El presente capítulo es el fruto del trabajo de los investigadores de un cuasi experimento cuyo objetivo fue la aplicación de la Metodología de George Polya en el mejoramiento del desempeño académico, el desarrollo de la comprensión y la metacognición. Es por ello, que los investigadores proponen la utilización de la implementación de la metodología de Polya como una alternativa de resolución de problemas matemáticos para que el estudiante desarrolle su capacidad de pensamiento lógico haciendo uso de los procesos metacognitivos. Para medir el impacto de esta implementación, se diseñó un cuasi experimento, con dos grupos, control y experimental, de las dos instituciones educativas distritales de Colombia, con la finalidad que los estudiantes, mejoren la comprensión de las matemáticas y puedan obtener mejores resultados en su desempeño académico y en las pruebas institucionales. Con la investigación se demostró que las fases de la metodología de Polya coadyuvan a estimular la comprensión lectora, motivan al estudiante a resolver problemas contextualizados e incentivan al docente a utilizar técnicas didácticas, diferentes a la operacionalización de las matemáticas.