Maestría en Educación STEM - Virtual · 2026
Ambiente de aprendizaje STEM basado en proyectos para fortalecer la resolución de problemas asociados al manejo y clasificación de residuos en estudiantes de grado noveno de tres instituciones educativas
Esta investigación evaluó la contribución de un ambiente de aprendizaje STEM basado en proyectos al fortalecimiento de la resolución de problemas relacionados con el manejo y la clasificación de residuos en 86 estudiantes de grado noveno de tres instituciones educativas ubicadas en Nariño, Caquetá y Cesar. Se adoptó un enfoque mixto, paradigma interpretativo y estudio de caso múltiple. La propuesta EcoLab STEM integró diagnóstico, diseño, implementación, reflexión y cierre mediante actividades digitales e impresas, gamificación, trabajo colaborativo y recolección de evidencias. Los resultados se analizaron a partir del pre-test, post-test, producciones, respuestas reflexivas, registros de plataforma, evidencias fotográficas y triangulación. Se observaron avances en la identificación de problemáticas ambientales, la toma de decisiones, el trabajo en equipo y la formulación de acciones de mejora. La experiencia mostró que una ruta flexible, contextualizada y accesible puede articular conocimientos STEM, sostenibilidad y participación estudiantil para abordar problemas reales del entorno escolar.
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Contenido
- INTRODUCCIÓNp. 7
- CAPÍTULO Ip. 8
- 1.1 Contextualización del problema de investigaciónp. 8
- 1.2 Pregunta de investigaciónp. 9
- 1.3 Objetivos de investigaciónp. 10
- 1.3.1 Objetivo generalp. 10
- 1.3.2 Objetivos específicosp. 10
- 1.4 Justificaciónp. 11
- CAPÍTULO IIp. 14
- 2.1 Estado del Artep. 14
- 2.1.1 Educación STEM y aprendizaje basado en proyectos (ABP/PjBL)p. 15
- 2.1.2 STEM, sostenibilidad y proyectos ambientales contextualizadosp. 19
- oportunidadesp. 22
- 2.2 Marco Conceptualp. 24
- 2.2.1 La educación STEM como eje de transformación curricularp. 25
- 2.2.2 De STEM a STEAM: Integración Ética y Humanísticap. 26
- Problemasp. 54
- 2.2.4 Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP)p. 28
- 2.2.5 Características del Aprendizaje Basado en Proyectosp. 29
- 2.2.6 Fases del Aprendizaje Basado en Proyectosp. 31
- 2.2.7 Rol del docente en el Aprendizaje Basado en Proyectosp. 32
- 2.2.8 Rol del estudiante en el Aprendizaje Basado en Proyectosp. 33
- 2.2.9 Resolución de problemas en educación STEMp. 34
- 2.2.10 Competencias STEMp. 35
- 2.2.11 Pensamiento crítico y habilidades analíticasp. 36
- 2.2.12 Creatividad e innovación en contextos STEMp. 37
- 2.2.13 Ambiente de aprendizajep. 38
- 2.2.14 Experiencias de aprendizaje interdisciplinarp. 38
- 2.2.15 Sostenibilidad y manejo de residuosp. 39
- 2.3 Marco Legalp. 40
- CAPÍTULO IIIp. 42
- 3.1 Paradigma de investigaciónp. 42
- 3.2 Enfoque de la investigaciónp. 43
- 3.2.1 Tipo de investigaciónp. 44
- 3.2.2 Alcance de la investigaciónp. 45
- 3.3 Población o muestrap. 46
- 3.3.1. Región de Nariñop. 47
- 3.3.2 Región de Caquetáp. 49
- 3.3.3 Región de Cesarp. 52
- 3.4 Caracterización de categoríasp. 54
- 3.5 Pasos o procesos de la investigaciónp. 56
- Fase I. Exploración y problematización del contextop. 56
- Fase II. Diseño del proyecto y planificación de accionesp. 57
- Fase III. Desarrollo e implementación de la propuestap. 58
- Fase IV. Evaluación, reflexión y socializaciónp. 59
- 3.6 Instrumentosp. 60
- 3.7 Aspectos éticos de la investigaciónp. 61
- 3.8 Criterios de calidad y rigor metodológicop. 62
- 3.9 Validación y ajuste de los instrumentosp. 63
- CAPÍTULO IV. RESULTADOS, ANÁLISIS Y DISCUSIÓNp. 65
- 4.1 Caracterización de los participantesp. 65
- 4.2 Resultados de la fase diagnósticap. 70
- 4.2.1 Resultados generales del Pre-Testp. 71
- 4.2.2 Resultados por categorías evaluadasp. 73
- 4.2.3 Comparación de resultados entre institucionesp. 77
- 4.2.4 Síntesis de los hallazgos diagnósticosp. 80
- 4.3 Discusión e interpretación de los hallazgos inicialesp. 81
- 4.3.1 Concepciones previas sobre reciclaje y manejo de residuosp. 83
- 4.3.2 Relación entre conocimiento y práctica ambientalp. 84
- 4.3.3 Potencial de las metodologías activas para la educación ambientalp. 85
- 4.3.4 Pertinencia del ambiente de aprendizaje EcoLab STEMp. 86
- 4.4 Seguimiento y sistematización de la informaciónp. 87
- 4.5 Evidencias del procesop. 89
- 4.5.1 Participación de los estudiantes durante la aplicación del diagnósticop. 90
- 4.5.2 Reconocimiento de problemáticas ambientales en el entorno escolarp. 91
- 4.6 Implementación de EcoLab STEMp. 92
- 4.6.1 Resultados de las actividades interactivasp. 93
- 4.6.2 Evidencias cualitativas de la implementaciónp. 94
- 4.7 Resultados del post-test y comparación antes-despuésp. 95
- 4.7.1 Resultados por criterio del post-testp. 96
- 4.7.2 Síntesis integradora de los resultados obtenidosp. 98
- 4.8 Ganancia normalizada como indicador complementariop. 99
- 4.9 Triangulación de la informaciónp. 100
- 4.10 Matriz DOFA consolidada de la implementaciónp. 102
- 4.11 Discusión integrada de resultadosp. 102
- CAPÍTULO V. CONCLUSIONES, APORTES Y RECOMENDACIONESp. 104
- 5.1 Conclusiones asociadas al diagnósticop. 104
- 5.2 Conclusiones asociadas al diseño e implementaciónp. 104
- 5.3 Conclusiones asociadas a los cambios observadosp. 104
- 5.4 Conclusión generalp. 105
- 5.5 Aportes de la investigaciónp. 105
- 5.6 Limitacionesp. 23
- 5.7 Recomendaciones y líneas futurasp. 106
- REFERENCIASp. 108
- ANEXOSp. 114
- Figura 1. Características del aprendizaje basado en proyectosp. 30
- Figura 2. Ubicación geográfica del departamento de Nariñop. 48
- Figura 3. Institución Educativa San Lorenzo de Yaramalp. 49
- Figura 4. Ubicación geográfica del departamento de Caquetáp. 50
- Figura 5. Colegio Cristiano Maranatap. 51
- Cesarp. 52
- de La Jagua de Ibirico, Cesarp. 54
- Figura 8. Esquema de organización fase Ip. 57
- Figura 9. Esquema de organización fase IIp. 58
- Figura 10. Esquema de organización fase IIIp. 59
- Figura 11. Esquema de organización fase IVp. 60
- Figura 12. Distribución de estudiantes por institución educativap. 68
- Figura 13. Distribución de estudiantes por edadp. 69
- Figura 14. Distribución de estudiantes por género e institución educativap. 70
- Figura 15. Índice general del Pre-Test diagnósticop. 71
- participantesp. 23
- Figura 17. Reconocimiento de problemáticas ambientales y análisis del entorno escolarp. 92
- Figura 18. Desempeño en las actividades interactivas por instituciónp. 94
- Figura 19. Comparación de puntajes promedio antes y después de EcoLab STEMp. 96
- Figura 20. Resultados del post-test por criterio e instituciónp. 97
- Figura 21. Ganancia normalizada por institución y consolidadop. 100
- Figura 22. Esquema de triangulación de la información en EcoLab STEMp. 101