Enfoque STEM y su contribución a la educación química escolar desde la resolución de problemas contextuales asociados al concepto de mezclas y disoluciones en el colegio La Salle, Montería

Education in Colombia has been constantly changing over time, rethinking its methodologies and approaches to promote teaching and learning according to the contextual and educational needs. This research paper is part of the Master's degree work in Didactics of Natural Sciences at the University of Cordoba - Colombia. The general objective was to analyze the (STEM) approach and its contribution in school chemistry education at La Salle School, Monteria, towards the resolution of contextual problems through the implementation of a Didactic Tutor Module (DTM). To achieve this purpose, three methodological phases were proposed: The first one consisted of characterizing the scientific production regarding the (STEM) approach and a possible relationship with the teaching of chemistry from the contextual problem solving within the national and international framework in the decade 2014 - 2021 [In press]. In the second phase, a qualitative study was used to identify the curricular links in the La Salle school, Monteria and ministerial on the teaching of (STEM) disciplines in terms of contextual problem solving. The results show that in the chemistry curriculum, the attempt to homogenize and parcel out the learning process prevails, neglecting individualities and addressing staggered curriculum contents, with high abstraction and without context. In the third phase, these findings were interpreted to design, implement and evaluate a Didactic Tutor Module (DTM) integrated to the (STEM) approach to promote inquiry in contextualized chemical education in terms of contextual problem solving. In conclusion, a decisive factor for implementing didactic and pedagogical improvements that promote not only disciplinary aspects, but also formative and motivational aspects is the homogenization and curricular disarticulation that hinders an adequate teaching and learning of chemistry applied to contextual problem solving.CONTENIDODedicatoriaAgradecimientosResumen VAbstract VIIntroducción 12CAPITULO I. Aspectos Preliminares 151.1 Planteamiento del Problema 161.1.1 Descripción del problema 161.1.2 Formulación del problema 181.2 Objetivos 191.2.2 Objetivos General 191.2.3 Objetivos específicos 191.3 Justificación 20CAPÍTULO II. Marco Referencial 232.1 Estado del arte 242.1.1 Investigaciones internacionales 272.1.2 Investigaciones nacionales 302.1.3 Investigaciones regionales o departamentales en Córdoba 332.2 Marco Espacial 342.2.1 Reseña Histórica Colegio La Salle, Montería 342.2.2 Colegio La Salle en la actualidad 362.2.3 Principios Institucionales 382.2.4 Población 402.3 Marco teórico 402.3.1 Aprendizaje de las ciencias: Mediaciones y disyuntivas 402.3.2 Enseñanza y aprendizaje de las ciencias: de lo Ministerial a lo contextual–imperativo 442.3.3 Aprendizaje de la Química como ciencia escolar 462.3.4. Enfoque (STEM) como metadisciplinas para la educación científica 482.3.5 Indagación y habilidades de pensamiento científico 492.4 Marco conceptual 502.4.1 ¿Por qué el enfoque (STEM) y no STEAM? 512.4.2 Didáctica de la química: Ciencia escolar contextualizada 522.4.3 Resolución de problemas contextuales en educación química 542.4.4 Indagación científica escolar 542.4.5 Autorregulación del aprendizaje 552.4.6 Interdisciplinariedad e integralidad de las ciencias 562.5 Marco Legal 57CAPITULO III. Marco Metodológico 633.1 Paradigma de investigación 643.2 Tipo de investigación 653.3 Enfoque 663.4 Validez, confiabilidad y muestreo 663.5 Instrumentos de recolección de información 673.5.1 Instrumento 1. Matriz documental 673.5.2 Instrumento 2. Guía de entrevista en profundidad 683.5.3 Análisis de datos 693.5.4 Instrumento 3. Módulo tutor didáctico (MTD-(STEM)) 703.6 Operacionalización de variables o categorías del estudio 733.7 Población participante 743.8 Fases del estudio 753.9 Delimitación y Alcance 763.10 Consideraciones éticas 76Capitulo IV Resultados 774.1 Resultados y Discusiones 784.1.1 Resultados del primer objetivo: Mapeo sistemático 784.1.2 Resultados del segundo objetivo: Vínculos curriculares con enfoque (STEM) 864.1.2.1 Análisis documental 924.1.3 Documentos del MEN frente a las realidades educativas colombianas 944.1.3.1 Los estándares básicos de competencia (EBC) 944.1.3.2 Los Derechos Básicos de Aprendizaje 964.1.3.3 Planes de estudio y normativas ministeriales: Disyuntivas y realidades educativas 984.1.3.4 Plan de aula y texto guía de Química: Una receta programable 1014.1.3.5 Relación contenido con problema contextuales 1034.1.4 Resultados del tercer objetivo: Diseño del MTD – (STEM) 1054.1.4.1 Indagación dirigida 1084.1.4.2 Indagación general 1084.1.4.3 Indagación específica 1094.1.4.4 Evaluación de los aprendizajes 1094.1.5 Resultados en la implementación del MTD 1114.1.5.1 Indagación dirigida: Una apertura sinérgica del MTD 1114.1.5.2 Indagación general: Diferentes perspectivas para la resolución de problemas 1154.1.5.4 Evaluación de los aprendizajes: Autorregulación 120CAPÍTULO V. Conclusiones, recomendaciones y aportes de la investigación 1245.1. Conclusiones 1255.1.1 Conclusiones del primer Objetivo: Mapeo sistemático 1255.1.2 Conclusiones del segundo Objetivo: Vínculos curriculares con enfoque (STEM) 1265.1.3 Conclusiones del tercer Objetivo: Diseño, implementación y valoración del MTD 1265.2. Recomendaciones 1285.3. Aportes de la investigación 129Referencias 130Anexos 154La educación en Colombia con el pasar del tiempo ha venido transformándose constantemente, replanteando sus metodologías y enfoques para promover la enseñanza y aprendizajes acordes a las necesidades contextuales y educativas. El presente documento de investigación hace parte del trabajo de grado de Maestría en Didáctica de las Ciencias Naturales de la Universidad de Córdoba – Colombia. El objetivo general es analizar el enfoque (STEM) y su contribución en la educación química escolar del colegio La Salle, Montería hacia la resolución de problemas contextuales asociados al concepto de mezclas y disoluciones mediante la implementación de un Módulo Tutor Didáctico (MTD). Para alcanzar ese propósito se plantearon tres fases metodológicas: Una primera consistió en caracterizar la producción científica referente al enfoque (STEM) y una posible relación con la enseñanza de la química desde la resolución de problemas contextuales dentro del marco nacional e internacional en la década de 2014 – 2021 [En prensa]. En la segunda fase se utilizó un estudio cualitativo para identificar los vínculos curriculares en el colegio la Salle, la entidad territorial (Montería) y el ministerio de educación nacional (MEN) sobre la enseñanza de las disciplinas (STEM) en función de la resolución de problemas contextuales. Los resultados de la primera fase metodológica muestran que en el currículo de química prevalece el intento por homogeneizar y parcelar el proceso de aprendizaje, desatendiendo las individualidades y abordando contenidos del currículo escalonados, con alta abstracción y sin contexto. En la tercera fase se interpretaron esos hallazgos para diseñar, implementar y valorar un Módulo Tutor Didáctico (MTD) integrado al enfoque (STEM) para promover la indagación en educación química contextualizada en función de la resolución de problemas que hacen referencia a los presentados en el Colegio La Salle con el desarrollo del concepto de disolución. En conclusión, un factor decisorio para implementar mejoras didácticas y pedagógicas que promuevan no solo aspectos disciplinares, sino formativos y motivacionales es la homogeneización y desarticulación curricular que dificulta una adecuada enseñanza y aprendizaje de la química aplicada a la resolución de problemas contextuales.MaestríaMagíster en Didáctica de las Ciencias NaturalesPasantía

Perspectivas investigativas en la Didáctica de las Ciencias Naturales y la Educación Ambiental II: reflexiones al desarrollo profesional del profesor de ciencias

Presentación.................. 5Capítulo 1. Desarrollo profesional y enseñanza de las ciencias................... 9Concepciones sobre la competencia indagación en docentes de Ciencias Naturales... 10 Daniel Eduardo Méndez Mercado, Nohemí Díaz Vega y Luis Carlos Pacheco LoraNiveles argumentativos en Química desde el modelo Salud- Enfermedad en el aula.... 40 Miladis Margot Salcedo Lozano, Elvira Patricia Flórez Nisperuza y Jonnathan MosqueraEl aprendizaje basado en problemas en la formación de competencias científicas.... 68 Uganda Yanessa Mercado Zuluaga, Víctor Hugo Llorente Arteaga y María Paulina Aycardi MorinellyGuías Didácticas en ciencias en contextos de pandemia y postpandemia .....100 Diana Marcela Mestra Racero, Gladys Rosa Álvarez Sáenz y Lizeth Paola de la Cruz GonzálezCapítulo 2. Mediaciones tecnológicas en la educación en ciencias... 131La Gamificación: estrategia didáctica potenciadora del pensamiento crítico en ciencias Luis Ángel Jiménez Simanca, Gloria Eliana Martínez Caraballo y Elvira Patricia Flórez Nisperuza ......................132Enfoque STEM en la educación en química desde la resolución de problemas............ 165 Mario Javier Primera Navarro, Claudia Patricia Naranjo Zuluaga y Danny Lorduy FlórezGuía de laboratorio mediada por los Phet en el aprendizaje en física............... 200 Julio Manuel Lora Pino, Diana Johana González Blanquicet y Karen Patricia Agudelo ArteagaCapítulo 3. Educación ambiental e interculturalidad............. 230La Cartografía Social desde la ruralidad: un espacio para el reconocimiento de las realidades socioambientales.................................................................................................................................. 231 Daniela Alarcón Solera, Francisco Miguel Portillo Páez y Nabi del Socorro Pérez VásquezEducación ambiental a partir de significados previos sobre el agua en estudiantes escolares ..................................................................................................................................................................................255 Liliana Paola Taborda Miranda, Ana Gabriela Sierra Sánchez, Edith de Jesús Cadavid Velásquez y Gastón Mariano PérezConcepciones ambientales del profesorado y estrategias docentes en la educación ambiental ......................................................................................................................................................................................289 Irian Paola Rodiño Cogollo, Eylen Elena Sánchez Pastrana y Gina Ester Velásquez Aparici