Se requiere que los jóvenes
adquieran una preparación integrada e interdisciplinaria de ciencias y
matemática, particularmente para entender problemas complejos de ingeniería,
biología, medio ambiente, propagación de enfermedades y epidemias, entre otros
problemas.
Ello requiere una formación
básica de análisis de comportamiento de sistemas físicos, químicos y
biológicos. Es necesario que los jóvenes se habitúen a hacer mediciones,
análisis de datos, estudio y comprensión de gráficas para proponer modelos que
conjuntamente con matemáticos, tratarán de resolverlos y predecir el
comportamiento de sistemas en estudio.
La práctica de laboratorio es
indispensable para encarar este tipo de estudios. Para ello es preciso proponer
la realización de prácticas desde temprana edad, no sólo para estudiantes sino
también para docentes que no han tenido la oportunidad de desarrollar este tipo
de habilidades.
El término STEM representa las
siglas en inglés para science, technology, engineering and mathematics
(ciencias, tecnología, ingeniería y matemáticas).
Se trata de ayudar a los niños a
desarrollar sus habilidades técnicas, creativas y de pensamiento crítico para
que sean parte de un futuro innovador. Dos de estas habilidades fueron
denominadas las nuevas competencias.
Se requiere que los jóvenes
adquieran una preparación integrada e interdisciplinaria de ciencias y
matemática, particularmente para entender problemas complejos de ingeniería,
matemática biología y medio ambiente; entre otros problemas.
El pensamiento de diseño se
refiere a cuando los niños usan su conocimiento para crear objetos que
solucionan problemas cotidianos.
El pensamiento computacional
sigue el mismo razonamiento: los niños desarman problemas más grandes en
piezas, y luego usan las computadoras como herramientas para solucionar esos
problemas. En un nivel básico, el pensamiento computacional podría referirse a
niños guiándose entre sí mientras recorren un laberinto a ciegas. En un nivel
más sofisticado, utilizan comandos de la computadora para guiar a un personaje
digital por un laberinto.
Estas habilidades fueron
denominadas las nuevas competencias. Fundamentales para la comunicación del futuro,
así como lo son la lectura y la escritura.
Se considera que una educación
basada en STEM es importante para todos los estudiantes porque constituye la
base para el desarrollo de las destrezas que se necesitan para lograr una
carrera profesional exitosa sin importar la profesión que los estudiantes
escojan.
El objetivo principal es que los
estudiantes estén preparados en estas materias para así poder mejorar la
competitividad en el desarrollo tecnológico de su nación.
¿Qué se puede lograr con la integración
e interdisciplinariedad en las ciencias, tecnología, ingeniería y las matemáticas en la enseñanza de los niños
desde el jardín de infancia hasta la secundaría?
La ciencia es el conjunto de
conocimientos obtenidos mediante la observación, el razonamiento y la
experimentación en áreas específicas del mundo natural. A partir de esas
observaciones se generan preguntas, se formulan hipótesis, se deducen
principios y se elaboran leyes generales. Para llevar a cabo el estudio del
mundo natural, el científico utiliza el método científico. Esa investigación
puede culminar con una conclusión o llevar a la formulación de nuevas preguntas
para continuar con otras investigaciones. La ciencia ha sido y es muy
importante para el desarrollo de la humanidad e impacta todos los aspectos de
la vida de los seres vivos.
La tecnología es la aplicación
del conocimiento científico para propósitos prácticos. Es el conjunto de
conocimientos técnicos y científicos que permiten diseñar y crear bienes y
servicios para satisfacer las necesidades esenciales y los anhelos de la
humanidad. Un método común a todas las tecnologías de fabricación es el uso de
herramientas e instrumentos para la construcción de artefactos. Todos los
bienes, desde la ropa hasta las viviendas, y todos los servicios como el de
agua potable y la electricidad necesitan del uso de múltiples tecnologías.
La ingeniería es el conjunto de
conocimientos y técnicas científicas aplicadas al desarrollo, implementación,
mantenimiento y perfeccionamiento de estructuras, tanto físicas como teóricas,
para la solución de problemas que afectan la actividad diaria de la sociedad.
La ingeniería requiere del estudio, conocimiento, manejo y dominio de las
matemáticas, la física y otras ciencias. Es una actividad que
transforma el conocimiento científico y matemático en algo práctico.
Otra característica de la
ingeniería es que aplica los conocimientos científicos para inventar o
perfeccionar nuevas técnicas. Para ello es necesario usar el ingenio de una
manera más práctica y ágil que el método científico. La ingeniería está
limitada al tiempo y a los recursos dados por el ambiente en que esta se
desenvuelve.
Las matemáticas estudian las
propiedades y relaciones entre entidades abstractas con números, figuras
geométricas o símbolos siguiendo el razonamiento lógico. Estas se usan para
estudiar relaciones cuantitativas, estructuras, relaciones geométricas y las
magnitudes variables; además las matemáticas buscan patrones y siempre han
tenido un fin práctico.
Estas han evolucionado, mediante la
abstracción y el uso de la lógica en el razonamiento, basándose en las cuentas,
el cálculo y las mediciones junto con el estudio de la forma y movimiento de
los objetos físicos. Hoy día las matemáticas se usan como una herramienta
esencial para las ciencias naturales, la ingeniería, la tecnología, la medicina
y las ciencias sociales.
Como pueden ver, estas cuatro
materias se complementan entre sí. Aunque pudieran tener características
particulares, cada una presenta un propósito universal: solucionar problemas y
ayudar a la humanidad.
¿Qué rol cumple el docente?
El docente deben proveer
actividades variadas y enfocadas en un fin común. Pueden trabajar en grupos
pequeños donde integren las cuatro áreas académicas o día a día mientras
exponen a los estudiantes a situaciones e investigaciones pertinentes. Luego,
si el estudiante descubre que le interesan las materias de STEM y decide seguir
sus estudios en una de esas áreas académicas, la base obtenida en su
experiencia escolar le será de gran ayuda.
Los beneficios que pueden
encontrar los estudiantes participantes en un programa basado en STEM, podemos
mencionar:
- El adquirir y aplicar el conocimiento y las destrezas de las ciencias y las matemáticas para la vida diaria
- Aprender las destrezas de la solución de problemas
- Desarrollar el pensamiento crítico
- Aprender a trabajar colaborativamente en grupos
En esta metodología la enseñanza
se vuelve eminentemente práctica y se aleja del aprendizaje pasivo, teórico y
repetitivo. La experiencia del niño o aprendizaje significativo desplaza de
esta manera a la mera asimilación de conocimientos en compartimentos estanco.
El “core” de este modelo
educativo se centra en la capacidad de innovar, inventar y resolver los
problemas de forma creativa que las profesiones del futuro van a exigir a la
población en edad escolar.