DOI: https://doi.org/10.56712/latam.v6i4.4271
Diseño de un modelo pedagógico con enfoque en Cienci=
a,
Tecnología, Ingeniería, Artes y Matemáticas para el
desarrollo de competencias científicas
Design of a
Pedagogical Model with an Approach in Science, Technology, Engineering, Art=
s,
and Mathematics for the development of scientific competencies
Jairo Alberto Ramos Doria[1]
https://orcid.org/0000-0003-0837-4077
Universidad
Metropolitana de Educación. Ciencia y Tecnología (UMECIT)
Ciudad de
Panamá – Panamá
Artículo recibido: 04 de julio de 2025. Aceptado para
publicación: 31 de julio de 2025.
Conflictos de
Interés: Ninguno que declarar.
Resumen
Este artículo presenta los resultados de una
investigación de tipo proyectiva cuyo propósito fue
diseñar un modelo pedagógico basado en el enfoque STEAM, para el desarrollo de competencias
científicas en estudiantes de educación media de las
instituciones educativas oficiales del municipio de La Estrella, Antioquia.=
A
partir del análisis de los resultados obtenidos en las pruebas SABER=
11
entre 2020 y 2024, se evidenciaron falencias en la enseñanza de cien=
cias
y matemáticas, así como una débil incorporación=
de
tecnologías, metodologías activas y prácticas pedag&oa=
cute;gicas
interdisciplinarias. Estos hallazgos, sumados a la escasa actualizaci&oacut=
e;n
de los modelos pedagógicos actualmente implementados, justifican la
necesidad de replantear las estrategias de enseñanza con enfoques
más integradores, contextualizados y acordes con los desafíos=
del
siglo XXI. El estudio se desarrolló bajo el paradigma de
comprensión holística, utilizando el método holopráxico y un diseño metodoló=
gico
de fuente mixta, contemporáneo y multivariable de rasgo. La
recolección de datos se realizó mediante encuestas tipo Likert
aplicadas a 264 estudiantes y 14 docentes, así como revisión
documental. Los hallazgos revelan que los modelos pedagógicos actual=
es
no logran fomentar de manera adecuada el pensamiento crítico, la
integración disciplinar ni el uso de herramientas tecnológica=
s, y
que las competencias científicas no están suficientemente
desarrolladas en los estudiantes. Como resultado, se diseñó un
modelo pedagógico STEAM estructurado en =
cinco
dimensiones clave, que se plantea como una guía para la
transformación curricular y el desarrollo de competencias
científicas, en sintonía con los desafíos formativos d=
el
siglo XXI.
Palabras clave: enfoque STEAM, competencias
científicas, innovación pedagógica, interdisciplinarie=
dad
Abstract
This article presents the results of a projective-type research stud=
y aimed
at designing a pedagogical model based on the STEAM approach to develop
scientific competencies in upper secondary students from public educational
institutions in the municipality of La Estrella, Antioquia. An analysis of =
the
results from the SABER 11 tests between 2020 and 2024 revealed shortcomings=
in
the teaching of science and mathematics, as well as a weak integration of
technology, active methodologies, and interdisciplinary pedagogical practic=
es.
These findings, along with the limited updating of currently implemented
pedagogical models, justify the need to rethink teaching strategies through
more integrative, contextualized approaches aligned with the challenges of =
the
21st century. The study was conducted under the paradigm of holistic unders=
tanding,
using the holopraxic method and a mixed-source,
contemporary, multivariable trait design. Data were collected through
Likert-type surveys administered to 264 students and 14 teachers, as well as
document analysis. The findings show that current pedagogical models fail to
adequately promote critical thinking, disciplinary integration, and the use=
of
technological tools, and that students’ scientific competencies are n=
ot
sufficiently developed. As a result, a STEAM pedagogical model was designed,
structured around five key dimensions, and proposed as a guide for curricul=
ar
transformation and the development of scientific competencies in line with
21st-century educational challenges.
Keywords: STEAM approach,
scientific competencies, pedagogical innovation, interdisciplinarity
<= o:p>
<= o:p>
<= o:p>
<= o:p>
<= o:p>
Todo el contenido de LATAM Revista Latinoamerica=
na
de Ciencias Sociales y Humanidades, publicado en este sitio está
disponibles bajo Licencia Creative Commons.=
C=
ómo
citar: Ramos Doria, J. A. (20=
25).
Diseño de un modelo pedagógico con enfoque en Ciencia,
Tecnología, Ingeniería, Artes y Matemáticas para el
desarrollo de competencias científicas. LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias Sociales y Humanidades 6 =
(4),
366 – 382. https://doi.org/10.56712/latam.v6i4.4=
271
INTRODUCCIÓN
Los cambios acelerados en ciencia,
tecnología e innovación están modificando de manera
profunda los entornos sociales, económicos y productivos en todo el
mundo, imponiendo nuevos retos a los sistemas educativos, especialmente en =
lo
que respecta a la formación de competencias que trascienden la simple
transmisión de contenidos. Este panorama exige una revisión
profunda de los modelos pedagógicos tradicionales, particularmente e=
n la
educación media, con el fin de ofrecer a los estudiantes herramientas
que les permitan comprender el mundo de manera crítica, creativa y
contextualizada. En este sentido, resulta prioritario avanzar hacia propues=
tas
educativas que incorporen enfoques integradores, capaces de articular el
conocimiento desde múltiples disciplinas.
Una de las propuestas que ha ganado protagonis=
mo
en este escenario es el enfoque STEAM
(acrónimo de Ciencia, Tecnología, Ingeniería, Artes y
Matemáticas), el cual promueve una visión educativa
interdisciplinaria, centrada en la solución de problemas reales, el
trabajo colaborativo, el uso estratégico de herramientas digitales y=
el
desarrollo de habilidades científicas. Su incorporación en el
currículo escolar ha demostrado potenciar el pensamiento crít=
ico,
la innovación y la transferencia del aprendizaje a contextos
auténticos, lo cual lo posiciona como una estrategia pedagógi=
ca
alineada con las exigencias del siglo XXI.
En Colombia, aunque se han promovido lineamien=
tos
y programas orientados a fomentar prácticas pedagógicas
innovadoras, aún persisten vacíos en su implementación
estructural, especialmente en instituciones públicas de carác=
ter
oficial. Tal es el caso del municipio de La Estrella, en el departamento de
Antioquia, donde se evidencia una débil integración de enfoqu=
es
contemporáneos en los modelos pedagógicos vigentes. Los
resultados obtenidos por los estudiantes en las áreas de ciencias
naturales y matemáticas en las pruebas SABER 11 reflejan la falta de
consolidación de competencias científicas, lo que revela la
urgencia de revisar y rediseñar los fundamentos pedagógicos q=
ue
guían la práctica educativa en dicho contexto.
Diversos estudios respaldan la eficacia del
enfoque STEAM para transformar las experiencias=
de
aprendizaje. Investigaciones realizadas en contextos internacionales, como =
las
de Carrasquilla (2020), Ferrada (2021) y Santa María et al. (2021), =
han
mostrado que las metodologías activas orientadas por este enfoque
fortalecen las actitudes hacia la ciencia, la apropiación de
conocimientos interdisciplinarios y el desarrollo de competencias clave. Po=
r su
parte, estudios en Colombia como los de Barreiro (2021), Cantillo (2021) y
Giraldo (2021) han evidenciado que estrategias pedagógicas basadas en
tecnología, robótica, gamificación o diseño de
modelos didácticos tienen un impacto positivo en el aprendizaje, aun=
que
en muchos casos se aplican como proyectos temporales, desvinculados de un
modelo pedagógico sólido y sostenible.
Estos hallazgos indican la necesidad de avanzar
hacia propuestas estructuradas que no se limiten a intervenciones puntuales,
sino que incorporen el enfoque STEAM como parte
integral del diseño pedagógico institucional. En este context=
o,
resulta conveniente dar respuesta a la siguiente pregunta: ¿Có=
;mo
un modelo pedagógico basado en el enfoque STEAM=
puede favorecer el desarrollo de competencias científicas en los
estudiantes de educación media de las Instituciones Educativas Ofici=
ales
del municipio de La Estrella, Antioquia?
Con base en este interrogante, se defini&oacut=
e;
como objetivo general diseñar un modelo pedagógico que incorp=
ore
de manera coherente y contextualizada el enfoque STEAM=
,
con el fin de fortalecer el desarrollo de competencias científicas en
estudiantes de educación media. Para ello, se plantearon como objeti=
vos
específicos: examinar las percepciones de docentes y estudiantes
respecto a las prácticas pedagógicas actuales y el enfoque
METODOLOGÍA
La investigación se desarrolló b=
ajo
un enfoque de fuente mixta, lo que permitió integrar datos cuantitat=
ivos
y cualitativos para obtener una comprensión más completa de l=
os
fenómenos estudiados. Se adoptó un diseño
contemporáneo y multivariable, adecuado para abordar
simultáneamente varios eventos de estudio interrelacionados: el mode=
lo pedagógico
basado en el enfoque STEAM como evento deseado,=
y las
competencias científicas de los estudiantes como evento a modificar.=
El
estudio se llevó a cabo en el municipio de La Estrella, Antioquia,
específicamente en las cuatro instituciones educativas oficiales que
ofrecen educación media.
La población incluyó tanto a
docentes de ciencias naturales (física y química) y
matemáticas, como a estudiantes de los grados décimo y once. =
La
muestra docente fue de tipo intencional, compuesta por catorce profesores q=
ue
representaban la totalidad de los docentes de dichas áreas en las
instituciones participantes. En el caso de los estudiantes, se seleccionaron
264 participantes mediante muestreo aleatorio simple estratificado,
garantizando una representación proporcional de cada instituci&oacut=
e;n
y nivel educativo. Este procedimiento estadístico se realizó =
con
un nivel de confianza del 95 % y un margen de error del 5 %, lo cual
aseguró la validez muestral.
Para la recolección de datos se emplear=
on
dos técnicas principales: encuesta y revisión documental. Las
encuestas fueron diseñadas con escalas tipo Likert de cuatro opciones
(siempre, casi siempre, algunas veces y nunca) y aplicadas a través =
de
formularios digitales. El instrumento dirigido a docentes constó de =
20
ítems y 12 preguntas de contextualización sobre formaci&oacut=
e;n
profesional y vínculo institucional; el instrumento para estudiantes
incluyó igualmente 20 ítems principales y 10 preguntas inicia=
les
sobre el perfil académico y la familiaridad con el enfoque STEAM. En complemento, se realizó una
revisión documental de los resultados de las pruebas Saber 11 entre =
los
años 2020 y 2024, así como de los documentos oficiales del IC=
FES.
Para esta técnica se utilizó una matriz de registro, la cual
facilitó la organización, categorización y anál=
isis
de las fuentes sin requerir validación, al tratarse de un instrument=
o de
sistematización más que de medición.
El proceso de recolección se
estructuró a través del método ho=
lopráxico,
compuesto por siete fases interconectadas: exploratoria, descriptiva,
analítica, comparativa, explicativa, predictiva y proyectiva. La fase
inicial permitió delimitar el contexto mediante la observación
directa y el análisis de resultados académicos previos.
Posteriormente, se recolectaron datos mediante encuestas y se describieron =
las
prácticas pedagógicas existentes. En las siguientes fases se
establecieron relaciones causales, se compararon percepciones docentes y
estudiantiles, y se construyeron interpretaciones teóricas que
facilitaron la formulación de un modelo pedagógico fundamenta=
do.
Esta secuencia metodológica favoreció una comprensión
integral del fenómeno y sustentó sólidamente las
propuestas emergentes del estudio.
Para garantizar la validez de los instrumentos
aplicados, se realizó un proceso de juicio de expertos con tres
evaluadores externos, todos con formación doctoral y trayectoria en
educación. Ellos analizaron la coherencia, claridad y pertinencia de
cada ítem, así como la alineación con los objetivos de
investigación. En cuanto a la confiabilidad, se aplicó un pil=
oto
a 12 docentes y 70 estudiantes, cuyos resultados fueron procesados mediante=
el
coeficiente Alfa de Cronbach utilizando el software SPSS versión 26.=
Los
valores obtenidos fueron de 0,925 para el instrumento docente y 0,869 para =
el
instrumento estudiantil, superando ampliamente el umbral mínimo acep=
tado
de 0,7, lo cual demuestra una alta consistencia interna.
El estudio incorporó principios
éticos fundamentales en cada etapa. Todos los participantes firmaron
consentimiento informado previo a la participación, en el que se exp=
licaron
los objetivos, la voluntariedad de la participación y el manejo
confidencial de los datos. Se garantizó el anonimato de las respuest=
as,
restringiendo el acceso a la información únicamente al
investigador. No se identificaron riesgos relevantes para los participantes=
, y
se prevén beneficios significativos, como el fortalecimiento de las
prácticas pedagógicas y el diseño de un modelo educati=
vo
innovador alineado con el enfoque STEAM.
Finalmente, las encuestas se aplicaron mediante
formularios electrónicos, lo que permitió una recolecci&oacut=
e;n
eficiente y segura de los datos, además de optimizar el procesamiento
estadístico posterior. Esta modalidad de aplicación
favoreció la participación amplia, el anonimato y la
organización sistemática de las respuestas, elementos claves =
para
asegurar la calidad metodológica del estudio.
RESULTADOS
Los resultados de la investigación ofre=
cen
una visión integral sobre la percepción y experiencia de doce=
ntes
y estudiantes en torno al modelo pedagógico y la implementació=
;n
del enfoque STEAM, así como el
desempeño académico reflejado en los resultados de las Pruebas
Saber 11 en el periodo 2020-2024. A partir de los datos recolectados, se
identificaron cinco dimensiones clave que permitieron categorizar los
hallazgos: diseño y gestión pedagógica, aprendizaje
interdisciplinario, pensamiento crítico y resolución de
problemas, colaboración y trabajo en equipo, y uso de tecnolog&iacut=
e;a
y herramientas digitales.
En la dimensión de diseño y
gestión pedagógica, los docentes manifestaron un alto grado de
conocimiento sobre el modelo pedagógico institucional, con un 85,7 %
afirmando que lo conocen y lo aplican siempre o casi siempre en su
planeación. Sin embargo, en las preguntas de contextualizació=
n el
100% de los docentes reportó que no existen lineamientos o
políticas en la institución educativa que promuevan la
implementación del enfoque STEAM, lo que
indica una brecha entre el modelo vigente y las metodologías
contemporáneas. Desde la perspectiva estudiantil, el 33,3 % de los
encuestados manifestó que no recibe apoyo de los docentes de
matemáticas y ciencias para participar en actividades STEAM y el 36% que solo recibe ese apoyo algunas vece=
s,
además el 54,2% afirma que los docentes de estas áreas solo
algunas veces implementan actividades que combinen ciencia, tecnologí=
;a,
arte y matemáticas y un 13,3% afirman que nunca lo hacen. Estos
resultados reflejan que, aunque existe una disposición docente hacia=
la
planeación pedagógica estructurada, aún persiste una
implementación centrada en métodos tradicionales, lo cual lim=
ita
la aplicación del enfoque STEAM en el au=
la. A
continuación, se puede observar el resultado de las preguntas realiz=
adas
a docentes y estudiantes relacionadas con la dimensión de dise&ntild=
e;o
y gestión pedagógica.
Preguntas clave=
s de
la dimensión de diseño y gestión pedagógica
Gráfico =
1
Conoce y aplica=
el
modelo pedagógico institucional en la planeación de clases
![](3D"0897_RamosDoria_archivos/image006.gif")
Fuente:
Gráfico =
2
Lineamientos o
políticas que promuevan la implementación del enfoque STEAM
![](3D"0897_RamosDoria_archivos/image008.gif")
Fuente:
Gráfico =
3
Apoyo de docent=
es
de matemáticas y ciencias para participar en actividades STEAM
![](3D"0897_RamosDoria_archivos/image010.gif")
Fuente:
Gráfico =
4
Implementaci&oa=
cute;n
de actividades STEAM en la enseñanza de
ciencias y matemáticas
![](3D"0897_RamosDoria_archivos/image012.gif")
Fuente:
En cuanto al aprendizaje interdisciplinario, la
información obtenida evidencia un alto porcentaje de docentes que no
integra otras disciplinas en los procesos de enseñanza aprendizaje, =
el
35,7% manifestó que nunca integra otras áreas en su
práctica pedagógica y otro 35.7% manifestó que solo
algunas veces, por otro lado, más del 75% de los estudiantes indicar=
on
que les gustaría tener más proyectos donde pueda combinar con=
ocimientos
de diferentes materias en las clases. Estos datos sugieren que las estrateg=
ias
interdisciplinarias no se consolidan como práctica habitual ni logran
tener un impacto perceptible en el estudiantado. Asimismo, se identific&oac=
ute;
que las actividades interdisciplinarias se desarrollan de manera aislada y =
no
responden a una planificación institucional estructurada, lo cual im=
pide
un abordaje integral de los saberes STEAM. Esta
dimensión reveló, además, que las asignaturas siguen
siendo tratadas de forma independiente, lo que debilita la construcci&oacut=
e;n
de conexiones significativas entre los contenidos. A continuación, se
pueden observar los resultados de las preguntas claves realizadas a docente=
s y
estudiantes relacionadas con esta dimensión. Percepción docente y estudi=
antil
sobre el aprendizaje interdisciplinario).
Preguntas clave=
s de
la dimensión de aprendizaje interdisciplinario
Gráfico =
5
Utilización de actividades interdisciplinarias en la
práctica pedagógica de docentes
Fuente:
Gráfico =
6
![](3D"0897_RamosDoria_archivos/image016.gif")
Aumentar proyectos interdisciplinarios en el aula, percepció=
n de
estudiantes
Fuente:
En la tercera dimensión, pensamiento
crítico y resolución de problemas, se evidenció una
apreciación positiva sobre el potencial de las metodologías <=
span
class=3DSpellE>STEAM. El 78,6 % de los docentes consideró que=
el
enfoque contribuye al desarrollo de competencias científicas en los
estudiantes. Sin embargo, solo el 40,2 % de los estudiantes manifestó
haber participado en actividades STEAM. Esto re=
vela
que, a pesar de que los docentes reconocen los beneficios del enfoque STEAM, su integración en las prácticas
pedagógicas sigue siendo limitada. La escasa presencia de estudiantes
vinculados a proyectos STEAM dificulta el desar=
rollo
pleno de competencias científicas que requieren un pensamiento
reflexivo, analítico y aplicado.
Estos hallazgos subrayan la urgencia de realiz=
ar cambios
estructurales en los modelos pedagógicos vigentes, ya que el
reconocimiento teórico del valor del enfoque ST=
EAM
por parte de los docentes no se traduce en una aplicación efectiva e=
n el
aula. La brecha entre la percepción docente y la experiencia estudia=
ntil
evidencia la falta de lineamientos institucionales y curriculares que orien=
ten
de manera clara la implementación de estrategias didácticas
integradoras. A continuación, se pueden observar los resultados de l=
as
preguntas claves de esta dimensión.
Preguntas clave=
s de
la dimensión pensamiento crítico y resolución de probl=
emas
Gráfico =
7
El enfoque STEAM contribuye al desarrol=
lo de
competencias científicas en los estudiantes. Percepciones docentes
Fuente:
Gráfico =
8
Participación en actividades o proyectos relacionados con
Fuente:
Respecto a la colaboración y el trabajo=
en
equipo, se encontró entre otros aspectos que más del 63% de l=
os
docentes indicaron que siempre o casi siempre fomentan la colaboració=
;n y
trabajo en equipo entre los estudiantes, mientras que más del 50% de=
los
estudiantes afirmaron que nunca o solo algunas veces se sienten motivados a=
trabajar
en equipo en proyectos que exploren carreras en las que se integren ciencia,
tecnología, arte o matemáticas en el futuro. Las estrategias
colectivas aparecen como elementos esporádicos dentro de la
enseñanza, sin consolidarse como parte del modelo pedagógico.
Este desfase se refleja en la limitada oportunidad que tienen los estudiant=
es
para fortalecer habilidades sociales y de liderazgo, esenciales en la
educación STEAM. Asimismo, no se identif=
icaron
políticas institucionales que incentiven el trabajo interdisciplinar=
io
ente docentes, lo que debilita aún más la posibilidad de
construir proyectos conjuntos entre áreas. A continuación, se
pueden observar las preguntas claves de esta dimensión. Esta descone=
xión
entre la intención pedagógica del profesorado y la experiencia
real del estudiantado pone de manifiesto la necesidad de replantear el papel
del trabajo colaborativo dentro del modelo pedagógico institucional.=
En
el marco de esta investigación, centrada en el diseño de un m=
odelo
pedagógico basado en el enfoque STEAM, se
reafirma que la colaboración y el trabajo en equipo no deben ser
considerados como actividades complementarias, sino como componentes
estructurales del proceso formativo.
Preguntas clave=
s de
la dimensión de colaboración y trabajo en equipo
Gráfico =
9
Las actividades interdisciplinarias en =
mi
aula fomentan la colaboración entre los estudiantes. Percepciones
docentes
![](3D"0897_RamosDoria_archivos/image022.gif")
Fuente:
Gráfico =
10
Motivación para trabajar en equi=
po
en proyectos que exploren carreras en las que se integren ciencia,
tecnología, arte o matemáticas en el futuro. Percepciones
estudiantes
![](3D"0897_RamosDoria_archivos/image024.gif")
Fuente:
En cuanto al uso de tecnología y
herramientas digitales, el 78,6% de los docentes afirmó que est&aacu=
te;
dispuesto a seguir formándose en metodología innovadoras como=
el
enfoque STEAM, lo que incluye el uso adecuado de
herramientas digitales que favorecen este enfoque, además más=
del
70% de los estudiantes manifestó que las actividades que incluyen us=
o de
tecnología le ayudan a entender mejor los conceptos de las ár=
eas.
Estos resultados evidencian un escenario propi=
cio
para el diseño e implementación de un modelo pedagógico
basado en el enfoque STEAM, ya que tanto docent=
es
como estudiantes muestran una actitud favorable hacia la integración=
de
la tecnología en el aula. La disposición del profesorado para
continuar su formación en metodologías innovadoras y el
reconocimiento estudiantil del valor didáctico de las herramientas
digitales constituyen condiciones institucionales y pedagógicas clave
que deben ser aprovechadas. Este contexto facilita la adopción de
estrategias que incorporen tecnologías emergentes, metodologí=
as
activas y proyectos interdisciplinarios, permitiendo construir ambientes de
aprendizaje más dinámicos, significativos y alineados con las
demandas de la sociedad contemporánea. Aprovechar estas condiciones
fortalecería el desarrollo de competencias científicas y
tecnológicas en los estudiantes, consolidando una cultura educativa
orientada a la innovación y al pensamiento crítico. A
continuación, se pueden observar los resultados de algunas preguntas
claves relacionadas con la dimensión del uso de tecnología y
herramientas digitales por parte de docentes y estudiantes de las instituci=
ones
educativas que hacen parte de la investigación.
Preguntas clave=
s de
la dimensión uso de tecnología y herramientas digitales
Gráfico =
11
Formació=
n en
metodologías educativas innovadoras como el enfoque STEAM.
Percepciones docentes
![](3D"0897_RamosDoria_archivos/image026.gif")
Fuente:
Gráfico =
12
Uso de
tecnología para mejorar procesos de enseñanza aprendizaje.
Percepciones estudiantes
![](3D"0897_RamosDoria_archivos/image028.gif")
Fuente:
Finalmente, el análisis documental de l=
os
resultados de las Pruebas Saber 11 en el periodo 2020–2024 mostr&oacu=
te;
que las instituciones educativas participantes mantuvieron un desempe&ntild=
e;o
promedio correspondiente al Nivel 2 tanto en matemáticas como en
ciencias naturales. Estos resultados indican una tendencia de estancamiento
académico, lo cual puede asociarse a la fragmentación del
currículo y la limitada implementación de estrategias interdi=
sciplinarias.
A continuación, se presenta la evolución de los promedios
institucionales en matemáticas y ciencias naturales, donde se observa
una leve fluctuación sin mejoras significativas en el quinquenio.
Preguntas clave=
s de
la dimensión uso de tecnología y herramientas digitales
Gráfico =
13
Ana Eva Escobar
(2020 – 2024)
![](3D"0897_RamosDoria_archivos/image030.gif")
Fuente:
Gráfico =
14
Bernardo Arango
Macías (2020 – 2024)
![](3D"0897_RamosDoria_archivos/image032.gif")
Fuente:
Gráfico =
15
Concejo Municipal (2020 – 2024)
![](3D"0897_RamosDoria_archivos/image034.gif")
Fuente:
Gráfico =
16
José Antonio Galán (2020
– 2024)
![](3D"0897_RamosDoria_archivos/image036.gif")
Fuente:
En conjunto, los hallazgos permiten afirmar qu=
e,
si bien existe una valoración positiva hacia el enfoque STEAM tanto por parte de docentes como de estudiantes=
, su
implementación es aún incipiente y enfrenta limitaciones
estructurales y pedagógicas. Estos resultados refuerzan la pertinenc=
ia
de diseñar un modelo pedagógico con enfoque STEAM
que promueva prácticas integradas, colaborativas y
tecnológicamente mediadas, con el fin de fortalecer el desarrollo de
competencias científicas en la educación media.
DISCUSIÓN
Los resultados obtenidos en esta
investigación revelan una brecha significativa entre el reconocimien=
to
teórico del enfoque STEAM y su
aplicación práctica en las instituciones educativas oficiales=
del
municipio de La Estrella. Aunque una proporción considerable del cue=
rpo
docente expresa estar familiarizado con los beneficios de este enfoque y
reconoce su capacidad para desarrollar competencias científicas en l=
os
estudiantes, persisten múltiples barreras que obstaculizan su
implementación sistemática. Esta tensión se alinea con=
lo
planteado por Ramos et al. (2022), quienes advierten que el uso del enfoque=
STEAM en el aula continúa siendo esporá=
dico,
condicionado por factores institucionales y carencias en la formación
docente. En este sentido, los hallazgos de este estudio confirman que, pese=
a
una disposición favorable por parte del profesorado, la ausencia de =
un
modelo pedagógico estructurado y el predominio de prácticas
tradicionales dificultan la adopción de metodologías activas,
interdisciplinares y tecnológicas que caracterizan al enfoque STEAM.
Desde una perspectiva teórica, los
hallazgos profundizan en las limitaciones de los modelos pedagógicos
actuales, los cuales tienden a fragmentar el conocimiento y perpetuar una
enseñanza centrada en la transmisión de información. E=
sta
fragmentación impide el desarrollo de competencias como el pensamien=
to
crítico, la resolución de problemas y la transferencia de sab=
eres
entre disciplinas, aspectos centrales en la propuesta =
STEAM.
Tal como argumentan Martínez et al. (2021) y Celis y González
(2021), los enfoques interdisciplinares fomentan aprendizajes más
significativos y contextualizados, al tiempo que incrementan la
motivación y el compromiso estudiantil. Los datos cuantitativos y
cualitativos recolectados en esta investigación corroboran estas
afirmaciones, al evidenciar una valoración positiva por parte de los
estudiantes hacia las actividades con componentes tecnológicos y
colaborativos, aunque reconocen que estas no son frecuentes en su proceso
educativo. Además, los bajos desempeños mantenidos en nivel 2=
en
las pruebas Saber 11 en ciencias naturales y matemáticas refuerzan la
hipótesis de que la enseñanza sigue anclada a modelos
disciplinares, sin lograr avances sustanciales en el desarrollo de competen=
cias
científicas.
Las implicaciones teóricas de estos hallazgos refuerzan la pertinencia de estructurar un modelo pedagógi= co que permita trascender las prácticas fragmentadas y fomentar una enseñanza centrada en la integración disciplinar, el trabajo colaborativo y el uso estratégico de tecnologías. La construcción de este modelo implica, además, repensar la formación docente inicial y continua, orientándola hacia el desarrollo de capacidades para el diseño de experiencias de aprendiz= aje interdisciplinares, creativas y contextualizadas. En términos prácticos, la aplicación de un modelo pedagógico STEAM podría traducirse en mejoras concretas e= n el rendimiento académico, así como en la preparación de l= os estudiantes para afrontar los desafíos del siglo XXI con una visi&oa= cute;n más crítica, innovadora y sistémica del conocimiento.<= o:p>
No obstante, esta investigación presenta
ciertas limitaciones que deben ser consideradas. Al tratarse de un estudio
proyectivo, los hallazgos se circunscriben a un análisis
diagnóstico y al diseño de una propuesta, sin que se haya
implementado o evaluado en escenarios reales de aula. Si bien se trabaj&oac=
ute;
con una muestra significativa de docentes y estudiantes de instituciones
oficiales del municipio, los resultados no pueden generalizarse a otras reg=
iones
sin considerar las particularidades contextuales. Por otro lado, el alcance
temporal de los datos de las pruebas Saber 11 se limita al quinquenio
2020–2024, lo que impide identificar transformaciones de largo plazo =
en
las trayectorias educativas.
En consecuencia, se recomienda como lín=
ea
de investigación futura la validación del modelo
pedagógico diseñado a partir de este estudio, mediante su
implementación piloto en instituciones educativas con condiciones si=
milares.
Finalmente, se sugiere explorar los impactos del modelo pedagógico e=
n la
formación integral del estudiante, no solo desde las competencias
científicas, sino también en aspectos relacionados con la
ciudadanía digital, la ética tecnológica y la
sostenibilidad, componentes emergentes que enriquecen la propuesta STEAM en contextos latinoamericanos.
CONCLUSIÓN
Los hallazgos de esta investigación
evidencian la necesidad urgente de transformar los modelos pedagógic=
os
vigentes en la educación media, particularmente en las instituciones
oficiales del municipio de La Estrella, Antioquia. A partir del anál=
isis
de encuestas a docentes y estudiantes, los resultados de las pruebas Saber =
11 y
la triangulación metodológica, se identificaron deficiencias
relevantes en la integración de estrategias STE=
AM,
el aprendizaje interdisciplinario, el pensamiento crítico y el uso de
tecnologías educativas. Si bien los docentes reconocen el valor del
enfoque STEAM y los estudiantes muestran
interés en metodologías activas y contextualizadas, estas no =
se
encuentran institucionalizadas, lo que limita el desarrollo pleno de
competencias científicas.
La persistencia de una enseñanza
fragmentada, centrada en la transmisión de contenidos, ha restringid=
o la
construcción de aprendizajes significativos y la aplicación d=
el
conocimiento en contextos reales. A esto se suma una formación docen=
te
insuficiente en estrategias STEAM y la ausencia=
de
políticas institucionales que promuevan la innovación
pedagógica. En conjunto, estos factores revelan una brecha entre las
demandas educativas del siglo XXI y la oferta formativa vigente.
Frente a este panorama, se diseñó=
; un
Modelo Pedagógico basado en el enfoque STEAM
como principal resultado del estudio. Esta propuesta representa una respues=
ta
estructurada y contextualizada a las necesidades detectadas, incorporando l=
os
elementos esenciales de un modelo pedagógico en sentido integral:
fundamentación epistemológica, pedagógica y contextual,
propósitos formativos, concepción del sujeto de aprendizaje, =
rol
del docente y del estudiante, componentes curriculares, principios
metodológicos y estrategias de evaluación. El modelo se articula en cinco dimensiones cla=
ve
que estructuran su propuesta formativa: diseño y gestión
pedagógica, aprendizaje interdisciplinario, pensamiento críti=
co y
resolución de problemas, colaboración y trabajo en equipo, y =
uso
de tecnología y herramientas digitales. Estas dimensiones, fundament=
adas
en la teoría y los hallazgos del estudio, permiten configurar un mar=
co
pedagógico flexible, aplicable y alineado con las demandas actuales =
de
la educación científica. Este estudio no solo ofrece un diagnóst=
ico
profundo del estado actual de la enseñanza de las ciencias en
educación media, sino que propone una ruta concreta de
transformación pedagógica. La propuesta tiene el potencial de
orientar procesos de innovación educativa, formación docente y
rediseño curricular en instituciones con características
similares. En consecuencia, se plantea como una base sólida para fut=
uras
implementaciones, así como para investigaciones posteriores que vali=
den
su efectividad y sostenibilidad en contextos reales. REFERENCIAS Barreiro Yáñez, M. (2021).
Evaluación de una estrategia educativa basada en gamificación=
en
el clima de aula, en la atención selectiva y aprendizaje. Universida=
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LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias Socia=
les
y Humanidades, Asunción, Paraguay. =
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sp; ISSN
en línea: 2789-3855, julio, 2025, Volumen VI, Número 4 p 351. =
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