Systematic review and a proposal for the implementation of active methodologies in STEM education

Este es un artículo de acceso abierto bajo la licencia Creative Commons 4.0 Atribución-No Comercial (CC By-NC 4.0 International)Attribution-NoDerivatives 4.0 InternacionalEl proceso requiere cambios continuos de acuerdo con las necesidades y demandas de la sociedad. Con la inclusión cada vez mayor de la tecnología en todos los ámbitos y niveles educativos, las estrategias didácticas han sufrido una transformación importante. La presente investigación se desarrolló con el fin de conocer y analizar los trabajos que desarrollan metodologías activas en la enseñanza de asignaturas STEM durante la educación básica y de bachillerato. Empleando una metodología mixta, en la que se usó la revisión sistemática y el análisis documental como técnicas de investigación. Los resultados muestran que existe un conjunto de factores clave que son comunes a la implementación de las cinco metodologías activas revisadas en nuestro trabajo: aula invertida, aprendizaje basado en proyectos, aprendizaje basado en problemas, aprendizaje cooperativo, gamificación. Se recomienda a los docentes de materias STEM emplear los recursos sugeridos para lograr una implementación efectiva de las metodologías activas propuestas.The educational process is not static and requires continuous changes according to the needs and demands of society. With the increasing inclusion of technology in all educational fields and levels, didactic strategies have undergone a major transformation. The present research was developed with the aim of learning about and analyzing the works that develop active methodologies in the teaching of STEM subjects during the basic education and high school stages. A mixed methodology was used with a convergent design, in which systematic review and documentary analysis were used as research techniques. The results show that there is a set of key factors that are common to the implementation of the five active methodologies reviewed in our work: flipped classroom, project-based learning, problembased learning, cooperative learning, gamification. It is recommended that teachers of STEM subjects use the suggested resources to achieve an effective implementation of the proposed active methodologies

Virtual classrooms as pedagogical mediation for inclusion and disabilities

La deserción educativa es un problema que enfrentan muchos países en especial en Latinoamérica, los factores económicos, la desintegración de la familia y las discapacidades físicas son los principales factores que provocan el abandono escolar. En este sentido los gobiernos de los países latinoamericanos y en especial en Ecuador deben de tomar acciones necesarias para poder lograr la inclusión educativa. La finalidad de este artículo es mostrar cómo las herramientas tecnológicas ayudan y apoyan en los procesos de enseñanza – aprendizaje para personas con discapacidad favoreciendo la inclusión. Para realizar esta investigación, se hizo un análisis bibliográfico acorde al tema y una investigación exploratoria de tipo cualitativa, para conocer la opinión de los maestros sobre los beneficios de utilizar plataformas virtuales, para esto se presentó a los entrevistados una propuesta de una plataforma virtual interactiva destinado a la enseñanza – aprendizaje para niños con Síndrome de Down.Educational dropout is a problem faced by many countries especially in Latin America, economic factors, family disintegration and physical disabilities are the main factors that cause school dropout. In this sense, the governments of Latin American countries and especially in Ecuador must take the necessary actions to achieve educational inclusion. The purpose of this article is to show how technological tools help and support the teaching-learning processes for people with disabilities, favoring inclusion. To carry out this research, a bibliographic analysis was made according to the subject and an exploratory research of qualitative type, to know the opinion of the teachers about the benefits of using virtual platforms, for this purpose, a proposal for an interactive virtual platform was presented to the interviewees intended for teaching - learning for children with Down syndrome

Design and validation of a questionnaire on the use of technological tools in innovation in STEM subjects

Attribution-NoDerivatives 4.0 Internacional ©. This manuscript version is made available under the CC-BY-ND 4.0 license http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ This document is the, Published, version of a Published Work that appeared in final form in Campus Virtuales. To access the final edited and published work see: https://doi.org/10.54988/cv.2022.2.1081El confinamiento sanitario puso de manifiesto la necesidad del uso de herramientas tecnológicas y metodologías activas como métodos innovadores en los procesos de enseñanza y aprendizaje. Este trabajo pretende aportar un instrumento que permita evaluar el uso de estos medios como forma de innovación docente en la enseñanza de las asignaturas STEM. Se administró una escala tipo escala Likert a 566 profesores de bachillerato de centros educativos de Ecuador, con dos bloques sobre el uso de medios TIC y sobre uso de metodologías activas. Los datos obtenidos se sometieron a un análisis de fiabilidad y de consistencia interna, mediante un análisis factorial exploratorio y confirmatorio. Los resultados ofrecen una solución satisfactoria para el modelo teórico planteado. Por lo tanto, esta escala ofrece la posibilidad de evaluar cómo es el uso de las herramientas TIC y las metodologías activas desde la perspectiva como fórmula innovadora en la enseñanza de estas asignaturas.Health confinement highlighted the need for the use of technological tools and active methodologies as innovative methods in teaching and learning processes. This paper aims to provide an instrument to evaluate the use of these media as a form of teaching innovation in the teaching of STEM subjects. A Likert scale was administered to 566 high school teachers from schools in Ecuador, with two blocks on the use of ICT media and the use of active methodologies. The data obtained were subjected to an analysis of reliability and internal consistency by means of an exploratory and confirmatory factor analysis. The results offer a satisfactory solution for the theoretical model proposed. Therefore, this scale offers the possibility of evaluating the use of ICT tools and active methodologies from the perspective of an innovative formula in the teaching of these subject

Uso de herramientas tecnológicas y metodologías innovadoras como recurso didáctico dinamizador para la enseñanza de las matemáticas y las ciencias experimentales

La confluencia de múltiples avances transformadores en el campo de las tecnologías de la información y la comunicación han abierto la necesidad de que el docente cambie su forma de enseñar y deje de ser el centro del proceso de aprendizaje. Para ello, es necesario reflexionar sobre los aspectos críticos asociados con la implementación de este nuevo paradigma educativo centrado en el estudiantado. Dicho cambio estructural implica que el profesorado tome en consideración varios aspectos de diversa índole antes de adentrarse en el proceso transformador. En lo referente a este tema, aún se desconoce el papel que tiene el profesorado en la adopción de las nuevas metodologías, la autopercepción sobre la capacidad transformadora y la conciencia sobre la necesidad de innovar en función de la materia que imparte. El profesorado se enfrenta al reto de ser innovador y de conseguir que el estudiantado adquiera las competencias y estándares mediante la transformación de los métodos tradicionales. Con este contexto en mente, la presente tesis se centró en el análisis de los factores críticos para la implementación de un cambio de paradigma educativo centrado en el estudiantado con énfasis en la innovación impulsada por tecnologías. Para ello se plantearon como objetivos: i) analizar los trabajos que desarrollan metodologías activas en la enseñanza de asignaturas STEM durante la etapa de educación básica y de bachillerato, ii) elaborar y validar un cuestionario que permita evaluar las percepciones que tiene el profesorado sobre el uso de metodologías activas y herramientas TIC como forma de innovación docente en la enseñanza de las asignaturas de ciencias, tecnología, ingeniería y matemáticas y iii) identificar los factores que influyen en la adopción de metodologías activas por parte del profesorado de asignaturas STEM en Ecuador. El proceso metodológico comprendió los métodos e instrumentos requeridos para la ejecución de revisiones sistemáticas, el diseño de un instrumento de levantamiento de información sobre la labor docente en materias STEM y el ajuste de los datos colectados a un modelo lineal general. Nuestro trabajo se amparó en el paradigma mixto de investigación y se emplearon técnicas e instrumentos de la investigación cualitativa y cuantitativa con un diseño no experimental. Se utilizó la técnica de revisión sistemática de literatura para el componente cuantitativo y la técnica del análisis documental para el enfoque cualitativo, que consistió en la elaboración de una guía de recomendaciones prácticas que integra los aspectos importantes a tener en cuenta a la hora de llevar a la práctica las metodologías activas que fueron objeto de este estudio. El instrumento desarrollado y validado se aplicó a una muestra de 566 profesores de bachillerato de instituciones educativas localizadas en 22 de las 24 provincias del Ecuador, 290 hombres y 276 mujeres con una media de edad de 36 años, quienes impartían principalmente asignaturas de Matemáticas, Física, Ciencias de la Naturaleza, Biología y Química, entre los cursos de básica superior y los tres niveles de Bachillerato. Los datos colectados se ajustaron a un Modelo Lineal Generalizado (GLM) con distribución de errores de tipo Poisson y se empleó la función log como función de enlace. Para comprobar la relación entre variables categóricas se realizó la prueba del chi cuadrado una vez comprobados los supuestos estadísticos y para la búsqueda de diferencias significativas en variables ordinales se empleó la prueba no paramétrica de la K de Kruskal-Wallis. Dentro de los resultados relevantes de esta investigación se evidencia que el uso de las metodologías activas y las TIC en los diferentes ambientes y contextos de aprendizaje tiene relación directa con las actitudes, cultura e intereses del profesorado. Uno de los más llamativos fue comprobar que la autopercepción del docente como innovador tuvo un impacto significativo sobre el nivel de innovación tecnológico en el aula. La incorporación de las TIC en las instituciones por sí solas no garantizan una mejor calidad educativa, sino que, se requiere de un cambio cultural integral en armonía con la decisión del docente.The confluence of multiple transformative advances in the field of information and communication technologies has opened the need for teachers to change their way of teaching, and to stop being the center of the learning process. For this, it is necessary to reflect on the critical aspects associated with the implementation of a new student-centric educational paradigm. However, achieving such transformation implies that teachers take into consideration several aspects of a diverse nature before diving into the transformation process. Regarding this topic, the role of teachers in the adoption of new methodologies, the self-perception of their transformative capacity, and the awareness of the need to innovate based on the subject they teach are still unknown topics. With this context in mind, this thesis focused on the analysis of the critical factors for the implementation of a student-centered educational paradigm shift with an emphasis on technology-driven innovation. To this end, the following objectives were set: i) to analyze the works that develop active methodologies in the teaching of STEM subjects during the basic education and high school stages, ii) to elaborate and validate a questionnaire that allows evaluating the perceptions that teachers have about the use of active methodologies and ICT tools as a form of teaching innovation in the teaching of science, technology, engineering and mathematics subjects and iii) identify the factors that influence the adoption of active methodologies by teachers of STEM subjects in Ecuador. The methodological process included the methods and instruments required for the execution of systematic reviews, the design of an instrument for gathering information on the teaching work in STEM subjects, and the adjustment of the data collected to a general linear model. Our work was based on the mixed research paradigm and qualitative and quantitative research techniques and instruments were used with a non-experimental design. The systematic literature review technique was used for the quantitative component and the documentary analysis technique for the qualitative approach. As a result, a guide consisting of practical recommendations for STEM teachers on the successful implementation of active learning methodologies was generated. The resulting questionnaire was applied to a sample of 566 high school teachers from educational institutions located in 22 of the 24 provinces of Ecuador, 290 men and 276 women with an average age of 36 years, who taught mainly Mathematics, Physics, Natural Sciences, Biology, and Chemistry, between the upper basic courses and the three levels of Baccalaureate. The collected data were fitted to a Generalized Linear Model (GLM) with Poisson type error distribution and the log function was used as the link function. To verify the relationship between categorical variables, the chi-square test was performed once the statistical assumptions had been verified, and the non-parametric Kruskal-Wallis K test was used to search for significant differences in ordinal variables. Among the relevant results of this research, it is evident that the use of active methodologies in different environments and learning contexts is directly related to attitudes, culture, and teachers’ interests. One of the most striking was to verify that the teacher's self-perception as an innovator had a significant impact on the level of technological innovation in the classroom. The incorporation of ICT advances in institutions by themselves does not guarantee the educational quality, but rather requires a comprehensive cultural change in harmony with teachers’ decisions

Propuesta metodológica para mejorar la comunicación profesor alumno en la Universidad Técnica Particular de Loja en Ecuador.

The article tackles the need to take care of the most frequent difficulties that present itself in the process of communication, in particular, the one that develops between professors and pupils in the races of Loja's Technical Particular University. They encounter in this study the results obtained as from the related problems with the insufficiencies in this communication from the process teaching learning, for what he is presented like objective a judicious methodological proposal in improving the communication professor pupil making good use of the possibilities that you offer the process Teaching Learning, and in the one that orientations are included methodological. The proposal has provision for four moments: The first once the diagnosis was referred of teachers and pupils in his context of acting and in his telling relations, the second one to the capacitation of the teacher in the theoretic aspects and methodological about communication, the third party to the implementation of the activities of the proposals to develop in his classroom, and the room to the evaluation and the achievements obtained with the proposed activities.O artigo aborda a necessidade de atender as dificuldades mais freqüentes que se apresentam no processo de comunicação, em particular, que se desenvolve entre professores e alunos nas carreiras da Universidade Técnica Particular da Loja. Neste estudo se apresentam os resultados obtidos a partir da problemática relacionada com as insuficiências nesta comunicação do processo ensino-aprendizagem, por isso se expõe como objetivo uma Proposta Metodológica centrada em melhorar a comunicação professor-aluno aproveitando as possibilidades que brinda o processo Ensino-Aprendizagem, e no que se incluem orientações metodológicas. A proposta contempla quatro momentos: o primeiro referido ao diagnóstico de docentes e alunos em seu contexto de atuação e em suas relações comunicativas, o segundo à capacitação do docente nos aspectos teóricos e metodológicos a respeito da comunicação, o terceiro à implementação das atividades das propostas a desenvolver em sua classe, e o quarto à avaliação e os lucros obtidos com as atividades propostas.El artículo aborda la necesidad de atender las dificultades más frecuentes que se presentan en el proceso de comunicación, en particular, el que se desarrolla entre profesores y alumnos en las carreras de la Universidad Técnica Particular de Loja. En este estudio se presentan los resultados obtenidos a partir de la problemática relacionada con las insuficiencias en esta comunicación desde el proceso enseñanza-aprendizaje, por lo que se plantea como objetivo una Propuesta Metodológica centrada en mejorar la comunicación profesor-alumno aprovechando las posibilidades que brinda el proceso Enseñanza-Aprendizaje, y en el que se incluyen orientaciones metodológicas. La propuesta contempla cuatro momentos: el primero referido al diagnóstico de docentes y alumnos en su contexto de actuación y en sus relaciones comunicativas, el segundo a la capacitación del docente en los aspectos teóricos y metodológicos acerca de la comunicación, el tercero a la implementación de las actividades de las propuestas a desarrollar en sus clases, y el cuarto a la evaluación y los logros obtenidos con las actividades propuestas

Conocimiento y aprendizaje. Un análisis teórico de sus elementos constitutivos.

All knowledge has a base insofar as the different performers appreciate differences, this places us in front of the diversity like source of knowledge of reflection and of critical spirit, job than, in order to experience a new concept constantly must be reinventing to it in a continuum process of learning. In the logic of illumination, the light that you illuminate serves to be the knowledge and the capability that the human being to know oneself and to find his noticed destination can develop; In the fulguration, all knowledge is a reality's reflection, based in the sum of changing actions and prophets for the action.Todo conhecimento se apóia na medida que os diferentes actuantes apreciam as diferenças, isto nos situa ante a diversidade como fonte de conhecimento de reflexão e de espírito crítico, posto que, para experimentar um novo conceito devemos estar constantemente reinventando-o em um contínuo processo de aprendizagem. Na lógica da iluminação, a luz que ilumina deve ser o conhecimento e a capacidade que pode desenvolver o ser humano de conhecer-se e de achar seu advertido destino; na fulguración, todo conhecimento é um reflexo da realidade, apoiado na soma de ações cambiantes e iluminadas pela ação.Todo conocimiento se basa en la medida que los diferentes actuantes aprecian las diferencias, esto nos sitúa ante la diversidad como fuente de conocimiento de reflexión y de espíritu crítico, puesto que, para experimentar un nuevo concepto debemos estar constantemente reinventándolo en un continuo proceso de aprendizaje. En la lógica de la iluminación, la luz que ilumina viene a ser el conocimiento y la capacidad que puede desarrollar el ser humano de conocerse y de hallar su advertido destino; en la fulguración, todo conocimiento es un reflejo de la realidad, basado en la suma de acciones cambiantes e iluminadas por la acción

Proyectos de vinculación con la colectividad: Educación y familia hacía una política pública

The article deals with family-school and socializing agency proposals in order to achieve better educational results by virtue of its becoming a coherent form of local public policyL'article traite des propositions relatives aux écoles familiales et aux agences de socialisation afin de parvenir à de meilleurs résultats en matière d'éducation, en devenant une forme cohérente de politique publique localeO artigo trata de propostas de agências de escola familiar e socialização para obter melhores resultados educacionais em virtude de se tornar uma forma coerente de políticas públicas locaisEl artículo aborda propuestas de vinculación familia-escuela y agencias socializadoras en función de lograr mejores resultados educativos en virtud de que se convierta en una forma coherente de política pública loca

Aulas virtuales como mediación pedagógica para la inclusión y discapacidades

Educational dropout is a problem faced by many countries especially in Latin America, economic factors, family disintegration and physical disabilities are the main factors that cause school dropout. In this sense, the governments of Latin American countries and especially in Ecuador must take the necessary actions to achieve educational inclusion. The purpose of this article is to show how technological tools help and support the teaching-learning processes for people with disabilities, favoring inclusion. To carry out this research, a bibliographic analysis was made according to the subject and an exploratory research of qualitative type, to know the opinion of the teachers about the benefits of using virtual platforms, for this purpose, a proposal for an interactive virtual platform was presented to the interviewees intended for teaching - learning for children with Down syndrome.La deserción educativa es un problema que enfrentan muchos países en especial en Latinoamérica, los factores económicos, la desintegración de la familia y las discapacidades físicas son los principales factores que provocan el abandono escolar. En este sentido los gobiernos de los países latinoamericanos y en especial en Ecuador deben de tomar acciones necesarias para poder lograr la inclusión educativa. La finalidad de este artículo es mostrar cómo las herramientas tecnológicas ayudan y apoyan en los procesos de enseñanza – aprendizaje para personas con discapacidad favoreciendo la inclusión. Para realizar esta investigación, se hizo un análisis bibliográfico acorde al tema y una investigación exploratoria de tipo cualitativa, para conocer la opinión de los maestros sobre los beneficios de utilizar plataformas virtuales, para esto se presentó a los entrevistados una propuesta de una plataforma virtual interactiva destinado a la enseñanza – aprendizaje para niños con Síndrome de Down