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Actividades para la planificación de proyectos STEM. UPV (1) 2

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Actividades curso STEM
UPV / F. Ricardo Valdez Glez.
Enero / 2023
Actividades para la plani cación de proyectos STEM
A lo largo de los últimos 15 años ha madurado dentro de la corriente del
socioconstructivismo la enseñanza y aprendizaje de las ciencias y las
matemáticas más y mejor conectada con el entorno. Los planes de estudio
2022 de la Nueva Escuela Mexicana (NEM, por sus siglas) se ha apoyado de las
metodologías sociocríticas y los resultados de la cognición situada para
introducir el trabajo por proyectos relacionados con necesidades,
problemática e intereses de los aprendices y de las comunidades de vida.
Este proceso implica la interrelación de contenidos de estudio de las Ciencias
de la naturaleza, la Tecnología, la Ingeniería, y las Matemáticas y, desde e
lampo de la didáctica, se ha traducido en aproximaciones eclécticas que
amalgaman diferentes enfoques y propuestas, incluyendo una amplia
variedad de herramientas tecnológicas, perspectivas pedagógicas y enfoques
metodológicos que se consideran adecuados para los diversos propósitos de
enseñanza asociados a la educación STEM.
Referentes teóricos
Una de las corrientes didáctica dominantes, mejor soportadas por los
resultados de la investigación educativa (Cuoso, 2019; Doménech-Casal et al
2019) es el trabajo por proyectos estudiantiles comunitarios, cientí cos o
tecnológicos (LaCueva, 2016), que se presentan en lo general híbridos, y se
traducen en planes de intervención de aula, grado o escuela en la que se
incluyen características de la metodología ABP para la
enseñanza y aprendizaje en el campo de formación del medio natural y
social.
Curso recupera el trabajo de Hasni –“estado del arte” de la educación STEM de
más de 45 artículos que re ejan lo polisémico y problematizante del término,
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su características y procesos pedagógicos– y resume la metodología didáctica
STEM como el ABP aplicado a la enseñanza de las ciencias, conocido también
como Ciencia Basada en Proyectos (CBP) (Hasni et al 2016), que se presenta
como una metodología con características especí cas que, en orden de
importancia son los siguientes:
a) un problema o pregunta cientí ca auténtica (de relevancia personal,
escolar, familiar o comunitaria)
b) un proceso de indagación cientí ca y/o diseño tecnológico,
c) la demanda de un producto
nal que requiere la aplicación del
conocimiento cientí co y tecnológico en un contexto especí co (social),
d) el trabajo de forma cooperativa, y
e) el uso extensivo de las TICs.
Las alternativa didácticas tienen a compartir los rasgos anteriores y, en el
campo del diseño didáctica, incluyen actividades que integran la
metodología ABP con la construcción de conocimiento cientí co, la selección
de ideas centrales del currículo formal y el desarrollo de estrategias de
indagación cientí ca en un entorno áulico dialógico. El propósito central seria
el de incorporar la innovación educativa para modi car las prácticas de
enseñanza habituales que se centran demasiado en los ambientes de
aprendizaje informativos y unidireccionales y en el énfasis sobre los productos
de la ciencia (hechos, conceptos, leyes, etc.) por sobre las prácticas de la
ciencia, como la modelación, la indagación y la argumentación oral y escrita.
Esta perspectiva didáctica se inscribe dentro de la corriente de enseñanza de
las ciencias de la naturaleza basada en la participación activa del aprendiz
denominada Actividad Cientí ca Escolar (ACE, por sus siglas; Izquierdo, 1999).
La ACE es una propuesta didáctica que se plantea sobre un modelo cognitivo
de ciencia que entiende que la actividad cientí ca que se debe propiciar en la
escuela debe emular la actividad social, discursiva y cognitiva de los
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cientí cos, aunque sus objetivos, métodos y constructos mentales
nales no
sean los mismos (Cuoso, 2016). Así, el énfasis de la ACE es aprender y
compartir los conocimientos, habilidades, valores y actitudes de una forma de
hacer, pensar, hablar y sentir ante situaciones de la vida pertinentes para
estos campos de formación. En la práctica, la ACE pone especial atención (y
tiempo reservado en clase) para:
1. enseñar en contexto, conectando con las experiencias y emociones del
alumno, de forma que le permita reinterpretar fenómenos del mundo
desde el conocimiento cientí co escolar;
2. despertar el interés por asumir roles activos en el mundo, participando en
prácticas cientí cas escolares que lo modelicen y permitan la intervención
intencionada en los fenómenos (observando, experimentando,
argumentando,…) y la toma de decisiones socio-cientí cas de forma
responsable y respetuosas;
3. construir con los aprendices las ideas clave y/o modelos cientí cos
Escolares que les permitan describir, comprender, predecir e interpretar
una gran variedad de fenómenos que, pese a su aparente diversidad, se
explican activando un mismo modelo a un nivel de complejidad
progresiva a lo largo de la trayectoria escolar;
4. adoptar un modelo de evaluación formativa que promueva la
metacognición y la autorregulación respecto a los procesos de
construcción de nuevos conocimientos, donde el aprendiz reconozca su
progreso.
Los proyectos STEM así concebidos consolidan y profundizan la capacidad de
identi car y aplicar tanto los conocimientos clave como las formas de hacer,
pensar, hablar y sentir de la ciencia, la ingeniería y la matemática, con
diversos grados de integración, con el
n de comprender, decidir y/o actuar
ante problemas complejos para construir soluciones creativas e innovadoras,
aprovechando las sinergias colectivas y las TICCAD (Tecnologías de la
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Información, Comunicación, Conocimiento y Aprendizaje Digitales)
disponibles, de forma crítica, re exiva dentro de un marco valor socialmente
aceptado, aunque es frecuente el análisis de valores beligerantes (Trilla, 2006)
en el contexto familiar, escolar y comunitario de las y los aprendices.
Metodología didáctica
Poner en práctica STEM en el aula o la escuela requiere por parte del docente
o del colectivo docente considerar el currículum como una plataforma
exible, a partir del cuál los temas de interés y relevancia (personal, escolar,
familiar o comunitario) pueda ser estudiado y re exionado a partir de los
conocimientos previos, los intereses y dudas de los estudiantes, los resultados
de la indagación en un ámbito con diversas oportunidades para la interacción
con materiales, audiovisuales, objetos virtuales de aprendizaje, donde se
utilizan las TICCAD para diversos propósitos.
Para ello es necesario involucrar a las y los aprendizajes en seleccionar los
temas y problemáticas a estudiar en función de sus motivaciones e intereses
o donde los temas del currículo se atienden de acuerdo a la prioridad que los
propios estudiantes dan a los mismos.
En un contexto como el de México donde existe un currículo centralizado
(programa sintético) y procesos codiseño para la construcción de programas
contextualizados (programa analítico), lo deseable es incluir las temáticas
globales de modo inquisitivo y cargado de las valoraciones sociales propias de
la comunidad para que los temas a tratar respondan al interés del
estudiantado y para ello se hace necesario asegurar la vincularlos de manera
explícita con su realidad y contexto, favoreciendo oportunidades para que se
hagan preguntas, indaguen sus respuestas, diseñen formas de intervención
en las que puedan diseñar y armar prototipos, usar diferentes herramientas
tanto tecnológicas como mecánicas, construir modelos o planear un servicio
comunitario y lo lleven a la práctica, rebasando el trabajo tradicional “de
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gabinete” para acercarse a la experiencia de la intervención social adecuada a
las posibilidades, capacidades y aspectos culturales relevantes.
Estos momentos didácticos se ilustran en la siguiente imagen y se describen
a continuación:
Adaptado propia con base en SEP (2022), Sugerencias metodológicas para el desarrollo de los
proyectos educativos.
Fase 1
Se introduce al tema.
Se usan conocimientos previos sobre el tema a desarrollar para
generar disonancia por las diferentes ideas que puedan surgir y
orientarlas para aprender más.
Se identi ca la problemática general a indagar y el establecimiento
de las preguntas especí cas que orientarán la indagación. Dichos
problemas deben ser sociales vinculados con la comunidad.
Hojas de trabajo 1 y 2
(Ver Anexos)
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Fase 2
Se acuerda para cada pregunta especí ca de la indagación: ¿Qué se
va a hacer ante cada pregunta de indagación?, ¿quién o quiénes lo
realizará(n)?, ¿cómo?, ¿cuándo?, ¿dónde?, ¿para qué?, ¿con qué?
Se lleva a cabo la indagación en el aula, de manera que se contesta
cada una de las preguntas especí cas de la indagación y se genera
una explicación inicial a partir de los datos o información recabada,
considerando:
Observar
Describir
Comparar
Identi car cambios y estabilidad
Hojas de trabajo 3, 4 y 5
(Ver Anexos)
Identi car patrones o regularidades
Explicaciones
Otros aspectos que se consideren necesarios
Los indicadores de una rúbrica orientada a la valoración de las fases 1 y 2 son
los siguientes:
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Fase 3
Se establecen conclusiones relacionadas con la problemática
general. Especí camente:
Se analizan, organizan e interpretan datos.
Se sintetizan ideas.
Se clari can conceptos y explicaciones.
Se elaboran propuestas de acción para resolver el reto (a
problemática general identi cada), en la medida de lo posible.
Se plani can las acciones a realizar contemplando tiempos,
recursos, participantes y consideraciones culturales relevantes.
Se desarrollan los recursos de apoyo para la intervención y se
ejecuta el plan.
En los casos en los que es necesario la elaboración de un
objeto o instrumento tecnológico se sugiere aplicar el Proceso
de (Visión STEM para México, 2019), que consiste en:
Diseño del prototipo
Creación del prototipo
Puesta a prueba del prototipo y su evaluación
Mejora del prototipo, si es el caso
Otros aspectos que se consideren necesarios
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Fase 4
Se desarrolla o implementa la solución al reto
Se presentan los resultados de indagación y del desarrollo del reto
Se re exiona sobre todo lo realizado (evaluación): los planes de
trabajo, las actuaciones personales o grupales, los procedimientos e
instrumentos, los logros, las di cultades y los fracasos.
Los indicadores de una rúbrica orientada a la valoración de las fases 3 y 4 son
los siguientes:
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Bibliografía
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modelizar: una re exión crítica. Conferencia Inaugural. 26 Encuentros de
Didáctica de las CienciasExperimentales. Huelva (Espa.a). Accesible en:
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Dom.nech-Casal, C., Couso, D., P.rez-Torres, M., M.rquez, C. (2018) Propósito,
Contexto yContenido. Notas para el Aprendizaje Basado en Proyectos en
Ciencias. Revista Pátio Ensino Medio, Pro ssional e Tecnológico, 38. 10-13.
Hasni, A., Bousadra, F., Bellet.te, V., Benabdallah, A., Nicole, M. C., Dumais, N.
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Izquierdo, M., Espinet, M., Garc.a, M.P., Pujol, R., Puig, N. (1999). Caracterización
y fundamentación de la ciencia escolar. Enseñanza de Las Ciencias. nº extra,
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Martín-Páez, T., Aguilera, D., Perales-Palacios, F. J., V.íchez-González, J. M.
(2019). What are we talking about when we talk about STEM education? A
review of literature. Science Education, 103(4), 799–822. https://doi.org/10.1002/
sce.21522
Pérez-Torres, Miguel, Couso, Digna, Márquez, Conxita (2019), ¿Cómo diseñar
un buen proyecto STEM? Identi cación de tensiones en la co-construcción de
una rúbrica para su mejora, Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de
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las Ciencias Universidad de Cádiz. APAC-Eureka. ISSN: 1697-011X http://doi.org/
10.25267/Rev_Eureka_ensen_divulg_cienc.2021.v18.i1.1301 http://reuredc.uca.es
Sanmartí, N., Márquez, C. (2017) Aprendizaje de las ciencias basado en
proyectos: del contexto a la acción. Ápice, 1(1), 3. https://doi.org/10.17979/
arec.2017.1.1.2020
SEP (2022), Sugerencias metodológicas para el desarrollo de los proyectos
educativos, México.
Visión STEM para México (2019), consultado en https://talentoaplicado.mx/wpcontent/uploads/2019/02/Visio%C3%ACn-STEM-impresio%C3%ACn.pdf.
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ANEXOS
I.
Rúbrica completa para la evaluación formativa de los productos de la fase
de planeación de proyectos STEM
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II. Hojas de trabajo
Hoja 1 (Fase 1)
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Hoja 2 (Fase 1)
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(Cuoso, 2020)
Hoja 3 (Fase 2)
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(Cuoso, 2020)
Hoja 4 (Fase 2)
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(Jimenez Aleixandre, 2020)
Hoja 5 (Fase 2)
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Formato sugerido de plani cación de proyecto STEM (Fase 3 y 4)
Nombre:
Nivel Educativo:
Primaria (
)
Secundaria Técnica (
)
(
) Telesecundaria
(
) Secundaria General
Grado:
Título del proyecto:
Justificación del Proyecto (relevancia social y académica):
Elementos curriculares
Nivel escolar:
Docente:
Grado:
Campo(s)
formativo(s):
Grupo:
Ejes
articuladores:
Fase:
Turno:
Número de
clases:
Fecha de inicio y
término:
Disciplinas
relacionadas
con el
proyecto:
Especialistas
que pudieran
contribuir en
el proyecto:
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Aprendizajes esperados:
Problemática vertebral del proyecto
Problema del contexto:
Necesidad a atender:
Propósito:
Producto(s) central(es) que deben lograr los estudiantes:
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Fases del Proyecto
Formativo /
Actividades de
aprendizaje
Fase 1
Ejes Metodológicos
Presentación del
proyecto a partir
del problema a
resolver
(sensibilización).
Fase 2
Plan de acción para
resolver el problema
Fase 4
Indagación
Fase 3
Análisis de saberes
previos.
Aplicación de
solución
Socialización y
evaluación.
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Recursos y
materiales
educativos
Estrategia de
evaluación
(Evidencia,
instrumento)
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