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Aprendizajes STEM, desde una experiencia de formación situada de docentesde primaria.
Manuel Antonio Cabiativa Poveda
Universidad Distrital Francisco José de CaldasFacultad de Ciencias y Educación
Maestría en Educación en TecnologíaBogotá2020
ii
Aprendizajes STEM, desde una experiencia de formación situada de docentesde primaria.
Manuel Antonio Cabiativa Poveda
Trabajo de Grado para optar por el título deMagister en Educación en Tecnología
Modalidad: Investigación
DirectorMartha Alba Bonilla Estévez
Universidad Distrital Francisco José de CaldasFacultad de Ciencias y Educación
Maestría en Educación en TecnologíaBogotá2020
iii
ARTÍCULO 23, RESOLUCIÓN #13 DE 1946 “La Universidad no se hace responsable por losconceptos emitidos por sus alumnos en sus trabajos de tesis. Sólo velará porque no se publique
nada contrario al dogma y a la moral católica y porque las tesis no contengan ataques personales
contra persona alguna, antes bien se vean en ellas el anhelo de buscar la verdad y la justicia”
ivDedicatoria
A mis hijos Sofía y Dylan queeste logro alcanzado lesrecuerde que siempre debenluchar por hacer realidad sussueños y buscar ser felices;gracias por ser mi inspiración,mi motor, mi fuerza y graciasa Dios por hacerlos parte de mivida.
A mi esposa Jenny porpermitirme soñar a su lado yacompañarme en esta y tantasaventuras de la vida. Lulúgracias por tu más sinceroamor.
A mi hermosa madre FlorPoveda quien a pesar de nosaber leer y escribir nos sacó adelante a todos nosotros, a ellagracias por abrirme las puertasa la educación que Dios tepremie por esa magníficasabiduría y sacrificio.
Finalmente gracias infinitas ala siempre amada UniversidadDistrital por permitirmecontribuir a la educación de mipaís.
vAgradecimientos
A todos aquellos que contribuyeron de manera directa e indirecta a la culminación de este
logro, a la profesora Amada Romero rectora del colegio Evergreen School, a mis compañeros de
la Institución Educativa Simón Bolívar por participar de esta experiencia, en especial la profe
Stefany, Claudia por su tiempo y al rector Luis Fernando Delgado por acoger y respaldar esta
propuesta.
Finalmente un fuerte abrazo de agradecimiento a la profe Martha Bonilla por sus
orientaciones, su bondad y confianza. Y cada uno de los profes de la maestría, porque de ellos
me llevo un gran amor por la investigación, la educación, la tecnología, la robótica y las ganas de
querer aportar a la educación de mi país.
viResumen
1. Información General
Tipo de documento Trabajo de grado
Acceso al documento Universidad Distrital Francisco José de Caldas – RIUD-
Título del documentoAprendizajes STEM, desde una experiencia de formación situada dedocentes de primaria.
Autor(es) Manuel Antonio Cabiativa Poveda
Director Martha Alba Bonilla Estévez
Publicación Digital
Unidad Patrocínate Maestría en Educación en Tecnología
Palabras ClavesSTEM, sistematización de experiencias, Formación de docentes, TICy redes de docentes
2. Descripción
El interés de este estudio es indagar y sistematizar una experiencia de aprendizaje y participación
en una red de aprendizaje integrada por dos docentes de la sección de primaria de una institución
educativa rural del departamento del meta, quienes voluntariamente decidieron participar del diseño
de una actividad STEM sin tener amplios conocimientos en este enfoque, pero dotados de un gran
interés por conocer nuevas propuestas curriculares que les permita transformar su práctica docente.
A su vez este estudio es una apuesta a la formación colaborativa entre docentes del área rural y el
reconocimiento de nuevos espacios de formación como son las redes virtuales de aprendizaje, y el
uso de herramientas como los Objetos Virtuales de Aprendizajes OVA, en los que se aprende, se
participa y se diseña una actividad STEM orientada desde la metodología del Aprendizaje Basado
en Proyectos.
vii
3. FuentesSe citan 59 fuentes bibliográficas las cuales se refieren a las siguientes temáticas: sistematización
de experiencias, la educación STEM, trabajo colaborativo y formación docente, métodos de
investigación, redes virtuales de aprendizaje, formación docente. De ellas se destacan las
siguientes referencias:
Brown, J. (2012) The current status of STEM education research, Journal of STEM Education
13(5), 7-11. Recuperado de
https://www.jstem.org/jstem/index.php/JSTEM/article/download/1652/1490/
Cisterna, F. (2005) Categorización y triangulación como procesos de validación del conocimiento
en investigación cualitativa. Theoria 14(1), 61-71. Recuperado de
https://www.redalyc.org/pdf/299/29900107.pdf
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Eizaguirre, M. Urrutia, G, & Askunze, C. (2004) La sistematización una nueva mirada a nuestras
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Recuperado de http://repository.experience-
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viiiMinisterio de educación Nacional Colombiano (2006) Recursos educativos Digitales Abiertos
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https://aprende.colombiaaprende.edu.co/sites/default/files/naspublic/libroreda_0.pdf
Molina, R. (2014) “Construcción del concepto de tecnología en una red virtual de aprendizaje”
Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Bogotá, Colombia. Recuperado de
http://repository.udistrital.edu.co/bitstream/11349/2298/1/MolinaV%C3%A1squezRuth20
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Orellana, M. & Sánchez, M (2006) Técnicas de recolección de datos en entornos virtuales más
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Recuperado de https://revistas.um.es/rie/article/download/97661/93701/
Pérez, T. (2016) Sistematización de experiencias en contextos universitarios. Guía didáctica.
Recuperado de http://www.cepalforja.org/sistem/bvirtual/wp-
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Sampieri. R. Fernández C. & Baptista M. (2014) Metodología de la investigación. Sexta edición.
Sarre, P (Enero, 2003) ¿Cómo aprenden los maestros? Cuadernos de discusión 6. SEP, Hacia una
política integral para la formación y el desarrollo profesional de los maestros de
educación básica. Conferencia magistral en el XXXV aniversario de la Escuela Normal
Superior del Estado de México. Toluca.
https://www.academia.edu/download/34604069/Como_aprenden_los_maestros.pdf
ixSchulz, R. A. (2016). STEM y Modelamiento matemático. Cuadernos de Investigación y
Formación en Educación Matemática, 11(15), 291-317. Recuperado de
https://revistas.ucr.ac.cr/index.php/cifem/article/view/23838
Vaillant. D. (2016) Trabajo colaborativo y nuevos escenarios para el desarrollo profesional
docente. Docencia 60, 5-13 Recuperado de http://www.denisevaillant.com/wp-
content/uploads/2018/09/Aprendizaje-Colaborativo-2016.pdf
4. Contenidos
Esta investigación está distribuida en cinco capítulos, el primero es una contextualización allí se
incluye la formulación del problema, la pregunta de investigación, los objetivos a alcanzar, algunos
antecedentes relacionados con el enfoque STEM y algunas experiencias llevadas en instituciones
educativas y programas en Colombia que impulsan la educación STEM. Mientras que en el segundo
capítulo se abordan algunos referentes teóricos relacionados con: ¿cómo aprenden los docentes?, el
trabajo colaborativo, la educación STEM, el aprendizaje basado en proyectos y su vínculo con
STEM, además de la definición de sistematización y algunos métodos para llevarla a cabo.
Por su parte en el capítulo tres se aborda la metodología adoptada e implementada, cual es la
sistematización de experiencias como un tipo de metodología cualitativa, su delimitación, así como
la técnica seleccionada correspondiente a la observación participativa, los tipos de instrumentos para
recolectar información: diarios de campos, entrevistas estructurada, el foro, la wiki. En el cuarto
capítulo se exponen los resultados y su análisis en relación con los tres ejes definidos para la
sistematización y en el capítulo cinco en el que se expone el informe de la sistematización de la
experiencia llevada a cabo. En el capítulo seis se presentan las conclusiones y algunas
recomendaciones y por último se lista la bibliografía usada.
x
5. MetodologíaEsta investigación es de tipo cualitativa, recurre a la técnica de observación participativa desde los
espacios virtuales y presenciales en los cuales hubo interacción. Adopta de forma particular la
sistematización de experiencias llevada a cabo según el modelo propuesto por Pérez (2016) en tres
fases inicio, desarrollo y cierre, se usan las preguntas orientadoras como guías del proceso de
sistematización para hacer una interpretación crítica y reflexiva del proceso que se llevó a cabo,
dentro de la red de aprendizaje, introduciendo aspectos críticos, aspectos a mejorar y aquellos
relacionados con el desarrollo de la experiencia.
6. ConclusionesSe concluye que la formación de un docente cuyo conocimiento en STEM sea poco, requiere
iniciar por una fase de sensibilización que le permita reconocer a STEM como una propuesta
curricular que vaya más allá de sus siglas, debe identificar y profundizar en los tipos de
capacidades y habilidades que busca promover y reconocer el vínculo de esta propuesta curricular
con las necesidades educativas de este siglo. Además, debe profundizar e indagar sobre cómo
diseñar ambientes de aprendizaje que permitan una participación activa en la solución de
problemas del entorno, en los que los estudiantes sean los protagonistas de su aprendizaje y la
integración de las ciencias sea posible “reforzando la visión de conjunto de los saberes humanos”
(Maldonado, 2008, p.161).
Por otra parte los docentes requieren identificar un método para desarrollar STEM y en vista de
los resultados obtenidos y alcanzados, se sugiere el ABP como un método a través del cual se
puede organizar y planear las interacciones y recursos como estrategia metodológica que permite
concretar los objetivos de la educación STEM, ya que como lo afirman Martí, Heydrich, Rojas, &
xiHernández (2010) “la elaboración de proyectos se transforma en una estrategia didáctica” (p.14),
que permite el logro de aprendizajes.
Finalmente y entre otras conclusiones expresadas al finalizar el capítulo 5, se destaca que dadas
las características de la institución educativa Simón Bolívar donde se aplican proyectos
productivos, junto con el Proyecto Ambiental Escolar (PRAE) permiten que la institución gocé de
unas condiciones ideales para implementar nuevas propuestas curriculares como STEM, ya que
todos ellos comparten como objetivo común contribuir a la formación ciudadana y al desarrollo de
problemáticas del entorno.
Elaborado por: Manuel Antonio Cabiativa Poveda
Revisado por: Martha Alba Bonilla Estévez
Fecha de elaboración delResumen:
1 Julio 2020
xiiTabla de Contenidos
Capítulo 1 Contextualización de la Investigación .......................................................................... 1Introducción ................................................................................................................................ 1Planteamiento del Problema ....................................................................................................... 2
Pregunta de Investigación ...................................................................................................... 9Objetivos ..................................................................................................................................... 9
Objetivo General..................................................................................................................... 9Objetivos Específicos .............................................................................................................. 9
Antecedentes ............................................................................................................................. 10Capítulo 2 Marco Teórico............................................................................................................ 22
Los Docentes y su Aprendizaje................................................................................................. 22Interacción Dentro de la Red de Aprendizaje....................................................................... 27Objeto Virtual de Aprendizaje .............................................................................................. 30Aprendizaje Colaborativo Virtual......................................................................................... 34
STEM........................................................................................................................................ 37Aprendizaje Basado en Proyectos............................................................................................. 44
Diseño de Actividades STEM con ABP................................................................................. 46Sistematización de Experiencias............................................................................................... 50
Capítulo 3 Metodología ............................................................................................................... 57Fase de Inicio ............................................................................................................................ 59
Objetivo de la Sistematización.............................................................................................. 60Alcances de la Sistematización ............................................................................................. 61¿Quiénes Participan? ........................................................................................................... 63Tipo de Sistematización ........................................................................................................ 63
Fase de Desarrollo..................................................................................................................... 65Técnica Por Usar .................................................................................................................. 65Instrumentos Por Usar.......................................................................................................... 66¿Cómo Analizar la Información? ......................................................................................... 70
Capítulo 4 Resultados y Análisis ................................................................................................. 75Desde el OVA........................................................................................................................... 75
Fase de Análisis .................................................................................................................... 76Fase de Diseño...................................................................................................................... 84Fase de Desarrollo ............................................................................................................... 96Fase de Implementación ....................................................................................................... 99Fase de Evaluación ............................................................................................................. 101
Diseño de la Actividad STEM ................................................................................................ 112Encuentros Asincrónicos .................................................................................................... 112Encuentros Sincrónicos ...................................................................................................... 116
Análisis de Resultados en relación con los Tres ejes Definidos ............................................. 129Capítulo 5 Informe de la Sistematización.................................................................................. 135Conclusiones ............................................................................................................................... 140Referencias Bibliográficas .......................................................................................................... 147Anexo 1....................................................................................................................................... 158Anexo 2....................................................................................................................................... 176Anexo 3....................................................................................................................................... 182
xiiiAnexo 4.................................................................................................................................. 194Anexo 5....................................................................................................................................... 197Anexo 6....................................................................................................................................... 200Anexo 7....................................................................................................................................... 205Anexo 8....................................................................................................................................... 210Anexo 9....................................................................................................................................... 218Anexo 10..................................................................................................................................... 223Anexo 11..................................................................................................................................... 226Anexo 12..................................................................................................................................... 240Anexo 13..................................................................................................................................... 257Anexo 14..................................................................................................................................... 264Anexo 15..................................................................................................................................... 268Anexo 16..................................................................................................................................... 282
xivLista de tablas
Tabla 1 Roles personales en una interacción .............................................................................. 36Tabla 2 Fases para realizar una sistematización ........................................................................ 53Tabla 3 Categorías en relación con la interacción y aprendizaje ............................................... 71Tabla 4 Categorías en relación con el diseño de la actividad STEM.......................................... 72Tabla 5 Categorías en relación con el OVA ................................................................................ 73Tabla 6 Preguntas orientadoras para construir un OVA bajo el modelo ADDIE....................... 75Tabla 7 Definición de las actividades a desarrollar en el OVA .................................................. 88Tabla 8 Cronograma inicial de sesiones...................................................................................... 93Tabla 9 Actividad de Bienvenida al OVA..................................................................................... 97Tabla 10 Modificaciones al cronograma inicial e implementación del OVA ............................ 109Tabla 11 Comparativo entre resultados y referentes teóricos ................................................... 114Tabla 12 El ambiente STEM según los resultados..................................................................... 115Tabla 13 Diseño de la actividad STEM usando cuatro fases ABP ............................................ 119Tabla 14 Conceptos a desarrollar desde la actividad STEM diseñada. .................................... 127
xvLista de figuras
Figura 1 Ejemplo de una actividad STEM ................................................................................... 16Figura 2 Plantilla para planear el diseño de un proyecto ........................................................... 49Figura 3 Preguntas orientadoras para desarrollar cada fase de la Sistematización .................. 58Figura 4 Tres ejes definidos para delimitar la sistematización ................................................... 62Figura 5 Ubicación geográfica de la institución participante..................................................... 63Figura 6 Clasificación de la sistematización ............................................................................... 65Figura 7 Subdivisión de la fase de análisis.................................................................................. 76Figura 8 Método de planeación de una de las participantes ....................................................... 79Figura 9 Mapa mental del concepto STEM ................................................................................. 83Figura 10 Componentes del diseño .............................................................................................. 84Figura 11 Etapas de planeación del diseño para el OVA ............................................................ 85Figura 12 Tipo de actividades...................................................................................................... 86Figura 13 Criterios para la selección de videos .......................................................................... 95Figura 14 Etapas de la fase de desarrollo del OVA .................................................................... 96Figura 15 Verificación del OVA................................................................................................... 98Figura 16 Etapas de la fase de implementación .......................................................................... 99Figura 17 Etapas de desarrollo conceptual de STEM en el OVA.............................................. 113Figura 18 Desafío y las TIC en la actividad STEM diseñada.................................................... 123Figura 19 Competencias, difusión y recursos a usar en la actividad STEM ............................. 124Figura 20 La evaluación y el contenido en la actividad STEM ................................................. 125Figura 21 Tareas para alcanzar el producto final en la actividad STEM ................................. 126Figura 22 Reconstrucción de la experiencia.............................................................................. 135Figura 23 Proceso de construcción del OVA ............................................................................. 137Figura 24 Particularidades de los encuentros sincrónicos ....................................................... 139Figura 25 Encuentro presencial de familiarización con el OVA ............................................... 202
1
Capítulo 1
Contextualización de la Investigación
Introducción
Aunque ya son varios los estudios realizados en relación a la educación STEM,
docentes e investigadores siguen trabajando por descubrir más sobre este enfoque y poder
tener información pertinente frente ¿Cómo poderlo llevarlo al aula? Sin embargo, los
resultados demuestran que los estudios se han enfocado en el aprendizaje STEM desde el
punto de vista del estudiante y muy pocos trabajos se han orientado a la formación del
maestro STEM (Brown, J. 2012).
En vista de ello y buscando comprender más de STEM, pero desde la visión del
docente se ha propuesto sistematizar la experiencia de aprendizaje y participación en una
red docente, donde se dan interacciones de tipo virtual y presencial, aportando a una
experiencia colaborativa. Dicha red fue integrada por un grupo de docentes de la
Institución Educativa Simón Bolívar vereda el Tigre, quienes se han reunido para conocer
este enfoque y específicamente conocer más acerca de cómo diseñar actividades STEM y
poder comunicar la experiencia vivida.
Esta investigación se subdivide en 5 capítulos, en el primero se da una
contextualización de la investigación reconociendo la formulación del problema que dio
origen a la investigación, así como de los objetivos que se buscaban alcanzar, además de
destacar algunos antecedentes en relación con la educación STEM específicamente frente
al diseño de actividades bajo este enfoque.
2
En el segundo capítulo se hallarán algunos referentes teóricos para guiar y
desarrollar la investigación, allí se adoptan posturas claras frente a diferentes términos
que se usaran como STEM, ABP, el aprendizaje docente y entre otros. Posteriormente en
el tercer capítulo se da a conocer la metodología implementada, el método usado, el tipo
de instrumentos y las categorías de organización y análisis de la información.
Ya en el cuarto capítulo se exponen los resultados y hallazgos, así como el
análisis de ellos en relación a los tres ejes delimitados para llevar acabo la sistematización
de la experiencia. Y se culmina con el quinto capítulo donde se comunica el informe de la
sistematización de la experiencia, reconociendo allí los aciertos y dificultades enfrentadas
durante el proceso de investigación y dar cuenta del proceso llevado para futuras
experiencias.
Planteamiento del Problema
Schulz (2016) reconoce que los grandes cambios que trae consigo la tecnología
son acelerados y es muy posible que algunos trabajos desaparezcan en un corto tiempo,
no es un secreto que el uso de la inteligencia artificial en la actualidad está suprimiendo
labores, oficios o profesiones que años atrás eran desarrolladas por una o más personas,
por lo que queda claro que en un futuro podrían ser más las máquinas programadas para
que cumplan algunas labores, oficios o profesiones que en la actualidad desarrollan los
seres humanos, se estima que la mitad de las ocupaciones están en alto riesgo de
automatizarse en los próximos 10 a 20 años.
3
Frente a ello, Schulz (2016) retomando el reporte al presidente de EEUU de la
Executive Office of The President, propone como desafío a la educación, la posibilidad
de pensar
nuevos currículos para enseñanza básica y media -en todo el mundo-
hablan de concentrarse en prácticas y habilidades para aprender a construir
modelos, tanto modelos físicos, biológicos, computacionales y
matemáticos; plantean integrar las ciencias y dejar de aprenderlas por
separado, lo que se denomina STEM (por su sigla en inglés para referirse a
la integración entre; Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas) (…)
además de conocimientos, también se enfatizan actitudes y habilidades
interpersonales: desarrollar la habilidad de crear e implementar ideas
inusuales, aprender a reconocer y apreciar similitudes y diferencias,
aprender a trabajar en equipos, desarrollar mayor perceptividad social y
capacidad de persuasión. (p.292)
Esta propuesta STEM en algunos países como por ejemplo Estados Unidos ya es
vista como una política pública, y surge tras la necesidad de integrar las ciencias y dejar
de aprenderlas por separado como tradicionalmente se ha venido desarrollando en las
instituciones educativas y así contribuir al aprendizaje y el interés en estas ciencias y
lograr contribuir a la transformación que trae consigo la tecnología y la necesidad de
aumentar el desarrollo científico y la posibilidad de que más jóvenes contemplen alguna
de estas ciencias, en su desarrollo profesional.
4
Con estos nuevos requerimientos y la necesidad de acceder a la
interdisciplinariedad como una estrategia pedagógica para fortalecer el aprendizaje tras la
integración de estas ciencias y basados en Schulz (2016)
Es muy importante desarrollar tanto las prácticas científicas como las
ingenieriles. Es decir, además de las prácticas centrales en ciencia
conducentes a conocer y entender la naturaleza, están las prácticas
centrales de la ingeniería. El objetivo de éstas es diseñar y crear productos
que solucionen problemas reales. (p.293)
Ahora se reconoce que esta transformación es posible si concebimos que, para
alcanzarlo, hay que lograrlo en la sala de clases, pues como lo aclara Schulz (2016) “Es el
lugar de la acción, dónde ocurre el aprendizaje (…) Tenemos que pensar que es en la sala
donde debemos cambiar e innovar” (p.294).
Este cambió, nos invita a reconocer que, desde la reflexión en el aula, podemos
cambiar e innovar, ya que según Schulz (2016) la innovación en el aula es el motor
principal de progreso para cambiar los aprendizajes de los estudiantes, no obstante, esta
tarea de innovar a la que se hace referencia exige una estrategia clave, la cual consiste en
reducir el aislamiento de docentes y fomentar el aprendizaje entre pares.
A diferencia de otras profesiones como abogados, ingenieros y arquitectos,
los docentes realizan sus actividades en forma independiente de otros
docentes, y están totalmente aislados de sus pares. Cada uno está sólo con
sus estudiantes. Esto hace que la difusión de prácticas y el aprendizaje
5
social horizontal sea muy difícil, y por lo tanto el mejoramiento continuo
sea lento. (p.294).
Expuesto lo anterior, y abreviando la idea de Schulz (2016) si se desea alcanzar la
integración interdisciplinar de STEM en el aula, es necesario poner énfasis y recursos en
el trabajo entre pares, si queremos que los alumnos las desarrollen, sus profesores deben
fomentarlas, desarrollarlas y mantenerlas.
Pero es prácticamente imposible llegar a la interdisciplinaridad entre ciencia,
tecnología, ingeniería y matemáticas, en forma aislada, por lo que es necesario un trabajo
colaborativo entre los docentes, quienes deben aportar a partir de cada una de sus
ciencias. Schulz (2016) reconoce que “ahora se requiere más que nunca la competencia
de docentes de varias disciplinas” (p.295). Y compartir sus saberes, para así llegar a dotar
de mayores habilidades a los estudiantes.
En general y bajo los argumentos de los autores mencionados anteriormente surge
un gran interrogante, el cual se relaciona con el desarrollo de esta investigación, si bien
ya reconocemos las ventajas de STEM y la necesidad de implementarse en los currículos,
es sumamente importante reconocer que para poder llevarlas a cabo debemos transformar
nuestras prácticas docentes, y ello involucra la necesidad de cuestionarnos sobre el
¿Cómo los docentes podemos hacer asequible STEM como una metodología en el aula?.
Desde mi experiencia me he visto enfrentado a la dificultad de llevar STEM al
aula, específicamente frente al ¿Cómo proponer y diseñar actividades STEM que
permitan la relación entre las ciencias?, no obstante, esta no es una situación aislada o
particular que se me haya presentado solo a mí. Durante más de tres años de labor en la
6
institución educativa Evergreen School de la ciudad de Bogotá con un grupo de docentes
compartimos el mismo interés de llevar STEM al aula y a pesar de que los avances fueron
significativos frente a la contextualización, información teórica y reconocimiento de la
necesidad de llevar STEM al aula, ninguno logro superar dicha dificultad.
Probablemente como lo alude Rinke (citado por Ferrando, Hurtado, & Beltrán,
2018) porque “existe poca investigación sobre cómo preparar de manera efectiva a los
futuros docentes para convertirse en maestros STEM” (p.36). Y aunque comparto la
opinión de este autor, considero que no solo se debe pensar en los futuros docentes, hay
que tener presente a todos y más aún a aquellos estamos en ejercicio, que seguimos
interesados en transformar nuestra práctica docente y mantenemos firme el propósito de
contribuir al desarrollo de habilidades en nuestros estudiantes desde STEM.
Pensando en todos ellos y buscando formas complementarias de formación que
permita articular experiencias STEM en el aula surge esta propuesta de investigación; si
bien los docentes necesitan de formación continua (Day 2005) hay quienes por múltiples
dificultades como: la falta de disponibilidad de tiempo, la falta de recursos económicos,
acceso a internet y ubicación geográfica dentro de nuestro país u otras circunstancias, les
es difícil el acceso a instituciones universitarias u otras de carácter formal, pero que a
pesar de sus múltiples dificultades mantienen firme su interés de transformar el aula. Por
ende, está propuesta busca contribuir al interrogante ¿Cómo los docentes podemos hacer
asequible la educación STEM, cómo una metodología en el aula?
Para ello es necesario reconocer que muchos de los docentes que actualmente
estamos ejerciendo, hemos sido formados en cada una de las ciencias por separado,
7
usando las palabras de Molina & Briceño (2010) “tradicionalmente la formación inicial
de los docentes ha tenido más peso su formación académica en el saber específico”
(p.32), por ende, no tuvimos una formación interdisciplinar a la cual apunta STEM.
Sin embargo esta no puede ser excusa para una transformación y reflexionando
sobre la motivación de los docentes interesados y reconociendo la necesidad del
ministerio de Educación Nacional desde la secretaria de educación del departamento del
meta, a través de los directores de núcleo de potenciar la interdisciplinariedad y en vista
del potencial de STEM frente a la interdisciplinariedad, y reconociendo que los
profesores deben formarse para poder llevar a cabo este cambio de prácticas, surge la
necesidad de llevar a cabo esta investigación experimental, que permita responder al
siguiente interrogante ¿Qué aprenden los profesores de la Institución Educativa Simón
Bolívar del municipio de Puerto López Meta, de la metodología STEM, cuando diseñan
actividades y comparten sus saberes a través de una red mixta?
Day (2005) aclara que “el reto de adaptarse a las necesidades de los alumnos y de
buscar la forma de mejorar la calidad en la enseñanza exigirá un desarrollo profesional
continuo” (p.10). Sin embargo, dicho desarrollo profesional, considero no se debe dejar
limitado a la formación de carácter formal universitario, por las posibles dificultades
expuestas anteriormente u otras en las que puede estar expuesto un docente.
Adicionalmente la formación docente se puede apoyar desde la realización y
desarrollo de experiencias de aula, que acompañadas de un proceso de sistematización
permitan desencadenar aprendizajes, contribuyendo así a su formación y a la de otros. No
en vano Stenhouse (citado por Day, 2005) resalta que “el aula es un laboratorio y cada
8
docente un miembro de la comunidad científica” (p.40). En donde el acceso al saber es su
finalidad como investigador, luego podríamos concluir que el aula es un lugar para que
entre docentes se generen aprendizajes y de ahí la necesidad de considerar otras formas
para contribuir a la formación docente y la transformación de nuestra práctica.
Para ello se toma como lugar de investigación a la Institución Educativa Simón
Bolívar del municipio de Puerto López Meta vereda el Tigre, esta institución y en vista de
los pocos avances frente a los resultados en las pruebas estandarizadas, los directivos y
docentes de los cuales hago parte, estamos interesados en mejorar su calidad del proceso
de aprendizaje y en general de la educación que ofrecemos a nuestros estudiantes.
Sin embargo “mejorar la educación consiste en ayudar a los jóvenes y a los
docentes a desarrollar y mantener la motivación para aprender, tanto colectiva como
individualmente” (Day, 2005, p.12). De ahí surge la idea de involucrar algunos de los
docentes de la institución, para que de forma voluntaria participen de esta experiencia y
conozcan otros modelos que les permitan mejorar su proceso de enseñanza y motivarlos a
seguir aprendiendo.
Posiblemente mediante esta investigación, no solo los docentes participantes de la
institución se motiven, sino otros que tengan acceso a los resultados y análisis que
arrojará este proceso de investigación y probablemente a futuro poder dar solución al
interrogante ¿Cómo los docentes podemos hacer asequible STEM como una metodología
en nuestras aulas? Y contribuir a la formación docente y a la mejora de la calidad en la
educación.
9
Además, no hay que olvidar como lo menciona Molas (citado por Hurtado &
Martínez 2017) “el profesorado debe desplegar nuevas habilidades y maneras de plantear
estrategias educativas que repercutan positivamente en el proceso de aprendizaje” (p.2).
Pregunta de Investigación
¿Qué aprenden los profesores de la Institución Educativa Simón Bolívar del
municipio de Puerto López Meta vereda el Tigre, de la educación STEM, cuando diseñan
actividades y comparten sus saberes a través de una red mixta de aprendizaje?
Objetivos
Objetivo General
Sistematizar la experiencia de aprendizaje y participación de los docentes de la
institución educativa Simón Bolívar del municipio de Puerto López Meta en una red
mixta de aprendizaje, que tiene como propósito diseñar una actividad STEM haciendo
uso de la metodología Aprendizaje Basado en Proyectos.
Objetivos Específicos
● Identificar qué requieren aprender los docentes para diseñar actividades STEM
● Describir las formas de participación de los docentes en la red colaborativa mixta,
específicamente frente al diseño de una actividad STEM.
● Recopilar y documentar el proceso de diseño de una actividad a desarrollar bajo la
metodología STEM.
● Socializar posibles reformas o cambios a tener presente para próximos diseños de
nuevas experiencias STEM orientadas bajo la metodología ABP.
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Antecedentes
Para dar apertura a este proceso de investigación es necesario iniciar desde una
fase de exploración e indagación que permita describir los avances y posibles aportes de
algunos autores e investigaciones relacionadas con el objetivo propuesto. Para ello es
necesario indagar e identificar ¿Qué experiencias o proyectos se han realizado con
estudiantes en STEM, y cuáles han sido sus resultados? ya que como lo afirma Ibid
(citado por Toma & Greca, 2016)
Aunque tradicionalmente los 14-16 años eran considerados como el
momento apropiado para mejorar el interés por la ciencia, investigaciones
recientes sugieren que dichas vocaciones están mayormente formadas y
establecidas antes de esas edades. (p.2)
De ahí que numerosos estudios según Toma & Greca (2016) sugieren la necesidad
de un mayor énfasis en la educación científica perteneciente a la etapa de Educación
Primaria, a fin mejorar las actitudes hacia la ciencia de los alumnos antes del inicio de la
Educación Secundaria. Para ello estos mismos autores realizan una descripción de un
ejemplo de un modelo de actividad STEM en 5 fases denominadas así: invitación a la
indagación, indagación guiada, indagación abierta, resolución del problema inicial, y
evaluación. Llegando a la conclusión que según los resultados conforme se desarrolla y
participa en el programa, las actitudes de los estudiantes parecen ser más positivas, y
disminuye el rechazo por la asignatura de Ciencias Naturales.
Siguiendo con la búsqueda fue posible reconocer el programa denominado
STEM- Academia, creado desde el año 2018 en Colombia, al que se puede acceder desde
11
el link http://www.pequenoscientificos.org/index.html, dicho programa es considerado
como el primer programa STEM en el país y uno de los primeros en Latinoamérica, cuyo
propósito es contribuir al mejoramiento de la educación STEM para todos los
ciudadanos.
Este programa inicia su proceso de formación para el año 2000, bajo la alianza
estratégica entre la Universidad de los Andes, Maloka, el Liceo Francés Louis Pasteur y
con el apoyo desde 2002 con la academia colombiana de ciencias exactas, física y
naturales; este programa destaca la necesidad de mejorar la educación en áreas STEM
que reciben todos los ciudadanos, con el fin de contribuir al desarrollo del país. Adicional
a ello, este programa reconoce que a través de pruebas nacionales e internacionales el
progreso en STEM ha sido muy lento a lo largo del tiempo, y a ello se suma la poca
participación de las mujeres en las carreras STEM al igual que las minorías étnicas.
Como una forma de contribuir, este grupo propone y sugiere una serie de
materiales denominados secuencias, a partir de los cuales se desea abordar tres grandes
problemáticas; La educación ambiental, La historia que cuentan nuestras cosas y La
energía que requerimos, materiales que se pueden descargar y consultar en la pestaña
publicaciones; este material puede ser de gran ayuda para la creación de actividades
STEM, esta investigación, puede transformarse en insumo para nuestra investigación,
este antecedente puede ser un modelo que permita llegar a que otros docentes diseñen
actividades que apunten a STEM.
Otra investigación a resaltar es un aporte desdé la educación secundaria, como lo
reconoce Amaya, Díaz, & Sánchez (2017) se destaca que desde sus inicios STEM ha sido
12
predominante en el género masculino y de muy poco interés en el género femenino. En
vista de ello, los autores deciden participar desde su investigación y apoyar la iniciativa
de la institución en impulsar e incluir en su currículo la metodología STEM en las
estudiantes, con el objetivo de contribuir a él interés en el estudio de las áreas de STEM
en las estudiantes participantes del colegio femenino.
Los autores resaltan que según estadísticas de la UNESCO alrededor de 29% de la
población femenina se encuentra estudiando en los campos STEM, mientras que en
Colombia según datos de Ministerio de Educación en 2010 este corresponde al 38% de la
población femenina. Frente a estos datos los investigadores reconocen que los niveles de
participación femenina deben aumentar en el estudio de estas ciencias, además según los
autores la participación sigue siendo desigual en comparación a los hombres.
Estos bajos niveles de participación comparados con la poca cantidad de mujeres
que cursan carreras de ingeniería de la universidad Autónoma de Occidente de Cali a la
cual están inscritos los investigadores, deciden acompañar y participar en el proceso de
inmersión del colegio femenino Liceo Tacuri con el fin de contribuir en el aumento de
nivel de participación femenina a estas áreas.
En palabras de los autores
se busca incentivar a la población femenina de Santiago de Cali,
empezando con el grado noveno del año lectivo 2016-2017 en el Liceo
Tacurí, para que se vean interesadas en asumir los retos y desafíos que se
formulen en estas áreas; y así ir incrementando la participación de
13
profesionales dispuestas a generar estrategias para que más estudiantes de
educación básica y media se interesen en el área de STEM. (p.102)
En búsqueda de dicho objetivo, los autores definen una serie de sesiones
programadas a partir de la 7:40am, según los autores se recurre al uso de este horario ya
que como lo aluden a partir de consultas realizados por ellos, este horario concuerda con
lo que ellos denominan ciclos de mayor actividad de aprendizaje; los autores destacan
que un humano en el día es regulado por substancias hormonales que producen una
mayor o menor capacidad de concentración, dichas sustancias incrementan desde las 5:00
am alcanzando su pico cerca de las 9:00 am, razón por la cual deciden realizar las
sesiones en los horarios señalados.
Basados en el proceso de aprendizaje Amaya et al. (2017) dividen cada sesión de
hora y media en dos partes una teórica y otra práctica, para ello se dedican alrededor de
20 a 30 minutos para la teoría y el resto del tiempo en poner en práctica lo aprendido
mediante una serie de retos que según los autores posteriormente van a facilitar la
construcción del proyecto final.
Al concluir el primer semestre los investigadores destacan dentro de sus
resultados una respuesta positiva de parte las estudiantes en el inicio, pero una pérdida de
interés con el transcurrir del tiempo. Posiblemente como lo expresan los autores:
Debido al acercamiento catedrático de las primeras clases, las estudiantes
no mostraron un nivel de conexión e interés por esta y con base en la
retroalimentación aplicada al final del primer semestre, se decide
reestructurar el contenido curricular y la metodología, con el fin de lograr
14
para el periodo Enero-Mayo del 2017 una mejor forma de motivar a las
estudiantes, para aprender los conceptos asociados al segundo semestre
relacionados con programación y electrónica. (p.101)
Para aumentar la motivación los investigadores deciden acudir al Laboratorio de
innovación de la universidad Autónoma, quienes a partir de asesorías les proponen
realizar actividades para desarrollar el pensamiento crítico, logrando un mejor
acercamiento desde el uso didáctico de la plataforma LittleBits. En esta parte es necesario
resaltar que los autores estuvieron realizando un seguimiento estadístico que midiera el
grado de satisfacción e interés de las estudiantes, que puede ser visualizado en el
documento publicado online. Los investigadores reconocen en primera instancia que el
aumento e interés en proyectos del área STEM es posible con una metodología
estructurada.
Por otra parte se destaca que los estereotipos se encuentran presentes en las
opiniones de las estudiantes, y según los autores uno de los principales factores están
relacionadas con sus anteriores experiencias en Matemáticas y Física a lo largo de su
educación, además los autores resaltan la importancia de la forma de enseñar dado que
las estudiantes mostraron mayor interés cuando se aplica aprendizaje mediante la
práctica, en comparación al método tradicional de enseñanza, según los autores, la
práctica hace que las estudiantes retengan un mayor nivel de información y demuestren
un alto interés por los conceptos
Para finalizar los investigadores concluyen.
15
La participación del género femenino en el área de las Ciencias,
Tecnología, Ingeniería y Matemáticas (STEM) es una preocupación que
cada vez se hace más latente en la sociedad actual, que busca una inclusión
género en todas las áreas; por lo que se requieren programas orientados a
su empoderamiento y motivación para aumentar la acción femenina con
profesionales que aporten al progreso social, además de empezar a suplir
el déficit de profesionales necesarios para alcanzar los objetivos de
desarrollo sostenible propuestos por la ONU. (p.106)
Posteriormente de describir algunas experiencias e identificar algunos de sus
resultados es importante cuestionarse ¿Cómo ha impactado STEM a la formación
docente?, para iniciar hablaremos de la experiencia llevada a cabo por García, Reyes, &
Burgos, (2017) quienes a través de su trabajo muestran lo que ellos denominan una
aproximación a la integración de este enfoque STEM a la práctica docente universitaria
en un curso de física de primer año de la carrera de pedagogía en Biología de la
Universidad Metropolitana de Ciencias de la Educación (UMCE) de Chile.
Allí los autores justifican que luego de aplicar una prueba de competencias en de
razonamiento lógico, modelamiento y argumentación identifican que en la facultad de
ciencias básicas se presenta alto grado de reprobación en los primeros años, de más de un
80%, por ello fue necesario realizar algunos ajustes en una de sus asignaturas
denominada física para biología, a manera de investigación con el propósito de mejorar
los niveles de logro en las competencias de razonamiento lógico y modelización, para
16
ello se recurrió a la integración de las ciencias bajo el desafío de ubicar un robot en un
estacionamiento bajo unas condiciones definidas.
Para dicha experiencia, las actividades STEM aplicadas se pueden resumir según
García, et al. (2017) en la siguiente figura
Figura 1
Ejemplo de una actividad STEM
Cómo se logra observar, es evidente que, para la resolución del problema de
navegación del robot, cada una de las ciencias contribuye a su desarrollo y la integración
entre ellas, no solo da la solución al problema, sino que además permiten acceder a
conceptos como trayectoria, desplazamiento, velocidad y otros como modelamiento y
programación.
Como lo concluyen los autores, a partir de la elaboración de un pos test se
observó que gracias a la solución del problema propuesto se incrementaron todas las
competencias evaluadas en el pre test, y es a raíz de estos resultados obtenidos en el
17
mejoramiento de las habilidades científicas en los profesores en formación, de ahí que los
autores recomiendan incorporar en el currículum el enfoque STEM, ya que según ellos
este proporciona un marco constructivista para el desarrollo de conocimiento en los
estudiantes mediante actividades altamente contextualizadas.
Por otra parte, García, et al. (2017) reconocen que los principios que guiaron el
diseño y construcción de las actividades se fundaron en los siguientes cinco pasos:
i) que los estudiantes progresan a lo largo de fases o etapas, ii) que el
material didáctico debe organizarse y presentarse en pequeños pasos, iii)
que los estudiantes requieren práctica, retroalimentación y repaso, iv) que
el trabajo colaborativo facilita el aprendizaje y la motivación, y
finalmente, v) que el aprendizaje es influenciado por factores
motivacionales y contextuales. (p.42)
Estos principios señalados por los autores serán de gran utilidad y sirven para que
un docente en formación reconozca las particularidades o pasos que debe contener el
diseño de una actividad STEM y tenerlas presentes al momento del diseño.
Luego de reconocer algunas experiencias y la formación docente veamos que
opinan los autores frente a ¿Cómo se está asumiendo el desarrollando STEM en
Colombia, desdé los establecimientos gubernamentales?, para ello vamos a citar a
Quiceno, (2017) quien reconoce que Colombia se está acercando al enfoque educativo
STEM a través de sus programas nacionales
Todos a Aprender 2.0 que acompaña y forma a docentes para transformar
las prácticas de aula (Colombia Aprende, 2016); la implementación de la
18
jornada única, que pretende fortalecer las áreas de ciencias naturales,
matemáticas, lenguaje e inglés; la formación de maestros y la producción
de diferentes recursos para el aula (Portafolio, 2016) y con el apoyo para el
fomento de la ciencia, la Tecnología y la Investigación (CT+I) a través de
Colciencias y su programa “Ondas” que acompaña a las instituciones
educativas de la ciudad a fortalecer la investigación e integrar prácticas
STEM en el aula. (p.6)
Adicional a ello Quiceno, J. (2017) destaca que otras entidades, como la secretaría
de educación de Medellín ha invertido en la creación de programas como:
“Innobótica”, “Interchange” e “ingeniería N”, que se articulan para acercar
a los estudiantes al estudio de las áreas STEM y fortalecer la vocación por
las ingenierías, las ciencias exactas y naturales en los jóvenes de las
instituciones oficiales de Medellín. (p.7)
Con este aporte, queda clara la importancia que Colombia le está dando a la
formación en STEM, y queda en evidencia la importancia que algunos municipios le dan
a STEM, además deja visible la necesidad de las autoridades de educación en alcanzar el
desarrollo de las ciencias, sin embargo no es visible que todas las ciudades o municipios
están realizando avances diferentes a las propuestas nacionales a diferencia de la ciudad
de Medellín y Bogotá, otras por el contrario parecen estar alejadas de la necesidad de
involucrar a STEM dentro de sus instituciones educativas.
Esta investigación según el autor se recurrió al uso el método del estudio de caso
en la categoría exploratorio, dividido en dos fases, la primera
19
se llevó a cabo una revisión documental, que permitió identificar las
condiciones teóricas que facilitan la implementación de ambientes de
aprendizaje con enfoque en STEM, sobre las cuales se establecieron las
siguientes categorías para el análisis: a) condiciones físicas necesarias para
el desarrollo de ambientes de aprendizaje STEM; b) condiciones
motivacionales que llevan al aprendizaje de las áreas STEM; c)
interdisciplinariedad necesaria en el enfoque STEM; d) conocimiento y
apropiación del enfoque educativo STEM; e) estrategias pedagógicas y
didácticas comunes al enfoque educativo STEM y; f) condiciones
relacionales que ayudan al proceso de enseñanza aprendizaje en STEM.
(p.8)
Mientras que en la segunda fase según el autor
se centró en el proceso de análisis de la información recolectada en los
grupos muestra. Se aplicaron instrumentos de recolección de información,
como la encuesta y la entrevista, además de la observación del
investigador, para identificar aspectos importantes en cada una de las
categorías de análisis antes descritas. Sobre la información recolectada se
utilizaron técnicas cuantitativas y cualitativas de análisis. (p.9)
Entre los resultados expuestos por el autor se puede resaltar
Aunque un alto porcentaje de los docentes reconoce la importancia de la
interdisciplinariedad de áreas en el proceso de enseñanza aprendizaje, se
nota que la mayoría de docentes que identifican esta práctica integradora
20
en el aula son los de primaria, y particularmente los docentes de
bachillerato no lo encuentra muy evidente en sus procesos, especialmente
los de las áreas STEM, aspecto que puede ser asociado al suficiente tiempo
que los docentes de primaria dedican a un grado y grupo en particular, con
una frecuencia diaria. (p.17)
Bajo esta información recolectada suministrada por los investigadores queda en
evidencia las posibilidades de llevar a cabo esta investigación con docentes de primaria
ya que muchos de ellos tienen como asignación académica varias de las asignaturas entre
ellas aquellas relacionadas con STEM.
Por otra parte, y a manera de conclusión el autor resalta:
Con el propósito de lograr la implementación de ambientes de aprendizaje
con enfoque educativo en STEM, las instituciones deben, como política
institucional, involucrar y guiar a los docentes hacia la integración
curricular, mínimamente de las áreas STEM, ofreciendo jornadas
pedagógicas que permitan este proceso interdisciplinar; motivando a cada
una de las áreas a complementar este trabajo con proyectos integrados que
resuelvan problemas del entorno, que mejoren y motiven el aprendizaje de
los estudiantes. (p.25)
Finalmente, y el aporte más importante de Quiceno (2017) es reconocer la
necesidad encontrada, generar procesos de reflexión e intervención
docente, que hagan posible un cambio de mentalidad en torno a las
bondades del enfoque educativo en STEM y las necesidades actuales de
21
profesionales idóneos en estas áreas, motivándolos hacia prácticas
pedagógicas que pongan a dialogar las áreas STEM en un trabajo
colaborativo que aproveche las experiencias individuales y el
conocimiento previo de cada una y así se pueda aportar al desarrollo
científico y tecnológico de los estudiantes de las instituciones educativas
de la ciudad. (p.26)
Con esto queda expuesto la necesidad de crear estos espacios de formación entre
pares y animan a seguir esta experiencia.
22
Capítulo 2
Marco Teórico
Los Docentes y su Aprendizaje
Meneses (2007) refiere que en el transcurrir de la historia surgen diferentes
aproximaciones teóricas en relación con el proceso de aprendizaje y cada una de ellas
responde a momentos históricos y epistemológicos diversos, que dejan ver que no existe
una única forma de aprender.
En relación con el aprendizaje docente “es relativamente nuevo en la
investigación educativa (…) apenas ahora nos estamos enfrentando a las características
específicas del aprendizaje de los maestros” (Sarre, 2003, p.15). Sin embargo, son varios
los autores que han expresado su interés, por ejemplo, Vaillant, D. (2016) reconoce que
los docentes “son adultos que aprenden a través de procesos formales, pero también a
través de mecanismos informales en los cuales interactúan, dialogan con sus pares, toman
decisiones colectivas” (p.12).
Mientras que Durán, Oller, & Huguet (2018) resalta que:
Los profesores, igual que otros profesionales, aprenden a partir de la
interacción con otros colegas, y la colaboración entre ellos se convierte en
una herramienta imprescindible para favorecer una práctica reflexiva, un
recurso esencial para llegar a la máxima eficacia docente. (p.1)
Además, estos autores destacan la colaboración vista como “un estilo de
interacción directa entre como mínimo dos iguales (la opinión de cada uno tiene igual
valor independientemente de su rol en el centro)” (p.1)
23
Por su parte Butt & otros (citados por Hernández, F. 1997) “reconocen que la
construcción del conocimiento docente (su aprendizaje) se realiza a través de
experiencias de interacción vinculadas a situaciones de naturaleza personal practica y
profesional” (p.2).
En general y en base a lo anteriormente expuesto, estos autores concuerdan y dan
valor a la interacción y reconocen que es a través de ella, como los docentes adquieren
aprendizaje. En vista de ello, para esta investigación el aprendizaje docente “debe
entenderse básicamente como una experiencia generada en interacción con un contexto o
ambiente con el que el maestro o el profesor se vincula activamente” (Vaillant & Marcelo
(citado por Vaillant, 2016, p.8)). Sin importar su naturaleza personal practica o
profesional ni su carácter, formal e informal ya que “el aprendizaje es una experiencia
personal” (Carrillo & Fierro, 1992, p.141). Sin embargo “los maestros aprenden más
cuando el ambiente está determinado por una comunidad a la que el docente se adscribe
libremente, es decir por un grupo de colegas que se reúnen en torno a un interés común”
(Sarre, 2003, p.20)
Vaillant (2016) resalta que “hoy el desarrollo profesional docente implica
interacción y colaboración entre pares” (p.8). Ya que la colaboración es considerada “un
factor determinante en los procesos de cambio, innovación y mejora educativa” (Carmen
& Jiménez, s.f, p.3). Además, se considera la colaboración como “una estrategia
fundamental de los enfoques actuales de desarrollo profesional docente y su esencia es
que los docentes estudien, compartan experiencias, analicen e investiguen juntos acerca
24
de sus prácticas pedagógicas en un contexto institucional y social determinado” (Vaillant,
2016, p.11). Sin embargo, este mismo autor destaca:
Que las experiencias colaborativas no surgen por generación espontánea,
sino que se requiere tiempo, recursos pedagógicos, asesoría, así como
esquemas de seguimiento, evaluación y estímulos de índole profesional.
La tarea no es fácil pero sí urgente, hoy más que nunca los sistemas
educativos requieren de un desarrollo profesional con incidencia en las
aulas. Y para que esto ocurra, un paso importante a dar es reconocer la
importancia de las redes de colaboración y apoyo entre docentes. (p.12)
¿Pero cuáles son esos contexto o ambientes puede ocurrir el aprendizaje? Frente a
ello Vaillant (2016) recalca que
A partir de los años 2000, el aprendizaje de los docentes aparece
estrechamente asociado con las redes sociales debido al enorme auge de
los recursos tecnológicos disponibles. El aprendizaje puede ocurrir en
cualquier momento, lugar y compañía. Se produce en contextos formales,
pero cada vez más se desarrolla en situaciones informales (p.8).
Frente a dichos contextos Scolari (citado por Molina & Briceño, 2010) afirma
que:
Las redes de maestros en el ciberespacio se constituyen a partir de
espacios compartidos en los que los maestros usan las redes de
comunicación en entornos informáticos para aprender de forma conjunta,
en el lugar, el momento y al ritmo que les resulta más oportuno y
25
apropiado para sus tareas… La red es entendida como una ventana al
aprendizaje, confiriéndole unas características especiales: el ambiente de
aprendizaje es mucho más flexible, facilita el trabajo en grupo y el
aprendizaje colaborativo, promueve el aprendizaje autorregulado y la
diversificación de roles, un mayor acceso a la información, el
reconocimiento y uso de nuevas tecnologías y por supuesto la
conformación de redes. (p.33)
De acuerdo con lo expuesto por Molina & Briceño (2010) se podría destacar que
una red entre docentes es un contexto o ambiente de aprendizaje que contribuye a la
transformación educativa, permite a los docentes compartir las experiencias de
aprendizaje y de enseñanza de una manera más flexible, organizada, ordenada y
autorregulada, permitiendo el aprendizaje colaborativo, para contribuir al fortalecimiento
de nuestra práctica docente.
Sin embargo, según Calvo (citado por Vaillant, 2016) es importante que
identifiquemos que las redes no son el único recurso:
Las experiencias que favorecen el aprendizaje profesional colaborativo son
bastante diversas: redes; expediciones; pasantías; residencias;
comunidades de aprendizaje; comunidades virtuales de aprendizaje;
grupos de trabajo; Lesson Study; reflexión sobre la práctica; maestros de
apoyo; mentores; coach; talleres; asesoría a las instituciones educativas;
proyectos; uso cooperativo/colaborativo de TIC. (p.11)
26
Si bien se destacan varias formas de favorecer el aprendizaje; para esta
investigación el centro de atención será las redes, específicamente la red de aprendizaje
entre pares conformada por los docentes participantes de la institución educativa Simón
Bolívar. Estos docentes junto con el investigador se reúnen y conformaran una red de
aprendizaje entorno a la necesidad del conocimiento de STEM.
Pero ¿Qué concebimos como una red de aprendizaje, en esta investigación?, para
ello acogemos la definición de Vidal, Niurka & Hernández (2012) al reconocer que una
red de aprendizaje:
Es un espacio compartido por un grupo de individuos, en el que se
propicia el aprendizaje conjunto a través del uso de herramientas que
potencian la interacción (…) las redes de aprendizaje constituyen la
infraestructura de comunicación para el aprendizaje en red y permiten
fomentar el conocimiento, propiciando diferentes formas de interactuar y
relacionarse. (p.1)
Interpretando la opinión de este autor, es necesario reconocer que la red de
aprendizaje a conformar en esta investigación, se constituye como la infraestructura en
donde a través de diferentes herramientas se potencie la comunicación y más
específicamente la interacción entre los docentes participantes, haciendo uso del
aprendizaje colaborativo para fomentar el conocimiento del enfoque STEM, y “promover
el intercambio y la participación de todos en la construcción de una cognición
compartida”(Roselli, 2016, p.224). No podemos olvidar “la interacción social como un
factor clave para el aprendizaje” Vygotsky (citado por Maldonado, 2007, p.266)
27
Interacción Dentro de la Red de Aprendizaje
Se debe entender que, dentro de una red de aprendizaje, la interacción según
Johnson y Johnson (citado por Molina, 2009)
Es fundamental en la construcción colaborativa de conocimiento y desde
lo pedagógico se entiende como un sistema de interacciones
cuidadosamente diseñado que organiza e induce la influencia recíproca
entre los integrantes de un equipo en un proceso que se desarrolla
gradualmente, en el que todos son mutuamente responsables del
aprendizaje de los demás. (p.135)
Por su parte O ‘Sullivan (citado por Rizo M. 2006) destaca que:
La interacción es escenario de la comunicación, y a la inversa. No existe
una sin la otra. En el proceso de comunicación los sujetos proyectan sus
subjetividades y modelos del mundo, interactúan desde sus lugares de
construcción de sentido. En términos muy generales, la interacción puede
ser comprendida como «el intercambio y la negociación del sentido entre
dos o más participantes situados en contextos sociales». (p.46)
Para Goffman (citado por Rizo, 2006) “las interacciones son la realización regular
y rutinaria de los encuentros, o, dicho de otra forma, son situaciones sociales completas,
lo cual las aleja de los meros actos lineales de transmisión de información” (p.47).
Además “la interacción es siempre comunicación con otro distinto a uno mismo, y es
mediante este proceso que los sujetos sociales adquieren capacidad reflexiva” (Rizo,
2006, p.60).
28
Así mismo Rizo (2006) destaca que “en la relación de interacción, cada
interlocutor intenta adaptarse al comportamiento y expectativas del otro… la interacción
implica el establecimiento de reglas, normas y dinámicas compartidas” (p.47).
Finalmente, Ruiz, E. Galindo, L. Martínez, N. & Galindo, R. (2015) reconoce
Interacción: se refiere a la acción continua y permanente entre los
miembros del equipo y que hace posible el proceso de comunicación e
intercambio de información, ideas, percepciones, etcétera. A partir de la
interacción se confronta, se negocia, se reflexiona y se toman decisiones
para la solución del problema. Durante este proceso, a partir de
conocimientos y experiencias previas, se logran generar nuevos
significados y la movilización de saberes en favor de la construcción de
nuevos aprendizajes. La interacción puede ir orientada en dos sentidos:
• Interacciones orientadas a acometer la tarea que tiene asignada el equipo.
Se centran en el contenido, en lo que se hace en el grupo.
• Interacciones orientadas a la actividad social del grupo. Se enfocan en el
proceso, en cómo el equipo lleva a cabo las tareas que tiene asignadas, en
el funcionamiento de este, etcétera. (p.22)
De este modo y a manera de reflexión en base a las afirmaciones de los autores, se
podría concebir la interacción como una comunicación con el otro distinto a uno mismo,
donde se da el intercambio, la construcción y la negociación del sentido entre dos o más
participantes, bajo reglas, normas y dinámicas compartidas, que se alejan de la simple
transmisión de información. Donde a partir de conocimientos y experiencias previas, se
29
logran generar nuevos significados y la movilización de saberes en favor de la
construcción de nuevos aprendizajes.
A su vez se deduce que la interacción no necesariamente deber ser de tipo
presencial, ya que, con la aparición de las TICs, ya no existen las barreras espacio
temporales en las que tradicionalmente se ha movido la comunicación, y con la
masificación de ellas aparecen nuevas formas de interacción en particular aquellas de
carácter virtual (Maldonado, 2007). Identificadas estas nuevas formas de interacción
surgen opiniones como la de Silva & Gros (2007) quien reconoce que “Las interacciones
en los espacios virtuales son la base para generar instancias formativas basadas en el
aprendizaje colaborativo” (p.86).
De ahí que en esta investigación se recurra a una red docente virtual, para permitir
el uso de las TICs y que desde allí fluyan las interacciones que contribuyan al aprendizaje
colaborativo. Además, y como lo aclara Ruiz et al. (2015)
Desde el punto de vista pedagógico se considera que las TIC ofrecen las
siguientes ventajas:
• Estimulan y facilitan la comunicación interpersonal a través de sus
diferentes herramientas de interacción (foros, chats, wikis, etcétera).
• Comparten información, documentos, intercambio de opiniones;
consensan y toman decisiones.
• Posibilitan al docente realizar un acompañamiento, supervisión,
seguimiento, retroalimentación y gestión del trabajo que realiza cada
miembro y el grupo en general. Esto a su vez permite observar la
30
participación y corresponsabilidad de los miembros durante todo el
proceso del trabajo en equipo.
• Permiten acceder a diferentes fuentes de información y contenidos, así
como intercambiar recursos para la construcción y reflexión de diferentes
perspectivas. (p.23)
Sin embargo y en miras a las necesidades de la población de estudio, sus
habilidades frente algunos artefactos y los recursos disponibles en la vereda, habrá
posibilidad de recurrir a interacciones de tipo presencial, si así fuese necesario, ya que
como se aclaró previamente la interacción puede ocurrir en cualquier lugar.
Objeto Virtual de Aprendizaje
Como lo indico Vaillant (2016) “la interacción no surge por sí misma” (p.12).
Para que exista interacción es necesario propiciarla y para ello dentro de esta
investigación se recurrirá a la creación de un Objeto Virtual de Aprendizaje (OVA) como
la herramienta que permita promover la interacción entre los docentes participantes y
propiciar el aprendizaje de STEM en torno al diseño de una actividad.
Pero ¿Qué es un OVA?, para dar respuesta a ello, se debe iniciar por resaltar que
no existe un consenso entre los autores frente a su definición, por ejemplo, el Ministerio
de Educación Nacional Colombiano (2006) lo define como:
Un conjunto de recursos digitales, autocontenible y reutilizable, con un
propósito educativo y constituido por al menos tres componentes internos:
contenidos, actividades de aprendizaje y elementos de contextualización.
El Objeto de Aprendizaje debe tener una estructura de información externa
31
(metadatos) que facilite su almacenamiento, identificación y recuperación.
(p.30)
Mientras que Díaz & Aparicio (2018) lo define como “una herramienta
tecnológica digital, un recurso pedagógico que posibilita una interacción no
necesariamente presente (comunicación asincrónica)” (p.17). En vista de la falta de
consenso entre los autores, y la necesidad de definir un OVA para esta investigación, y
recurriendo a la interpretación de ellas, aquí lo concebiremos, como una herramienta
digital y un recurso pedagógico, que provoca desde la interacción con el fin de desarrollar
conocimiento, constituido por tres componentes internos: contenidos, actividades y
elementos de contextualización.
En consecuencia, aquí el objeto virtual de aprendizaje será entendido como una
“instancia digital diseñada y desarrollada con el fin de apoyar e incentivar los procesos
formativos, compuesto de uno o más elementos electrónicos, sean estos: de texto, de
sonido, de imágenes o de animación” (Salas & Umaña, 2010, p.4). Que apoyan el
proceso de enseñanza y aprendizaje, desde la interacción provocada entre el objeto virtual
de aprendizaje y los sujetos participantes.
Según Salas & Umaña, (2010) el OVA debe provenir de dos fuentes:
1. Una serie de instrucciones y estrategias dentro del mismo objeto de
aprendizaje que provocan la interactividad con los contenidos y el
desarrollo de experiencias para la adquisición de competencias. Desde el
punto de vista de la epistemología constructivista esto implica la acción
del sujeto con el objeto.
32
2. Una estrategia instruccional propia de un curso y de una ruta de
aprendizaje, externa al objeto que implica una acción docente de
acompañamiento y tutoría. En otras palabras, un proceso de planificación
y estructuración del curso, la cual también deriva de un paradigma de
aprendizaje que ha permeado el diseño. (p.6)
En resumen y tomando como referencia lo anterior, reconocemos que el OVA
debe tener una serie de instrucciones que provoquen la interactividad con los contenidos
y acciones de acompañamiento del investigador. Es necesario esclarecer que nuestro
objetivo no es crear un curso online, simplemente se busca recurrir a un OVA, como
herramienta que permita promover la interacción entre el objeto y los sujetos que
participan de la red; según Salas & Umaña (2010) “Los objetos de aprendizaje no
constituyen la totalidad del curso en línea” (p.5).
Pero ¿Cómo diseñar un OVA?, para ello es necesario resaltar que “todo objeto de
aprendizaje por su naturaleza pedagógica requiere de un diseño instruccional para su
construcción” (Salas & Umaña, 2010, p.6). Pero ¿Qué es diseño instruccional o (DI) por
sus siglas?, según Belloch (2017) son varias las definiciones de DI, a lo largo de la
historia, sin embargo, aquí resaltaremos dos de ellas: Bruner (citado por Belloch, 2017)
reconoce que el DI “se ocupa de la planeación, la preparación y el diseño de los recursos
y ambientes necesarios para que se lleve a cabo el aprendizaje” (p.2).
Mientras que para Richey (citados por Belloch, 2017) el “DI supone una
planificación instruccional sistemática que incluye la valoración de necesidades, el
33
desarrollo, la evaluación, la implementación y el mantenimiento de materiales y
programas” (p.2).
En resumen y reflexionando sobre las dos definiciones expuestas, asumimos que
un diseño instruccional obedece a esa planificación, organización, adecuación y
evaluación a la que debe estar sujeto un objeto de aprendizaje. Por lo tanto, en esta
investigación y acudiendo a los modelos existentes, se llevará a cabo un diseño
instruccional conocido como el modelo ADDIE., que según Belloch (2017) no es más
que el acrónimo de sus fases:
-Análisis. El paso inicial es analizar el alumnado, el contenido y el entorno
cuyo resultado será la descripción de una situación y sus necesidades
formativas.
- Diseño. Se desarrolla un programa del curso deteniéndose especialmente
en el enfoque pedagógico y en el modo de secuenciar y organizar el
contenido.
-Desarrollo. La creación real (producción) de los contenidos y materiales
de aprendizaje basados en la fase de diseño.
-Implementación. Ejecución y puesta en práctica de la acción formativa
con la participación de los alumnos.
-Evaluación. Esta fase consiste en llevar a cabo la evaluación formativa de
cada una de las etapas del proceso ADDIE y la evaluación sumativa a
través de pruebas específicas para analizar los resultados de la acción
formativa. (p.11)
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No hay que olvidar según Salas & Umaña (2010) que un objeto de aprendizaje
tiene “sus objetivos, contenidos específicos por desarrollar, una estrategia metodológica
para el logro de sus objetivos y una propuesta evaluativa” (p.4). Aspectos a los que en
síntesis apunta el modelo ADDIE.
Aprendizaje Colaborativo Virtual
Coll (citado por Ruiz et al, 2015) destaca que
El carácter virtual del aprendizaje colaborativo reside en el hecho de que
se utilizan las TIC digitales en una doble vertiente: como instrumentos
para facilitar el intercambio y la comunicación entre sus miembros y como
instrumentos para promover el aprendizaje. (p.28)
A su vez Dillenbourg (citado por Ruiz et al, 2015) reconoce que
un proceso de aprendizaje puede considerarse colaborativo cuando un
grupo de estudiantes se dedica de forma coordinada, durante un tiempo
suficiente, a resolver un problema o a realizar una actividad. Es un proceso
en donde cada sujeto aprende más de lo que aprendería por sí solo, como
consecuencia de la interacción de los sujetos en un trabajo de equipo, a
partir del trabajo conjunto y el establecimiento de metas comunes (…) el
concepto de colaboración incluye dos elementos en su interior: uno
enfocado a los procesos cognoscitivos y otro a los elementos
comunicativos, en un entorno social. (p.48)
Por otra parte, Ruiz et al. (2015) especifican que el trabajo colaborativo involucra
trabajo en equipo ya que este “implica que cada miembro se involucre, y colabore
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durante todo el proceso de trabajo y construcción para alcanzar el objetivo común. Por lo
tanto, trabajar en equipo implica que las actividades se realicen de forma compartida”
(p.20). Y este exige una serie de elementos claves que se deben ir articulado durante el
desarrollo de este proceso y uno de ellos es el rol que jugara cada uno de los integrantes,
ya que “las personas que trabajan en equipo tienden a adoptar unos roles” (Ruiz et al,
2015, p.21). Diferenciados así:
Los formales
• Un líder: jefe o coordinador de grupo es la persona de referencia. Su
autoridad es reconocida, asume funciones de coordinación, motivación y
moderación.
• Un secretario: registra la información y los acuerdos del equipo.
• Un animador: ejerce de moderador, es la persona conciliadora que
asegura la participación de todos, aclara, precisa términos y evita
conflictos. Alivia las tensiones producidas por los conflictos. Es
recomendable que esta persona tenga conocimientos sobre psicología del
grupo y dinámica de trabajo.
• Los miembros activos: son todos los integrantes del equipo, todos
responsables de los resultados logrados.
• Los miembros nucleares: son las personas que de manera esporádica o
permanente hacen aportes valiosos a la misión del equipo. Pueden ser
invitados especiales, o bien directivos, consultores profesionales y
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profesores, algunos de ellos suelen aclarar dudas, otros exponer asuntos
complejos, facilitar el análisis de algunos problemas, etcétera.
Por otra parte, están los roles personales que según Ruiz (2015) se subdividen en
dos tipos los positivos y los negativos, que se han organizado en la siguiente tabla.
Tabla 1
Roles personales en una interacción
Los positivos benefician la buena
marcha de la misión del equipo:
Los negativos perjudican y dificultan la
buena marcha del equipo.
• El documentalista: que aporta datos al
equipo.
• El innovador: que muestra nuevas
ideas.
• El organizador: que sintetiza y concreta
las aportaciones.
• El evaluador: que valora cada
aportación o intervención.
• El investigador: que profundiza en cada
aportación, accede a nuevas
investigaciones.
• El participativo: que opina y aporta entodo momento, etcétera.
• El opositor: lleva la contraria al equipo.• El hostil: censura y crítica la actitud de
los demás.
• El ausente: está presente físicamente
pero no se integra.
• El charlatán: se escucha a sí mismo y
acapara el debate.
• El cerrado: que se aferra a sus puntos
de vista.
• El saboteador: que cuestiona métodos y
trata de que todo se replantee, etcétera
Nota: Esta tabla destaca los posibles roles personales dentro de una interacción de
trabajo en grupo y es una adaptación de lo propuesto por Ruiz et al. (2015)
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STEM
A continuación, abordaremos algunos interrogantes como: ¿Qué es STEM?
¿Cómo la definen algunos de los autores? ¿Qué características tienes las actividades
STEM? y entre otros interrogantes, que son de interés para el diseño de la actividad
STEM y planificación del OVA específicamente desde el componente de contenido.
Doménech, Lope & Mora (2019) destaca que “podemos considerar que STEM no
es en sí una metodología, sino un panel (variante y creciente) de herramientas
tecnológicas, perspectivas pedagógicas y enfoques metodológicos” (p.2).
Mientras que Toman & Greca (2016) define qué:
STEM es el acrónimo que se utiliza para aludir al estudio y la práctica en
diversas áreas de la ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas. Fruto
del escaso número de estudiantes que adquieren las competencias
pertinentes a las disciplinas científicas, estas siglas están siendo adoptadas
actualmente como foco central de los programas que pretenden revertir
este fracaso generalizado (p.2)
En general podríamos asumir que STEM, surge como una necesidad de fomentar
y fortalecer el estudio de las ciencias a través de la inmersión en actividades que
relacionen dichas ciencias. Adicional a ello Toman & Greca (2016) reconocen que
el significado de la educación STEM se refleja en sus principales
objetivos; el primero, responder a los desafíos económicos presentes en
todas las naciones, el segundo, identificar las necesidades de los
trabajadores que requieren un conocimiento más flexible y nuevas
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habilidades para ajustarse a los requisitos laborales y sociales actuales y el
tercero, hacer hincapié en la necesidad de resolver problemas reales
tecnológicos y medioambientales a través de la alfabetización científica de
los estudiantes. (p.2)
Para Brown (citado por García, Reyes & Burgos 2017)
La educación STEM se puede entender, en el contexto de las ciencias
integradas, como una aproximación para la enseñanza de las ciencias,
tecnologías, ingenierías y matemáticas de forma interdisciplinar, donde la
rigurosidad de los conceptos científicos es desarrollada mediante
actividades didácticas inmersivas aplicadas al mundo real. Al trabajar bajo
este enfoque, los estudiantes aplican elementos de aquellas áreas, en
contextos que vinculan la escuela, la comunidad, el mundo laboral, y la
industria. (p.3)
Así mismo Ritz (citado por Quiceno, 2017) afirma que:
La Educación STEM busca enfrentar tres retos: a) responder a los desafíos
económicos globales que enfrentan muchas naciones; b) satisfacer la alta
demanda de alfabetización STEM para la solución de problemas
tecnológicos y ambientales a nivel global; y c) desarrollar mano de obra
con los conocimientos y competencias necesarias para desempeñarse en el
siglo XXI. (p.4)
En general y a raíz de los aportes de los autores, se podría considerar que STEM
es esa relación entre las ciencias mencionadas y que nace de la necesidad de aumentar la
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motivación frente al estudio de las ciencias, así como la necesidad de formar a los
estudiantes en la solución de problemas de un entorno real. Ahora y luego de reconocer
las diferencias respecto al significado de STEM, se establecen las características de una
propuesta educativa en el marco de la educación STEM siguiendo los aportes de García,
Reyes & Burgos F (2017) las cuales son:
i) centrar el proceso de aprendizaje en el estudiante, quien construye y
reconstruye conocimientos a través de su participación en la resolución de
problemas provenientes de