Existe una gran preocupación en la sociedad entorno al desarrollo óptimo de las destrezas de pensamiento, lo cual le impide a los estudiantes cruzar las etapas de sus niveles básicos para poder alcanzar un modelamiento de pensamiento complejo que les permita transferir experiencias a situaciones resolutivas de la vida real, a partir de la toma de decisiones que coadyuven a inferir su aprendizaje significativo por medio de la observación. Esto se ha manifestado en países como Colombia, en donde los estudiantes presentan incoherencias entre su nivel de pensamiento y sus edades. El objetivo de esta investigación fue analizar los efectos de la estrategia de exploración, conceptualización y aplicación (ECA), en ambientes virtuales de aprendizaje. El marco metodológico fue abordado bajo el paradigma cuasi-experimental. Los resultados demostraron que si bien la estrategia (ECA) permite elevar las destrezas de pensamiento en los estudiantes, cuando se usan e incorporan Tecnologías de Información y Comunicación (TIC) y se utilizan sus escenarios virtuales, se potencializa el nivel de logro de esas habilidades, lo cual fue demostrado por las diferencias significativas entre los grupos observados.