H₀, por lo que no existe evidencia suficiente de una relación
lineal significativa entre las asignaciones A1–A3 y la presentación
final. En la serie B, se obtuvo r = 0.363 y p = 0.3764; no se rechazó
H₀, por lo que no se pudo confirmar una asociación lineal significativa
entre las asignaciones B1–B3 y el póster final.
Rendimiento individual por disciplina
académica.
Al comparar las cuatro disciplinas dentro de los grupos heterogéneos, el
ANOVA con bloques identificó diferencias estadísticamente significativas
en las calificaciones individuales (F = 12.08; p = 0.0017). Como p <
0.05, se rechazó H₀, indicando que al menos una disciplina presenta un
rendimiento diferente. Ciencias Exactas alcanzó el mayor promedio (84.75
puntos), superando significativamente a Ciencias Sociales y Humanísticas
y a Ciencias de la Vida y Agropecuaria. Sin embargo, su diferencia con
Tecnología e Informática no fue estadísticamente significativa. Esto
indica que la disciplina académica está asociada con diferencias en el
rendimiento individual, incluso después de considerar el equipo al que
pertenece cada estudiante.