La metodología STEAM es un modelo educativo que promueve la integración y el desarrollo de las materias científico-técnicas y artísticas en un único marco interdisciplinar (Yackman, 2008).
¿Qué es la metodología STEAM?
La educación STEAM permite una aproximación al proceso de enseñanza-aprendizaje desde un proceso activo impulsado por un juego experimental que promueve la ruptura de barreras entre disciplinas e incluye múltiples posibilidades en la encrucijada arte, ciencia y tecnología. Esta metodología se puede aplicar de varias formas, cómo puede ser en la formación con cursos dirigidos a sanitarios o bien otros muchos sectores.
Desde el punto de vista docente, se puede constatar que el aprendizaje a partir del tinkering o cacharreo permite el acceso a planteamientos complejos de forma intuitiva y dirigidos por el interés personal, porque proporciona encuadres nuevos de relectura de modos de trabajo establecidos, facilitando procesos creativos.
Este modelo reivindica un ámbito de investigación educativa transdisciplinar y transpersonal apoyado en comunidades físicas y virtuales (makerspaces) cuya base principal sea: el acceso abierto al conocimiento (sharing knowledge) orientado a un aprendizaje compartido (sharing learning) y entre iguales (peer-learning). La necesidad de crear makerspaces o espacios físicos y virtuales para la experimentación y la creación, fabricación de objetos con nuevos y viejos materiales (low/high tech). Por ello es fundamental incrementar aquellos recursos y redes de aprendizaje que permitan esbozar recorridos curriculares personalizados basados en los intereses personales, y la curiosidad como guía del conocimiento como queda evidenciado en el paso del STEM to STEAM. (Lourdes Cilleruelo y Augusto Zubiaga 2014)
Objetivo del STEAM
El objetivo de la educación STEAM sería nutrir de recursos humanos creativos al sector de la ciencia y la tecnología, aumentando el interés; y desarrollando en alumnas y alumnos las habilidades del siglo XXI, necesarias para estimular el crecimiento y progreso científico-tecnológico. Esto se concreta a través de una educación que integra ciencias, tecnología, matemáticas, artes e ingeniería (STEAM) de manera interdisciplinar y que vincula los contenidos con las experiencias de vida del alumnado (contextualización), pudiendo fomentar el cumplimiento de los Objetivos planteados en sintonía con los currículos de ciencias (Zamorano Escalona; García Cartagena; Reyes González, 2018)
Concepto de enseñanza aprendizaje STEAM
El proceso de enseñanza aprendizaje de la metodología STEAM toma como base el construccionismo de Seymour Papert (1993).
Concepto de enseñanza
Tomando el construccionismo y el modelo de las 5E’s (engagement, exploration, explanation, expansion and evaluation), la enseñanza se articula en torno a una materia central, presentado un problema del mundo real, que debe ser resuelto por el alumnado.
Para lo cual se entremezcla al problema con las distintas áreas y asignaturas que conforman STEAM y se aproxima al contexto del centro, generándose un programa dividido en tres momentos o etapas esenciales: contextualización, diseño creativo y toque emocional.
A continuación, se detalla cada una de ellas (Zamorano Escalona; García Cartagena; Reyes González, 2018):
a) Contextualización: Etapa introductoria, en la que se prepara al alumnado tanto a nivel intelectual como emocional para la resolución de problemas. En ella se analizan las circunstancias de una situación, evento u hecho, identificando un problema y la necesidad de resolverlo (B. H. Kim & Kim, 2016).
b) Diseño Creativo: Etapa de la resolución de problemas. Considerada la más importante y extensa, siendo el pensamiento divergente, la autonomía, creatividad y colaboración los constituyentes esenciales de su naturaleza. El alumnado desempeña una actitud activa e inquieta, investigadora, diseñadora, creadora y crítica a medida que progresa en la búsqueda de una solución al problema. Se incluye el concepto de ingeniería, que se refiere al diseño tecnológico y la habilidad creativa de resolución de problemas, donde se manifiesta la importancia del uso de las TIC para ello.
c) Toque Emocional: Etapa encargada en preparar emocionalmente al alumnado. En ella el alumnado reflexiona sobre su propio trabajo a través de experiencias que promuevan el interés y las ganas de aprender, junto a la confianza, agradecimiento al equipo, la satisfacción intelectual y el sentido de logro al visualizar su propio Es una etapa donde se reflexiona sobre el proceso del programa, enfatizando la escala de progresos que permiten aumentar la motivación. En ella se presentan y evalúan los progresos y resultados, tanto personales como del grupo. Se trabajan las competencias emocionales como la aceptación de los resultados y la motivación de trabajar, aunque la solución alcanzada no resulte totalmente efectiva en la resolución del problema, dando por hecho que lo más importante no es el resultado final, sino el proceso de trabajo que se recorrió en el programa y lo asimilado durante ese período, pues tanto de los logros como de los errores se aprende de igual modo (Marina, 2013).
Concepto de aprendizaje STEAM
El aprendizaje es entendido como un proceso continuo, variable y particular, que se construye y reconstruye a medida que el alumnado interacciona de manera dinámica con el mundo físico, social y cultural en el que está inmerso.
Para ello es necesario que mediante la construcción de objetos atiendan a la necesidad de solucionar un problema a través de procesos de investigación y diseño, siendo esta interacción y construcción las claves en la creación de aprendizaje y conocimiento.
El aspecto de la motivación es fundamental en estos procesos creativos., desarrollando el interés, la satisfacción intelectual, el sentido de logro, la curiosidad y el asombro, junto a la incorporación de ambientes de aprendizaje de confianza y juego, agradables, significativos, divertidos, atractivos e inmersivos donde se atienda tanto al desarrollo cognitivo como afectivo del alumnado, ambos considerados igualmente importantes. La construcción colaborativa es también un aspecto que se debe tener en consideración, ya que el aprendizaje puede verse enriquecido por la interacción de un individuo con otros, desde la perspectiva de “Think-Pair-Share (Pensar-Comparar-Compartir)”
Rol de alumnado y del profesorado
Respecto del rol del alumnado es de destacar que es un agente activo, crítico, reflexivo y protagónico en su aprendizaje, trabajando individual o colaborativamente con sus pares y otros miembros de la comunidad educativa.
Rol docente, tiene la función de guía. Trabaja presentando el programa de manera atractiva, para lo cual debe conocer las necesidades intelectuales y emocionales del alumnado. Se encarga de guiar las discusiones, retroalimentar los avances del proyecto, apoyar las soluciones que se van construyendo durante el programa y sus actividades. Para ello es necesario que domine los conocimientos y habilidades que pretende enseñar, así como de las competencias cognoscitivas, procedimentales y actitudinales, que le permitan adaptarse a los distintos requerimientos disciplinares de STEAM. Para ello debe mantener actualizada su formación respecto a los últimos avances de la ciencia y la tecnología. Junto con lo anterior, es necesario poseer características propias del liderazgo, capaz de crear ambientes de aprendizaje que estimulen la comunicación, confianza, aceptación, respeto y afecto entre el alumnado. Finalmente, debe mantener vínculos comunicativos y alianzas colaborativas con otros miembros de la comunidad, como sus colegas (formando equipos de trabajo interdisciplinarios), instituciones (ej.: universidades, otros colegios, fundaciones, etc.), familias y administración educativa.
Metodologías utilizadas o sugeridas STEAM
Se presentaron tres metodologías predominantemente, las que, en orden decreciente de frecuencia, corresponden a: Educación a través del diseño, Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP) y Aprendizaje Basado en Problemas (PBL).
Educación a través del diseño:
También llamada metodología de diseño (design process), se basa en la circulación de la experiencia educativa a través de seis pasos que se repiten de manera cíclica un número determinado de veces (Vande Zande et al 2014):
- Definición de problema: Rol docente: la tarea se presenta como un reto necesario de resolver. Rol alumnado: para ello se responde a preguntas: ¿Quién?, ¿Qué?, ¿Cuándo? ¿Dónde?, ¿Por qué? y ¿Cómo?, con el fin de obtener claridad en la definición del problema. La intervención docente depende del nivel con el que se esté trabajando.
- Investigación y estudio: Rol alumnado: recopilan y analizan información a través de entrevistas, artículos, libros, internet, observaciones, juegos de rol, discusiones. En esta etapa, hay que incidir en la importancia del proceso y no del resultado. Pues la primera solución, generalmente, es superficial y no da lugar al mejor resultado. Rol Docente: involucrar al alumnado en el proceso de encuentro del desafío, dividir el trabajo para que no haya sobrecarga, explicar la importancia del proceso y proporcionar los recursos necesarios para su realización.
- Generación de ideas: también denominado Brainstorming o lluvia de ideas. En esta etapa se consideran posibles conceptos, permitiendo que sus ideas fluyan libremente antes de intentar pasar a la solución Esta libre asociación de ideas abre la posibilidad a soluciones innovadoras. Como plantea Wycoff (1991) en el desarrollo del pensamiento creativo, hay “bloqueos” que se deben evitar: (1) creer que solo hay una respuesta correcta; (2) aplicar el pensamiento lógico demasiado pronto en el proceso, lo que cierra posibilidades; (3) ser práctico, lo que provoca juicios sobre lo que funciona y lo que no; (4) temer cometer errores, lo que impide la toma de riesgos positivos; y (5) creer que no se es creativo.
- Elaboración de prototipos: Dentro de cada equipo: se escoge una solución potencial para la cual se hace un modelo como El prototipo, representa un objeto funcional, pero puede no funcionar correctamente, porque su realización requiere de herramientas, materiales y técnicas que no siempre están disponibles.
- Presentación de prototipos: Por equipos: presentan sus soluciones al resto que pueden ser: estudiantes, familias, profesorado, administradores o a un grupo profesional relacionado con el La audiencia o “focus group” dará retroalimentación sobre la eficacia de la solución. La presentación debe ser planificada y elaborada con anticipación.
- Evaluar y revisar: cada grupo evalúa la retroalimentación que les entregó el focus group. Para ello cada estudiante y equipo debe responder estas preguntas: ¿Hemos sido claros en nuestra explicación para que la audiencia entienda nuestra solución? Si es así, ¿toda la retroalimentación fue útil? Si no es así, ¿tenemos que volver a trabajar en un paso anterior? ¿Qué mejorará nuestra idea final? Una vez que estas preguntas sean contestadas, cada estudiante y equipo hace las revisiones para generar una solución final.
De todos los pasos descritos, el único que no se repite es el primero, todos los demás pueden hacerlo hasta que se logren los Objetivos propuestos, respetando los tiempos establecidos para el desarrollo del programa.
Aprendizaje basado en problemas (PBL)
Esta metodología de carácter inductivo, denominada en inglés como Problem-based Learning (PBL), el aprendizaje basado en problemas consiste básicamente en que cada docente actúa como guía de un grupo (normalmente muy reducido) de estudiantes, que se enfrentan a un problema encuadrado en la disciplina sobre la que están trabajando. Lo que confiere un carácter fuertemente innovador es el alumnado tiene que:
- Identificar y seleccionar los materiales didácticos requeridos.
- Establecer la secuencia de aprendizaje.
- Participar en los correspondientes procesos de evaluación.
Debemos, además, resaltar tres hechos:
- La involucración del docente es máxima, dado que desaparece su papel directivo y termina por integrarse como un individuo más en el seno del grupo de trabajo. Como señalan Bejarano y Lirio (2010), su rol como tutor o facilitador (en la actualidad se emplea habitualmente el término coach) es clave para el éxito del proceso de aprendizaje.
- La metodología se focaliza en el alumnado, quien desarrolla un aprendizaje activo de manera individual dentro del grupo. Se trata, por tanto, de un marco formativo autodirigido, en el que se aprende “de” y “con” los demás, tal y como observan Ortiz, Calderón y Travieso (2016).
- Los problemas constituyen el estímulo para el aprendizaje. A través de estos el alumnado desarrolla sus habilidades para la resolución de cuestiones que se presentarán más adelante, en su realidad vital o profesional.
El PBL de Erwin, se introduce en 2017 como estrategia utilizada en las escuelas STEAM, centrándose en una enseñanza de tipo descubrimiento guiado por parte de cada docente, mientras que el alumnado trabajan en grupos en la resolución de preguntas o asuntos generales que provienen de situaciones reales.
Algunos de los conceptos clave involucrados en el PBL son:
- Problemas desafiantes y abiertos (sin una única respuesta).
- Problemas específicos del contexto de los estudiantes.
- Los estudiantes trabajan en pequeños grupos autodirigidos.
- El alumnado identifica un problema clave y trabaja para generar una
- solución.
- El profesorado actúa como facilitador y guía del proceso.
Aprendizaje Basado en Proyectos (POL)
Los orígenes de esta metodología se encuentran en los planteamientos de la denominada Escuela Nueva, surgida a finales del siglo XIX y principios del XX. Su principal representante es John Dewey (1958), quien consideraba al estudiante como sujeto activo y principal del aprendizaje; también concedía especial relevancia a los valores sociales en el aula, dado que ésta se percibía como una comunidad en la que al alumnado para su desempeño en el colectivo.
Dewey planteó dos ideas centrales de la futura metodología POL:
- El aprendizaje se produce cuando el individuo se enfrenta a un problema en el desempeño de sus actividades habituales.
- El conocimiento corresponde a la acumulación del saber que se produce cada vez que se resuelve una problemática.
La enseñanza comienza contextualizando al alumnado dentro de una situación real de la cual se genera una “pregunta guía” sobre la que se construirá el proyecto. Las acciones a desarrollar para ellos son procesos de construcción y transformación de conocimiento, como diseñar, resolver problemas, tomar decisiones o investigar, donde el rol docente ofrece la oportunidad de trabajar de forma relativamente autónoma durante largos períodos en los que actúa mediando a fin de que el trabajo culmine en productos o presentaciones reales (Thomas, 2000).
Este aprendizaje por proyectos o Project-based Learning (POL) comenzó a implementarse en las universidades danesas de Roskilde y Aalborg. Se relacionan seguidamente sus principales características:
- Se persigue el aprendizaje mediante la investigación en grupo, a largo plazo, sobre una cuestión o reto real y complejo, de interés para el profesorado y alumnado.
- La metodología resulta muy efectiva en grupos heterogéneos, con estudiantes con perfiles diferenciados: esto favorece el enfoque multidisciplinar, pero exige el refuerzo de la colaboración entre quienes lo conforman.
- El POL requiere la definición de un diseño de instrucción, así como la asignación de roles en el seno de los grupos.
- En paralelo el alumnado ha de adoptar ciertos compromisos relativos al proyecto:
- Elaboración rigurosa de las preguntas necesarias para abordar su resolución.
- Búsqueda autónoma de recursos.
- Adopción del modo de trabajo.
- Aplicación de la información.
- El proyecto se convierte en un elemento que favorece la reflexión y, en concreto, permite valorar la eficacia de las investigaciones realizadas y el alcance de la superación de las trabas existentes.
- Prepara al estudiante para trabajar en ambientes diversos y globalizados.
- La experiencia del POL suele superar las propias limitaciones del aula y fomentar, por tanto, la motivación del alumnado.
- Esta metodología permite la puesta en práctica de los conocimientos, habilidades y destrezas adquiridos durante la evolución del proyecto.
- También posibilita el entrenamiento de las habilidades comunicativas, asociado a la defensa de la solución obtenida.
