Enseñanza del inglés desde el modelo STEM

Enfoque STEM: Integrador de saberes.

Módulo 2 2022

Oficina de Educación

Virtual USTA

Enseñanza del inglés desde el modelo STEM

Módulo 2 Enfoque STEM: Integrador de saberes.

Autor Oscar Leonardo Acero Ordóñez

2022

Oficina de Educación

Virtual USTA

DIRECTIVOS SANTO TOMÁS fr. José Gabriel Mesa Angulo,O.P. Rector fr. Eduardo González Gil,O.P. Vicerrector Académico General fr. Wilson Fernando Mendoza Rivera,O.P. Vicerrector Administrativo y Financiero General fr. Javier Antonio Castellanos, O.P. Decano División de Educación Abierta y a Distancia Ing. Carlos Eduardo Balanta Reina Decano Facultad de Ciencias y Tecnologías AUTOR DISCIPLINAR Educación Abierta y a Distancia Educación Maestría en Ambientes Bilingües de Aprendizaje Mayo de 2021 Enseñanza del inglés desde el modelo STEM Módulo 2: Paradigmas.XXI: transformación más allá de lo digital Autor: Oscar Leonardo Acero Ordóñez ASESORÍA Y PRODUCCIÓN Mg. Carlos Eduardo Álvarez Martínez Coordinador Oficina de Educación Virtual Mg. Wilson Arley Sánchez Pinzón Asesor tecnopedagógico, corrector de estilo y diseñador instruccional Prof. Diego Fernando Jaramillo Herrera Diseñador gráfico

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Paradigmas.XXI: transformación más allá de lo digital

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Contenido del Módulo 2 Problematización - Situación de aprendizaje - Contexto

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Preguntas orientadoras

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Análisis Instruccional (Síntesis de Contenido)

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Introducción - Presentación

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2.1. Teorías y fundamentos conceptuales del enfoque STEM.

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2.2. Metodologías de aprendizaje activo.

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2.2.1. Aprendizaje basado en Proyectos - ABP.

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2.2.2. Aprendizaje basado en Problemas-ABP.

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2.2.3. Design Thinking (DT)

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2.3. Naturaleza de los problemas educativos en el contexto de la agenda global.

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2.4. ¿Cómo diseñar un proyecto STEM?

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Bibliografía / Webgrafía

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Problematización Situación de aprendizaje – contexto El contexto de la segunda década del s. XXI implica reconocer avances y retrocesos en las dinámicas políticas, económicas, sociales, culturales y por supuesto, educativas. Para López-Portillo (2018) estamos inmersos en un nuevo paradigma cultural que es resultado de la convergencia histórica de tres distintas revoluciones. Por un lado, la denominada revolución industrial 4.0. De otro, está la revolución digital y la revolución cognitiva. A esto se suma la pandemia del SARS_CoV2 que ha generado profundos y complejos cambios en las formas de interrelacionarnos, trabajar, estudiar y convivir. Aún no se pueden medir los alcances de esta transformación; por supuesto, los campos de conocimiento se expandirán y adquirirán rutas hasta ahora impensables para muchos. Ibarra y Llata (2020) destacan que la educación debe orientarse hacia aprendizajes contextualizados y que los currículos deberán desarrollar competencias y habilidades que permitan desempeños efectivos en un contexto cambiante. Por ejemplo la UNESCO, la Unión Europea y la OCDE, plantean competencias distintas que podrían en cierta medida agruparse en competencias para trabajar, competencias para convivir, competencias para pensar y competencias para el manejo de herramientas (Griffin, McGaw y Care, 2012) las cuales favorecen aprendizajes y facilitan a los estudiantes desarrollar habilidades útiles para sus proyectos de vida. El enfoque STEM favorece el desarrollo de competencias y aprendizajes necesarios para la vida e implica la integración de recursos y conocimientos multidisciplinares; esto es, asumir la construcción de conocimiento traspasando la frontera de las disciplinas aisladas. STEM corresponde a las iniciales de los nombres en inglés de cuatro disciplinas. Este enfoque permite abordar y resolver situaciones problémicas desde la confluencia de saberes: Ciencias, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas. La comprensión de la realidad y el abordaje de los campos de conocimiento desde una mirada disciplinar y fragmentada pierden vigencia en escenarios en donde se presentan situaciones problémicas complejas, por esto, una postura interdisciplinar desde el enfoque STEM permitirá la comprensión e intervención sobre fenómenos de la realidad lo cual es importante en la medida que permite acciones desde distintos saberes para dar respuesta de manera integral. Un abordaje de la realidad desde el enfoque colaborativo STEM puede fortalecer el desarrollo vocacional, en la medida que fortalece la autopercepción de habilidades y competencias por parte de los estudiantes.

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Preguntas orientadoras ¿Cuáles son los referentes conceptuales del enfoque STEM para el desarrollo de competencias comunicativas, colaborativas y científicas alineadas en el contexto paradigmático del s. XXI? ¿Cómo reconocer campos de estudio desde el enfoque STEAM para el diseño y aplicación de un proyecto?

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Análisis Instruccional (Síntesis de contenido) Enfoque STEM: integrador de saberes 2.1. Teorías y fundamentos conceptuales del enfoque STEM. 2.2. Metodologías de aprendizaje activo. 2.2.1. Aprendizaje basado en Proyectos - ABP. 2.2.2. Aprendizaje basado en Problemas-ABP. 2.2.3. Design Thinking (DT) 2.3. Naturaleza de los problemas educativos en el contexto de la agenda global. 2.4. ¿Cómo diseñar un proyecto STEM?

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Introducción – Presentación Bienvenido estimado estudiante. A continuación, se presentan las temáticas y desarrollo del módulo 2 del espacio académico electivo: Enfoque STEM para el desarrollo de competencias. En este material se abordan temáticas para caracterizar el enfoque STEM como integrador de saberes. En primer lugar, se presentarán las teorías y fundamentos conceptuales del enfoque STEM. Luego, se describirán las metodologías de aprendizaje activo que facilitan la implementación de proyectos situados. Finalmente, se revisará el diseño de proyectos STEM. En su conjunto, este material le permite conocer y entender la forma de interpretar y abordar problemáticas complejas desde una perspectiva interdisciplinar. El reto para la educación está en comprender y dar respuesta a una sociedad que requiere formar ciudadanos que interactúan con lo digital y se enfrentan a situaciones que exigen la colaboración, la reflexión y análisis crítico, así como abordajes holísticos.

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MÓDULO 2: Enfoque STEM: integrador de saberes. El enfoque STEM va más allá de una alfabetización para el ejercicio profesional; su orientación implica el desarrollo de una educación científico – tecnológica (Comisión europea,2012), esto es, desarrollar las competencias, habilidades y conocimientos de los campos de conocimiento con perspectiva holística. El STEM potencia el aprendizaje interdisciplinar y la resolución de problemas, por tanto, su afianzamiento en las prácticas educativas implica un aporte al desarrollo de la sociedad en términos económicos, científicos y tecnológicos. Siguiendo a Lopez Simó (2020) en STEM education for and with a digital era: the role of digital tools for the performance of scientific, engineering and mathematic practices, se resaltan los ejes que fundamentan la importancia de una educación STEM en procura de una educación fortalecida para la educación científica y tecnológica: el eje práctico, el democrático, el eje cultural y el económico. Desde el punto de vista práctico se orienta hacia la formación científica, digital y matemática que toda persona requiere para comprender e intervenir en el contexto inmediato. El enfoque STEM permite reconocer el conocimiento y las ciencias como productos culturales y se orienta a la posibilidad de tener una amplia base de saberes que permitan reconocer y dar respuesta a las transformaciones del entorno, esto es, democratización del conocimiento para el mejoramiento de la sociedad. Por último, el factor económico de una formación STEM se relaciona con la formación y capacitación para el ejercicio profesional. La fuerza laboral con desarrollo en habilidades y competencias científico-tecnológicas comprende mejor los escenarios disruptivos y aporta de manera decisiva a la productividad de las naciones.

2.1. Teorías y fundamentos conceptuales del enfoque STEM. La aceptación del enfoque STEM en diversas regiones del mundo por su orientación hacia la integración de saberes es significativa. Es necesario comprender de manera sencilla lo que significa la integración de saberes en contextos donde lo disciplinar y el conocimiento especializado han predominado en las últimas décadas; de igual modo, es fundamental resaltar las transformaciones sociales y culturales que justifican un enfoque

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integrado de resolución de problemas. Para los expertos hay muchos beneficios con un modelo de educación integrada. La interdisciplinariedad ofrece oportunidades para experiencias de aprendizaje menos fragmentado, más relevante y experiencias significativas de aprendizaje. (Furner & Kumar, 2007; p.186). Además, los currículos integrados permiten el desarrollo de habilidades de pensamiento y habilidades para la solución de problemas (Fllis & Fouts, 2001). Para (Morrison, 2006) el enfoque STEM implica fortalecer a los estudiantes para resolver problemas, para la innovación, para el desarrollo del pensamiento lógico y la literacidad digital. La National Academy of Engineering and the National Research Council (Katehi, Pearson & Feder, 2009) menciona la importancia de incluir estudios de ingeniería en cursos de educación media; en tal sentido, resalta el mejoramiento en matemáticas y ciencias, el mejor desempeño para el diseño y los avances en literacidad tecnológica. Por su parte, debe enfatizarse que formar con enfoque STEM implica formación y acompañamiento docente en diseños curriculares para el desarrollo de proyectos, literacidad digital y comunicacional así como desempeño lingüístico en lengua extranjera. Asimismo, se requiere una estructura organizativa institucional que facilite escenarios de aprendizaje integrado. Por lo general, los docentes son expertos disciplinares en ciencias, matemáticas o tecnología y carecen de formación para la enseñanza integrada de las ciencias. La investigación en este sentido muestra que la integración exitosa en la enseñanza de ciencias y matemáticas depende en gran medida de la experticia disciplinar como lo indican (Pang & Good, 2000), contrario a los que presentan dificultad en su campo disciplinar (Stinson et al., 2009). Por su parte, para docentes especializados en matemáticas y ciencias que enseñan otras disciplinas se generan nuevos retos y dificultades (Stinson et al., 2009). En la Universidad de Nevada, se ha trabajado con docentes de escuela media para apoyarlos en la implementación de ingeniería en sus planes de estudio. La investigación mostró que los estudiantes se acercan más fácilmente al diseño que a las ciencias (Cantrell et al.,2006). Asimismo, la investigación de Harris & Felix (2010) muestra que el patrocinio financiero en formación docente aporta e incentiva a los profesores a implementar la integración desde el enfoque STEM. La mayor integración de contenido se da en programas de formación docente en las áreas de matemáticas y ciencias (Berlin & Lee, 2005); este aspecto es interesante ya que permite avanzar en procesos de formación docente con perspectiva interdisciplinar alejado de los modelos de enseñanza disciplinar que por tradición se han desarrollado en las facultades de educación. Para el caso colombiano, el CLIL (Content and Language Integrated Learning) es un enfoque usado para integrar enseñanza de lengua y contenido lo cual facilita el desarrollo de la competencia lingüística a medida que se desarrollan los currículos específicos de ciencia, matemática y tecnología. No obstante, se resalta la importancia de establecer políticas institucionales que propicien ambientes de aprendizaje integrado desde el enfoque STEM. Tales políticas deben generar cambios a nivel organizacional en los

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distintos niveles de intervención y gestión educativa: planeación y gestión de docencia, rediseño curricular, infraestructura y conectividad, didácticas emergentes y uso de metodologías activas. Las prácticas en integración STEM coinciden en algunos aspectos relevantes: aprendizaje colaborativo, preguntas orientadoras y conjeturas, resolución de problemas, integración de la tecnología, profesor como gestor y facilitador del aprendizaje, construcción de conocimiento por parte del estudiante, interrelación entre conceptos y procesos, aprendizaje situado o contextualizado y conocimiento construido socialmente; esto es, hay congruencias en pedagogías emergentes, desarrollo de habilidades y competencias blandas y el uso de las tecnologías. Esta integración se aleja de la estructura tradicional disciplinar que las ciencias han formalizado a lo largo de los años. Por el contrario, es consecuente con la tendencia actual de reintegrar saberes para pensar e intervenir sobre las problemáticas que el escenario global evidencia. Si bien el concepto de disciplina se ha transformado producto de diversas interpretaciones desde la Antigüedad, se complejiza cuando empieza a fusionarse con las profesiones en la época contemporánea. Es en el siglo XVII cuando la disciplina se convierte en el concepto que clasifica los campos de conocimiento científico. De este modo, la disciplina manifiesta la especialidad dando paso a la fragmentación o experticia en componentes específicos del conocimiento y de la realidad. Esta tendencia marcó el uso del método científico positivista consolidado desde el siglo XVII y marginó el tipo de conocimiento generado por fuera de este método. En síntesis, la realidad y el conocimiento fragmentados hicieron carrera a lo largo de los siglos perdiendo la visión de conjunto o la comprensión integral de la realidad circundante y la fragmentación del conocimiento.

2.2. Metodologías de aprendizaje activo: Aprendizaje basado en proyectos, Aprendizaje basado en problemas, Design Thinking. La transición en las formas como concebimos la realidad y la manera en que nos relacionamos impacta diversos contextos, incluido el educativo. La educación tradicionalmente ha asumido posturas transmisionistas en donde los contenidos son comunicados unidireccionalmente desde la perspectiva del profesor. Esto ha implicado que el conocimiento se construya desde una perspectiva repetitiva y disciplinar. El modelo educativo para el s. XXI requiere nuevas lógicas alineadas en gran medida por la influencia de las herramientas tecnológicas. Esto acelerado por la emergencia sanitaria implica revisar no solo las dinámicas propias de la modalidad presencial sino los

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modos de enseñar y de asumir el conocimiento. En tal sentido, se hace necesario avanzar en modelos ecosistémicos para la gestión y producción de conocimiento, la reorganización de la institución educativa, las ecologías de aprendizaje, el rol del docente entendido como gestor de conocimiento, el aprendizaje y el estudiante como eje central del modelo y por supuesto las metodologías. Se hace necesario transformar los modelos pedagógicos y las estrategias didácticas que permitan la generación de conocimiento que permita transformar la realidad con sentido del bien común. Las metodologías para el aprendizaje activo mediante la participación del sujeto en la dinámica propiciadora de los saberes. Formar para la comprensión integral de la realidad desde posturas interdisciplinares es fundamental para que los modelos educativos avancen y puedan generarse escenarios formativos transformadores.

2.2.1. Aprendizaje basado en Proyectos. Este enfoque metodológico surge del paradigma constructivista y se orienta hacia la identificación de problemáticas y sus posibles soluciones desde un abordaje colaborativo. La problemática seleccionada para el proyecto es compleja en tanto implica conectar los saberes propios de distintas disciplinas. Se requieren conocimientos previos lo cual implica que se avance en una dinámica para identificarlos. El Aprendizaje Basado en Proyectos requiere de una compleja organización previa por parte del docente desde una perspectiva didáctica: el paso a paso debe ser simple y estructurado, con el fin de acompañar a los estudiantes en su proceso de adquisición de nuevos conocimientos que les permita abordar, comprender y resolver el proyecto. En esta estrategia el aprendizaje está centrado en el estudiante, con lo cual resalta los conocimientos ya adquiridos, su transformación durante el proceso formativo y los resultados de aprendizaje entendidos como la forma en que se resuelve el proyecto de forma concreta. El AB Proyectos se caracteriza por su carácter integrador; esto es, vincular saberes de diferentes disciplinas, así como experiencias y vivencias particulares lo que motiva al estudiante a activar y poner en práctica sus aprendizajes. Esta ruta didáctica privilegia el diálogo y el trabajo colaborativo, así como una ruta de aprendizaje previamente definida. En general la propuesta didáctica del AB Proyectos se desarrolla en las siguientes etapas: • Aclarar términos y conceptos. (Esto es definir palabras clave que permitan una

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definición sencilla de lo que se va a realizar y la manera de hacerlo). • Definir el problema y delimitarlo. • Analizar el problema en su contexto. Plantear algunas preguntas y/o hipótesis. • Realizar una lista organizada de aspectos que permitan comprender el problema. • Plantear conclusiones de los aprendizajes esperados. • Sintetizar y socializar los aprendizajes adquiridos, así como las dificultades.

2.2.2. Aprendizaje basado en Problemas-ABP El origen del ABP se remonta a los años 60's, donde se introdujo la propuesta en las facultades de medicina de las Universidades de Case Western Reserve, en los Estados Unidos, y de McMaster, de Canadá. Más tarde se desarrolla en Europa, en la Universidad de Maastricht. El ABP se basa en las pedagogías experienciales. En esta metodología el problema es lo fundamental. Se presenta durante la implementación del proceso de enseñanza y aprendizaje, por lo que no existen explicaciones previas de conceptos o teoría. La problematización implica la construcción de los referentes teóricos y conceptuales. El aprendizaje que se genera es integrado y responde a la dinámica de construcción de conocimiento a partir de la resolución de la problemática. Para el ABP predomina el problema en su resolución más que en el resultado. El aprendizaje basado en problemas se fundamenta en el trabajo activo y colaborativo de los estudiantes. El propósito de esta metodología es lograr aprendizajes significativos con lo cual se comprende y transforma el entorno. En esencia, el ABP propone etapas que permiten diseñar proyectos interdisciplinares. Estas etapas implican: a. Operacionalización de términos y conceptos. b. Definición del problema. c. Contextualización del problema. Esto implica formular preguntas y/o hipótesis.

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d. Sistematización y análisis del problema desde todas sus dimensiones. e. Formulación de las conclusiones de los aprendizajes esperados. f. Sistematización de los análisis individuales centrado en las conclusiones. g. Síntesis y organización del conocimiento adquirido. h. Difusión de los hallazgos y resultados encontrados.

2.2.3. Design Thinking (DT) Esta metodología de diseño desarrollada en la Universidad de Stanford y el grupo IDEO (2012) se sustenta en la resolución de problemas reales o supuestos y en la capacidad creativa individual y colaborativa para comprenderlos y resolverlos. El DT surge del diseño gráfico y es desarrollado por la consultora IDEO desde los años 60. Esta metodología integradora de conocimientos y disciplinas humanas, tecnológicas, de ingeniería y de las ciencias naturales aporta a la resolución de problemas de forma innovadora. Para Gasca, Zaragoza (2006), el DT es una disciplina en la que se aplica de manera simultánea el proceso de diseño como enfoque holístico para la resolución de problemas; esto es, mezclar el pensamiento convergente y divergente en ciclos de desarrollo iterativo. Abordar problemáticas en el contexto educativo desde Design Thinking posibilita adoptar un modelo propuesto o estratégico, con el fin de identificar e intervenir contextos particulares en lo educativo, esto es, el Design Thinking aplica para proyectos en cualquier campo de conocimiento con una orientación o comprensión interdisciplinar. Basado en la propuesta de IDEO y Stanford d.school (Gonzalez,F. 2020), desde la perspectiva del modelo dominicano tomista, las etapas de desarrollo de un proyecto orientado desde el Design Thinking pueden concebirse en las siguientes fases:

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Elaboración propia. FASE 1: PROBLEMATIZAR. Implica descubrir o identificar problemáticas en cualquier campo de conocimiento o contexto. Desde la perspectiva docente, pueden ser problemáticas relacionadas con gestión académica y organizacional, temáticas de tipo pedagógico y curricular o problemáticas relacionadas con metodologías y didácticas. Por su parte, en términos de proyectos de aula el trabajo con los estudiantes implica reconocer distintos contextos del entorno escolar, familiar, social en donde se evidencien situaciones problémicas que puedan ser trabajadas desde la metodología DT. Se parte de la observación del entorno para diseñar un proyecto de intervención el cual será abordado desde un enfoque cualitativo, cuantitativo o mixto. FASE 2: IDENTIFICAR E INTEGRAR. Esta fase implica la delimitación y configuración de todos los aspectos correlacionados con el problema identificado. Una vez caracterizados los puntos de vista y factores relacionados con el problema se configura el marco teórico y conceptual que permite aproximarse al mismo. En últimas, se configuran todas las alternativas que permitan dar una o varias soluciones al problema.

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FASE 3: INGENIAR Esta fase creativa implica generar de manera colaborativa las alternativas para dar respuesta y/o solución a la problemática identificada. Ingeniar implica tomar decisiones sobre la intervención en términos de su alcance y el cómo hacerlo. Esta etapa implica asimismo la factibilidad de las propuestas de intervención así como los insumos y recursos necesarios, incluido lo financiero. FASE 4: EXPERIMENTAR El grupo IDEO denomina esta fase como prototipado. Experimentar implica dar forma a la propuesta de intervención en un artefacto concreto: maqueta, diseño gráfico, diseño digital, infografía, interfaz, entre otros. La experimentación parte de un momento previo en donde convergen ideas distintas generadas por los integrantes del grupo. Pueden fusionarse propuestas en la fase de experimentación para llevar a un artefacto que dé respuesta a la problemática. En todo caso, podrían desarrollarse varios productos con el fin de identificar las mejores posibilidades de solución. FASE 5: COMUNICAR. Esta fase relacionada con el difundir la información producto de los hallazgos es fundamental. Los resultados factibles encontrados deben ser difundidos a la comunidad para su comprensión, apropiación y aplicación en un contexto específico. Asimismo, esta fase de comunicación podrá servir para que los conocimientos encontrados en el proyecto sean extendidos a otros contextos con condiciones similares. En este momento se evalúan resultados y alcance de los artefactos diseñados con el ánimo de validar cómo los problemas no necesariamente tienen una única ruta de abordaje e intervención. El artefacto diseñado puede transformarse cada vez, con el fin de ampliar las posibilidades de respuesta a las problemáticas y contextos.

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2.3. Naturaleza de los problemas educativos en el contexto de la agenda global. La agenda global y latinoamericana han cambiado de forma significativa desde el inicio de la crisis sanitaria generada por el SARS COV2. El 25 de septiembre de 2015, los líderes mundiales adoptaron un conjunto de objetivos globales para erradicar la pobreza, proteger el planeta y asegurar la prosperidad para todos como parte de la denominada Agenda 2030. Tales objetivos de desarrollo sostenible ODS establecidos por la ONU e incluidos en la Agenda 2030 tienen metas específicas que deben lograrse a lo largo de la década.

Imagen de referencia Objetivos de Desarrollo Sostenible. Al iniciar esta década se identificaron retos y avances importantes en términos de equidad, inclusión y en general calidad de vida en los distintos países de Latinoamérica. La década anterior, según cifras de la CEPAL evidenció mejoras sustanciales, aunque no se lograron reducir de manera equilibrada los índices de pobreza multidimensional. No obstante, organizaciones como el BID, la OCDE y la misma CEPAL estiman las afectaciones y atrasos en el alcance de los objetivos como consecuencia de la pandemia. Los retrocesos en educación y superación de la pobreza son los más evidentes. A esto se suman los efectos del cambio climático, los terremotos y la polarización política que ha instaurado regímenes que profundizan las condiciones de pobreza de las naciones, tal como sucede en Venezuela y Nicaragua.

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Con la pandemia declarada en 2020 por la OMS, en América latina y el Caribe se adoptaron medidas similares a las tomadas en Asia y Europa para contener la propagación del virus. Se cerraron fronteras, se limitó la movilidad y la reunión masiva de personas y se generalizó el aislamiento obligatorio. Esto ha generado consecuencias muy fuertes a la economía global dada su desaceleración lo que tiene impacto directo en el empleo y el ingreso de las personas. Las medidas de distanciamiento propiciaron la desaceleración del consumo y la producción, así como una afectación grave en los sistemas de transporte. Al paralizarse el comercio mundial se bloqueó el funcionamiento de las cadenas de valor a nivel global. Con la desaceleración se afectó el precio de productos primarios lo que incide de manera directa en la baja de ingresos en países que dependen de productos minero-energéticos como Colombia, Perú, Chile, Bolivia, entre otros. Para el CODS - Centro de los Objetivos de Desarrollo Sostenible para América Latina, la región atraviesa por una crisis compleja. En general, los ODS sufren retrocesos pero se marcan diferencias sustanciales en los Objetivos 10 y Objetivo 8 respectivamente. Para este Centro de Estudios los efectos inmediatos de la pandemia se reflejan en la afectación directa sobre la implementación de los Objetivos en el corto plazo. El retroceso será generalizado para 61 de los 96 indicadores incluidos en el Índice ODS para América Latina y el Caribe, la mayoría de ellos por causas indirectas. De otra parte, los ODS relacionados con desarrollo social y crecimiento económico se verán más afectados que los objetivos relacionados a metas ambientales y de consumo. A mediano plazo, hay un equilibrio en cuanto cifras de mejoramiento estable y continuo esperado para la región. Los ODS 2030 trazados con el fin de asegurar de forma medible avances regionales y nacionales en torno a erradicación de la pobreza, a la disminución del hambre, a buscar condiciones de bienestar y salud para todos, a propender por la igualdad en términos de equilibrio y crecimiento económico, así como lograr una educación de calidad y generar las condiciones para proteger el planeta, se ponen a prueba como consecuencia del drástico cambio en las agendas gubernamentales las cuales han direccionado sus esfuerzos a paliar las consecuencias de la parálisis global generada por el COVID. En este contexto socio económico global que permea la agenda educativa y social latinoamericana se acelera la transición tecnológica. La tendencia del teletrabajo, la telemedicina, la educación mixta o remota, el auge del telemercadeo y las aplicaciones móviles para la transacción de bienes y servicios son algunas de las expresiones de esta transición. No obstante, quedan en evidencia dificultades en torno a manejo de herramientas digitales con propósitos educativos por parte de usuarios docentes, administrativos y estudiantes; carencias como el acceso a la infraestructura tecnológica

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y la conectividad, así como la comprensión de los entornos digitales que fomentan la autogestión, la colaboración y la autonomía. Más allá de la coyuntura sanitaria, el siglo XXI ha planteado retos al modelo educativo tradicional por la presencia de artefactos digitales que redefinen el proceso de enseñanza aprendizaje y reclaman procesos de innovación y la inserción de metodologías disruptivas y pedagogías emergentes. El modelo educativo tradicional se ha sustentado durante varios siglos en pedagogías basadas en la transmisión de conocimientos en su mayoría descontextualizados, el rol del docente ha sido el de poseedor del conocimiento y los currículos se soportan fundamentalmente en contenidos. La disciplina ha desplazado el conocimiento interdisciplinar y holístico. Para los críticos, la educación tradicional no ha desarrollado la creatividad ni la autonomía lo cual se explica como resultado de la revolución industrial en donde se formó para el empleo productivo. En esencia, el modelo educativo tradicional se sustenta en la receptividad. Con la transformación digital, el desarrollo de tecnologías exponenciales como la Inteligencia Artificial y una sociedad en donde las demandas ambientales, políticas, sociales y económicas requieren de nuevas dinámicas, lo educativo debe aprender a transformarse. En principio, los roles de los actores deben orientarse a la colaboración, gestión y construcción colectiva. Asimismo, los currículos deben ser integrales y propender hacia diseños interdisciplinares y transdisciplinares y los recursos digitales de apoyo al conocimiento y la interacción, así como la infraestructura tecnológica deben ser entendidos como un medio facilitador del aprendizaje. La organización educativa sin ser ajena a ello, implica cambios soportados en la adaptabilidad y la perspectiva ecosistémica, donde el eje del ecosistema centrado en el aprendizaje y el estudiante resalta rutas de formación personalizada y elaboración de contenidos interactivos adaptativos. Por último, los campos de conocimiento y las nuevas profesiones exigen de la educación nuevos formatos y el desarrollo de habilidades y competencias complejas que posibiliten intervenciones más allá de lo disciplinar. Así, un contexto global que se transforma de manera acelerada no solo por la hiperconectividad sino por los fenómenos más allá de los individuos implica redimensionar lo educativo en procura de una sociedad más equilibrada y armónica que tenga como principio ético el bien común.

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2.4. ¿Cómo diseñar un proyecto STEM? El enfoque STEM es esencialmente una cultura que favorece la innovación científica, tecnológica y artística si se desarrolla como STEM+A. Esto es la integración de las artes y el diseño a las Ciencias, la Tecnología, la Ingeniería y las Matemáticas. Una cultura que se apoya en el aprendizaje significativo a partir de un aprendizaje sustentado en la ideación y configuración de proyectos que desarrollen competencias como el pensamiento crítico, la resolución de problemas, la creatividad, colaboración, comunicación, alfabetización de datos y el pensamiento computacional. El enfoque STEM propicia una comprensión integral de la realidad entendida como una mirada holística o integradora. Un proyecto STEM requiere la integración de las distintas disciplinas, por tanto, su planteamiento es interdisciplinar. Esto requiere del docente la habilidad para fortalecer el trabajo colaborativo y generar las condiciones para que los estudiantes desarrollen competencias y habilidades para apropiar lo necesario de cada campo de conocimiento en el planteamiento y resolución de su proyecto. El STEM entendido como cultura institucional implica tomar las decisiones y condiciones institucionales para posibilitar la planeación, desarrollo y ejecución de proyectos integradores. De igual modo, deberán revisarse los currículos, las didácticas y en general las prácticas educativas para posibilitar la planeación interdisciplinar propia del enfoque STEM. Si bien la estructura de diseño de un proyecto STEM puede variar en tanto la denominación, existen elementos comunes que deben desarrollarse para asegurar que la propuesta integradora exprese una intervención desde los campos de conocimiento involucrados. Estos elementos comunes se desarrollan en seis fases o momentos los cuales se soportan en una mirada holística de la realidad por parte de los docentes vinculados al proyecto así como un campo de perspectiva en donde el aprendizaje está centrado en el estudiante y en el desarrollo de sus competencias y habilidades, especialmente las habilidades para el desarrollo del pensamiento, las habilidades para el trabajo colaborativo y las propias del diseño y pensamiento computacional. El enfoque STEM como cultura organizacional genera las condiciones para que los procesos de aprendizaje surjan de la motivación e interés por explorar y descubrir de forma permanente haciendo uso de la ciencia de forma integrada y creativa. Por tanto, sus momentos de desarrollo son articulados y se representan como un engranaje en tanto cada paso es fundamental para la consecución y logro del siguiente momento. Así, la planeación previa y estructurada del proyecto en su conjunto es fundamental antes del inicio del análisis, intervención y diseño.

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Elaboración propia. FASE 1: CONTEXTUALIZACIÓN. Este momento implica la identificación de los fenómenos o realidades problémicas que los estudiantes con apoyo del docente identifican. Implica la indagación basada en la observación, la interacción, la delimitación o alcance del problema y la fundamentación teórica y conceptual pertinente. Esta fase es fundamental en tanto posiciona el problema en un contexto particular y situacional lo cual facilita observar todas sus particularidades y complejidades.

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FASE 2: ABORDAJE INTERDISCIPLINAR. El conocimiento no está fragmentado; es integral. Una vez se ha identificado y contextualizado el problema se inicia el abordaje desde las distintas disciplinas particulares con el fin de interpretarlo y generar la ruta de intervención sobre el mismo. En tal sentido, el enfoque STEM permite acercarse al problema desde las ciencias naturales, esto es, la química, física, biología. Asimismo, la perspectiva desde la tecnología, el diseño o ingeniería y las matemáticas. Puede incluirse el abordaje desde las Artes con lo cual todos los docentes y equipos de trabajo tienen participación directa o indirecta en el desarrollo del proyecto. En ningún caso, la disciplina prevalece. El enfoque permite un equilibrio e integración eficaz del conocimiento para intervenir sobre un problema propio del entorno. FASE 3: DISEÑO METODOLÓGICO. El diseño del proyecto se relaciona con las metodologías del aprendizaje activo. Igualmente, el docente identifica a partir de las complejidades del problema la ruta metodológica a seguir. El diseño metodológico depende del problema y sus particularidades. Así, el diseño cualitativo, cuantitativo o mixto responde a la complejidad del problema y el alcance proyectado para su intervención. Por su parte, deberá escogerse el enfoque que puede ser ABProy, ABP, design thinking, gamificación o aula invertida. La decisión será colectiva; en todo caso, es el problema y su complejidad el que determina la ruta indicada. Es fundamental realizar un cronograma detallando las fases y tiempos para alcanzarlo. FASE 4: DISEÑO ARTEFACTO Esta fase implica la planeación y elaboración colaborativa del producto o artefacto que da alternativas de solución a la problemática identificada. Existen variados artefactos en tanto problemáticas: robots, maquetas, diseños de realidad aumentada, rutas de intervención, cartografías, infografías, entre otros pueden ser los artefactos generados como resultado del análisis, intervención e implementación durante el proyecto. El diseño metodológico implementado QUAN, QUAL, o mixto arrojará los datos necesarios y suficientes para el diseño del artefacto,

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FASE 5: EVALUACIÓN. Esta fase es fundamental en tanto se evalúan los procesos y no solamente los productos terminados. El equipo de trabajo colaborativo analizará cada una de las etapas y asumirá una postura crítica para su evaluación. Ningún proyecto es fallido. Siempre existen aprendizajes. Esta fase permite reconocer logros y errores los cuales sirven para optimizar los resultados así como rediseñar los artefactos de ser necesario. FASE 6: DIFUSIÓN La difusión o socialización de resultados es fundamental. La comunidad debe beneficiarse de los logros alcanzados. Asimismo, se debe generar la estructura institucional necesaria para difundir por diversos mecanismos los fundamentos y avances de los proyectos STEM. El conocimiento es universal y solidario. Por tanto, la comunidad inmediata que se beneficia de los resultados no puede ser la única. Es necesario compartir las experiencias y saberes a través de medios como las redes, los micrositios, los periódicos digitales. La comunidad va más allá del colegio o la escuela. La comunidad debe entenderse desde lo glocal (global+local) por tanto, la difusión y comunicación de resultados es fundamental para la construcción de una sociedad científica y humana cada vez más justa y equilibrada.

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