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/

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Molina, R. (2014) “Construcción del concepto de tecnología en una red virtual de aprendizaje”

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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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Pérez, T. (2016) Sistematización de experiencias en contextos universitarios. Guía didáctica.

Recuperado de http://www.cepalforja.org/sistem/bvirtual/wp-

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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.

10

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)

37

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