El término STEM es el acrónimo de los términos en inglés Science, Technology, Engineering and Mathematics (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas), y el término actual añade a estas disciplinas el arte, STE(A)M.
La codificación, la robótica, las ferias de ciencias y el cálculo avanzado: todas son cosas geniales, pero no son (en sí mismas) realmente STEM. El factor clave que distingue a STEM de sus partes constituyentes es que STEM es la integración entre áreas temáticas.
Entonces, para que un proyecto, programa o lección sea verdaderamente STEM, debe integrar elementos de ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas. Por ejemplo, los estudiantes deben aplicar sus conocimientos de ciencias y matemáticas para diseñar un nuevo producto. O deberían usar la tecnología y las matemáticas para ayudar en su proyecto de investigación científica. Esta integración intencional es el elemento clave que define la educación STEM.
Los estudiantes que participan en programas STEM aprenden a pensar de manera diferente. Aprenden a abordar los problemas de nuevas maneras. Aprenden que el fracaso no solo está bien, sino que es esencial para progresar. Y aprenden que el “mundo real” no está separado en diferentes áreas temáticas.
STEM es un compromiso con las artes liberales y las ciencias, las habilidades de pensamiento crítico y el empoderamiento de los profesores para que se sientan más cómodos usando lo que tienen disponible. De manera crítica, la educación STEM es un cambio mental de entender la enseñanza como la transmisión de una base de conocimiento particular a ver la enseñanza como el acto de equipar a los estudiantes con las herramientas y las habilidades de resolución de problemas para manejar lo que sea que puedan encontrar.
Las lecciones y los principios de STEM equipan a los estudiantes para que puedan adaptarse, resolver problemas y enfrentar desafíos aún desconocidos. Estos rasgos (entre otros) se conocen como “Habilidades del siglo XXI“ y se consideran esenciales para la fuerza laboral del futuro.
En su libro, STEM by Design, Anne Jolly articula varias formas en que la educación STEM cultiva meta habilidades que son valiosas para la vida y para una carrera:
• Las lecciones STEM ayudan a los estudiantes a profundizar en su comprensión de conceptos importantes de ciencias y matemáticas.
• Los estudiantes se convierten en pensadores críticos innovadores y pueden tomar buenas decisiones.
• Los estudiantes entienden cómo abordar y resolver problemas.
• Los estudiantes desarrollan un sentido de ética y conciencia social.
• Los estudiantes desarrollan buenas habilidades de colaboración.
• Los estudiantes se vuelven más alfabetizados tecnológicamente.
• Los estudiantes entienden cómo sus cursos abren la puerta a futuras carreras.
Cuatro razones por las que las artes son importantes STE(A)M:
• Las artes juegan un papel importante en el desarrollo humano, mejorando el crecimiento de las vías cognitivas, emocionales y psicomotoras en el cerebro.
• Las escuelas tienen la obligación de exponer a los niños a las artes lo antes posible y de considerar las artes como un área curricular fundamental, no opcional.
• El aprendizaje de las artes proporciona una experiencia humana de mayor calidad a lo largo de la vida de una persona.
• Las artes evocan emociones, y las emociones mejoran el aprendizaje y aumentan la retención.
Modelos de instrucción STEM
• Los estudiantes son sacados de su salón de clases para recibir instrucción STEM. En este modelo, la instrucción STEM se considera “especial“ o se lleva a cabo durante las excursiones.
• Un instructor de STEM co-enseña con el profesor principal. En este modelo, un especialista en STEM puede rotar a varias aulas o visitarlo desde una organización externa.
• Extraescolares: Estos programas se imparten fuera del horario escolar. Una consideración importante es garantizar que todos los estudiantes tengan el mismo acceso a estas oportunidades.
• Toda la escuela: Considerado como el más ambicioso de todos los modelos, la escuela adopta un enfoque STEM en todos los niveles de grado y áreas de contenido. La integración de STEM impulsa todas las decisiones curriculares.
• Específico para el grado: este modelo está estrechamente relacionado con el modelo de toda la escuela, pero solo un cierto grado adopta un enfoque STEM en todo el plan de estudios.
Un programa STEM no es:
• El programa solo se enfoca en tecnología digital y habilidades informáticas (es decir, codificación).
• El programa solo se enfoca en cursos avanzados de matemáticas y/o ciencias.
• El programa se enfoca solo en robótica o desafíos de ingeniería.
STEM debe estar impulsado por problemas, proyectos y desafíos de ingeniería que estén integrados en el apoyo a las habilidades, procesos y conceptos de ciencia, matemáticas y tecnología. En resumen, todas las áreas temáticas básicas deben integrarse juntas.
Algunas de las habilidades STEM esenciales que querrá desarrollar y / o mejorar:
Resolver problemas: Requiere tanto planificación clara y racional en el abordaje de los problemas como flexibilidad e imaginación para corregir los errores que se encuentre en el camino. El proceso de resolución de un problema cualquiera requiere reflexionar sobre cuestiones multidisciplinares e interdisciplinares.
Creatividad: STEM requiere la capacidad de mirar y proponer soluciones a un problema a través de múltiples enfoques, incluidos los que son altamente creativos o incluso “improbables”. En STEM, los errores y los intentos fallidos son experiencias positivas que ofrecen oportunidades para un aprendizaje más profundo.
Habilidades de investigación: STEM requiere participación activa y práctica para resolver problemas de manera efectiva. Los estudiantes son los impulsores de las soluciones y deben hacer las preguntas, proponer las ideas, generar y probar soluciones y tomar decisiones basadas en datos para comprender cómo refinar las ideas aún más.
Habilidades de matemáticas y ciencias: : Las habilidades en matemáticas y ciencias que está aprendiendo en la escuela son la base de STEM y deben aplicarse en la búsqueda de soluciones. Las matemáticas y las ciencias utilizadas para resolver problemas se conectarán y ampliarán su trabajo de curso, así como también resaltarán las conexiones entre ideas y áreas temáticas.
Pensamiento de diseño de ingeniería: Al resolver problemas STEM, el uso del pensamiento de diseño e ingeniería es vital. En este tipo de pensamiento, debe identificar el problema en cuestión, investigar posibles soluciones, construir prototipos, probar, rediseñar, probar nuevamente e iterar más según sea necesario. Cada paso del proceso lo acerca a la creación de una solución funcional.
Pensamiento crítico: El aprendizaje STEM requiere que analice información, evalúe diseños, reflexione sobre su pensamiento y sus decisiones, no dando por hecho todo lo que se considera consolidado. El pensamiento critico hacia el trabajo de los demás compañeros y compañeras ha de ser constructivo, positivo y respetuoso.
Colaboración: Los grandes desafíos rara vez los resuelven los individuos. Trabajar en problemas STEM también implica aprender a trabajar como una parte productiva de un equipo colaborativo.
La tecnología en la escuela
Gobiernos y especialistas en educación están advirtiendo acerca de la importancia de fomentar el interés de los estudiantes en los grados del área STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics). Las materias STEM son una parte clave en garantizar la competitividad de la economía de un país.
Aunque los graduados de STEM tienen el potencial de ganar sueldos más altos y representa una opción atractiva en principio como opción de futuro, lo cierto es que los empleadores tienen dificultades para reclutar personal calificado STEM. Y junto a nuestra necesidad de una mano de obra calificada STEM es crucial que todos los jóvenes, independientemente de su futura carrera profesional, tengan conocimientos de las áreas STEM y las habilidades que necesitan para ser ciudadanos informados y competentes en una sociedad cada vez más científica y tecnológica.
“La investigación internacional ha demostrado que cada puesto de trabajo de alta tecnología creado, genera adicionalmente 4-5 puestos de trabajo en otros sectores”
Richard Bruton, Ministro irlandés de Empleo , Empresa e Innovación.
Ciertamente las instituciones y las universidades están exigiendo una mayor atención para la enseñanza de materias STEM en las escuelas de primaria y secundarias en la que se cuente con profesores cualificados, buenos materiales didácticos y contenidos y la posibilidad para los alumnos de realizar prácticas enriquecedoras. Pero también hay una cuestión previa que debemos considerar: ¿Cómo animamos a los estudiantes a interesarse por disciplinas STEM? ¿Cómo podemos incitar a elegir carreras STEM en el futuro? La divulgación y la remoción de algunos tópicos pueden ser un factor importante en esa dirección, pero seguramente sea necesarios cambios profundos en cómo se enfoca el aprendizaje en general en nuestro sistema educativo y en las asignaturas de ciencia y tecnología, por ejemplo, hacer uso del aprendizaje informal y disponer de materiales y contenidos educativos basados en TIC y estructurados en secuencias didácticas.
La tecnología, un mediador educativo
Sin embargo, hay voces autorizadas que ya remarcan que la tecnología no es un fin en si misma, solo es una excusa, una excusa perfecta para captar la atención de los adolescentes. La tecnología nos es útil para la enseñanza porque está presente en todo, es flexible, permite acercarse a ella siempre creativamente, es una de las formas utilizables, visible y presente de la ciencia aplicada. En ella confluyen las ciencias, el diseño, la industria,… es la base para experimentar cualquier aprendizaje hoy en día. Conviene no dejarnos deslumbrar por algunas creencias asumidas y una visión demasiado reduccionista de la tecnología:
- La tecnología es mucho más que sus productos
- la tecnología es lo que ha sido siempre desde que el ser humano anda erguido, una herramienta de creación y de conocimiento
- Una de las materializaciones de la tecnología ha devenido en una realidad paralela: ignorarla no parece razonable, negarlo es inútil y abrazarla acríticamente considerándola una nueva religión (1) será, sin duda, suicida.
La tecnología hoy en día es una parte importante de nuestra sociedad y la educación está mirando a ella con interés y con desconfianza al mismo tiempo. Así, encontramos cómo la tecnología tiene detractores furibundos y jaleadores entusiastas. Sin embargo, no podemos dejar de anotar un aspecto que se pasa por alto cuando se habla de tecnología en el ámbito educativo. Incomprensiblemente no se atiende a la tecnología en sentido amplio, a su proceso histórico, a sus formas tangibles (objetos, herramientas, prototipos…), intangibles (conocimiento) y a su papel clave en la configuración de las sociedades, en su avance y en sus retrocesos también. Se otorga a la tecnología un papel destacado centrándose exclusivamente en el producto en si, en su parte más visible, a su manifestación más aparatosa: los productos tecnológicos.
Efectivamente nuestra sociedad ha sido capaz de crear tecnologías extraordinariamente útiles, necesarias, sin las cuales nuestras vidas hoy en día serían difícilmente inimaginables y seguramente poco soportables. En las últimas décadas asistimos así mismo a la proliferación de tecnologías domésticas, de consumo y de ocio que por su diseño, facilidad de uso y asequibilidad se han convertido en el centro de nuestras vidas. Si a ello añadimos que vienen de la mano de propuestas y de modelos de imitación asociadas al poder del diseño y de la mercadotecnia, tenemos que la tecnología ha pasado de ser inicialmente un constructo humano para mejorar nuestras vidas a ser un credo y una forma de vivir.
Y es que tecnología no es sino la aplicación del conocimiento que, a través de la técnica, aportan la experiencia y la ciencia en pos de la gestión óptima de situaciones, la resolución de problemas y de necesidades que los seres humanos tienen. No podemos dejar de recordar que la palabra tecnología viene de la unión de los vocablos griegos téchnē y lôgos, es decir, técnica o destreza por un lado y razonamiento, conocimiento, sentido, por el otro. Esta acepción de la tecnología además de hacer justicia al concepto amplio de tecnología y a desmarcarlo de los usos reduccionistas del mainstream académico, ayuda a apreciar la forma en la que hace posible articular un elemento importante a nivel educativo: la re-integración de aprendizajes dispersos de las distintas materias en un aprendizaje integrado y contextualizado, es decir, interdisciplinar.
Entender la tecnología como trasfondo comprehensivo e integrador del conocimiento aplicado y generado socialmente nos posibilitará desplegar sobre ella aprendizajes significativos y altamente motivadores de prácticamente cualquier área del conocimiento.
(1) Nos referimos a planteamientos didácticos con tecnología creados directamente desde el “escaparate tecnológico” y atentos exclusivamente a las dinámicas de mercado de los big players tecnológicos, a las pautas de consumo y a la inercia de la novedad de los productos tecnológicos que derivan en usos reduccionistas, simplistas y deformadores.
