Juan Barrios Arce: De la Educación STEM a la educación STEAM

las nuevas tecnologías al servicio de la educación, y porque vamos de una educación STEM a una educación STEAM

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Juan Barrios Arce, Médico especialista en Informática médica

Surgido en EEUU, la educación STEAM —Science, Technology, Engineering and Mathematics (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas)— es un enfoque pedagógico que apunta a resolución de problemas.

El modelo promueve la independencia de los estudiantes en pos de hacer del aula una comunidad de aprendizaje. Está inspirado en el trabajo colaborativo que caracteriza a las ciencias y la ingeniería.

El modelo STEAM es un modo de aprender basado en resolver problemas, hacer preguntas y buscar respuestas nuevas.

Así, plantea un desafío en cuanto a cómo ofrecer los aprendizajes. No se trata de un listado de recursos o requerimientos tecnológicos.

En general se ha relacionado el modelo con aulas virtuales (y desde Áulica, por ejemplo, no ofrecemos ese servicio), robótica y programación, pero los recursos TIC no agotan el modelo STEAM.

Es, ante todo, la implementación de unas prácticas y estratégicas pedagógicas que se acercan a los modelos de las ciencias y la tecnología.

¿ Qué es el sistema STEM en Educación  ?

El sistema de educación STEM, en concreto es significado del acrónimo de los términos en inglés Science, Technology, Engineering and Mathematics, se refiere a un enfoque científico integrado según el cual los cuatro campos de la Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas forman un todo donde los elementos interactúan y se afectan unos a otros.

El enfoque STEM en educación requiere el uso de métodos innovadores y alternativos de enseñanza y aprendizaje, tales como proyectos, prácticas de laboratorio y herramientas tecnológicas. Al mismo tiempo, la robótica educativa se está convirtiendo en el próximo paso en la educación debido a su carácter innovador y la experiencia práctica que ofrece a los estudiantes haciéndolos más receptivos a los estímulos de aprendizaje.

Según Bill Gates, «No podemos mantener una economía innovadora a menos que tengamos personas bien entrenadas en ciencia, matemáticas e ingeniería». La ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas desempeñan un papel importante en la educación en los países desarrollados y en desarrollo.

Estas materias se enseñan por separado en las escuelas y pueden a veces crear una barrera importante entre el conocimiento en la escuela y la vida real si no se enseñan y son apreciadas apropiadamente por los estudiantes. Además, a algunos estudiantes no les gustan estos temas porque no pueden relacionarse personalmente con ellos. Por lo tanto, es muy importante para la sociedad proporcionar una mejor educación STEM a nuestros estudiantes. Con una mejor educación STEM, podemos proporcionar a los graduados competentes la oportunidad de que puedan compartir sus habilidades y conocimientos en nuestra comunidad.

¿ Cuáles sn los objetivosdeuna educación STEM ?

Como he apuntado antes el sistema STEM está basado en la idea de educar a los estudiantes en cuatro disciplinas – Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas – en un enfoque interdisciplinario y aplicado. En lugar de enseñar las cuatro disciplinas como sujetos separados y discretos, este sistema los integra en un enfoque de aprendizaje unido basado en aplicaciones y situaciones del mundo real.

Los objetivos de la educación STEM, en todos los niveles de la educación, incluyen el desarrollo del interés científico de los estudiantes y su capacidad para resolver problemas auténticos con el objetivo de que el conocimiento de la ciencia se utilice para la comprensión del mundo natural alrededor. Además, los estudiantes podrán utilizar nuevas herramientas tecnológicas y entender cómo la tecnología afecta al mundo que les rodea, para darse cuenta de la importancia de la ingeniería en el mundo real y cómo están vinculados entre sí.

También apunta a mejorar las habilidades de los estudiantes relacionadas con la Matemática, tales como el análisis, la documentación y la resolución de problemas, apoyándolos para hacer frente a situaciones en sus vidas cotidianas. En su marco la educación STEM sirve a los esfuerzos para aumentar el interés de los estudiantes en el estudio de la Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas.

Sin embargo, para el éxito de los programas educativos de STEM se tienen que tener en cuenta ciertos parámetros. Estos incluyen un contenido exigente, un entorno de aprendizaje de investigación, resultados educativos predefinidos, objetivos claros, escenarios educativos innovadores y compromiso y apoyo de la sociedad. Los campos donde se puede ver el uso de las nuevas tecnologías en la educación de nuestros hijos son la Realidad Virtual y sobretodo la Robótica para niños.

Educación STEM y la robótica educativa

Las aplicaciones de robótica educativa pueden convertirse en una herramienta educativa significativa en el enfoque STEM ya que los estudiantes que trabajan con construcciones robóticas están involucrados en situaciones que requieren de ellos el usar y aplicar conocimientos de Matemáticas, Ciencia, Tecnología e Ingeniería y apoyados para desarrollar una base conceptual para la reconstrucción de sus conocimientos.

En lo que a la robótica se refiere desde finales de los años 80 se ha utilizado en casi todos los niveles de la educación como herramienta auxiliar en la enseñanza de varios conceptos de materias como Matemáticas, Ciencias, Ingeniería, Tecnología e Informática y como un sujeto de enseñanza.

Las construcciones robóticas se utilizan en la educación como actividades extracurriculares y como actividades educativas alineadas con los objetivos curriculares que apoyan el desarrollo de las habilidades del siglo XXI como la colaboración, la resolución de problemas, la creatividad, el pensamiento crítico y el pensamiento computacional.

La robótica educativa es una herramienta dinámica y fuertemente prometedora para la educación STEM. Se está ofreciendo a los estudiantes objetos para pensar ayudándoles a darse cuenta de cómo la tecnología funciona en la vida real, ver la programación informática de una manera diferente, para cultivar el pensamiento computacional.

También ofrece a los educadores estrategias y herramientas para gestionar un cambio de enfoques en la educación, desde donde los estudiantes actúan como consumidores, a unos enfoques donde los estudiantes pueden trabajar como constructores. Muchos kits educativos de robótica se usan en todos los niveles educativos como Lego Mindstorms (RCX, NXT, EV3), BoeBot y Arduino.

¿Cómo funciona el sistema STEM a nuestras aulas? Ejemplos de proyectos STEM

El modelo STEAM replica en las aulas los modos en que se desarrolla la ciencia: hace preguntas, examina objetos, rastrea antecedentes, indaga sobre necesidades. Se plantean hipótesis, se conjeturan respuestas y se vuelve a empezar. En las aulas esto significa que los estudiantes aprenden haciendo. El desafío del COVID-19 es un buen ejemplo para la aplicación del modelo STEAM. Antes que preguntar qué es un virus, la educación basada en la indicación complejiza la pregunta: ¿cómo es que un virus animal ataca al ser humano?

Aun cuando las primeras respuestas resulten ideas equivocadas o conceptualmente erróneas, las preguntas los deben desafiar a buscar respuestas y entender que los equívocos se convierten en parte del proceso. La importancia del modelo STEAM está en el tipo de pensamiento que fomenta, (lógico-matemático, crítico, etc.) y en las habilidades para el desenvolvimiento en el mundo de la adultez: trabajo en equipo y asertividad y valoración de las discusiones.

Técnicas innovadoras utilizando STEM

  • Aprendizaje basado en proyectos, esto requiere que los estudiantes apliquen el conocimiento de muchas materias para obtener el producto terminado. Por ejemplo, al compilar un proyecto sobre el ciclo del Agua, los estudiantes no sólo aprenden acerca de la composición y circulación del agua de sus maestros, sino que también usan la tecnología del conocimiento de contenido para buscar la información necesaria. Además los estudiantes también hacen modelos para ilustrar sus ideas.
  • Alentar a los estudiantes a participar en talleres o equipos de Ciencia, Robótica, Minecraft y darles diferentes experimentos que les ayuden a aplicar el conocimiento aprendido en la práctica real. A los estudiantes les encanta aprender con juegos y talleres de educación STEM donde realizar proyectos como por ejemplo la programación.
  • Invitar a los padres de los estudiantes que son científicos, matemáticos y psicólogos e involucrarlos en la organización de actividades en la escuela hacia la educación STEM.
  • Organizar actividades al aire libre donde los estudiantes puedan aplicar sus lecciones en situaciones prácticas.

¿Cómo es de Importante la educación STEM?

El componente clave de STEM y STEAM es la integración. En lugar de enseñar disciplinas en silos de materias independientes, las lecciones están bien englobadas, basadas en proyectos e investigaciones, con un enfoque en el aprendizaje interdisciplinario. STEM y STEAM se alinean con la forma en que trabajamos y resolvemos problemas en nuestra vida diaria. Lo que hace que sea una forma excepcional de instrucción y aprendizaje. Con STEM estamos enseñando habilidades de la forma en que serán usadas en la fuerza de trabajo, y en el mundo real. Rara vez un trabajo requiere sólo un conjunto de habilidades como las matemáticas. Imaginen a un arquitecto, usan la ciencia, las matemáticas, la ingeniería y la tecnología para hacer su trabajo. Las asignaturas no funcionan por sí solas, sino que se entrelazan de forma práctica y sin fisuras permitiendo al arquitecto diseñar edificios complejos.

STEM y STEAM no son nuevos, son simplemente formas de entender y aplicar una forma integrada de aprendizaje que se asemeja a la vida real. En lugar de enseñar las matemáticas como algo separado de la ciencia, pueden ser enseñadas juntas de una manera que muestre cómo el conocimiento de esos dos campos se complementan y apoyan mutuamente.

¿Por qué añadir la A en STEAM?

Con la suma de las artes a STEM para crear STEAM se trata de incorporar el pensamiento creativo y las artes aplicadas en situaciones reales. El arte no se trata sólo de trabajar en un estudio. El arte se trata de descubrir y crear formas ingeniosas de resolver problemas, integrar principios o presentar información. Imagínate un arquitecto, utilizan la ingeniería, las matemáticas, la tecnología, la ciencia y las artes para crear edificios y estructuras impresionantes. Mucha gente siente que añadir la A es innecesario y que la aplicación de la creatividad y las artes es una parte natural de STEM, pero a otros les gusta destacarlo. Para los niños de primaria, en particular, me gusta incluir la A para asegurar que la faceta de aprendizaje no se olvide en nuestras lecciones. Ya sea que prefieras STEM o STEAM los principios y prácticas subyacentes son muy similares, se trata de la integración de los pilares: Ciencia, Tecnología, Ingeniería, Artes y Matemáticas.

¿Cómo mejorará STEM el aprendizaje de los estudiantes?

En pocas palabras, STEM refleja la vida real.

Los trabajos en el mundo real son interdisciplinarios. Necesitamos educar a los niños en cómo los sujetos se integran y trabajan juntos. Necesitan desarrollar diversas habilidades y una pasión por la exploración y el crecimiento. Ya no necesitamos que los niños memoricen hechos al azar. Tenemos muchos datos y hechos disponibles ahora. Cuando tienes un debate con alguien, puedes sacar tu teléfono y en segundos tener todos los datos y hechos. La educación ya no se trata de memorizar hechos. En su lugar, se trata de aprender a pensar críticamente y a evaluar la información. Cómo aplicar el conocimiento, la investigación y las habilidades para resolver problemas. Las habilidades deben ser enseñadas de manera aplicada, como parte de un todo mayor, en lugar del enfoque tradicional de los silos de materias individuales.

STEM abarca las 4 C’s identificadas como clave en la educación del siglo XXI: Creatividad, Colaboración, Pensamiento Crítico y Comunicación.

Lo más importante, al incorporar principios basados en la investigación y un marco altamente adaptable para satisfacer las necesidades de los estudiantes, STEM ayuda a fomentar el amor por el aprendizaje. Y el regalo más importante que una educación debe dar a un estudiante es el amor por el aprendizaje.

¿Cuáles son algunos de los problemas de la educación STEM?

Una de las mayores preocupaciones que se escuchan de la gente sobre la educación STEM es la falta de recursos. La financiación de la tecnología más reciente, la formación en el uso de la nueva tecnología, además del conocimiento de cómo utilizarla eficazmente como herramienta de aprendizaje, son áreas en las que los profesores tienen dificultades.

Otra área en la que muchos profesores luchan es con un sistema que se centra en la evaluación y las calificaciones en lugar de un programa que fomente la innovación, la creatividad, las habilidades de pensamiento crítico y las habilidades de resolución de problemas. Estos logros no son algo que pueda ser fácilmente encajonado y evaluado.

Lamentablemente, otra cosa que se escucha también mucho es que algunos profesores simplemente no están interesados en aprender cómo enseñar STEM y STEAM. Prefieren quedarse en lo de siempre. Manteniendo cada uno de los temas y asignaturas aisladas en sus propias lecciones.

¿Cómo hacer que tus hijos se interesen por el STEM?

STEM se alinea tanto con la forma en que las mentes de los niños aprenden y trabajan desde una edad muy temprana. La mejor manera de fomentar el amor por STEM es alentar la curiosidad. Desde una edad temprana, anime a los niños a preguntar, a explorar y a jugar. Encuentren sus pasiones y ayúdenlos a perseguir esas pasiones. Aunque cambie de semana en semana, es perfectamente normal, especialmente para los niños más pequeños. Anímalos. Te sorprenderá hasta dónde pueden llegar tus hijos cuando se apasionen por el aprendizaje.

Desde el preescolar hasta la escuela primaria, pasando por la secundaria, la educación STEM y STEAM ayudará a los niños a convertirse en adultos innovadores con un pensamiento crítico excepcional y habilidades para resolver problemas. Habilidades que nuestras futuras generaciones necesitarán en nuestro mundo cada vez más impulsado por la tecnología.


Publicado originalmente en Big Health Data

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