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La educación STEAM en el aula:
Metodología para la inclusión
2024
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La educación STEAM en el aula: Metodología para la inclusión
Beto Puma Huamán, Justa Evangelina Mayta Mamani, Ibis Lizeth López Novoa, Víctor
Fredy Rodríguez Sevillano, Herbert Víctor Huaranga Rivera
© Beto Puma Huamán, Justa Evangelina Mayta Mamani, Ibis Lizeth López Novoa, Víctor
Fredy Rodríguez Sevillano, Herbert Víctor Huaranga Rivera, 2024
Primera edición: Julio, 2024
Editado por:
Editorial Mar Caribe
www.editorialmarcaribe.es
Av. General Flores 547, Colonia, Colonia-Uruguay.
Diseño de cubierta: Yelitza Sánchez Cáceres
Libro electrónico disponible en https://editorialmarcaribe.es/la-educacion-steam-en-el-aula-
metodologia-para-la-inclusion-tomo-ii/
Formato: electrónico
ISBN: 978-9915-9682-3-0
Hecho el Depósito Legal en la Biblioteca Nacional de Uruguay N°.: 385.374
Aviso de derechos de atribución no comercial: Los autores pueden autorizar al público en
general a reutilizar sus obras únicamente con fines no lucrativos, los lectores pueden usar
una obra para generar otra obra, siempre y cuando se dé el crédito de investigación y,
otorgan a la editorial el derecho de publicar primero su ensayo bajo los términos de la
licencia CC BY-NC 4.0.
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ÍNDICE
Prólogo ................................................................................................................................... 7
CAPÍTULO I ........................................................................................................................ 10
METODOLOGÍA STEAM UN POCO DE HISTORIA ...................................................... 10
1. UN POCO DE HISTORIA DE LA METODOLOGÍA STEAM .................................. 10
1.1 Bases teóricas de la metodología STEAM ............................................................ 12
1.2 Metodología STEAM ............................................................................................ 13
1.3 La enseñanza y el aprendizaje por indagación. ...................................................... 14
Figura 1.1 Niveles de Indagación. .................................................................................... 16
1.4 Lo que sí es y no es aprendizaje de Indagación. ................................................... 17
Figura 1.2 .......................................................................................................................... 18
Infografía del Aprendizaje por Indagación ....................................................................... 18
1.5 Modelos de Integración. ........................................................................................ 18
1.6 La perspectiva Crítica. ........................................................................................... 21
1.7 Aspectos metodológicos. ....................................................................................... 24
1.8 Motivación. ............................................................................................................ 25
1.9 Aprendizaje Cooperativo. ...................................................................................... 25
Ventajas e inconvenientes del trabajo cooperativa ........................................................... 26
1.10 La Evaluación. .................................................................................................... 26
1.11 Educación para América Latina y el Caribe. ......................................................... 28
Figura 1.2 .......................................................................................................................... 29
Resultados de la prueba PISA 2012 en los ....................................................................... 29
países de ALC para las áreas de matemáticas y ciencias .................................................. 29
1.12 Profesionales dedicados a la investigación y desarrollo. ................................... 30
CAPÍTULO II ....................................................................................................................... 32
OBJETIVOS DE DESARROLLO SOSTENIBLE EDUCACIÓN STEAM ...................... 32
2. Mejores entornos educativos. ........................................................................................ 32
2.1 Nuevos Principios sociales para la Educación. ...................................................... 36
4
2.2 Repensar la Educación. .......................................................................................... 38
2.3 Nuevo Contrato Social. .......................................................................................... 40
2.4 Educación STEAM en niñas y mujeres. ................................................................ 41
2.5 UNESCO y el impuso de STEM ........................................................................... 41
2.6 Contexto actual de niñas y mujeres en la Educación STEM y carreras................ 42
Figura 2.1 .......................................................................................................................... 43
Promedio mundial de educación por nivel y educación de alumnas ................................ 43
Figura 2.2 .......................................................................................................................... 44
Matrículas desde primaria a educación superior de niñas y mujeres. .............................. 44
2.7 Progresión en la educación STEM ......................................................................... 44
Figura 2.3 .......................................................................................................................... 46
Estudiantes en cursos avanzados en matemática y física, doceavo grado. ....................... 46
Figura 2.4 .......................................................................................................................... 47
Niño y niñas van a la universidad. Muestra los números promedio para todo el mundo. 47
Figura 2.5 .......................................................................................................................... 47
Promedio mundial de Alumnas matriculadas en educación superior. .............................. 47
2.8 El Rendimiento en el aprendizaje de la Educación STEM .................................... 49
CAPÍTULO III ..................................................................................................................... 51
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA EDUCACIÓN STEM ........................................... 51
3. ASPECTOS GENERALES DEL ENTORNO ESCOLAR. .......................................... 51
Figura 3.1 .......................................................................................................................... 52
Factores Ecológicos que influyen en la participación y progresión de las estudiantes
STEM ............................................................................................................................... 52
3.1 Factores Individuales ............................................................................................. 52
3.1 Aspectos lingüísticos. ................................................................................................. 53
3.2 La Genética. ........................................................................................................... 55
3.3 Las Hormonas. ....................................................................................................... 56
3.4 Factores Psicológicos. ............................................................................................ 57
5
3.5 Auto percepción estereotipos e identidades STEM. ............................................. 59
3.6 La eficacia personal. .............................................................................................. 61
Figura 3.2 .......................................................................................................................... 62
Estudiantes en ciencias de 15 años. .................................................................................. 62
Figura 3.3 .......................................................................................................................... 62
Eficacia personal y rendimiento ....................................................................................... 62
3.7 La familia y los pares.................................................................................................. 65
Figura 3.4 .......................................................................................................................... 67
Niñas que usan computadoras en el hogar y sus puntajes. ............................................... 67
3.7 Factores Escolares .................................................................................................. 70
3.8 Calidad de la Educación y dominio de las unidades curriculares. ......................... 71
3.9 La visión de los profesores. ................................................................................... 74
Figura 3.5 .......................................................................................................................... 76
Países que participan en TIMSS, 2019 ............................................................................. 76
Tabla 3.1 ........................................................................................................................... 77
3.10 Factores Cientificos TIMSS ............................................................................... 77
Tabla 3.2 .......................................................................................................................... 79
Evaluación ciencias TIMSS 2019 de contenidos de cuarto y octavo grado ..................... 79
3.11 Plan de estudio y materiales didácticos. ................................................................ 80
Figura 3.6 .......................................................................................................................... 81
Texto indonesio, solo niños en actividades de ciencias, séptimo grado. ......................... 81
Figura 3.7 .......................................................................................................................... 81
Texto camboyano sugiere funciones cerebrales más activa a los hombres, noveno grado
.......................................................................................................................................... 81
Figura 3.8 .......................................................................................................................... 82
Contraste de género en el rendimiento de ciencias, 15 años de edad. .............................. 82
3.12 Procedimientos y técnicas de evaluación. .......................................................... 83
3.13 Factores psicológicos y análisis de los comportamientos. ................................. 85
6
3.14 Factores sociales. ................................................................................................ 86
CAPÍTULO IV ..................................................................................................................... 88
ACCIONES IMPORTANTES QUE PROMUEVEN LA PARTICIPACIÓN DE NIÑAS Y
MUJERES EN LA EDUACIÓN STEM .............................................................................. 88
4.ACCIONES A NIVEL INDIVIDUAL .............................................................................. 88
4.1 Incrementar la motivación en las niñas. ..................................................................... 91
4.2 Acciones de la familia y los pares. ............................................................................. 94
4.3 El desarrollo de capacidades docentes........................................................................ 97
4.4 Incentivar una educación inclusiva y segura. ............................................................. 98
4.5 Conectar a las niñas en actividades de mentorías. .................................................... 100
4.6 Acciones Sociales. .................................................................................................... 101
4.7 Mirando el futuro. .................................................................................................... 102
Tabla 4.1 ......................................................................................................................... 104
Acciones prioritarias. ...................................................................................................... 104
4.8 STEM y las innovaciones. ........................................................................................ 104
4.9 Contexto para la innovación. .................................................................................... 106
4.10 Innovaciones en la Educación. ............................................................................... 107
4.11 Algunos ejemplos de cambios tecnológicos en la innovación educativa. .............. 108
Figura 4.1 ........................................................................................................................ 109
Modelo de catapulta de Da Vinci ................................................................................... 109
4.12 Modelado de estructuras arquitectónicas. ............................................................... 110
Figura 4.2 ........................................................................................................................ 110
Modelo del puente de la Barra, Uruguay. ....................................................................... 110
Figura 4.3 ........................................................................................................................ 111
Prueba piloto de un observatorio astronómico en Corea ................................................ 111
4.13 Reflexiones finales. .................................................................................................... 113
BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................ 115
7
Prólogo
La falta de alfabetización integral y científica de la ciudadanía ha sido tema de
investigación, particularmente en el campo de la educación. El estancamiento del desarrollo
estudiantil en esta área puede atribuirse en gran medida a los métodos de enseñanza
tradicionales que se han transmitido de generación en generación (Comisión Europea,
2007; Osborne y Dillon, 2008). Existe consenso en la literatura en que el enfoque
tradicional y presencial del aula es una de las principales limitaciones del sistema educativo
actual, y existe la necesidad de una renovación educativa para adaptarse a los nuevos
tiempos. Como resultado, el surgimiento de metodologías activas, como el aprendizaje
basado en la investigación, se ha visto como un paso positivo hacia el cambio, con
resultados alentadores (Aguilera et al., 2018; Romero-Ariza, 2017).
La idea de integración disciplinaria se remonta a Dewey (1859-1952) y ha sido un
tema recurrente en los debates sobre la reforma educativa desde el siglo XIX. Actualmente,
i-STEAM se considera uno de los enfoques más prometedores para mejorar el desarrollo
integral de los estudiantes en las diferentes etapas educativas. Numerosas publicaciones de
diversos contextos y lugares alrededor del mundo presentan intervenciones, propuestas,
secuencias, actividades y más de STEAM. Si bien estos estudios empíricos reportan
beneficios en diversos aspectos (Ata Aktürk y Demircan, 2017; Kang, 2019), faltan
reflexiones teóricas profundas, reflexivas y detalladas sobre los fundamentos de i-STEAM,
como lo señalan algunos autores (Aguilera y Ortiz-Revilla, 2021; McComas y Burgin,
2020; Millar, 2020; Zeidler, 2016).
Para evaluar verdaderamente el impacto y el potencial de i-STEAM, es crucial
profundizar en las cuestiones teóricas relacionadas con este enfoque, incluidos los
fundamentos psicológicos y pedagógicos que sustentan su aplicación, así como las
posiciones epistemológicas y axiológicas en las que se basa. (Ortiz-Revilla, 2021). Sin
embargo, un número cada vez mayor de autores también destacan las limitaciones de los
métodos de enseñanza tradicionales debido a su tratamiento compartimentado y aislado del
contenido curricular. Destacan la importancia de la integración disciplinaria para la
enseñanza y el aprendizaje significativos (Bybee, 2013; Connor et al., 2015; Develaki,
2020; National Research Council [NRC], 2014, entre otros). Es desde esta perspectiva que
ha surgido el enfoque educativo de educación STEAM integrada (i-STEAM).
La pandemia de COVID-19 provocó una emergencia sanitaria que resonó en todo el
mundo, según la Organización Internacional del Trabajo, esta crisis provocó una pérdida
del 5,4% de las horas de trabajo mundiales en el primer semestre de 2020 y un asombroso
14% en el segundo semestre, lo que afectó a un total de 555 millones de puestos de trabajo
a tiempo completo. El continente americano se ha visto particularmente afectado,
experimentando una pérdida de horas de trabajo del 3% y el 18,3% respectivamente,
8
superando incluso a los países de ingresos medios bajos que sufrieron una disminución de
las horas de trabajo del 3% y el 16,1% durante todo el año. Esta situación, que ya es
preocupante, se vuelve aún más crítica cuando se la analiza desde una perspectiva de
género. McKinsey informa que las mujeres representan el 39% de la fuerza laboral
mundial; sin embargo, en mayo de 2020 representaban el 54% de la pérdida total de
empleos debido a la COVID-19.
Esto se debe a que las mujeres tienden a trabajar en industrias muy afectadas por la
pandemia y es más probable que ocupen empleos poco competitivos y susceptibles a la
automatización provocada por la Cuarta Revolución Tecnológica Industrial. Ante este
complejo escenario global, la mejor apuesta del mundo radica en la Educación STEAM.
Este enfoque combina ciencia, tecnología, ingeniería, artes y matemáticas para dotar a las
personas de las habilidades y conocimientos necesarios para prosperar en un mercado
laboral que cambia rápidamente. Al invertir en Educación STEAM, podemos empoderar a
las personas para que se adapten a los desafíos planteados por la Década de Acción, la
Cuarta Revolución Tecnológica Industrial y las secuelas de la pandemia de COVID-19. Sin
duda, el mundo enfrenta actualmente una situación sin precedentes, pues es testigo de tres
hitos significativos que están revolucionando diversos aspectos de nuestras vidas.
En primer lugar, estamos en medio de la Década de Acción, un período en el que las
Naciones Unidas instan a las naciones a acelerar soluciones sostenibles a los mayores
desafíos del mundo y esforzarse por alcanzar los Objetivos de Desarrollo Sostenible
descritos en la Agenda 2030. En México, por ejemplo, entre las personas de 25 a 45 años,
sólo el 36% de las mujeres ocupan las 20 ocupaciones mejor pagadas, mientras que el 64%
de las mujeres se encuentran en las 10 ocupaciones peor pagadas, según datos de Inter-
Banco Americano de Desarrollo. No abordar esta cuestión podría dar lugar a un crecimiento
del PIB mundial inferior en 1 billón de dólares de aquí a 2030. Al mismo tiempo, la Cuarta
Revolución Tecnológica Industrial está teniendo un profundo impacto en el mundo del
trabajo y en la forma en que las personas interactúan con la tecnología. En 2016, la firma
McKinsey proyectó que la inteligencia artificial reemplazaría aproximadamente el 5% de
todos los empleos en todo el mundo y el 45% de las actividades laborales, una
investigación del Foro Económico Mundial de 2018 sugiere que el 65% de los empleos
futuros de la Generación Z ni siquiera se han creado todavía. Además, un estudio realizado
por ManpowerGroup en 2020 reveló que el 54% de los empleadores tienen dificultades
para encontrar el talento necesario.
Las metodologías activas se han vuelto cada vez más populares en los últimos años,
siendo una de las más destacadas la metodología STEAM, centrado en destacar STEAM
como un nuevo enfoque de enseñanza y aprendizaje STEAM se caracteriza por su carácter
transdisciplinario, incorporando diversas áreas del conocimiento como Ciencias (Sociales y
Naturales), Tecnología, Ingeniería, Arte (Educación Plástica) y Matemáticas, su relevancia
9
en la educación, su alineación con las leyes educativas vigentes y su relevancia para las
competencias de la Licenciatura en Educación Primaria. La justificación de este estudio
enfatiza la necesidad de una estrategia de enseñanza innovadora en la educación científica,
alejándose de los métodos tradicionales utilizados en la mayoría de las instituciones
educativas.
El objetivo es preparar a los estudiantes para una sociedad en continua evolución
adaptando la educación a sus necesidades cambiantes. En este estudio, proporcionamos una
base teórica que explora la metodología STEM, su surgimiento y su evolución hacia la
metodología STEAM, también se discuten modelos de integración de contenidos, la
importancia de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC), el aprendizaje
significativo y la evaluación formativa en relación con nuestra propuesta, exploramos la
relación entre la metodología STEAM y otras metodologías activas como el Aprendizaje
Basado en Proyectos, el Aprendizaje Cooperativo y el Aprendizaje Basado en
Investigación.
Estos aspectos han sido cruciales en el desarrollo de nuestra propuesta, que se ha
implementado en un centro educativo de la provincia de Segovia para 5º de educación
primaria, se destaca el pensamiento crítico como un aspecto esencial, enfatizando su valor
didáctico y educativo para enseñar a los estudiantes a pensar críticamente y visibilizar su
pensamiento, también presentamos diversas rutinas de pensamiento y técnicas que facilitan
este proceso.
10
CAPÍTULO I
METODOLOGÍA STEAM UN POCO DE HISTORIA
1. UN POCO DE HISTORIA DE LA METODOLOGÍA STEAM
La educación STEAM ha ganado importancia a nivel mundial debido a su enfoque en
mejorar la educación en matemáticas, ciencia, tecnología e ingeniería, al incorporar
contextos de la vida real y promover el pensamiento transdisciplinario, STEM tiene como
objetivo mejorar la alfabetización científica y demostrar la relevancia práctica de estos
temas en nuestra vida diaria. Según Honey, Pearson y Schweingrube (2014), STEM se ha
convertido en un tema crucial para fomentar la capacidad de innovación en Estados Unidos.
Basado en mi experiencia personal e investigaciones previas, puedo confirmar que la
educación STEAM se ha extendido globalmente, con universidades de todo el mundo
creando diferentes proyectos. Por ejemplo, la Universidad de Valladolid en Europa ha
llevado a cabo el proyecto STEAMMath.
Luna (2013) enfatiza la transdisciplinariedad como un intento de abarcar conocimientos
que evolucionan en una realidad dinámica, apuntando al pensamiento complejo. Como
sostiene Wang (2012), es imposible imaginar nuestra vida diaria sin las matemáticas y la
ciencia. Esta idea se alinea con el enfoque de naturaleza de la ciencia, conocido como CTS
(Ciencia, Tecnología y Sociedad), defendido por Muñoz, (2014). CTS tiene como objetivo
promover la alfabetización científica reconociendo la ciencia como una actividad humana
socialmente importante. El autor postula que la ciencia ha influido en los avances
tecnológicos que, a su vez, han dado forma a la sociedad. Por ejemplo, la investigación
científica sobre la creación de carne a base de plantas ha llevado al desarrollo de tecnología
que involucra células madre, lo que en última instancia impacta las elecciones dietéticas de
la sociedad.
Este enfoque educativo, conocido como STEAM, surgió en Estados Unidos en 2010
con grandes expectativas. Su objetivo principal era mejorar el nivel educativo en diversas
áreas del conocimiento, incluidas las matemáticas, las ciencias, la tecnología y la
ingeniería. Todas estas materias forman parte de la rama científica, lo que hace que esta
metodología sea significativa es su énfasis en resaltar la relevancia de las matemáticas y las
ciencias en nuestra vida cotidiana, lo logra incorporando contextos y situaciones de la vida
real donde se aplican estos conocimientos.
Luna, (2013) aclara además que las disciplinas transdisciplinarias abarcan una gama de
conocimientos que pretende integrar una comprensión más integral basada en el
conocimiento heredado. Como la realidad es multifacética y evoluciona constantemente,
impulsa a los ciudadanos a realizar más investigaciones y profundizar su comprensión. Uno
de los aspectos más destacables de la educación STEAM, y el motivo de realizar esta
investigación, es su carácter transdisciplinar. Como afirma Wang (2012), su objetivo es
11
demostrar la conexión entre diferentes disciplinas y situaciones de la vida real, y cómo
impactan en la vida humana.
En línea con Hirst (1974), sostiene que la separación de áreas temáticas en educación
dificulta el aprendizaje e impide que los estudiantes participen en experiencias del mundo
real. Esta perspectiva también se refleja en el trabajo de Wang (2012), quien destaca las
opiniones de docentes que han implementado una metodología que rompe estas barreras
temáticas. Según estos profesionales, este enfoque ayuda a los estudiantes a desarrollar
habilidades de resolución de problemas, la capacidad de crear sus propios productos y el
pensamiento crítico, todo dentro de un contexto que enfatiza la experimentación de los
estudiantes.
Este trabajo surge de un proyecto llamado STEAM4Math, que se inició en esta
universidad siguiendo un enfoque similar en Estados Unidos. El proyecto surgió de la
necesidad de abordar la escasez de personas con educación superior en los centros de
educación obligatoria y la demanda social de una mayor alfabetización. En 2016, los socios
del proyecto llevaron a cabo un análisis exhaustivo de las necesidades de sus respectivos
países, lo que condujo al desarrollo de esta metodología.
Nicolescu (1996) y Luna (2013) apoyan la idea de que el conocimiento humano puede
acceder a los diferentes niveles de la realidad a través de diferentes niveles de percepción.
Estos niveles de percepción corresponden a los niveles de la realidad y permiten una
comprensión más amplia y comprensiva de la realidad, aunque se reconoce que la realidad
nunca puede agotarse por completo, todas las materias deben verse como interrelacionadas,
ya que no podemos comprender plenamente la ciencia sin las habilidades lógicas que
fomentan las matemáticas, ni se pueden entender enunciados sin las habilidades de
comprensión lectora desarrolladas a través del estudio del idioma español. Por tanto, no
existe una razón válida para separar estas materias, sino que deben impartirse juntas,
dotadas de significado, para generar una mayor motivación y compromiso por parte de los
estudiantes, al hacerlo, los estudiantes pueden reconocer fácilmente la relevancia de lo que
están aprendiendo para su entorno inmediato.
Los profesores que participan en el proyecto STEM4MATH, que se centra en integrar la
educación STEAM con las matemáticas, argumentan que las matemáticas no están tan bien
integradas en las materias STEAM en comparación con las ciencias. Una de las razones que
dan para esto es la naturaleza abstracta de las matemáticas y su conexión limitada con las
aplicaciones del mundo real, lo que creen que contribuye a las dificultades de los niños para
comprender los conceptos matemáticos.
12
1.1 Bases teóricas de la metodología STEAM
La guía enfatiza la necesidad de incorporar una perspectiva de género en las iniciativas
de educación STEAM para lograr una sociedad más inclusiva. Esto garantiza que todos los
estudiantes tengan las mismas oportunidades para participar y sobresalir en estos campos.
La contextualización es un aspecto clave del proceso de aprendizaje y la guía reconoce la
importancia de hacer que la experiencia de aprendizaje sea significativa para los
estudiantes, si bien la guía proporciona las herramientas necesarias, en última instancia,
corresponde al docente aplicarlas estratégicamente en función de las experiencias únicas de
sus alumnos. El concepto de EducaSTEAM nació del deseo de sus miembros, que forman
parte de la Red, de ir más allá de los métodos de enseñanza tradicionales. Querían liberarse
de la repetición de conceptos que se encuentran en los libros de texto y, en cambio, crear
una experiencia de aprendizaje más interactiva y atractiva para los estudiantes.
Este esfuerzo colectivo tuvo como objetivo empoderar a todos los actores involucrados
en el proceso educativo, dándoles un papel activo en la co-creación de experiencias tanto
dentro como fuera del aula. El objetivo era fomentar una comprensión más profunda del
mundo y dotar a los estudiantes de habilidades para la resolución de problemas, varias
perspectivas e intereses sustentan los enfoques presentados en esta guía.
En primer lugar, las prácticas destacadas aquí están basadas en evidencia y se han
implementado de manera efectiva.
En segundo lugar, están diseñados para ser accesibles y fácilmente adaptables a
contextos específicos. En lugar de simplemente proporcionar conceptos, la guía pretende
fomentar el desarrollo de habilidades prácticas. Es importante señalar que esta publicación
no menosprecia ni reemplaza otras metodologías de aprendizaje; en cambio, busca mejorar
el aprendizaje mediante la promoción de métodos basados en la investigación, los
integrantes de EducaSTEAM tuvieron una preocupación constante por identificar qué
prácticas podrían replicarse en su contexto local. Esta guía fue creada para abordar esta
preocupación y brindar una descripción general de la enseñanza y el aprendizaje basados en
la investigación en materias STEAM. Describe los principales componentes y etapas de
este enfoque, ofrece recomendaciones para su aplicación y muestra experiencias exitosas de
varias regiones de América Latina.
La interdisciplinariedad es un aspecto esencial de esta metodología, ya que implica
estudiar temas que están dentro del dominio de varias disciplinas. Este enfoque se alinea
con la perspectiva de Gutiérrez y Vargas (2019), quienes enfatizan la importancia del
aprendizaje centrado en el estudiante y la adquisición de habilidades tanto mentales como
físicas, de acuerdo con los estándares nacionales y comunitarios. En última instancia, el
objetivo de la educación STEAM es despertar el interés de los estudiantes presentándoles
temas interesantes y relevantes que reflejen su realidad. Su objetivo es cerrar la brecha
entre el conocimiento teórico presentado en los libros de texto y su aplicación práctica en la
13
vida cotidiana. Al contextualizar el aprendizaje dentro de un marco práctico y motivador,
los estudiantes pueden comprender mejor los conceptos subyacentes y establecer
conexiones significativas entre lo que aprenden en el aula y el mundo que los rodea.
Honey, Pearson y Schweingrube, (2014) describen varios objetivos clave de la
educación STEAM, que incluyen reconocer y aplicar conceptos en diferentes contextos
disciplinarios, participar en prácticas STEAM como el diseño de ingeniería, integrar
prácticas de múltiples disciplinas STEAM para resolver problemas e identificar
oportunidades de aprendizaje integrador. Al lograr estos objetivos, los estudiantes
desarrollan una comprensión más profunda de cómo están interconectadas las diferentes
disciplinas. El surgimiento de esta metodología en Estados Unidos fue una respuesta a la
situación actual y una forma de crear ciudadanos para la nueva sociedad predominante
mediante el uso de las nuevas tecnologías. Esta metodología, comúnmente conocida por sus
siglas en inglés STEM (Science, Technology, Engineering, and Mathematics), se enfoca en
empoderar a los estudiantes para que construyan su propio conocimiento y utiliza la
resolución de problemas en su vida cotidiana como herramienta de aprendizaje
1.2 Metodología STEAM
La metodología STEAM, similar a la educación STEAM y STEAM4Math, comparte
los mismos objetivos de dar mayor énfasis a las matemáticas y las ciencias, la metodología
STEAM va más allá al darle importancia también a la Educación Plástica. El arte, al que
tradicionalmente se le ha dado poca importancia en el currículum y en el horario lectivo,
finalmente está siendo reconocido como una materia valiosa. De hecho, según Sousa y
Pilecki (2013), las habilidades artísticas tienen un impacto significativo en la creatividad, la
resolución de problemas, el pensamiento crítico, la autonomía y la comunicación, Gordon
(1961) destaca la importancia de "retocar" o experimentar, ya que permite enfoques
intuitivos y fomenta la exploración basada en intereses, lo que en última instancia conduce
al desarrollo de procesos creativos. Cilleruelo y Zubiaga (2014) enfatizan aún más la
importancia de la metodología STEAM, ya que sostienen que el entorno del arte y la
creatividad requiere un espacio y un contexto dedicados para mostrar su utilidad y ganar
reconocimiento.
Al igual que otras metodologías activas, el modelo educativo STEAM debe introducirse
de forma paulatina y con objetivos concretos. Algunas instituciones educativas optan por
aplicar inicialmente los principios STEAM a una materia, incorporando gradualmente otras
materias a medida que obtienen una mejor comprensión del potencial y alcance de STEAM.
No obstante, se aconseja que el uso de STEAM no se limite a una sola asignatura, sino que
se integre en dos o tres asignaturas simultáneamente. Además, es fundamental tener en
cuenta la edad y la formación académica de sus estudiantes al planificar su instrucción. Al
hacerlo, puede asegurarse de que sus estrategias y materiales de enseñanza se adapten a sus
14
necesidades y habilidades específicas, tener en cuenta los objetivos de aprendizaje le
permitirá crear una integración coherente y eficaz del plan de estudios, permitiendo que
todos los estudiantes obtengan los máximos beneficios de la experiencia educativa.
Después de presenciar la efectividad de este enfoque, tenemos una gran cantidad de
sugerencias adicionales que puede considerar incorporar en su implementación del modelo
educativo STEAM para lograr un éxito rotundo. Se debe considerar cuidadosamente la
selección de las herramientas y recursos adecuados que sirvan de apoyo a los estudiantes.
Por ejemplo, si se van a utilizar software o aplicaciones de programación, herramientas de
narración o tecnologías como la realidad aumentada o el 3D, se debe tener en cuenta cada
detalle. Crear un entorno propicio también es vital en el modelo educativo STEAM. Dado
que la práctica es una característica clave, es necesario contar con un espacio que permita a
los niños expandir su creatividad y moverse libremente, tener una amplia gama de
materiales disponibles es crucial para facilitar la creación de diversos proyectos, tanto en
formato digital como analógico.
Para integrar eficazmente el modelo educativo STEAM con otras materias, es crucial
que los educadores responsables de estas clases mantengan una comunicación constante y
creen un plan cohesivo con objetivos compartidos. El foco principal de este modelo son los
propios estudiantes, por lo que es esencial asegurar que comprendan el qué y el cómo de su
trabajo, al mismo tiempo que los motiva y empodera para participar activamente como los
principales protagonistas de su propio viaje de aprendizaje. Un enfoque innovador que las
instituciones educativas están adoptando para adoptar el modelo educativo STEAM es el
establecimiento de espacios dedicados conocidos como laboratorios STEAM. Estos
laboratorios están diseñados específicamente para facilitar experiencias prácticas de
aprendizaje utilizando nuevas tecnologías y metodologías.
Dentro de estas áreas designadas, se brindan varias oportunidades de exploración y
aprendizaje, lo que permite a los estudiantes profundizar en temas como robótica,
mecánica, programación, comunicación digital y más. El concepto es crear y ejecutar
proyectos colaborativos que permitan a los estudiantes profundizar en la resolución de
problemas, utilizando sus habilidades de pensamiento crítico, habilidades de comunicación
efectiva y técnicas eficientes de gestión del tiempo. Al trabajar juntos, pueden explorar
varias soluciones y, en última instancia, lograr una resolución.
1.3 La enseñanza y el aprendizaje por indagación.
La investigación puede verse desde dos perspectivas diferentes. En primer lugar, se ve
como el trabajo realizado por profesionales científicos, que implica un proceso integral. Por
otro lado, también se percibe como un proceso que puede realizar cualquier persona,
incluidos los estudiantes. En la primera perspectiva, la investigación abarca todo el proceso
del trabajo profesional científico. Implica buscar soluciones a problemas dentro de un
ambiente de aprendizaje, que ayuda a desarrollar aspectos específicos de la práctica
15
científica, como conocimientos, actitudes y habilidades (NRC, 1996). Desde la segunda
perspectiva, enseñar y aprender ciencias a través de la indagación es un enfoque
pedagógico que considera cómo los estudiantes construyen gradualmente sus ideas
científicas. Este enfoque se centra en desarrollar habilidades que son esenciales en los
esfuerzos científicos, como formular preguntas, proponer y ejecutar metodologías de
investigación, analizar resultados, sacar conclusiones y participar en debates y socialización
(IAP, 2010). Por lo tanto, la indagación es un enfoque necesario para que los estudiantes
alcancen los objetivos de enseñanza y aprendizaje en la Educación STEAM. Es crucial que
los estudiantes lo aborden correctamente para cumplir con los objetivos planificados de la
alfabetización científica y el desarrollo del pensamiento crítico.
En el aprendizaje activo, el estudiante no es sólo un espectador sino una parte integral
del proceso desde el principio. Al participar en actividades, el estudiante inicia un proceso
de investigación. Se convierte en su responsabilidad hacerse cargo de su propio aprendizaje
y participar activamente en el desarrollo de la actividad. En lugar de ver al facilitador como
un experto que todo lo sabe, el estudiante debe verlo como una guía. En la etapa más alta de
la investigación, tanto el estudiante como el facilitador pueden ser vistos como socios de
investigación que trabajan juntos para responder una pregunta que ha despertado el interés
del estudiante.
Es fundamental que el estudiante comprenda que no existe un camino único e infalible
para realizar una investigación. Cuando se trata de aprendizaje activo, el papel del
estudiante sufre una transformación significativa en comparación con un entorno de
aprendizaje tradicional. En una configuración tradicional, el estudiante es simplemente un
receptor pasivo de conocimiento. Sin embargo, en el aprendizaje activo, el estudiante se
involucra activamente en las experiencias de aprendizaje diseñadas por el facilitador
(Harlen, 2012). Luego de completar el proceso, el estudiante deberá involucrarse en la
metacognición, reflexionando sobre las estrategias y acciones que lo llevaron a adquirir
nuevos conocimientos, este proceso de razonamiento y reflexión continúa durante todo el
desarrollo de las actividades.
La investigación, cuando se utiliza como estrategia de enseñanza y aprendizaje, se
divide en diferentes niveles de implementación. Estos niveles tienen implicaciones tanto
para la enseñanza como para el aprendizaje. Cuando se trata de aprendizaje, determinan la
cantidad de control que tiene el estudiante sobre la actividad. Por otro lado, cuando se trata
de enseñanza, los niveles están relacionados con la complejidad del material que se enseña
y cómo se adapta al nivel cognitivo del estudiante. Según algunos autores (Banchi y Bell,
2008; Reyes-Cárdenas y Padilla, 2012), existen cuatro niveles de investigación en
educación: confirmatoria, estructurada, guiada y abierta. Cada uno de estos niveles se
describe en la siguiente tabla, junto con ejemplos de cómo se implementaría una actividad
relacionada con el fenómeno flotación en cada nivel.