Implementation

reconocen la necesidad de su implementación dentro de sus sistemas educativos. Como se ha planteado anteriormente, Estados Unidos ha sido el pionero en esta materia; y aunque este concepto empezó a formarse desde la década de los 90 y resultó atractivo para muchos, fue hasta el 2010 que Estados Unidos decidió adoptar este modelo de educación dentro de su plan de gobierno, adquiriendo el compromiso de su implementación, y fomentando la participación de entidades gubernamentales y no gubernamentales, para que aunando esfuerzos trabajaran en pro de su materialización. Producto de su trabajo en esta materia ha sido la generación de los Next Generation Standards Sciencies – NGSS (Estándares de Ciencias para la Próxima Generación), los cuales enfatizan en la conexión existente entre las asignaturas STEM. La necesidad de la formación en STEM, hizo que este término traspasara fronteras, y que países como Alemania, Australia, China, Corea del Sur, Japón, entre otros, profundizaran rigurosamente sobre el tema, al punto de considerarlo como una herramienta útil para el progreso del país y, por ende, acogerlo dentro de sus políticas gubernamentales. (STEM Education Colombia, 2020)

Aunque otros fueron los pioneros, América latina no ha sido ajena a este movimiento que STEM está provocando en el mundo, pues este modelo de educación ha llegado a ocho de sus países: Argentina, Bolivia, Brasil, Chile, Colombia, Ecuador, México y Perú; esto, mediante el programa Experimento – Red STEM Latinoamérica, propio de la fundación internacional Siemens Stiftung de Alemania. Cada uno de estos países cuenta con instituciones asociadas al programa Experimento, y son las responsables de hacer una adecuada difusión del programa y sincronizar lo propuesto por los contenidos de Experimento con los estándares educativos del país, considerando el contexto cultural. En el caso de Colombia, dentro de los socios del

programa se encuentran la Fundación Siemens Colombia, autoridades educativas de la ciudad de Medellín, y la Universidad de los Andes. (Red STEM Latinoamérica, 2020)

La constante preocupación por la educación y el arduo trabajo en esta materia han convertido a Medellín en un referente, y como fruto de su esfuerzo el municipio fue declarado desde el 2017 como territorio STEM + H (Ciencias, Tecnología, Ingeniería, Matemáticas + Humanidades), contando con el apoyo de Siemens Stiftung, la Universidad de Los Andes, Universidad Pontificia Bolivariana, y la Universidad de Antioquia. Este modelo busca instruir a los jóvenes en STEM, con enfoque a la creación de conciencia social, característica del desarrollo humano integral. El programa se trabaja principalmente con Instituciones Educativas de Media Técnica, buscando siempre alianzas estratégicas con el sector empresarial. (SEMANA, 2017)

Sin embargo, Colombia cuenta con otras instituciones independientes que buscan incentivar este modelo de educación, como es el caso de ADTECH S.A, una empresa que, entre su amplia gama de servicios ofrecidos, se encuentran el diseño e implementación de ambientes de aprendizaje dotados de tecnología que permita una adecuada comprensión de las asignaturas STEM; además, brinda asesoría y acompañamiento, así como capacitación de docentes, y todo lo necesario para la implementación del modelo. Es también distribuidor oficial para Colombia de la multinacional Lego Education, compañía referente por sus kits de robótica para aprendizaje didáctico. (ADTECH S.A, 2020)

Y aun cuando poco se escucha del tema en la capital nortesantandereana, esta cuenta con instituciones que han apostado por el modelo de educación en cuestión, tal es el caso de la empresa U-MAKE S.A.S, la cual ofrece el servicio de actividades extraescolares de carácter científico y tecnológico, buscando dotar a niños y jóvenes entre los 6 y 15 años con conocimientos y habilidades requeridas en el siglo XXI. Esta empresa inició labores en el mes de marzo del año 2019, tras recibir recursos del Fondo Emprender del Sena. (U-MAKE, 2020)

Otro caso, responde a la labor realizada por la Tecnoacademia del Sena, que cuenta con sede en Cúcuta, y que siguiendo los lineamientos de las Tecnoacademias a nivel nacional, brinda un ambiente de aprendizaje donde estudiantes de educación básica y media pueden construir y afianzar conocimientos en ciencia, tecnología e innovación. (SENA, s.f.)

En el proceso de búsqueda de información que pudiera aportar al presente proyecto de investigación, se agendó una cita con uno de los encargados de la Tecnoacademia del Sena en Cúcuta, Oscar Manuel Duque, quien en un lapso de dos horas aproximadamente, expuso la forma en que se aborda el modelo de Educación STEM en la institución, explicando que cada Tecnoacademia diseña el enfoque, de acuerdo con el sector socioeconómico y productivo del entorno en que se encuentra el aprendiz. Así mismo, proporcionó algunas pautas y estrategias para tener en cuenta al abordar el modelo de Educación STEM, como lo es el tratar de reducir las clases de tablero, pues lo que se busca es que el estudiante aprenda haciendo, guiado por el facilitador (docente); sin embargo, se precisa que las primeras clases sean de introducción conceptual, para que los estudiantes procedan a la práctica con un adecuado entendimiento de lo que van a realizar.

Una vez analizada la situación de la Educación STEM, partiendo desde lo general en el caso de los diferentes países del mundo y de Latinoamérica, hasta abordar lo particular como su situación en Colombia, y aún más específicamente, en la ciudad de Cúcuta, es importante entrar en materia y detallar la población de estudio de este proyecto de investigación. La Institución Educativa Nuestra Señora de Belén, ubicada en el barrio Belén, en el sector suroccidental de la ciudad, es una entidad de carácter público, cuya misión está direccionada a la formación de estudiantes con principios éticos, sociales y culturales, y con fundamentos en ciencias y tecnología (Institución Educativa Nuestra Señora de Belén , s.f.). Según un estudio de contexto realizado por el docente de tecnología y aplicado a los acudientes de uno de los cursos del grado octavo, los estudiantes de este grado pertenecen a familias donde en su mayoría, las madres se

ocupan de las labores del hogar, sin una remuneración monetaria, mientras el padre asume la carga económica, trabajando como empleado o desempeñándose como independiente, esto cuando el hogar está conformado por ambos padres; sin embargo, casi la tercera parte de los encuestados indican que el hogar está conformado por un solo padre. A juicio de los encuestados las principales problemáticas que se presentan en el barrio son la drogadicción, la inseguridad, y el desempleo. Es importante entonces, considerar que la realidad que viven los estudiantes tiende a ser desalentadora, enfrentando algunos de ellos situaciones de disfunción familiar, estrechez económica y problemáticas sociales.

Al ser el grado octavo la muestra seleccionada para realizar la investigación y empezar a aplicar las estrategias de la Educación STEM como prueba piloto, se aplicó una encuesta a los alumnos que, para finales del año 2019, estaban terminando de cursar este grado. Y aunque inicialmente será en el área de tecnología donde se implementará este modelo de educación, la encuesta mide también la percepción de los estudiantes acerca de las demás asignaturas STEM, como lo son Ciencias y Matemáticas. A continuación, los resultados:

Previo a las preguntas, el primer dato requerido en la encuesta es la edad del estudiante, con lo cual se podrá observar cómo se encuentran distribuidas las edades del grupo encuestado, los entonces cursantes del grado octavo.

Figura 1. Edad de los estudiantes del grado octavo. Fuente: Encuesta a estudiantes del grado octavo de la Institución Educativa Nuestra Señora de Belén, Cúcuta, 2019.

Tal como se evidencia en la Figura 1, el rango de edades de los encuestados va desde los 13 hasta los 16 años. Predominan las edades de 14 y 13, con un porcentaje de 37,1% y 32,9% respectivamente; sin embargo, al sumar los porcentajes de las edades restantes se obtiene un 30%, el cual corresponde a alumnos entre los 15 y 16 años, edades que se encuentran por encima del ideal para el grado octavo, y dentro de tal porcentaje que resulta considerablemente elevado, se encuentran en su mayoría estudiantes repitentes.

Posteriormente, en la primera pregunta, los estudiantes deben seleccionar desde su percepción, la frecuencia con la que los docentes de las asignaturas STEM recurren a los medios tecnológicos para ayudarles a comprender la temática abordada; en este punto la frecuencia se mide mediante las siguientes opciones: Siempre, Casi siempre, A veces, Casi nunca, Nunca. Las respuestas a esta pregunta se pueden observar en la siguiente figura.

32.9% 37.1% 15.7% 14.3%

Edad

Figura 2. ¿Con qué frecuencia los docentes de Ciencias-Tecnología-Matemáticas hacen uso de medios tecnológicos con el fin de ayudarle a comprender la temática explicada? Fuente: Encuesta a estudiantes del grado octavo de la Institución Educativa Nuestra Señora de Belén, pregunta 1. Cúcuta, 2019.

Tal como revela la gráfica, y como es de esperarse, la asignatura de Tecnología recibe los porcentajes más altos en lo que concierne al uso de medios tecnológicos, sumando un 64,3% en las opciones de Siempre y Casi siempre, por otra parte, el 30% de los estudiantes se inclina por la opción de A veces, mientras que las opciones de Casi Nunca y Nunca reúnen tan sólo un 5,7%. Los resultados de Ciencias y Matemáticas se analizarán en conjunto, dado que para ambas asignaturas los porcentajes presentaron similitud, muestra de ello, es el 51,4% que alcanza cada una al sumar las opciones de Casi nunca y Nunca; en la opción de A veces, Matemáticas logra un 22,9%, difiriendo por muy poco del 21,4% otorgado a Ciencias. Bastarán los datos recién mencionados para concluir que en las asignaturas de Ciencias y Matemáticas poco se recurre al uso de medios tecnológicos como apoyo para el desarrollo de las clases, logrando cierta ventaja en este punto la asignatura de tecnología, sin embargo, cabe resaltar que los recursos tecnológicos disponibles para el grado octavo se limitan a tablets, cuya utilidad corresponde en su totalidad al área de tecnología, y por otra parte, se encuentran los proyectores o video beams, a los que recurren esporádicamente las demás asignaturas. La institución cuenta

10.0% 15.7% 21.4% 21.4% 30.0% 28.6% 35.7% 30.0% 4.3% 1.4% 14.3% 10.0% 22.9% 27.1% 24.3% 0.0% 5.0% 10.0% 15.0% 20.0% 25.0% 30.0% 35.0% 40.0%

Siempre Casi siempre A veces Casi nunca Nunca

Frecuencia del uso de medios tecnológicos

también con una sala de cómputo, a la que solo tienen acceso los estudiantes de técnica de los grados décimo y once.

Las siguientes 3 preguntas están relacionadas con la motivación e interés del estudiante frente a las asignaturas STEM. La primera de ellas invita al estudiante a responder si su motivación se encuentra relacionada con la realización de actividades prácticas y dinámicas que le ayuden a comprender mejor la teoría explicada, seleccionando la opción de Si o No.

Figura 3. ¿Le resulta motivador cuando en el aprendizaje se implementan actividades prácticas y

dinámicas?

Fuente: Encuesta a estudiantes del grado octavo de la Institución Educativa Nuestra Señora de Belén, pregunta 2. Cúcuta, 2019.

La respuesta a esta pregunta es contundente, pues tal como se revela en la figura 3, los 70 encuestados coinciden en que las actividades prácticas y dinámicas influyen directamente en el incremento de su motivación.

Una vez resuelto en el párrafo anterior, cuál es uno de los factores que inciden en la motivación, se abre paso a la siguiente pregunta, en la cual se le solicita al estudiante seleccionar las asignaturas que implementan las actividades prácticas y dinámicas como apoyo para comprender el componente teórico, ofreciéndoles como opciones de respuesta cada una de las asignaturas: Ciencias, Tecnología, Matemáticas, y permitiéndoles escoger más de una opción, o en su defecto, la alternativa de “Ninguna”.

100% 0%

Motivación por actividades prácticas

Figura 4. Seleccione las asignaturas que implementan actividades prácticas y dinámicas como apoyo

para comprender el componente teórico.

Fuente: Encuesta a estudiantes del grado octavo de la Institución Educativa Nuestra Señora de Belén, pregunta 3. Cúcuta, 2019.

Antes de analizar la gráfica, es de consideración que la suma de todos porcentajes no equivaldrá al 100%, dado que en esta pregunta los estudiantes podían seleccionar varias opciones de respuesta. Notablemente, fue la asignatura de Matemáticas la seleccionada una mayor cantidad de veces, pues de 70 encuestados, 55 de ellos concordaron en que en esta asignatura se acompaña a la teoría con las actividades prácticas. La siguiente puntuación en la gráfica, corresponde a la asignatura de Tecnología, en la que 29 estudiantes, lo equivalente al 41,4%, afirman que en la asignatura se implementa la praxis; dado que esta asignatura representa el área de profundización de la investigación, se mencionarán algunas de las actividades prácticas que en ella se realizan actualmente, tal como ejercicios de circuitos eléctricos mediante el uso de protoboards, experimentos básicos de electricidad estática como el del papelillo atraído por el plástico al que previamente se le ha aplicado fricción, un prototipo sencillo de motor eléctrico utilizando una batería, ganchos de alambre, hilo de cobre y un imán, y como estos, algunos otros ejercicios que aunque presentan un bajo grado de complejidad, resultan útiles para la interpretación correcta de la teoría. Retomando lo expuesto en la figura 3, y con un porcentaje de 31,4%, se encuentra la asignatura de Ciencias, seleccionada por 22

31.4%

41.4% 78.6%

2.9%

Implementación de actividades prácticas

estudiantes; por otro lado, tan solo dos estudiantes indican que en ninguna asignatura se realizan actividades prácticas.

Para concluir el set de preguntas relacionadas con la motivación del estudiante, se le concede al encuestado calificar cada asignatura, según el interés que estas le generan, interés provocado por las estrategias de enseñanza que se aplican en cada una de ellas; la calificación estará basada en la escala del 1 al 5, en donde “5” corresponde al mayor puntaje y “1” al menor.

Figura 5. Califique según la escala de 1-5 (donde 5 es la mayor calificación y 1 la menor) el interés que le generan las siguientes asignaturas, gracias a las estrategias de enseñanza aplicadas. Fuente: Encuesta a estudiantes del grado octavo de la Institución Educativa Nuestra Señora de Belén, pregunta 4. Cúcuta, 2019.

Respaldando los datos resultantes de las preguntas anteriores, que posicionan a Matemáticas como la asignatura que más implementa actividades prácticas en el desarrollo de sus clases, y teniendo en cuenta que la motivación del estudiante es alimentada por dichas actividades, es en este punto que se evidencia el fruto de su estrategia, logrando ser la asignatura que cuenta con la puntuación más alta, es decir, la que mayor interés despierta en los estudiantes. Para simplificar el criterio de evaluación, se considerarán los números “4 y 5” como una calificación alta, el “3” como media, y “1 y 2” como baja; siendo así, en lo concerniente sólo al área de Matemáticas, el interés que esta genera es calificado como alto, avalado por el 88,6% de los estudiantes, el porcentaje que lo consideró medio corresponde al 5,7%, y el otro 5,7% restante

1.4% 4.3% 25.7% 44.3% 24.3% 1.4% 10.0% 24.3% 30.0% 34.3% 1.4% 4.3% 5.7% 28.6% 60.0% 0.0% 10.0% 20.0% 30.0% 40.0% 50.0% 60.0% 70.0% 1 2 3 4 5

Interés generado por la asignatura

manifiesta un bajo nivel de interés. Para el 68,6% de los encuestados, Ciencias les genera un alto grado de interés, el 25,7% determinan que su interés por la asignatura es medio y para el 5,7% es bajo. Entrando ahora al área de Tecnología, el 64,3% califican como alto el interés generado por la materia, otro 24,3% expresa que es medio, y para el 11,4% resulta bajo.

Es preciso detenerse a analizar la situación de Tecnología, pues contrario a lo que se podría considerar como una falencia para el proyecto, resulta conveniente que la asignatura en la que se aplicará la prueba piloto sea la que según los datos revelados en la anterior figura genere menor interés en los estudiantes, pues de esta manera se podrán fortalecer las áreas identificadas como débiles. Sin embargo, esta situación no es anormal, pues según expresa Jiménez en Orbe (2017) en un artículo del Listín Diario, el periódico de mayor importancia de República Dominicana, los jóvenes están más interesados en consumir la tecnología que en crearla, conocen todo de ella, pero no les resulta atractivo involucrarse en su proceso de elaboración. Resulta curioso que en un mundo que se encuentra en un constante aceleramiento en el campo de la tecnología, sea cada vez menor el número de quienes optan por estudiar una carrera afín; este fenómeno puede estar incentivado entre otras razones por el prejuicio que se tiene acerca de quienes estudian tecnología, que responde a la imagen de alguien sentado frente a un computador que únicamente se dedica a la programación. Es necesario tomar acciones al respecto y empezar a trabajar para revertir esa realidad, por lo que Jiménez recomienda ir a los niños de 12 años para inculcarles el gusto por la tecnología y la ciencia en general, pues puede ser tarde si esto se tratara de hacer cuando estén por terminar el bachillerato. Esta acción correctiva encaja perfecto con la propuesta de la Educación STEM, la cual busca que la forma de enseñar estas asignaturas atraiga la atención de los estudiantes indiscriminadamente, es decir, no solo de quienes se sienten identificados con ellas. También se debe tener en cuenta la realidad que viven los estudiantes de la Institución Educativa Nuestra Señora de Belén, y es que por su limitada condición socioeconómica no todos disponen de un computador en sus casas, por lo

que, si quieren hacer uso de uno, se ven obligados a ir a un café internet cercano y pagar para tener acceso a un equipo y conexión a internet; sin duda esto representa un obstáculo al aprender sobre tecnología, pues al no contar con las herramientas se limita la exploración por su cuenta en esta materia.

Retornando a las preguntas, en la quinta de la encuesta, se pretende evaluar la interdisciplinariedad de la metodología, para lo cual se cuestiona a los estudiantes sobre el método de enseñanza, y si este les brinda claridad sobre la conexión existente entre los conceptos de Ciencias, Tecnología y Matemáticas, a lo cual pueden responder marcando la opción Si o No.

Figura 6. ¿Considera que el método de enseñanza utilizado actualmente le permite comprender la conexión entre los conceptos de Ciencias, Tecnología y Matemáticas? Fuente: Encuesta a estudiantes del grado octavo de la Institución Educativa Nuestra Señora de Belén, pregunta 5. Cúcuta, 2019.

Frente a esta pregunta tan sólo el 4,3% equivalente a 3 estudiantes, manifiesta que la actual forma de enseñar no les facilita la comprensión de la relación existente entre los conceptos de las diferentes asignaturas, mientras que el 94,3% de los encuestados declaran estar conformes con la metodología. Sin ánimo de subestimar la opinión de la mayoría de los estudiantes ante esta pregunta, se debe considerar que su respuesta podría estar condicionada por el hecho de que las clases tradicionales son lo único que conocen, y que, aunque en ellas se trabajan algunas

94.3% 4.3% 1.4%

Interdisciplinariedad de la metodología

actividades prácticas, con estas no se alcanza a dimensionar lo que es en sí la Educación STEM, por lo que resultaría un tanto apresurado descartar la necesidad de una reforma en el actual método de enseñanza.

Entendiendo que la relación que hallen los estudiantes acerca de una asignatura con el mundo real les permitirá tener una mayor comprensión de conceptos y encontrar su utilidad, se les procede a preguntar la frecuencia con la que cada una de las asignaturas STEM les plantea problemas relacionados con situaciones que podrían tener lugar en la vida real. La frecuencia se medirá según la escala utilizada en preguntas anteriores.

Figura 7. ¿Con qué frecuencia los problemas planteados en las asignaturas de Ciencias-Tecnología-