Objetivos de la educación STEM. Revisión sistemática

Abstract

Se muestran algunos resultados de una revisión sistemática sobre educación STEM, en particular los relacionados con los objetivos que se persiguen con este enfoque educativo. Los resultados muestran objetivos de naturalezas política y educativa (esta última desde una perspectiva social y académica). Concluimos posicionándonos al respecto, en la búsqueda de un marco teórico para la educación STEM.

Full text

1939
APORTACIONES DE LA EDUCACIÓN CIENTÍFICA PARA UN MUNDO SOSTENIBLE
ACTAS ELECTRÓNICAS DEL XI CONGRESO INTERNACIONAL EN INVESTIGACIÓN EN DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS 2021
Objetivos de la educación STEM. Revisión sistemática
David Aguilera, José Luis Lupiáñez Gómez, Javier Perales-Palacios, José Miguel Vílchez-González
Universidad de Granada
RESUMEN: Se muestran algunos resultados de una revisión sistemática sobre educación STEM,
en particular los relacionados con los objetivos que se persiguen con este enfoque educativo. Los
resultados muestran objetivos de naturalezas política y educativa (esta última desde una perspectiva
social y académica). Concluimos posicionándonos al respecto, en la búsqueda de un marco teórico
para la educación STEM.
PALABRAS CLAVE: educación STEM; objetivos; alfabetización STEM.
OBJETIVOS: Identicar los objetivos propuestos para la educación STEM y mostrar nuestra
posición al respecto.
INTRODUCCIÓN
En el ámbito educativo existen estudios que concluyen que no existe un criterio consolidado a
la hora de referirse a la educación STEM (Martín-Páez et al., 2019), ni una concepción común de
STEM, al menos en el ámbito universitario (Breiner et al., 2012). Es por ello por lo que nos animamos
a llevar a cabo una revisión de la literatura para:
1. Caracterizar los modelos sobre educación STEM propuestos desde la investigación educativa,
centrándonos principalmente en: a) ¿Qué denición de educación STEM se adopta?; b) ¿cuál
es el objetivo (u objetivos) propuesto para este enfoque educativo?; c) ¿a qué etapas educativas
se dirige?; d) ¿qué grado de integración de la disciplinas se propone?; y e) ¿qué metodologías
didácticas se le asocian?
2. Aportar un marco teórico para la educación STEM, sustentado y consensuado con aquellos
elementos comunes de los marcos de referencia analizados.
En trabajos previos se han presentado las conclusiones sobre la denición de educación STEM,
considerándola un enfoque educativo que integra conocimientos y/o habilidades de varias disciplinas
implicadas en el acrónimo, orientado a la resolución de problemas y contextualizado en situaciones
con diferentes niveles de autenticidad (Aguilera et al., 2021). En esta comunicación nos centramos
en sus objetivos.

1940
ACTAS ELECTRÓNICAS DEL XI CONGRESO INTERNACIONAL EN INVESTIGACIÓN EN DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS 2021
APORTACIONES DE LA EDUCACIÓN CIENTÍFICA PARA UN MUNDO SOSTENIBLE
METODOLOGÍA
La revisión sistemática sigue las directrices de la Declaración PRISMA (Moher et al., 2009). La
búsqueda se realizó la primera quincena de enero de 2020 en las colecciones Social Sciences Citation
Index, Arts & Humanities Citation Index y Emerging Sources Citation Index de la Web of Science
(WOS), y las categorías «Social Sciences» y «Arts and Humanities» de Scopus. El periodo revisado
fue 1990-2019, y las claves de búsqueda incluyeron las palabras y operadores booleanos: «model OR
models OR framework», unidas por el operador «AND» a las palabras clave «STEM OR STEAM».
Se identicaron así 269 trabajos. Tras aplicar los criterios de inclusión y eliminar las duplicidades
entre las bases de datos (cribado), solo seis de ellos satisfacían todos los criterios y por tanto fueron
incluidos en la revisión sistemática.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Los seis modelos de educación STEM analizados establecen una amplia gama de objetivos para
este enfoque educativo, de naturaleza política y/o educativa y, a su vez, dentro de esta última con
perspectivas diferentes (Tabla 1).
Tabla 1. Objetivos expuestos en los marcos analizados
Naturaleza Objetivos
Política • Incrementar la competitividad económica y cientíco-tecnológica (Chu et al., 2019; Kelley y Knowles,
2016).
Educativa
Perspectiva
social
• Desarrollar estudiantes capaces de participar críticamente en un mundo altamente tecnológico y
globalizado (Chu et al., 2019; Kim, 2016; Quigley et al., 2017).
• Introducir en las escuelas las habilidades y los conocimientos que son cada vez más importantes para las
condiciones laborales actuales (Basham et al., 2010; Quigley et al., 2017).
Perspectiva
académica
• Despertar interés hacia estas disciplinas (Chu et al., 2019).
• Comprender y aplicar de manera integrada la Ciencia, la Tecnología, la Ingeniería y las Matemáticas
(Tsai et al., 2018).
• Mejorar el rendimiento de los estudiantes en Ciencias, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas (Basham et
al., 2010)
Respecto a los objetivos políticos, dos de los modelos analizados señalan el incremento de la
competitividad económica de los países. En cuanto a los enmarcados en el ámbito educativo, se
ha distinguido entre aquellos con una perspectiva social y los de carácter académico. La mayoría
de los modelos analizados inciden en objetivos de la educación STEM orientados a la adecuación
del currículum a las condiciones laborales y a las características de la sociedad actual, así como
los centrados en desarrollar estudiantes capaces de participar críticamente en un mundo altamente
tecnológico y globalizado. Estas metas son las únicas que alcanzan cierto grado de consenso entre los
modelos analizados.
Finalmente, es interesante señalar que el modelo propuesto por Chu et al. (2019) es el único que
contempla simultáneamente objetivos de naturaleza política y educativa para la educación STEM.
Quizá se trate de una respuesta a una paulatina claricación de las intenciones que persigue este
enfoque educativo, pues es el de más reciente publicación.

1941
APORTACIONES DE LA EDUCACIÓN CIENTÍFICA PARA UN MUNDO SOSTENIBLE
ACTAS ELECTRÓNICAS DEL XI CONGRESO INTERNACIONAL EN INVESTIGACIÓN EN DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS 2021
UN MARCO TEÓRICO PARA EDUCACIÓN STEM: OBJETIVOS
A partir de la revisión efectuada podemos otorgar a la educación STEM una doble nalidad:
política y educativa. En cuanto a los nes educativos, guardan relación con las implicaciones de la
alfabetización STEM (Tabla 2).
Tabla 2. Relación de las implicaciones de la alfabetización STEM con los objetivos expuestos
Implicaciones de la alfabetización STEM (Bybee, 2010) Objetivos para la educación STEM
(de acuerdo a los marcos analizados)
• Involucrarse en temas relacionados con Ciencia, Tecnología,
Ingeniería y Matemáticas como ciudadanos comprometidos,
activos y críticos.
• Desarrollar estudiantes capaces de participar críticamente en
un mundo altamente tecnológico y globalizado (Chu et al.,
2019; Kim, 2016; Quigley et al., 2017).
• Reconocer cómo las disciplinas STEM dan forma a nuestro
mundo material, intelectual y cultural.
• Introducir en las escuelas las habilidades y los conocimientos
que son cada vez más importantes para las necesidades
sociales actuales (Basham et al., 2010; Quigley et al., 2017).
• Despertar interés hacia estas disciplinas (Chu et al., 2019).
• Gestionar el conocimiento cientíco, tecnológico, de
ingeniería y matemático para identicar problemas.
• Adquirir nuevos conocimientos, fruto de la integración, y
aplicarlos a la resolución de problemas.
• Comprender los rasgos característicos de la Ciencia, la
Tecnología, la Ingeniería y las Matemáticas.
• Comprender y aplicar de manera integrada la Ciencia, la
Tecnología, la Ingeniería y las Matemáticas (Tsai et al., 2018).
• Mejorar el rendimiento de los estudiantes en Ciencias,
Tecnología, Ingeniería y Matemáticas (Basham et al., 2010).
Vistas estas relaciones, podemos concluir con la síntesis de los objetivos de la educación STEM
en: (1) desarrollar la alfabetización STEM del alumnado; y (2) promover actitudes positivas hacia las
disciplinas implicadas. La Figura 2 muestra la relación entre ellos.
Fig. 2. Objetivos para la educación STEM, y sus repercusiones. Elaboración propia.

1942
ACTAS ELECTRÓNICAS DEL XI CONGRESO INTERNACIONAL EN INVESTIGACIÓN EN DIDÁCTICA DE LAS CIENCIAS 2021
APORTACIONES DE LA EDUCACIÓN CIENTÍFICA PARA UN MUNDO SOSTENIBLE
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Aguilera, D., Lupiáñez Gómez, J.L., Perales Palacios, J., y Vílchez González, J.M. (2021). ¿Qué es la Educación
STEM? Denición basada en la revisión de la literatura. Actas de los 29 Encuentros de Didáctica de las
Ciencias Experimentales. Universidad de Córdoba y APICE.
Bybee, R.W. (2010). Advancing STEM education: A 2020 vision. Technology and engineering teacher, 70(1),
30-35.
Basham, J. D., Israel, M., & Maynard, K. (2010). An ecological model of STEM education: Operationalizing
STEM for all. Journal of Special Education Technology, 25(3), 9-19.
Breiner, J.M., Harkness, S.S., Johnson, C.C., y Koehler, C.M. (2012). What is STEM? A discussion about
conceptions of STEM in education and partnerships. School Science and Mathematics, 112(1), 3-11.
Chu, H.E., Martin, S.N., y Park, J. (2019). A theoretical framework for developing an intercultural STEAM
program for Australian and Korean students to enhance science teaching and learning. International Journal
of Science and Mathematics Education, 17(7), 1251-1266.
Kelley, T.R., y Knowles, J.G. (2016). A conceptual framework for integrated STEM education. International
Journal of STEM Education, 3(1), 1-11.
Kim, P.W. (2016). The Wheel Model of STEAM Education Based on Traditional Korean Scientic Contents.
Eurasia Journal of Mathematics, Science & Technology Education, 12(9), 2353-2371.
Martín-Páez, T., Aguilera, D., Perales-Palacios, F.J., y Vílchez-González, J.M. (2019). What are we talking
about when we talk about STEM education? A review of literatura. Science Education, 103(4), 799-822.
Moher, D., Liberati, A., Tetzlaff, J., Altman, D.G., y PRISMA Group (2009). Preferred reporting items for
systematic reviews and meta-analyses: the PRISMA statement. Annals of internal medicine, 151(4), 264-
269.
Quigley, C.F., Herro, D., & Jamil, F.M. (2017). Developing a conceptual model of STEAM teaching practices.
School Science and Mathematics, 117(1-2), 1-12.
Tsai, H.Y., Chung, C.C., & Lou, S.J. (2017). Construction and development of istem learning model. Eurasia
Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 14(1), 15-32.