En el contexto del cambio climático, la implementación de la educación para el desarrollo sostenible (EDS) es de particular importancia en las escuelas. Desarrollar competencias clave, como el pensamiento sistémico para entender relaciones complejas, es esencial para enseñar a los estudiantes cómo resolver problemas relacionados con la sostenibilidad a través de la EDS. Investigaciones anteriores han demostrado que el uso de modelos de sistemas en el aula puede fomentar el pensamiento sistémico. Este estudio investigó los efectos de utilizar modelos de sistemas alternativos con diferentes visualizaciones de desarrollos temporales en el desarrollo de diferentes facetas del pensamiento sistémico basado en un modelo heurístico de competencia estructural. En total, 293 estudiantes de educación primaria fueron asignados a uno de cuatro grupos (un modelo de sistema cualitativo sin representación temporal vs. un modelo de sistema cualitativo con representación temporal vs. un modelo de sistema cuantitativo con representación temporal vs. el grupo de control) y participaron en una intervención en el aula de cinco lecciones en un diseño de pre-prueba y post-prueba. Los resultados mostraron un gran efecto en el fomento del pensamiento sistémico en todos los grupos experimentales en comparación con el grupo de control. Los modelos de sistemas cualitativos llevaron a mayores ganancias de aprendizaje que el modelo de sistema cuantitativo, especialmente en la modelización de sistemas y la resolución de problemas complejos, lo que requiere habilidades de pensamiento sistémico más altas. Los resultados se interpretaron haciendo referencia al interés situacional en interactuar con el respectivo modelo de sistema.