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, fi fi fl Página 1 de 22 Actividades curso STEM UPV / F. Ricardo Valdez Glez. Enero / 2023 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 fi fi fi fi fi fi fi fi fi fi fi Página 2 de 22 Actividades curso STEM UPV / F. Ricardo Valdez Glez. Enero / 2023 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 fi fi fi fi fi fi fi fi Página 3 de 22 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 fl Página 4 de 22 fl fl Actividades curso STEM UPV / F. Ricardo Valdez Glez. Enero / 2023 Actividades curso STEM UPV / F. Ricardo Valdez Glez. Enero / 2023 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) fi fi Página 5 de 22 Actividades curso STEM UPV / F. Ricardo Valdez Glez. Enero / 2023 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: fi fi fi fi Página 6 de 22 Actividades curso STEM UPV / F. Ricardo Valdez Glez. Enero / 2023 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 fi fi fi fi Página 7 de 22 Actividades curso STEM UPV / F. Ricardo Valdez Glez. Enero / 2023 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: fi fl Página 8 de 22 Actividades curso STEM UPV / F. Ricardo Valdez Glez. Enero / 2023 Página 9 de 22 Actividades curso STEM UPV / F. Ricardo Valdez Glez. Enero / 2023 Bibliografía Couso, D. (2014). De la moda de “aprender indagando” a la indagación para modelizar: una re exión crítica. Conferencia Inaugural. 26 Encuentros de Didáctica de las CienciasExperimentales. Huelva (Espa.a). Accesible en: http: //uhu.es/26 edce/a c tas/docs/conferen cias/pdf/ 26ENCUENTRO_DCEConferenciaPlenariaInaugural.pdf 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. (2016) Trends in research on project-based science and technology teaching and learning at K–12 levels: a systematic review. Studies in Science Education, 52(2), 199–231. https://doi.org/10.1080/03057267.2016.1226573 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, 79-91. 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 fi fi fl Página 10 de 22 Actividades curso STEM UPV / F. Ricardo Valdez Glez. Enero / 2023 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. Página 11 de 22 Actividades curso STEM UPV / F. Ricardo Valdez Glez. Enero / 2023 ANEXOS I. Rúbrica completa para la evaluación formativa de los productos de la fase de planeación de proyectos STEM Página 12 de 22 Actividades curso STEM UPV / F. Ricardo Valdez Glez. Enero / 2023 Página 13 de 22 Actividades curso STEM UPV / F. Ricardo Valdez Glez. Enero / 2023 Página 14 de 22 Actividades curso STEM UPV / F. Ricardo Valdez Glez. Enero / 2023 II. Hojas de trabajo Hoja 1 (Fase 1) Página 15 de 22 Actividades curso STEM UPV / F. Ricardo Valdez Glez. Enero / 2023 Hoja 2 (Fase 1) Página 16 de 22 Actividades curso STEM UPV / F. Ricardo Valdez Glez. Enero / 2023 (Cuoso, 2020) Hoja 3 (Fase 2) Página 17 de 22 Actividades curso STEM UPV / F. Ricardo Valdez Glez. Enero / 2023 (Cuoso, 2020) Hoja 4 (Fase 2) Página 18 de 22 Actividades curso STEM UPV / F. Ricardo Valdez Glez. Enero / 2023 (Jimenez Aleixandre, 2020) Hoja 5 (Fase 2) Página 19 de 22 Actividades curso STEM UPV / F. Ricardo Valdez Glez. Enero / 2023 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: fi Página 20 de 22 Actividades curso STEM UPV / F. Ricardo Valdez Glez. Enero / 2023 Aprendizajes esperados: Problemática vertebral del proyecto Problema del contexto: Necesidad a atender: Propósito: Producto(s) central(es) que deben lograr los estudiantes: Página 21 de 22 Actividades curso STEM UPV / F. Ricardo Valdez Glez. Enero / 2023 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. Página 22 de 22 Recursos y materiales educativos Estrategia de evaluación (Evidencia, instrumento)
