Se analizan las implicancias didácticas de una renovación metodológica para un aprendizaje significativo de la Física a través de la resolución de problemas integradores y contextualizados por investigación. Se discute también el impacto de dicha renovación en el rendimiento académico y pensamiento crítico como indicadores de aprendizaje significativo. El punto de partida es la presentación de un problema integrador de contenido para resolver a lo largo del semestre. El problema integrador se divide en una serie de problemas más específicos relacionados entre sí, a resolver en el semestre, que incluyen actividades de aprendizaje que van desde la exploración a la transferencia de contenidos. Los resultados evidencian un mejoramiento del rendimiento académico y del pensamiento crítico.