El presente artículo tiene por objetivo visibilizar las relaciones entre neurodidáctica y pensamiento crítico como una propuesta para el fortalecimiento del proceso de enseñanza-aprendizaje y del modelo educativo colombiano. Se abordará, en primer lugar, el contexto de la educación en el país; luego se evidenciará la importancia del pensamiento crítico en la contemporaneidad y los avances de la neuroeducación para su promoción; finalmente, se harán algunas sugerencias para potenciar los pilares de la neurodidáctica y el pensamiento crítico en la educación básica y media en el contexto nacional. La conclusión más relevante es que la neurodidáctica contribuye de manera directa en la potenciación cerebral y la formación de procesos complejos que se articulan con la formación de sujetos activos en un modelo educativo diferencial y contextualizado.