Didáctica disruptiva STEM Cambiando el paradigma de la docencia tradicional a la docencia coaching

MSc. Melvin E. Chaves Duarte

Curriculista EVA-STEM

Universidad Fidélitas de Costa Rica

mchaves@ufidelitas.ac.cr

Resumen

Las altas autoridades de la Universidad Fidélitas de Costa Rica adoptaron y están aplicando, un modelo curricular para las nuevas generaciones de estudiantes creativos del Siglo XXI. Este modelo se adopta del análisis curricular de las principales universidades a nivel mundial, como la Universidad de Harvard, el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), la Universidad Federal de Zúrich (ETH) y la Universidad Nacional de Singapur (NUS), academias que ocupan los primeros lugares del ranking QS de Inglaterra, por su capacidad de innovación para resolver los problemas globales de los próximos 50 años.

El modelo curricular adaptado por la Universidad Fidélitas se fundamenta en la didáctica disruptiva STEM (cuyas siglas significan Science, Technology, Engeneering & Mathematics), esto se traduce como ciencia, tecnología, ingeniería y matemática.

La filosofía del modelo STEM, potencia la creatividad de los estudiantes y los docentes para resolver problemas complejos, con el fin de lograr la mejora continua de la sociedad, convirtiendo las necesidades en ideas creativas necesarias para enganchar a las generaciones de los estudiantes digitales (Y- Millennials) y virtuales (Z y Alfa).

Palabras clave

Currículo STEM, docencia coaching, didáctica disruptiva, CDIO/ABPCS-STEM, gamificación, juegos, flipped learning, Teams, Mind Mup, RA, Forms, generación Millennials, Generación Z, Generación Alfa, Second Life.

Introducción

El propósito de este artículo es analizar el modelo curricular STEM y sus aplicaciones educativas prácticas, para responder a las necesidades didácticas de los docentes de las carreras de Ingenierías, Ciencias Sociales y Económicas de la Universidad Fidélitas.

La didáctica disruptiva STEM, tiene sus bases epistemológicas en la investigación desarrollada por el Dr. Clayton Christensen de la Universidad de Harvard, sobre disrupción educativa.  Esta teoría, según el Dr. Christensen,

garantiza la actividad intelectual y creativa de los estudiantes y los docentes, ya que se focaliza en el proceso formativo (Coaching docente) para la resolución de problemas reales del contexto.

La era del conocimiento ha traído avances con los cuales podemos construir y crear innovaciones. La inteligencia artificial, la robótica, los drones, el reconocimiento facial, apps inteligentes, realidad virtual y aumentada, transportes inteligentes, naves no tripuladas, internet de las cosas…. este es el mundo del Siglo XXI, entonces por qué seguimos con aulas y métodos de enseñanza victorianos del siglo XVIII?

Para la adaptación del modelo STEM en la Universidad Fidélitas se realizaron cinco talleres participativos de didáctica disruptiva, con setenta expertos del claustro de profesores de Ingeniería, Derecho, Administración, Ingeniería en Sistemas Computacionales, para tener una idea acertada del modelo STEM y su aplicación práctica en las aulas, tanto virtuales, como presenciales, de la Universidad.

Contenido

Según estudio de referentes, las mejores cinco Universidades del mundo utilizan un modelo STEM que moviliza e integra los conocimientos, habilidades, actitudes y valores hacia la consecución de propósitos concretos ypara la resolución de problemas reales Triple Hélix (Empresa-Gobierno-Sociedad).

Nuestro proyecto académico STEM en Fidélitas se fundamenta en la articulación de una comunidad de aprendizaje, cuyo principal objetivo es garantizar que el estudiante y el docente desarrollen al máximo su potencial creativo y que, durante su estancia en este centro, transiten por una experiencia de formación integral para resolver problemas reales.

El modelo STEM evita la fragmentación disciplinar, facilita la integración de contenidos aplicables y la interdisciplinariedad. Ver figura 1.

Figura 1. Modelo pedagógico STEM Universidad Fidélitas de Costa Rica.

 

La fábrica de herramientas didácticas disruptivas

Para implementar el modelo STEM en la Universidad se han diseñado espacios de aprendizaje experimentales, considerando las siguientes herramientas didácticas disruptivas:

1. Aprendizaje basado en proyectos científicos y sociales CDIO/ABPCS-STEM. Se define como una metodología activa y colaborativa, que propone proyectos interdisciplinares entre las ciencias sociales y exactas, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas, aprovechando los elementos comunes entre ellas.

Figura 2. Etapas para desarrollar proyectos mediante el proceso de CDIO/ABPSC-STEM.

 

1. Aprendizaje basado en juegos y gamificación (Second Life). La gamificación es la aplicación de principios y elementos propios del juego en un ambiente de aprendizaje con el propósito de influir en el comportamiento, incrementar la motivación y favorecer la participación de los estudiantes.

Figura 3. Gamificación de un laboratorio de química.

1. Estrategias de aprendizaje STEM en Teams for Education (configuración, hiperconectividad y retroalimentación).

 

2-Aulas de flipped learning.

Las aulas Flip de Teams, permiten crear espacios de aprendizaje colaborativo en tiempo real, registrar comentarios de los alumnos y darles un espacio privado para su desarrollo, según las brechas de aprendizaje diagnosticadas por el docente.

 

3-Portafolio didáctico de clase de OneNote es un portafolio de notas digital (PoDi), en el que todos los estudiantes pueden almacenar documentos de texto, imágenes, notas escritas a mano, datos adjuntos, vínculos, archivos de voz y vídeo, formulas, casos, prácticas, ejercicios, etc.

 

Figura 3. Ejercicio de simulación en aula invertida sobre esfuerzos de tensión utilizando un PoDi en Teams para educación.

-Desarrollo de evaluación interactiva en Forms

La aplicación de Forms de Microsoft permite realizar pruebas formativas e interactivas, donde el profesor puede incluir elementos multimedia dentro de la prueba.

Figura 5. Ejemplo de una prueba realizada en Forms

 

1. Estrategias de aprendizaje STEM en Google for Education Mind Mup. Los mapas mentales son estrategias disruptivas para mapear e internalizar aprendizajes significativos.

 

Figura 6. Ejemplo de mapa mental Mind Mup

 

1. Aprendizaje en realidad aumentada (RA)

 

La realidad aumentada (RA) es la combinación de ambientes reales, a los cuales se incorpora información en formato digital con el fin de ampliar lo que nuestros sentidos captan sobre situaciones de la realidad.

Figura 7. Ejemplo de una molécula

Fuente: Laboratorio de la didáctica de la química, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, Chile.

El papel del docente STEM como un asesor (Coaching)

Hoy saber significa unir puntos y hacerlos converger en una realidad compleja y multifactorial. El acompañamiento o coaching aplicado a la docencia, se entiende como un proceso colaborativo, sistemático y orientado a resultados, enfocado a soluciones, en los cuales el docente facilita la mejora del rendimiento académico, la reducción de la deserción, el logro de las metas, el aprendizaje autodirigido y el crecimiento personal y profesional del estudiante.

El papel del estudiante STEM

Con la incorporación del modelo STEM en la Universidad, se produce un cambio en la secuencia didáctica, pues los estudiantes pasan de ser meros receptores del conocimiento a convertirse en productores y emisores, formando parte activa del proceso de enseñanza y aprendizaje, convirtiéndose así en los verdaderos protagonistas del acto educativo.

Conclusiones

– La Universidad Fidélitas de Costa Rica tiene una población estudiantil de Millennials y una nueva generación llamada la generación Virtual (Gen Z y Alpha), que exigen una innovación curricular.

– El modelo STEM es el denominador pedagógico común de las principales universidades a nivel global.

– El modelo de aprendizaje STEM es un proceso que considera metodologías abiertas disruptivas.

– El modelo de aprendizaje STEM desarrolla estrategias colmena para potenciar las habilidades creativas.

– Para los docentes que han participado en los talleres STEM, el modelo evita la fragmentación disciplinar y logra la integración de contenidos significativos para la resolución de problemas.

– El modelo de aprendizaje STEM genera aprendizajes situacionales complejos, individuales y grupales y favorece la autonomía de los estudiantes.

Recomendaciones

– Continuar con la implementación del modelo de aprendizaje STEM, en el proceso de actualización de habilidades docentes de la Universidad.

– Fabricar guías didácticas disruptivas STEM que mejoren el proceso de aprendizaje en el aula.

– Seguir implementando el proceso de virtualización flip learning, en el cual las nuevas tecnologías, principalmente las relacionadas con el acceso a materiales digitalizados y/o interactivos, faciliten la mediación con las generaciones creativas del Siglo XXI (Y, Z y Alfa).

Bibliografía Consultada

Benito, A., y Cruz, A. (2016). Nuevas claves para la docencia universitaria en el espacio europeo de educación superior. Narcea S.A. ediciones, Madrid, España.

Brodeur, D., Crawley E., Malmqvist, J., Ostlund, S. (2007). Rethinking Engineering Education, The CDIO Approach. Springer, New York, USA.

CINDE. (2016). Necesidades de Capital Humano 2011-2016. San José: Costa Rica.

Caprile, M. y Serrano, A. (2011). The move towards the knowledge-based society: a general approach. Gender, Word and Organization.

Christensen, C. 2011.  The Innovative University: Changing the DNA of Higher Education. Jossey-Bass; 1st Edición. USA

Corominas, E., (2006). Percepciones del profesorado ante la incorporación de las competencias genéricas en formación universitaria. Revista de educación. España.

Domènech-Casal, J. (2018).  Aprendizaje Basado en Proyectos en el marco STEM. Componentes didácticas para la Competencia Científica. Instituto Marta Estrada (Granollers), Departamento de Didáctica de las Matemáticas y las Ciencias Experimentales, Universidad Autónoma de Barcelona, España.

ETH.  Análisis de la estructura curricular y administrativa de la Universidad Escuela Politécnica Federal de Zürich https://www.ethz.ch/de.html

Freire, P. (2010.Por una pedagogía de la pregunta. Ediciones del CREC. Sao Paulo, Brasil.

Merino, S. (2014). Realidad aumentada para el diseño de secuencias de enseñanza-aprendizaje en química. Laboratorio de la didáctica de la química, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, Chile.

 

MIT. Análisis de la estructura curricular y administrativa del Instituto Tecnológico de Massachusetts (Aspectos consultados en línea) http://web.mit.edu/ 2016

OCDE (2013). Programe for international Student Assesment (PISA).

Tobón, S. y otros.  (2006). Competencias, Calidad y Educación Superior.  Colombia: Cooperativa Editorial Magisterio.

Universidad de Harvard. Análisis de la estructura curricular y administrativa de la Universidad de Harvard (Aspectos consultados en línea) http://www.harvard.edu/ 2016

Universidad de Singapur. Análisis de la estructura curricular y administrativa de la Universidad de Singapur (Aspectos consultados en línea)  http://www.nus.edu.sg/

Vázquez García, J.A. (2011). Los caminos de Bolonia. Revista de docencia universitaria. El espacio europeo de educación superior ¿Hacia dónde va la Universidad Europea?

Villa, A. y Poblete, M. (2007). Aprendizaje basado en competencias. Bilbao.

Villardon, Gallego. (2013). Learning Competence in University: Development and Structural Validation of a scale of measure.

Villardón, Gallego. (2015). Competencias genéricas en educación superior: Metodologías específicas para su desarrollo. Narcea. Madrid España.

Sugata, M. (2013). The Ted Book. LLC. USA.

Yániz, C. (2007). Competencias en la Universidad. De la utopía a la pragmatopia. DIDAC.

Yániz, C (2006). Planificar la enseñanza universitaria para el desarrollo de competencias. Educación siglo XXI.

UCE. (2019). Metodología de aprendizaje basado en proyectos. Unidad de Currículum y Evaluación del Ministerio de Educación de Chile. Santiago de Chile.