Tecnologías emergentes como recurso pedagógico en la educación STEM

Para Alicia Palacios Ortega[i], Virginia Pascual López[ii] allá Daniel Moreno Mediavilla[iii]

Facultad de educación

Universidad Internacional de La Rioja

Palabras clave: BORDON, educación STEM, tecnologías emergentes, educación científica

En los últimos años, a pesar de que la ciencia y la tecnología están cada vez más presentes en la vida cotidiana, aún es evidente la falta de motivación por el aprendizaje científico (OCDE, 2019). El desafío que este hecho plantea a la enseñanza de las ciencias hace que surjan diversos enfoques pedagógicos que intentan dar respuesta a esta necesidad de cambio. Uno de ellos, el enfoque STEM (acrónimo de ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas) parte de una educación científica inclusiva, donde las diferentes disciplinas se unen para promover un aprendizaje contextualizado. Además, la educación STEM ofrece un aprendizaje activo y competente, ya que permite el aprendizaje de contenidos, al mismo tiempo que permite el desarrollo de habilidades como la observación, la generación de hipótesis, la resolución de problemas tras la interpretación de hechos, la reflexión crítica. y la difusión de conclusiones, todo ello íntimamente relacionado con el trabajo científico, y por tanto con la competencia científica.

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La implementación de este enfoque integrador en el aula es compleja, no solo por la dificultad de diseñar actividades multidisciplinares contextualizadas, sino también por la necesidad de desarrollar dichas actividades de forma similar a como se llevan a cabo en las escuelas. ambientes en estas disciplinas. (Osborne, 2014; Vásquez et al., 2013). Proporcionar este tipo de ambientes de forma física en una escuela es muy difícil, pero son fundamentales, ya que son la base para el aprendizaje de los procesos científicos y, por tanto, permiten el logro de los objetivos educativos y fomentan la reflexión crítica. , imprescindible para lograr el aprendizaje de competencias que persigue este enfoque.

Para ello, las tecnologías emergentes tienen un papel crucial en la enseñanza de las ciencias. No solo porque permiten crear escenarios de aprendizaje de situaciones complejas, sino también porque despiertan el interés y la motivación de los estudiantes, facilitando y enriqueciendo la enseñanza de las ciencias (Oliveira et al., 2019). Y, aunque pueden presentar dificultades de implementación en el aula, no solo por la dotación material, sino también por el uso pedagógico de la misma (Napal y Zudaire, 2019); sus ventajas para el enfoque STEM son numerosas. De hecho, debido al crecimiento exponencial de los recursos educativos disponibles, muchas encuestas se centran en su análisis e incluyen como principales ventajas los siguientes puntos:

“(a) permitir la experimentación con fenómenos naturales y tecnológicos a través de la observación, manipulación, recopilación y análisis de datos; (b) construir modelos científicos y matemáticos e interactuar con representaciones virtuales de entidades abstractas; (c) la argumentación y comunicación de soluciones científicas, matemáticas y tecnológicas, así como la valoración de pruebas y argumentos aportados por terceros; (d) alfabetización digital (…); (e) pensamiento computacional” (López et al., 2020, p. 29).

Algunos de los recursos tecnológicos asociados a la educación STEM son: simulaciones o laboratorios virtuales, espacios creativosrobótica, tecnologías analíticas, realidad virtual, inteligencia artificial e internet de las cosas.

Hoy en día existen multitud de simulaciones o laboratorios virtuales a los que podemos acceder de forma gratuita, y que abarcan una infinidad de contenidos científicos. Si seguimos la definición de De Jong y Van Joolingen (1998), quienes las presentan como aplicaciones interactivas que muestran el desarrollo de un fenómeno, podemos entender el interés de su uso para la enseñanza de las ciencias: no solo posibilitan la enseñanza contextualizada, también muestra una visión diferente de la ciencia, como un proceso y no como una simple acumulación de leyes y teorías (Alabdulhadi & Faisal, 2020). Además, se pueden utilizar tantas veces como se quiera para poder comprender bien el fenómeno, contribuyendo a la atención a la diversidad, a la vez que pueden ser utilizados por un gran número de alumnos a lo largo del tiempo y el espacio que deseen. .

Incluso si el espacios creativos, la robótica, las tecnologías analíticas, la realidad virtual, la inteligencia artificial y el internet de las cosas empiezan a ser una realidad en las aulas, su implementación no está tan extendida como las simulaciones o los laboratorios virtuales. En consecuencia, su oferta es menor, aunque es previsible que siga creciendo exponencialmente en los próximos años si se quieren alcanzar los objetivos propuestos en el informe. Informe Horizon: Edición K-12 (Freeman et al., 2017).

Tanto la realidad aumentada como la realidad virtual posibilitan la comprensión de conceptos abstractos a través de la experiencia en primera persona de determinados fenómenos naturales (Zhang & Wang, 2021), acción imprescindible para el desarrollo de la competencia científica y, por tanto, fundamental para la educación integradora que se ofrece. a través del enfoque STEM. Además, para este enfoque, el pensamiento computacional también es uno de los puntos clave, por lo que la robótica en el aula cobra un significado especial, ya que permite desarrollarla de manera sencilla (Leonard et al., 2016). EL espacios creativosLa inteligencia artificial, así como el Internet de las Cosas, son recursos transversales, que ayudarán a la aplicación de actividades STEM, en el sentido de que permiten la colaboración y fomentan la creatividad, ayudan a la autorregulación del aprendizaje a través de la evaluación del progreso de los estudiantes y la realización de tareas administrativas. tareas (Freeman et al., 2017).

Afortunadamente, el acceso a la tecnología del mundo educativo es mayor, lo que hace que junto con el desarrollo tecnológico, la gama de herramientas tecnológicas educativas que se brindan también sea cada vez mayor. Pero no debemos perder de vista que las tecnologías emergentes por sí solas no producen un aprendizaje significativo, es la forma en que el docente las implementa en el aula lo que determina el éxito de dicho aprendizaje. Por ello, en los próximos años se espera que aumente el número de investigaciones relacionadas con cómo la implementación de estas herramientas que facilitan la educación STEM mejora el aprendizaje de los alumnos y, por tanto, mejora su motivación por las ciencias. En este sentido, en el número 4, volumen 74 de la revista BORDON, se presenta un monográfico sobre STEM y nuevas tecnologías en el que se realiza una aproximación al uso de las tecnologías emergentes en la educación STEM para la mejora de la enseñanza de las ciencias.

(https://recyt.fecyt.es/index.php/BORDON/issue/view/4355).

Referencias bibliográficas:

Alabdulhadi, A. y Faisal, M. (2020). Revisión sistemática de la literatura sobre ITS relacionada con el autoaprendizaje STEM. Educación y Tecnologías de la Información261549-158.

De Jong, T. y Van Joolingen, WR (1998). Aprendizaje a través del descubrimiento científico con simulaciones informáticas de dominios conceptuales. Revista de Investigación Educativa, 68(2), 179–201.

Comisión Europea. (2019). 2º Encuesta a centros escolares: TIC en educación. Análisis comparativo del acceso, uso y actitudes hacia la tecnología en las escuelas europeas.

Freeman, A., Adams, S., Cummins, M., Davis, A. y Hall, C. (2017). Informe Horizon NMC/CoSN: 2017 Edición K-12. El Consorcio de Nuevos Medios.

Leonard, J., Buss A., Gamboa, R., Mitchell, M., Fashola, O., Hubert, T. y Almughyirah, S. (2016). Uso de la robótica y el diseño de juegos para mejorar la autoeficacia de los niños, las actitudes STEM y las habilidades de pensamiento computacional. Revista de Educación Científica y Tecnológica, 25860-876.

López, V., Couso, D. y Simarro, C. (2020) La educación STEM en y para un mundo digital: el papel de las herramientas digitales en el desempeño de las prácticas científicas, ingenieriles y matemáticas. Revista Educación a Distancia, 62(20), 20-29.

Napal, M. y Zudaire, MI (2019) PROVENIR. La educación científica hoy. Sobre la derecha

OCDE (2019), Resultados de PISA 2018 (Volumen I): Lo que los estudiantes saben y pueden hacer. PISA, Publicaciones de la OCDE.

Oliveira, A., Behnagh, R., Ni, L., Mohsinah, AA, Burgess, KJ y Guo, L. (2019). Las tecnologías emergentes como herramientas pedagógicas para la enseñanza y el aprendizaje de las ciencias: una revisión de la literatura. Hum Behav y tecnología emergente, 1149-160.

Osborne, J. (2014). Enseñar prácticas científicas: afrontar el desafío del cambio. Joséurna de formación de profesores de ciencias, 25177–196.

Vásquez, JA, Sneider, C. y Comer, M. (2013). Grados 3-8 STEM Essentials: Integración de ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas. Heinemann

Zhang, W. y Wang, Z. (2021). Teoría y práctica de VR/AR en la educación científica K-12: una revisión sistemática. Durabilidad, 1312646.

Cómo citar esta entrada:

Palacios, Alicia, Pascual, Virginia, Moreno, Daniel. (2023). Tecnologías emergentes como recurso pedagógico en la educación STEM. Aula Magna 2.0 [Blog].

[i] Doctor en Bioquímica por la Universidad Complutense de Madrid (UCM). Actualmente es Directora del Máster en Didáctica de la Física y la Química en Educación Secundaria y Bachillerato de la Universidad Internacional de La Rioja (UNIR). Es miembro del grupo de investigación DIMACE (Didáctica de las Matemáticas y Ciencias Experimentales de la UNIR) Sus principales líneas de investigación se relacionan con el análisis y evaluación de recursos didácticos, entornos en línea, habilidades pedagógicas, diseño e implementación de experimentos científicos.

[ii] Doctora europea en biología vegetal por la Universidad de Málaga (UMA). Actualmente es directora del Máster Universitario en Didáctica de la Biología y Geología en Educación Secundaria y del Bachillerato en la Universidad Internacional de La Rioja (UNIR). Es miembro del grupo de investigación DIMACE (Didáctica de las Matemáticas y Ciencias Experimentales de la UNIR) Sus principales líneas de investigación se relacionan con el análisis y evaluación de recursos didácticos, entornos en línea, habilidades pedagógicas, diseño e implementación de experimentos científicos.

[iii] Doctorado Europeo en Química por la Universidad de Burgos (UBU). Actualmente es coordinador del área didáctica de Matemáticas y Ciencias Experimentales de la Facultad de Educación de la Universidad Internacional de La Rioja (UNIR). Es miembro del grupo de investigación DIMACE (Didáctica de las Matemáticas y Ciencias Experimentales de la UNIR) Sus principales líneas de investigación se relacionan con el análisis y evaluación de recursos didácticos, entornos en línea, habilidades pedagógicas, diseño e implementación de experimentos científicos.