Una nueva investigación muestra que los maestros de K-12 usan ocho modelos mentales para enseñar ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas:un sistema más complejo de lo que parecía inicialmente.

Estos modelos se exponen en un nuevo estudio publicado en la Journal of Science Teacher Education . Uno de los coautores, Emily Dare, es profesor asistente de Educación STEM en el Departamento de Ciencias Cognitivas y del Aprendizaje de la Universidad Tecnológica de Michigan.

"La gente usa mucho el término 'STEM', "Dare dice, señalando que puede referirse a los campos individuales de la ciencia, tecnología, Ingenieria, y matematicas, pero el término también puede tener un significado más amplio desde el jardín de infantes hasta la educación secundaria (K-12). "Hay mucho lenguaje suelto, y no está mal, pero todos tienen una comprensión diferente de lo que es y bailamos alrededor de eso".

La educación STEM se centra en cómo implementar las mejores prácticas para la enseñanza de la ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas. Dare y su equipo encontraron que hay menos consistencia en estas prácticas de lo que la comunidad educativa K-12 puede asumir.

STEM Ed 101

Similar a términos generales como "habilidades del siglo XXI" o "aprendizaje práctico" que son difíciles de precisar con exactitud, el significado de la educación STEM no ha sido aclarado para los maestros. Sin embargo, el término es el nexo de los Estándares de Ciencias de la Próxima Generación y se espera que las escuelas de todo el país implementen una mejor educación STEM.

Entonces, Dare y sus coautores, la autora principal Elizabeth Ring de la Universidad de St. Catherine en St. Paul Minnesota junto con Elizabeth Crotty y Gillian Roehrig del Centro de Educación STEM de la Universidad de Minnesota, se propusieron responder la pregunta:¿Qué significa para un maestro conceptualizar STEM e implementarlo en su salón de clases?

Para profundizar en el asunto rápidamente y con una gran cantidad de datos, pidieron comentarios de casi 40 maestros en un programa de desarrollo profesional de tres semanas sobre la educación STEM. El programa es parte de EngrTEAMS (Ingeniería para Transformar la Educación del Análisis, Medición, y la ciencia), financiado por la National Science Foundation (NSF). En el taller, Dare y su equipo hicieron que los participantes dibujaran un modelo cada semana para mostrar cómo enseñan STEM en sus aulas.

"Hay ciertos aspectos de STEM que son exclusivos de la propia percepción de un maestro individual, pero en general, definitivamente podemos ver patrones, "Dare dice". Fue interesante ver que para la tercera semana, teníamos estos modelos más complejos. Pero al final del día cuentan la misma historia. Los profesores ahora tienen un mayor comprensión más compleja de cómo enseñar STEM en sus aulas ".

Modelos de enseñanza STEM

Utilizando técnicas de análisis de contenido, el equipo obtuvo imágenes y palabras repetidas de los dibujos de los maestros. Se redujeron a ocho modelos básicos.

• STEM es un acrónimo, una lista superficial de temas
• STEM se compone de disciplinas separadas
• La ciencia es contexto:otros campos contribuyen a la ciencia
• La ingeniería es contexto:la aplicación y la construcción son lo más importante
• STEM es una aproximación para el proceso de diseño de ingeniería, que ciencia, la tecnología y las matemáticas son parte de
• La resolución de problemas del mundo real es el corazón de la educación STEM; prepara mejor a los estudiantes para la universidad y las carreras
• La ciencia y el diseño de ingeniería se utilizan por igual; uno no puede suceder sin el otro.
• STEM integrado donde todos los campos se conectan en relaciones complejas; este es el modelo más matizado.

Educación STEM integrada

Dare dice que descubrieron que "los maestros elegirán un modelo que se adapte a ellos para ese día, "y se modificará de acuerdo con los planes de lecciones y la base de conocimientos de sus alumnos. Por eso, el siguiente paso para el equipo es sopesar los pros y los contras de los modelos para ayudar a los maestros a perfeccionar las herramientas de adaptación para sus aulas.

Ella agrega que el otro frente de la investigación necesita mirar la evaluación de los estudiantes. En particular, STEM integrado es excelente para transmitir la complejidad de cómo los campos individuales se conectan y hacen una suma mayor que sus partes; sin embargo, las pruebas tradicionales presentan desafíos. Otras opciones, como las evaluaciones de desempeño, deben implementarse en niveles más altos que las aulas aisladas, lo que, según Dare, se reduce a la creación de asociaciones sólidas con los distritos y con los maestros.

"Esto va de una conversación con los profesores a una conversación con los administradores, ", dice." Tenemos que preguntar:Ok, distrito, desea hacer la integración STEM. Tus profesores tienen múltiples formas de pensarlo, ¿Qué vas a impulsar? ¿Y cómo vamos a asegurarnos de que estamos en la misma página? "