Educación STEAM: Una reflexión desde la enseñanza de la química

M. Sc. Raquel Villafrades Torres. Bucaramanga, Colombia. Universidad Pontificia Bolivariana. 

IBERCIENCIA: Comunidad de Educadores para la Cultura Científica.

En esta nota de divulgación se presentan una serie de reflexiones sobre tres metodologías activas: Indagación en el aula, Aprendizaje basado en Problemas y Flipped Classroom que pueden orientar los procesos de enseñanza y aprendizaje de la química bajo el enfoque educativo STEAM.

Frente a los grandes cambios tecnológicos y sociales que ha traído el nuevo siglo uno de los enfoques educativos que ha tomado mayor relevancia es el STEAM el cual tiene como objetivo establecer conexiones entre las ciencias, matemáticas, tecnología, ingeniería y las artes para solucionar problemas en entornos reales de manera creativa y colaborativa.

Ochoa, L y otros (2018) expresan que para América Latina y el Caribe existe el desafío de implementar la educación STEAM si se tiene en cuenta que el desempeño de los jóvenes latinoamericanos en el área de ciencias y la inversión en innovación y desarrollo es menor que en otras regiones del mundo, además, el número de científicos e ingenieros es muy bajo en proporción a la economía y población de nuestros países.

En el contexto nacional, Colombia se ha acercado a este enfoque a través de estrategias como el programa “Todos a aprender 2.0” cuyo propósito es acompañar y formar a los docentes para transformar sus prácticas educativas, la implementación de la jornada única con el objetivo de aumentar el tiempo dedicado a las actividades pedagógicas al interior del establecimiento educativo para fortalecer las competencias básicas y ciudadanas de los estudiantes, mejorar la calidad de las instituciones educativas (Ley 1753, 2015) además de fortalecer las áreas de matemáticas, ciencias, lenguaje e inglés y la producción de recursos para el aula. Asimismo, el programa gubernamental “Ondas” de apoyo para el fomento de la Ciencia, la Tecnología y la Investigación (CT + I) realiza acompañamiento a las instituciones de educación para fortalecer la investigación y la integración de prácticas STEM en el aula (Quiceno, 2018).

A pesar de los esfuerzos, aún incipientes, se sigue evidenciando dificultades de los educandos, que ingresan a la educación superior, en las áreas de ciencias y matemáticas. En el caso de química existen dificultades asociadas al carácter evolutivo de las teorías y modelos, los diversos tipos de representación del lenguaje químico y la existencia de diferentes niveles de descripción: macroscópico, microscópico y simbólico, entre otras (Caamaño, 2014).

Ruíz, F. (2017) señala la importancia de usar metodologías activas como Flipped Classroom y Aprendizaje Basado en Problemas, ABP, en el marco del aprendizaje STEAM. Ochoa, L y otros (2018) optan por el uso de indagación en el aula como estrategia de acercamiento a los contextos científicos que hacen parte de las áreas STEAM pues la indagación permite identificar problemas del contexto, usar evidencia científica para explicarlos y aportar en la resolución de estos.

Conviene distinguir que las metodologías mencionadas se consideran activas pues en ellas es el educando el centro del proceso de aprendizaje, además promueven el aprendizaje significativo y la formación de personas más críticas y creativas.

Desde la didáctica de las ciencias Santiváñez (2017) reporta que, para el ABP, una vez planteado el problema se sugiere la ejecución de los siguientes pasos:

• La formulación de preguntas y explicaciones provisorias.
• La selección, recolección y organización de los datos.
• La interpretación de la información seleccionada.
• El diseño y la realización de investigaciones y/o experiencias.
• La comunicación de los resultados y conclusiones.

Ochoa, L y otros (2018) manifiestan que los ocho aspectos que se consideran claves para implementar un ambiente de aprendizaje basado en la indagación bajo el enfoque STEAM, en la enseñanza ciencias, son:

• Organizar el ambiente de aprendizaje en cuanto a espacio, mobiliario y materiales.
• Alentar el trabajo colaborativo en grupos, preferiblemente, de tres a cinco estudiantes cuidando la representación de género.
• Realizar preguntas problematizadoras entendidas como aquellas que incitan a una respuesta basada en las ideas de los educandos más que en respuestas concretas sobre el problema a resolver.
• Usar las ideas y experiencias previas de los estudiantes.
• Ayudarlos a desarrollar y usar habilidades científicas relacionadas con los problemas de indagación, las cuales incluyen el saber cómo se construye el conocimiento científico y las actitudes hacia la ciencia.
• Sostener discusiones, facilitando la interacción entre ellos.
• Guiar el registro de los estudiantes de diversas formas incluyendo observaciones, datos, comparaciones y evidencias que den soporte a las conclusiones.
• Usar la evaluación para apoyar el aprendizaje, preferiblemente de tipo formativo.

De igual modo, la metodología Flipped Classroom genera el empoderamiento de los alumnos al hacerlos responsables de su proceso de aprendizaje promoviendo un cambio de actitud hacia los contenidos y las clases (Aldana y Arévalo, 2018), condición necesaria en el marco del enfoque STEAM pues los mismos autores describen que es preciso el cambio en los modelos tradicionales de enseñanza para generar una mayor conexión con el contexto, una comunicación más fluida y conseguir que el educando, al reconocerse como sujeto activo, le encuentre un significado y un sentido a las acciones educativas.

Referencias:

• Aldana, M. W. y Arévalo, J. A. (septiembre de 2018). Cambiando paradigmas educativos en las ciencias experimentales a través del empoderamiento de los educandos [Publicación en un foro online]. Recuperado de: https://tinyurl.com/y9rsanbv
• Caamaño, A. (2014). La enseñanza y el aprendizaje de la química. En M. P. Jiménez (coord.). Enseñar ciencias. Barcelona: Editorial Graó.
• Ministerio de Educación Nacional (2015). Ley 1753 de 2015. Recuperado de https://www.mineducacion.gov.co/1759/articles-352626_recurso_1.pdf
• Ochoa, L. A., Valenzuela, A., Estela, D., Márquez, F. (2018). La indagación como estrategia para la educación STEAM. Organización de Estados Americanos. Disponible en: https://tinyurl.com/y9ptbgsl
• Quiceno, J. F. (2017). Condiciones para la implementación de Ambientes de Aprendizaje STEM, en Instituciones Oficiales de la Ciudad de Medellín, Caso I.E Monseñor Gerardo Valencia Cano (tesis de maestría). Universidad EAFIT, Medellín, Colombia. Recuperado de: https://tinyurl.com/y8sc8zt4
• Ruíz, F. (2017). Diseño de proyectos STEAM a partir del currículum actual de Educación Primaria utilizando Aprendizaje Basado en Problemas, Aprendizaje Cooperativo, Flipped Classroom y Robótica Educativa (tesis doctoral). Universidad CEU Cardenal Herrera, Valencia, España. Recuperado de: http://dspace.ceu.es/handle/10637/8739
• Santiváñez, V. (2017). Didáctica en la enseñanza de las ciencias naturales. Bogotá: Ediciones de la U.

Palabras clave:

• Enseñanza de la Matemática

• Enseñanza de las Ciencias

• STEM

Disponible en la Comunidad de Educadores por la Cultura Científica de la OEI en https://www.oei.es/historico/divulgacioncientifica/?Educacion-STEAM-Una-reflexion-desde-la-ensenanza-de-la-quimica