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David Aguilera[1], Universidad de Granada (España) |
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José Miguel Vílchez-González, Universidad de Granada (España) |
Resumen
Desde el origen del emergente enfoque educativo
STEAM hasta la actualidad han surgido diversas perspectivas que conllevan la
adopción de distintas vías para implementar una intervención educativa. Este
hecho parece estar conduciendo a una peligrosa polisemia que no facilita la
labor docente e incluso podría restar potencial a su intención inicial: mostrar
los vínculos entre las disciplinas y favorecer el gusto por su aprendizaje. Este
estudio persigue dos objetivos: (1) dilucidar la conceptualización que realizan
los autores sobre la educación STEAM; y (2) analizar aquellas
intervenciones educativas que integran las cinco disciplinas del acrónimo. Para arrojar luz al
asunto se ha realizado una revisión sistemática de la literatura publicada
durante el periodo 2015-2020 e indexada en Web of Science. Tras aplicar los criterios de inclusión, fueron
seleccionados 20 artículos. Los principales resultados apuntan que: (1) la
calidad de la fundamentación teórica de los trabajos determina la calidad de la
“intervención STEAM” desarrollada; (2) no existe consenso en cuanto a los
significados otorgados a la “A” de STEAM; y (3) el modo de integración
disciplinar preferente es a partir de un contexto concreto, siendo los de
carácter histórico o cultural los más utilizados. Se finaliza apuntando la conveniencia
de continuar esta línea de trabajo hasta consensuar un marco teórico para la
educación STEAM que dirija el diseño de propuestas educativas, así como la
necesidad de evaluar su eficacia en las aulas.
Abstract
From the origin of emerging STEAM educational approach to present,
various perspectives have emerged that entail the adoption of different ways to
implement an educational intervention. This fact seems to be leading to a
dangerous polysemy that does not facilitate the teaching task and could even
reduce the potential of its initial intention: to show the links between
disciplines and favor a taste for learning. This
study pursues two objectives: (1) to elucidate the authors' conceptualization
of STEAM education; and (2) analyze those educational
interventions that integrate five disciplines of the acronym. To shed light on
the matter, a systematic review of the literature published during the
2015-2020 period and indexed in Web of Science has been carried out. After
applying the inclusion criteria, 20 articles were selected. The main results
point out that: (1) the quality of theoretical foundation determines the
quality of the "STEAM intervention" developed; (2) there is no
consensus regarding the meanings given to the “A” of STEAM; and (3) the
preferred mode of disciplinary integration is based on a specific context, with
those of a historical or cultural nature being the most used. It ends by
pointing out the convenience of continuing this line of work until a consensus
is reached on a theoretical framework for STEAM education that guides the
design of educational proposals, as well as the need to evaluate their
effectiveness in the classroom.
Palabras
clave / Keywords
Revisión sistemática, educación STEAM, educación STEM, enseñanza de las ciencias,
enseñanza de las matemáticas, enseñanza de la tecnología, enseñanza de la
ingeniería, enseñanza de las artes.
Systematic review, STEAM education, STEM
education, science education, mathematics education, technology education, engineering
education, arts education.
1. Introducción
El término STEM (acrónimo en inglés de
Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas) surge en EEUU
a principios de la década de los 90 del siglo pasado como un movimiento
político, con escaso éxito hasta su transposición social y, seguidamente,
educativa (Friedman, 2005). Así, la educación STEM emerge para proveer a las
futuras generaciones de una formación actualizada a las demandas sociales del
siglo XXI (Caprile et al., 2015) e incentivar el
estudio de carreras universitarias STEM (Chiu & Duit, 2011).
Sin embargo, a pesar de reconocer el valor de
la educación STEM, algunos autores remarcan que la ciudadanía necesita algo más
que una notable capacitación científico-tecnológica. En este sentido, Land (2013) afirma que los recién graduados en disciplinas
STEM no tienen espíritu innovador ni, por tanto, el impulso necesario para el
progreso. En un intento de paliar esta aparente deficiencia, y como una
evolución de la educación STEM, Land (2013) y Maeda
(2013) destacan que integrar las artes (A) permitiría: (1) aunar el pensamiento
convergente (característico de las disciplinas STEM) y divergente (habitual en
las disciplinas artísticas y humanísticas) en la resolución de problemas
reales; (2) la creación de significado personal; y (3) la automotivación.
En este momento conviven, pues, dos
perspectivas diferentes. Por una parte, aquella que ha apostado por la
educación STEM y la ha llevado a la vanguardia en Estados Unidos y Europa (Kuenzi, 2008); y por otra, aquella que defiende la
inclusión de las artes, siendo referencia en este enfoque el sistema educativo
de Corea del Sur (Yakman & Lee, 2012). No
obstante, la investigación educativa en ambas líneas ha manifestado
deficiencias en la conceptualización de estos modelos educativos, difusa en el
caso de la educación STEM (Martín-Páez et al., 2019) y escasa para la educación
STEAM (Miller & Knezek, 2013).
Respecto a la educación STEAM, autores como
Park et al. (2012) han indicado que las bases legislativas no son suficientes
para ponerla en práctica de forma eficaz, a pesar de su rápida difusión en
Corea del Sur. Algunas investigaciones han resaltado la escasa formación en
educación STEAM de los maestros y sus dificultades para implementarla en el
aula (Shin & Han, 2011). A la luz de esta
problemática, Zamorano et al. (2018) han realizado una revisión sistemática del
periodo 2011-2017 con la intención de proporcionar unas directrices básicas
para diseñar e implementar actividades basadas en la educación STEAM. Su
estudio se centró en el objetivo de la educación STEAM, en las nociones de
enseñanza y aprendizaje, en el rol ocupado por los estudiantes y los docentes,
y en los métodos y recursos didácticos empleados.
Ante el estado de la cuestión consideramos
oportuna una revisión con el objetivo de dilucidar la conceptualización de la
educación STEAM, centrada en las siguientes preguntas de investigación:
· ¿Qué significado otorgan los autores a la educación STEAM?
· ¿A qué alude la “A” de STEAM en las intervenciones analizadas?
Complementariamente, nos planteamos un segundo
objetivo con el que pretendemos analizar aquellas intervenciones que integran
las cinco disciplinas, incidiendo en cómo son integradas y los beneficios para
el alumnado. Las cuestiones a responder son:
· ¿Cómo se integran las disciplinas STEAM?
· ¿Qué disciplina predomina en cada intervención educativa?
· ¿Qué beneficios de la educación STEAM se destacan?
1.1. Educación STEAM: definición y características
Atendiendo a revisiones precedentes, como la realizada
por Zamorano et al. (2018), podemos definir tres objetivos para la educación
STEAM: (1) dotar de creatividad al sector científico-tecnológico; (2)
desarrollar habilidades requeridas en el siglo XXI; y (3) aumentar el interés
por las disciplinas STEM (KOFAC, 2017). Este último podría concretarse
centrando la educación STEAM en la mejora de la autoeficacia del alumnado, su
confianza y su motivación hacia el aprendizaje de las disciplinas STEM, en
lugar de centrarla en la adquisición de conceptos científicos, tecnológicos o
matemáticos (Baek et al., 2011). Además de los
anteriores, el objetivo final de la educación STEAM debería ser facilitar la
conexión entre aquello estudiado en la escuela con la vida cotidiana (KOFAC,
2017; Park et al., 2012).
Estos objetivos han
sido interpretados desde perspectivas diferentes, dando lugar a distintos
modelos de educación STEAM:
· Uno de ellos, propuesto por Yakman (2008) y desarrollado en Yakman & Lee (2012), entiende este modelo educativo como la interpretación de la ciencia y la tecnología a través de la ingeniería y las artes (en general, las humanidades), todo basado en elementos matemáticos. Asimismo, enfatiza la dimensión afectiva del alumnado y la necesidad de no centrar la enseñanza en el conocimiento disciplinar, sino en enseñar a los estudiantes a interpretar los problemas que encontrarán en su vida cotidiana (Yakman & Lee, 2012).
· Desde otra perspectiva, menos jerárquica que la anterior, Zamorano et al. (2018) entienden el modelo STEAM como aquel que: (1) integra las ciencias, la tecnología, la ingeniería, las artes y las matemáticas de manera interdisciplinar; y (2) vincula los contenidos abordados con las experiencias vitales del alumnado.
· El tercer modelo es el formulado por Quigley et al. (2017). Este enfoque, al igual que el descrito por Yakman & Lee (2012) entiende por “A” tanto a las artes como el resto de humanidades; sin embargo, el proceso de enseñanza-aprendizaje se concibe como transdisciplinar. Por tanto, en este enfoque el primer plano lo ocupa el problema (real o ficticio pero posible, ambientado en contextos reales), de forma que los estudiantes exploren las áreas de conocimiento implicadas en el mismo y puedan conectarlas a través de su resolución (Herro & Quigley, 2017).
En definitiva, la educación STEAM se caracteriza
por: (1) usar el aprendizaje basado en problemas; (2) emplear elementos
tecnológicos; (3) permitir múltiples soluciones a un problema; (4) integrar
ciencia, tecnología, ingeniería, artes/humanidades y matemáticas; (5) emplear
el trabajo colaborativo (Herro & Quigley, 2017); (6) otorgar al alumnado un rol activo,
crítico y reflexivo; y (7) recomendar al docente un rol de orientador, que
conoce las necesidades intelectuales y afectivas de sus estudiantes (Zamorano
et al., 2018).
2.
Metodología
Se ha realizado una
revisión de la literatura de carácter cualitativo e intencional (Randolph,
2009). La base de datos en la que se efectuó la búsqueda fue Web of Science (WOS) de Clarivate Analytics. Se asume
esta condición como la limitación de este estudio, al no contemplar otras bases
de datos. El proceso se estructuró en cuatro fases (Bennett et al., 2005): (1)
Clarificación y planteamiento del problema; (2) Búsqueda, cribado y selección;
(3) Análisis e interpretación; y (4) Redacción y síntesis.
La clave de
búsqueda utilizada fue: TS=(STEAM) AND SU=(Education & Educational Research), restringida al periodo 2015-2020. Los criterios
de inclusión para seleccionar los trabajos fueron: (a) que fuera artículo de
revista; (b) publicado en revista con índice de impacto Journal
Citation Reports (JCR); (c)
que especificara palabras clave; (d) que presentara una intervención educativa
STEAM; y (e) que evidenciara implicaciones educativas. En cuanto al protocolo
de revisión, se diseñó a partir de las preguntas de investigación planteadas,
que permiten definir las unidades de análisis y los procedimientos a seguir
para recoger los datos de los trabajos seleccionados.
La búsqueda se
realizó en diciembre de 2020. La aplicación de la clave de búsqueda en la
colección principal de WOS arrojó un total de 441 trabajos. El cribado de estos
resultados consistió en la aplicación, de forma consecutiva, de los criterios
de inclusión “a”, “b”, “c” y “d” a partir de la lectura del título, resumen y
palabras clave. Tras esta labor la cantidad de trabajos a analizar se redujo a 30.
Posteriormente, la valoración de su idoneidad para su inclusión definitiva se
realizó mediante la lectura completa y la aplicación del criterio de inclusión
“e”. La muestra final se redujo, de este modo, a 20 artículos (Tabla 1).
2.1. Codificación y análisis de datos
La codificación de
los datos, desarrollada conjuntamente por los autores, se centró en los
siguientes aspectos: (1) características del estudio (año de publicación, país
y etapa educativa); (2) definición de educación STEAM; (3) disciplinas y
contenidos STEAM abordados; (4) modo en el que se integran las disciplinas; y
(5) beneficios de la educación STEAM. Solo se codificó la información mostrada
de forma explícita en los artículos, de modo que en los casos en los que no
aparecían los datos objeto de análisis se codificó como «no especifica». No
obstante, para el caso de las disciplinas STEAM sí se realizaron algunas
inferencias por nuestra parte. Así, cuando no se identificaban las disciplinas
se atendió a sus ramas de conocimientos o, en su defecto, a la descripción de
contenidos, procedimientos y habilidades propios de cada disciplina. Asimismo,
en aquellos casos en los que no se pudo identificar información suficiente para
determinar la aparición de una disciplina, entendimos que solo se trabajaron
aquellas disciplinas STEAM explicitadas.
La información
recogida fue exportada a Microsoft Excel 2013, donde se codificó según las
pautas del protocolo establecido; posteriormente se aplicó un análisis
descriptivo (frecuencias y porcentajes).
Tabla 1
Principales características de los artículos seleccionados
|
Primer autor |
Año |
País |
Etapa educativa |
|
Ruiz-Vicente, F. |
2020 |
España |
Educación Primaria |
|
Chung, C.C. |
2020 |
Taiwan |
Educación Secundaria |
|
Lin, C.L. |
2020 |
Taiwan |
Educación Secundaria |
|
Salmi, H.S. |
2020 |
Finlandia |
Educación Primaria |
|
Ozkan, G. |
2020 |
Turquía |
Educación Secundaria |
|
Chen, C.C. |
2020 |
Taiwan |
Educación Primaria |
|
Ozkan, G. |
2019 |
Turquía |
Educación Secundaria |
|
Acan, S. |
2019 |
Turquía |
Universidad |
|
Serrano-Pérez, E. |
2019 |
México |
Educación Secundaria |
|
Karppinen, S. |
2019 |
Finlandia |
Universidad |
|
Thuneberg, A. |
2018 |
Finlandia |
Educación Secundaria |
|
Chien, Y.H. |
2018 |
Taiwán |
Educación Secundaria y Universidad |
|
Sullivan, A. |
2018 |
Singapur |
Educación Infantil |
|
Wu, R. |
2018 |
Estados Unidos |
Educación Secundaria |
|
Saorín, J.L. |
2017 |
España |
Universidad |
|
Magerko, B. |
2016 |
Estados Unidos |
Educación Secundaria |
|
Kim, P.W. |
2016 |
Corea del Sur |
Educación Secundaria |
|
Kim, H. |
2016 |
Corea del Sur |
Educación Secundaria |
|
Gaquere-Parker, A.C. |
2016 |
Estados Unidos |
Educación Secundaria |
|
Jeong, S. |
2015 |
Corea del Sur |
Educación Secundaria |
2.2. Control del sesgo
En esta revisión se
han controlado los sesgos de selección y codificación. El sesgo de selección,
al realizar la búsqueda y el cribado de estudios de forma independiente; los
autores obtuvieron un porcentaje de acuerdo ligeramente superior al 90%. Una
vez consensuadas las discrepancias, se preseleccionaron 30 artículos de entre los 441 iniciales. Así, la segunda ronda de revisión
consistió en la lectura completa de los preseleccionados. En esta ocasión, se
desestimaron 10 artículos al no cumplir los criterios de inclusión “d” y/o “e”
(Figura 1), siendo el grado de acuerdo entre los autores del 100%. El sesgo de
codificación se controló a partir del protocolo diseñado, pues en este se
describen las pautas a seguir en la recolección de datos y los códigos para
cada una de las unidades de análisis establecidas.
3.
Resultados y discusión
3.1. ¿Qué significado se otorga a la educación STEAM?
La educación STEAM
está emergiendo como un modelo educativo en el que se pretenden difuminar los
límites entre las materias de naturaleza científica, tecnológica (ingeniera),
artística y matemática, de forma que el objetivo final es diseñar un plan de estudios
integrado (Yakman, 2008). Ha de considerarse como un
proceso (Zamorano et al., 2018), que lógicamente se desarrollará a lo largo de
diferentes sesiones. Por tanto, implementar una propuesta didáctica basada en
la educación STEAM debería ocupar un lapso temporal suficiente para que el
alumnado: (1) asimile los vínculos entre los contenidos STEAM abordados; (2)
adquiera las habilidades necesarias; y (3) experimente emociones y sensaciones
que contribuyan al desarrollo de actitudes positivas hacia las disciplinas STEAM.
No obstante, a la luz del debate establecido en torno a la educación STEM
(Martín-Páez et al., 2019), y entendiendo la educación STEAM como una evolución
de esta, es oportuno analizar el significado de educación STEAM que adoptan los
autores de las intervenciones educativas seleccionadas (Tabla 2). Se trata de
un modelo educativo compatible con otras tendencias actuales como el
aprendizaje-servicio o el socioeducativo (Aguilar-Esteva et al., 2019) que, al
igual que el enfoque STEAM, abordan en el ámbito escolar los retos de la
sociedad del conocimiento (Aguilera-Esteva et al., 2021).
La Tabla 2 muestra
cómo 12 de los 20 trabajos (60%) analizados entienden la educación STEAM como
un modelo educativo integrador. En este sentido, el propuesto por Yakman (2008) y desarrollado por Yakman
& Lee (2012) son los trabajos más referenciados para definir la educación
STEAM (ej.: Jeong & Kim, 2015; Kim & Chae, 2016; Thuneberg et al., 2018;
Sullivan & Bers, 2018). Además, una
característica común de aquellas intervenciones que entienden la educación
STEAM como un modelo educativo es su larga duración, a excepción de la
implementada por Thuneberg et al. (2018) que ocupó
tres sesiones.
Artículos excluidos = 339 Razones: 1. Incumplen
criterio a (201). 2. Incumplen
criterio b (138). Número de artículos identificados en WOS (n = 441) Número de artículos cribados para la lectura de título, resumen y
palabras clave Artículos excluidos = 10 Razón: 1. Incumplen criterio d (2). 2. Incumplen criterio e (8). Número de artículos de texto completo evaluados para su
elegibilidad Artículos excluidos = 72 Razones: 1. Incumplen
criterio c (3). 2. Incumplen
criterio d (69). Número de estudios incluidos en la revisión sistemática
(cualitativa)
(n = 102)
(n = 30)
(n = 20)
Figura 1. Diagrama de
flujo según PRISMA
Bajo una concepción
alternativa identificamos las intervenciones desarrolladas por Gaquere-Parker et al., (2016), Saorín
et al. (2017) y Wu et al., (2018), quienes describen la educación STEAM como
una actividad de carácter interdisciplinar. Generalmente, estas incorporan el
arte a la enseñanza de las ciencias y se desarrollan en una única sesión. Otra
de las concepciones alternativas identificadas se manifiesta en Chung et al.
(2020), que conciben la educación STEAM como una estrategia didáctica.
Finalmente, los
trabajos de Karppinen et al. (2019), Margerko et al. (2016), Serrano-Pérez & Juárez-López
(2019) y Ruiz-Vicente et al. (2020) no pudieron ser clasificados, pues ninguno
de ellos definió el concepto de educación STEAM a pesar de referirse a él.
Tabla 2
Significados otorgados a la educación STEAM
|
Significado |
Frecuencia (%) |
Casos (citado primer autor) |
|
Enfoque (o modelo) educativo |
12 (60%) |
Acan (2019); Chen (2020); Chien (2018); Jeong (2015); Kim (P.W.) (2016); Kim (H.) (2016); Lin (2020); Ozkan (2020); Ozkan (2019); Salmi (2020); Sullivan (2018); Thuneberg (2018) |
|
Actividad interdisciplinar |
3 (15%) |
Gaquere-Parker (2016); Saorín (2017); Wu (2018) |
|
Estrategia didáctica |
1 (5%) |
Chung (2020) |
|
No especifica |
4 (20%) |
Karppinen (2019); Magerko (2016); Ruiz-Vicente (2020); Serrano-Pérez (2019) |
3.2.
¿A qué alude la “A” de STEAM?
A la “A” incorporada al acrónimo STEM se le
han atribuido distintos significados. En ocasiones se entiende como la
integración de cualquier disciplina artística, la expresión de la creatividad o
la búsqueda de la estética (Clapp & Jimenez, 2016; Kim, 2016); pero autores como Yakman & Lee (2012), y Quigley
et al. (2017), añaden a esto el resto de las Humanidades. Debido a la polisemia
que presenta la “A” de STEAM, se ha realizado el análisis de los significados
otorgados a esta a partir de una versión adaptada de las categorías propuestas
por Clapp & Jimenez
(2016):
· Arte: integración de una o más disciplinas artísticas o referencia a cualesquiera de los conceptos clave dentro de las mismas (abstracción, composición, improvisación, etc.).
· Creatividad: referencia a prácticas STEAM que pretenden promover o desarrollar la capacidad creativa, generando productos novedosos a través de la integración de disciplinas artísticas.
· Estética: referencia a prácticas STEAM destinadas a estimular los sentidos y a la promoción de la belleza a través de las artes.
A las tres anteriores hemos añadido una
cuarta categoría, denominada “Humanidades”, que engloba todos aquellos trabajos
que se refieren a la “A” como la integración de disciplinas humanísticas o de
elementos culturales y tradicionales de un país, una localidad o un grupo
social concreto. De este modo, alineamos el sistema de categorías presentado en
la Tabla 3 con los modelos STEAM de Yakman & Lee
(2012) y Quigley et al. (2017), evitando la
clasificación de Clapp & Jimenez
(2016) quienes agrupan bajo la “S” a las ciencias experimentales, sociales y
humanidades.
La
Tabla 3 muestra cómo la amplia mayoría de las intervenciones educativas STEAM
analizadas integran disciplinas artísticas en el proceso de
enseñanza-aprendizaje (N = 15; 75%). Así, a la luz de los trabajos revisados,
las artes plásticas y visuales son las más empleadas (ej.: Chien
& Chu, 2018; Gaquere-Parker et al., 2016; Jeong & Kim, 2015; Kim, 2016; Sullivan & Bers, 2018; Wu et al., 2018), aunque se han encontrado
intervenciones que incorporaron las artes escénicas (ej.: Karppinen
et al, 2019; Sullivan & Bers, 2018) y la música (ej.:
Kim & Chae, 2016).
Los
trabajos que aluden a la “A” de STEAM como la integración de las Humanidades (N
= 6; 30%), la búsqueda de la estética (N = 1; 5%) o la consideración de la
capacidad creativa (N = 8; 40%) tienen una representación notablemente más
baja. Ello podría deberse a:
·
La escasa argumentación existente para
justificar la inclusión de las Humanidades en la “A” de STEAM. En este sentido,
encontramos que los modelos propuestos por Quigley et
al. (2017) y Yakman & Lee (2012) definen su inclusión,
pero no aportan argumentos a su favor.
·
La alineación de la “A” con estética eleva el
nivel de concreción de la educación artística a uno de los principios por los
que se rigen estas disciplinas (Clapp & Jimenez, 2016). Por tanto, el nivel de conocimiento del
alumnado debería ser más especializado, y de ahí que solamente Chien & Chu (2018) evidencien esta perspectiva, pues en
su estudio participaron estudiantes universitarios de diseño.
·
Asociar la “A” de STEAM con la creatividad en
alusión al desarrollo de esta capacidad o a la exclusividad de las artes para
contribuir a ella podría obviar, por ejemplo, la Naturaleza de la Ciencia. En
este sentido, siguiendo a Garrett (1987), las ciencias se han vinculado
tradicionalmente a la resolución de problemas en los que la creatividad es
indiscutible, e imprescindible.
Tabla 3
Significados de la “A” de STEAM
|
Significado |
Frecuencia (%) |
Casos (citado primer autor) |
|
Arte |
15 (75%) |
Acan (2019); Chen
(2020); Chien (2018); Chung (2020); Gaquere-Parker (2016); Jeong (2015); Karppinen (2019);
Kim (P.W.) (2016);
Kim (H.) (2016); Ozkan (2020); Ozkan
(2019); Ruiz-Vicente (2020); Salmi (2020); Sullivan (2018); Wu (2018) |
|
Humanidades |
6 (30%) |
Chien (2018);
Kim (H.) (2016); Lin (2020); Ozkan (2020); Ruiz-Vicente
(2020); Salmi (2020); Sullivan (2018) |
|
Estética |
1 (5%) |
Chien (2018) |
|
Creatividad |
8 (40%) |
Chen (2020); Chien (2018); Kim (H.) (2016); Ozkan (2019); Salmi (2020); Saorín (2017); Serrano-Pérez (2019); Thuneberg (2018) |
3.3.
Adecuación de las intervenciones educativas al modelo STEAM
Hasta el momento se han analizado
conceptualmente las intervenciones seleccionadas, todas ellas autodenominadas
como educación STEAM. Para continuar con el análisis didáctico hemos de
diferenciar aquellas que verdaderamente se ajustan a la educación STEAM de las
que no, lo que se ha realizado a partir de la información proporcionada por los
autores en los artículos analizados y en base a la siguiente premisa: La educación STEAM debe conducir a
intervenciones didácticas que integran ciencia, tecnología, arte (y/o
humanidades), ingeniería y matemáticas, independientemente del grado de
integración o nivel de protagonismo de cada una de ellas durante el proceso de
enseñanza-aprendizaje.
Esta definición de educación STEAM describe la
característica esencial de este modelo educativo, según el consenso
identificado en los modelos revisados en la fundamentación teórica de este
estudio (apartado 1.1). Asimismo, hemos de destacar que en el trabajo de Kim
(2016) se presentan dos intervenciones bien diferenciadas, de modo que serán 21
las analizadas en esta sección.
Tras la lectura de los procedimientos y
detalles de cada intervención pudimos identificar que el 52.4% (N = 11) de las
intervenciones no se ajustan a la educación STEAM, en el sentido descrito.
Estos casos presentaron dos características con cierta frecuencia: (1)
deficiente o inexistente definición de educación STEAM; y (2) corta duración de
las intervenciones.
Thuneberg et al. (2018), a pesar de definir la
educación STEAM a partir del modelo propuesto por Yakman
& Lee (2012), describen un taller de matemáticas en el que los estudiantes
deben construir/crear sus propias estructuras a partir de figuras geométricas.
Estos autores declaran en su trabajo que “The ‘math & art’ workshop as STEAM-approach
involved art, creative mathematics,
engineering, and technology
(p. 155)”, aunque no concretan los contenidos y/o habilidades trabajadas en cada
una de ellas, exceptuando menciones superficiales a aquellos referentes a las
matemáticas. Se observa, pues, la ausencia de las ciencias en esta intervención
“TEAM”.
Chen & Huang (2020) describen pormenorizamente los conceptos de las disciplinas STEAM
integrados en su App. Sin embargo, justifican la inclusión de la Tecnología al
incluir tabletas en su experiencia didáctica, de modo que equiparan la
alfabetización tecnológica con la utilización de las TIC (Tecnologías de la
Información y la Comunicación) durante el proceso de enseñanza-aprendizaje. Ozcan & Topsakal (2019)
realizan una justificación similar en su intervención (que podríamos calificar
como “SEAM”). Esta concepción de la tecnología significa uno de los principales
obstáculos a los que se enfrenta la educación tecnológica (García-Carmona,
2020). En pleno siglo XXI y con un uso afianzado de las “nuevas” tecnologías en
el ámbito educativo, la incorporación de las TIC en el proceso de
enseñanza-aprendizaje (E-A) no debiera concebirse como una contribución a la
alfabetización tecnológica del alumnado. Tal vez en el siglo XX, cuando
prácticamente nadie disponía de un ordenador, un móvil inteligente o una
tableta (estos últimos ni siquiera existían), sí tendría sentido hablar de
alfabetizar tecnológicamente cuando comenzaron a incluirse estas tecnologías en
el proceso de E-A y el alumnado no estaba familiarizado con ellas. Quizás, el
hecho de pertenecer a una generación de «inmigrantes digitales» nos dificulte
identificar los nuevos límites de la alfabetización tecnológica en las nuevas
generaciones de «nativos digitales» (Piscitelli,
2008); de estos se espera que, además de consumir tecnología, sean capaces de
producirla.
Karppinen et al. (2019) implementan una secuencia
didáctica que tiene por objetivo diseñar y crear ropa inteligente (smart-textil), de forma que este proceso relacionado con la
tecnología y la ingeniería (tal y como ellos mismos reconocen) fue enriquecido
con actividades de dramatización. Sin embargo, en ningún momento aluden a las
matemáticas o a las ciencias en su intervención (“TEA”).
Wu et al. (2018) describen una actividad en la
que los participantes pudieron aprender sobre microbiología y expresión
genética. Después de la formación y la experimentación científica, los
participantes pudieron utilizar bacterias E. Coli
para realizar “pinturas vivas”. Gaquere-Parker et al.
(2016) describen una experiencia educativa en la que muestran aplicaciones
artísticas de diferentes pigmentos y proceso de fabricación de los mismos (química). De igual modo, Acan
& Acan (2019) desarrollaron una experiencia
educativa en la que pretendían transcribir notas musicales a aminoácidos (Todas
estas intervenciones se pueden considerar “SA”).
Las dos últimas intervenciones que no se
ajustan a la educación STEAM son aquellas descritas por Margerko
et al. (2016) y Saorín et al. (2017). En la primera
se presenta EarSketch, una intervención en la que
combinan programación y creación musical, a través de la cual los participantes
trabajaron conceptos relativos a la tecnología (lenguajes de programación) y a
la música (armonía, melodía, acordes…), no existiendo alusión alguna a las
ciencias, la ingeniería o las matemáticas; en la segunda se describe un taller
en el que se emplean las tecnologías de escáner, edición digital e impresión 3D
para promover la creatividad del alumnado durante el ensamblaje de muñecos
articulados (en ambos casos podríamos hablar de intervenciones “TA”).
Ozkan & Topsakal
(2020) diseñan nueve actividades enmarcadas en el área de ciencias (física). A
pesar de que los autores afirman que todas ellas están basadas en el enfoque
STEAM, únicamente formulan objetivos de aprendizaje relacionados con las
ciencias, de modo que resulta difícil comprender qué avances podrían haber
conseguido en la alfabetización tecnológica, ingeniera, artística y matemática.
De manera similar, Salmi et al. (2020) alinea el
enfoque STEAM con un progama de educación no formal
desarrollado en el contexto de un planetario, en el cual si visualizan
proyecciones que abordan diferentes conceptos científicos (por tanto, estas
experiencias didácticas podrían categorizarse como “S”).
3.4.
¿Cómo se integran las disiciplinas STEAM y cuál predomina?
Una vez hemos determinado qué intervenciones no
se ajustan a la educación STEAM, según nuestro posicionamiento teórico, podemos
profundizar en el análisis de la integración de las disciplinas STEAM y la
disciplina predominante en cada intervención.
Respecto a la integración de las disciplinas,
en el caso de la educación STEM, Roehrig et al. (2012)
identifican dos formas de hacerlo: (1) integración de contenido; y (2)
integración por contexto. Así, siguiendo a estos autores, la integración de
contenido se refiere a la fusión de las disciplinas en una sola unidad a fin de
resaltar “grandes ideas” tangenciales a múltiples áreas de conocimiento,
mientras que la integración por contexto podría realizarse a partir de un
“contexto disciplinar” marcado por el contenido de una disciplina STEM o
utilizando contextos reales para favorecer la integración de los contenidos.
Desde esta perspectiva, Bryan et al. (2015) establecen tres categorías para la
forma en la que se integran las disciplinas STEM: (1) integración de contenidos
(content integration);
(2) integración apoyada en contenido (supporting content integration); y (3)
integración mediante contexto (context integration). Por tanto, transponer este sistema de
categorías a la educación STEAM es plausible, dado que la característica
esencial de ambos modelos es la integración de las disciplinas (Tabla 4).
Tabla 4
Modos en los que se integran las disciplinas STEAM
|
Tipo de integración |
Frecuencia (%) |
Casos (citado primer autor) |
|
Integración de contenido |
1 (10%) |
Lin (2020) |
|
Integración apoyada en contenido |
3 (30%) |
Jeong (2015); Serrano-Pérez (2019); Sullivan (2018) |
|
Integración a partir de contexto |
6 (60%) |
Chien (2018); Chung (2020); Kim (P.W.)* (2016); Kim (H.) (2016); Ruiz-Vicente (2020) |
*Se
contabiliza como dos al presentar dos intervenciones en su artículo.
De acuerdo con los datos mostrados en la Tabla
4, el modo más frecuente de integrar las disciplinas STEAM es el uso de un
contexto concreto (N = 6; 60%). Este hallazgo es similar, en términos de
frecuencia relativa, al obtenido en la revisión de Martín-Páez et al. (2019)
para educación STEM. Consecuentemente, podríamos afirmar que contextualizar el
proceso de enseñanza-aprendizaje es el medio más utilizado y, por tanto, el
mejor testado para implementar un programa basado en los modelos educativos
STEM o STEAM. En el caso de la educación STEAM, el contexto empleado con mayor
frecuencia es el histórico y cultural. Concretamente, Kim (2016) describe dos
intervenciones didácticas que integran las disciplinas STEAM a partir de dos
contextos históricos. Con un enfoque similar, Kim & Chae
(2016) implementan un programa STEAM ambientado en un instrumento musical tradicional
de la cultura coreana.
La integración de las distintas disciplinas
STEAM a partir de los contenidos de una de ellas ha sido empleada en las
intervenciones desarrolladas por Jeong & Kim
(2015), Serrano-Pérez & Juárez-López (2019) y Sullivan & Bers (2018). Los primeros utilizaron contenidos de
naturaleza científica (cambio climático y calentamiento global), mientras que
en las dos intervenciones restantes se utilizó a la tecnología (programación de
robots) como núcleo de contenidos principal a partir del cual se fueron
incorporando el resto de disciplinas. Por tanto,
parece evidente que aquella disciplina que vertebra la inclusión del resto
adquiere un rol de mayor importancia en la intervención educativa. Por ejemplo,
en la intervención de Jeong & Kim (2015)
predominan las ciencias, mientras que en las de Serrano-Pérez &
Juárez-López (2019), y Sullivan & Bers (2018), la
tecnología (Tabla 5).
Tabla 5
Disciplinas
dominantes en las intervenciones STEAM
|
Disciplinas |
Frecuencia (%) |
Casos (citado primer autor) |
|
Ciencia |
2 (20%) |
Jeong (2015); Ruiz-Vicente (2020) |
|
Tecnología |
4 (40%) |
Kim (P.W.) (2016)*;
Serrano-Pérez (2019); Sullivan (2018) |
|
Ingeniería |
1 (10%) |
Chien (2018) |
|
Arte/Humanidades |
1 (10%) |
Kim (H.) (2016) |
|
Matematicas |
0 |
- |
|
Sin disciplina dominante |
2 (20%) |
Chung (2020); Lin (2020) |
*Se
contabiliza como dos al presentar dos intervenciones en su artículo.
Por el contrario, cuando la integración de las
disciplinas STEAM se realiza a partir de un contexto, la disciplina que adquiere
un rol dominante no es necesariamente aquella vinculada a dicho entorno o
trama. Ejemplo de ello son las intervenciones descritas por Kim (2016), cuyo
objetivo principal atendía al análisis de los avances tecnológicos que
significaron dos inventos coreanos (una máquina de guerra y otra de
construcción).
En cuanto a la frecuencia con la que cada
disciplina suele predominar en las intervenciones STEAM, la tecnología se
muestra como aquella más versátil y consistente (N = 4; 40%). Ello podría
responder a la capacidad de la tecnología para catalizar la integración de las
disciplinas STEM y mejorar el aprendizaje del alumnado (Clark & Ernst,
2006), algo que podría ser extrapolado a la educación STEAM. En este sentido, Land (2013) expresa que la tecnología aporta herramientas
para solucionar problemas, considerándola clave para ofrecer formas innovadoras
y colaborativas para alcanzar posibles soluciones. Asimismo, al igual que
manifestaron Martín-Páez et al. (2019), las matemáticas no aparecen como
disciplina dominante en ninguna de las intervenciones STEAM. Este hallazgo
parece contradecir las razones expuestas por Jolly
(2014) en un intento de diferenciar la educación STEAM de la educación STEM, de
modo que la educación STEAM no suele enfatizar el diseño y las artes, sino que
parece hacerlo en la tecnología; tampoco la educación STEM se basa
principalmente en las matemáticas y las ciencias, tal y como remarca Jolly (2014), sino que suele hacerlo en la ingeniería
(Martín-Páez et al., 2019).
3.5.
¿Qué beneficios aporta la educación STEAM?
En esta última sección de resultados se
recogen los beneficios de la educación STEAM para el alumnado (Tabla 6). Estos
han sido extraídos de las conclusiones emitidas en los nueve trabajos cuyas
intervenciones didácticas se ajustaron, según nuestro criterio, a la educación
STEAM.
Tabla 6
Frecuencia de
aparición de categorías en los documentos
|
Dimensiones |
Beneficios (citado primer autor) |
|
Cognitiva |
· Potencia el
pensamiento convergente (Kim, 2016; Chung, 2020). · Mejora la capacidad
para resolver problemas (Kim, H., 2016; Lin, 2020; Ruiz-Vicente, 2020; Serrano-López,
2019; Sullivan; 2018). · Enriquece los
conocimientos disciplinares STEAM (Chien, 2018; Chung,
2020; Jeong, 2015; Ruiz-Vicente, 2020; Sullivan;
2018). · Facilita la
comprensión de la conexión entre disciplinas STEAM (Chien,
2018; Lin, 2020). · Mejora el rendimiento
académico (Kim, 2016; Ruiz-Vicente, 2020) |
|
Procedimental |
· Perfecciona aquellas
habilidades relacionadas con la búsqueda, gestión y selección de la
información (Kim, 2016). · Desarrolla la
creatividad (Kim, H., 2016; Chung, 2020; Ruiz-Vicente, 2020). · Permite la iniciativa
y la autonomía (Kim, H., 2016). · Desarrolla aquellas
habilidades relacionadas con el diseño (Chien,
2018) |
|
Afectiva |
· Permite explorar
sentimientos hacia las carreras STEAM (Kim, 2016). · Genera emociones
positivas gracias a la integración del arte (Kim, H., 2016) · Eleva la satisfacción
del alumnado hacia el proceso de enseñanza-aprendizaje (Kim, 2016; Chung,
2020) · Incrementa el interés
y la motivación hacia temáticas STEAM (Jeong, 2015;
Kim, H., 2016; Lin, 2020; Ruiz-Vicente, 2020). · Reduce la brecha entre
la comunidad científico-académica y la sociedad (Jeong,
2015). |
La educación STEAM parece tener potencial para
incidir positivamente en las dimensiones cognitiva, afectiva y procedimental
del alumnado, si bien las intervenciones STEAM suelen centrarse en la dimensión
cognitiva (los nueve trabajos analizados emiten conclusiones relativas a esta);
las dimensiones procedimental y afectiva reciben una atención considerablemente
menor. Este hecho podría estar alejando a la educación STEAM de los propósitos
con los que emergió, los cuales eran principalmente: (1) elevar el interés por
carreras STEM (KOFAC, 2017); y (2) desarrollar habilidades requeridas por la
sociedad actual (Zamorano et al., 2018).
Por otra parte, si comparamos los beneficios
expuestos en la Tabla 6 con aquellos mostrados por Martín-Páez et al. (2019)
para la educación STEM, encontramos que la tasa de coincidencia es elevada
tanto en número como en contenido. Esta similitud de resultados reafirma otras
coincidencias descritas anteriormente entre la educación STEM y la educación
STEAM, como ocurre con el modo en el que se integran las disciplinas (pregunta
de investigación 2). A la luz de estos hallazgos, basados en las intervenciones
STEAM analizadas, resulta complicado encontrar diferencias entre la educación
STEM y la educación STEAM, a pesar de que desde la intuición o la teoría estas
podrían resultar más claras (Jolly, 2014).
Una de las peculiaridades halladas en los
beneficios de la educación STEAM es la atribución de la capacidad de generar
emociones positivas hacia las artes y las humanidades (Kim & Chae, 2016). Esto podría responder al
hecho de que la creatividad es considerada una capacidad inherente al proceso
de creación artístico (Boy, 2013). Además, desde la
perspectiva didáctica, algunos trabajos han manifestado que agregar tareas
creativas a las clases de ciencias parece facilitar su aprendizaje (Henriksen,
2014) y que la inclusión de elementos creativos relacionados con la ciencia, la
tecnología o la ingeniería podría incrementar el interés de los estudiantes
hacia estas (Cooper & Heaverlo, 2013). Sin embargo, ¿cómo podría garantizarse
que esta capacidad es exclusiva de la “A” de STEAM? Máxime si se trata de un enfoque
educativo en el que se incorporan la tecnología y el trabajo colaborativo,
elementos que parecen generar el mismo efecto (Evans et al., 2015). En este
sentido, Aguilera & Ortiz-Revilla (2021) identificaron que tanto el enfoque
STEM como el STEAM promueven el desarrollo de las habilidades creativas de los
estudiantes. En su análisis resaltaron como razones principales de ello: (1) la
integración disciplinar; (2) la resolución de problemas; y (3) el trabajo colaborativo.
Si tenemos en cuenta que estas tres características son definitorias de los
enfoques STEM y STEAM, podríamos afirmar que parecen “el mismo perro con
distinto collar”. De ello emergen dos cuestiones que todo docente ha de
plantearse:
·
¿Estaremos
sobrecargando, cognitiva y afectivamente, al alumnado con situaciones de
aprendizaje que engloban cinco disciplinas diferentes? Si bien las disciplinas
STEM comparten ciertos elementos epistemológicos (Quinn et al., 2020), lo que
facilita su aprendizaje integrado, las Artes implican una epistemología
radicalmente diferente. Esta cuestión ha llevado a interpretar la educación
STEAM como la aplicación de los dominios STEM a las Artes (Carter et al.,
2021), reduciéndose las disciplinas artísticas y humanísticas, habitualmente, a
un contexto a partir del cual aprender ciencias, tecnología, ingeniería y
matemáticas. Por tanto, estaremos implementando una educación STEM y no STEAM.
·
¿Resulta coherente
caracterizar una situación de aprendizaje como STEAM si no se ven implicadas
las cinco disciplinas? En un intento de rebajar la sobrecarga disciplinar, se
opta por diseñar situaciones de aprendizaje interdisciplinares que abordan
conceptos, procedimientos y/o actitudes científicas (o matemáticas, o tecnológicas
o ingenieriles) y artísticas (o humanísticas). En este caso, estaremos
adoptando un enfoque de enseñanza-aprendizaje interdisciplinar, pero no STEAM.
En definitiva, “la ‘A’ no debería significar ‘todo
vale’ sino que STEAM adopte completamente los procedimientos y la base del
proceso crítico de las Artes [Naturaleza de las Artes] que puede ser criticado
tanto como los datos, la información y los procesos derivados de las
disciplinas STEM [traducción propia]” (Carter et al., 2021, p. 10). Ello nos
conduce a reflexionar sobre: (a) si el profesorado está suficientemente
capacitado para diseñar e implementar con cierta garantía de éxito situaciones
de aprendizaje STEAM; y (b) si el alumnado será capaz de asimilar los
contenidos STEAM de forma integrada. Ambas cuestiones ya han sido debatidas
–aunque escasamente investigadas– en el caso de la educación STEM (Pearson,
2017) y aún existen serias dudas, principalmente en relación con la formación
del profesorado.
4. Conclusiones
Este estudio pretende analizar intervenciones
didácticas autoproclamadas STEAM por sus autores, desde el punto de vista teórico
y práctico. Así, a nivel teórico podemos concluir que:
· Los trabajos que
presentan una revisión profunda de la literatura STEAM y apoyan su intervención
didáctica en un modelo educativo STEAM suelen realizar una buena transposición
didáctica de su programa educativo. Por el contrario, aquellos autores que entienden
la educación STEAM como una actividad interdisciplinar, eventual y de corta
duración no consiguen integrar las cinco disciplinas en su experiencia
educativa.
· Generalmente, los
autores se refieren a la “A” de STEAM en alusión a las disciplinas artísticas,
siendo la más frecuente las artes plásticas y visuales. También existen
concepciones de la “A” que parecen alinearla con las Humanidades, la estética y
la creatividad, todas ellas con una representación notablemente menor. Además,
podríamos afirmar que todavía estamos lejos de alcanzar un consenso en cuanto a
las disciplinas que aúna la “A”. En este sentido, hemos encontrado modelos
educativos STEAM en los que la “A” engloba a los cuatros descriptores
mencionados (Quigley et al., 2017; Yakman y Lee, 2012), mientras que otros autores ciñen esta
vocal exclusivamente a las disciplinas artísticas, añadiendo las Humanidades en
un “modelo de rueda” (Kim, 2016).
Desde la
perspectiva práctica concluimos que:
· La forma más
testada en la que se integran las disciplinas STEAM es aquella realizada a
partir de un contexto concreto, siendo los de carácter histórico o cultural los
más utilizados. Por el contrario, la vía transdisciplinar parece ser la menos
utilizada para integrar las disciplinas STEAM.
· Durante el proceso
de E-A basado en el modelo STEAM los contenidos y habilidades tecnológicas
suelen predominar sobre los del resto de disciplinas. En el lado opuesto, las
matemáticas parecen evidenciar dificultades para actuar como disciplina
dominante, pues siempre se identifican como una disciplina secundaria o
subsidiaria del resto.
· Los beneficios de
la educación STEAM apuntan principalmente a la dimensión cognitiva del
alumnado, aunque también se han identificado beneficios de carácter afectivo y
conductual. Así pues, la atención de las intervenciones STEAM parece dirigirse
a la adquisición de conocimientos y la mejora del rendimiento académico. Este
hecho contradice las razones de índole afectiva y procedimental con las que suele
justificarse el movimiento educativo STEAM.
Si comparamos este
trabajo con el desarrollado por Martín-Páez et al. (2019), vemos cómo la
educación STEAM plantea las mismas problemáticas que la educación STEM. Habría
que preguntarse, en consecuencia, si los cambios introducidos por el enfoque
STEAM respecto a STEM, muy ligeros, tal y como se ha discutido en la sección
3.5, derivan en una mejora para el aprendizaje de las disciplinas implicadas. En
este sentido, la principal perspectiva de futuro debería centrarse en las
implicaciones educativas del enfoque STEAM, comparándolas con las de la
educación STEM. Asimismo, sería conveniente probar diferentes estrategias
didácticas que guien la integración efectiva de la
“A” con el resto de disciplinas STEM. La mayoría de
las propuestas STEM y STEAM, hasta el momento, se han diseñado sin la
existencia de un marco teórico sólido que oriente el diseño. También son
escasos los trabajos que se centran en evaluar la eficacia de estas propuestas
en el aula. Todo ello son cuestiones en las que debemos seguir trabajando para
comprobar si realmente se consigue lo que se pretende con ellas.
Contribución de los autores
David
Aguilera: Conceptualización; Metodología; Recopilación y gestión de datos (data curation); Análisis de datos; Escritura del borrador
original; Escritura (revisión y edición). José Miguel Vílchez-Gonzalez: Recopilación y gestión de datos (data curation); Análisis de datos; Escritura (revisión y
edición).
Apoyos
Agradecimientos a la Universidad de Granada por la financiación de la
beca-contrato puente concedida a David Aguilera para completar su formación
postdoctoral, al grupo de investigación HUM-613 y al proyecto
PGC2018-095765-B-I00 (PROFESTEM) subvencionado por el Ministerio de Ciencia,
Innovación y Universidades.
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