Incidencia de una propuesta didáctica integradora desde el contexto y con enfoque STEM+ en el aprendizaje profundo (motivación y resolución de problema) de los estudiantes de la Institución Educativa La Bella.

Evelyn Yuliana Delgado Granda Angie Melissa Mora Ribón Keli Alejandra Suarez Cubides

Universidad Tecnológica de Pereira Facultad de Ciencias de la Educación Departamento de Psicopedagogía Licenciatura en Educación Básica Primaria Pereira

2025

Incidencia de una propuesta didáctica integradora desde el contexto y con enfoque STEM+ en el aprendizaje profundo (motivación y resolución de problema) de los estudiantes de la Institución Educativa La Bella.

Evelyn Yuliana Delgado Granda Angie Melissa Mora Ribón Keli Alejandra Suarez Cubides

Asesora:

Tatiana Salazar Marin

Trabajo para optar al título de Licenciadas en Educación Básica Primaria

Universidad Tecnológica de Pereira Facultad de Ciencias de la Educación Departamento de Psicopedagogía Licenciatura en Educación Básica Primaria Pereira

2025

Agradecimientos y Dedicatorias

Dedicamos y agradecemos este trabajo de grado a nuestra tutora, Tatiana Salazar M., por su valiosa orientación y sus aportes académicos, que guiaron de manera significativa nuestro proceso formativo. Igualmente, al Semillero de Didáctica de las Ciencias Naturales, por su acompañamiento constante, el aprendizaje compartido y las experiencias que enriquecieron nuestro desarrollo académico y personal. De manera especial, expresamos nuestra gratitud a la Universidad Tecnológica de Pereira, por el apoyo brindado y por las oportunidades de crecimiento que hicieron posible adquirir nuevos conocimientos y fortalecer nuestras competencias a lo largo de este proceso.

Agradezco primeramente a Dios y a Jesucristo por su amor y la sabiduría con la que me han guiado y fortalecido en cada paso. Asimismo, expreso mi gratitud a mis familiares por su apoyo incondicional, en especial a mi abuela, a mi hermana, a mis padres por acompañarme con dedicación. Finalmente, agradezco a mis compañeras, quienes hicieron parte de este proyecto de investigación, por su amistad y compromiso constante. (Evelyn Yuliana Delgado Granda) Asimismo, quiero manifestar mis agradecimientos personales a mi familia por uno de tantos logros que se vendrán en este gran camino; especialmente a mi madre Erlinda Ribón y a mi padre Obander Mora, por su acompañamiento constante y su apoyo incondicional en cada etapa; a mis hermanos Jaider y Camilo, por estar siempre presentes y brindarme su respaldo. A Dios, por darme fortaleza y sabiduría; y a mi pareja, Jhonnier Alexander, cuya comprensión, amor y motivación fueron fundamentales para avanzar y culminar este camino. Finalmente, a mis compañeras, por permanecer unidas en esta travesía de formarnos como futuras licenciadas,

comprometidas con transformar la vida de cada niño que llegue a nuestras aulas. (Angie Melissa Mora Ribón)

Agradezco y dedico este logro, que es más suyo que mío, a mi familia, mi incondicional refugio y fuente de inspiración constante, sus enseñanzas de perseverancia y sus valores han sido de gran ayuda, espero que este trabajo sea un reflejo del profundo amor y gratitud que siento por ellos. De manera especial, extiendo mi más sincero agradecimiento a mi pareja, (Edinson Rodriguez). Gracias por la paciencia inmensurable en los momentos de mayor presión y dificultad, por el apoyo incondicional que se manifestó en el silencio de las largas noches de estudio y por ser mi principal animador, su compañía y comprensión han sido esenciales para transformar esta meta en una realidad. (Keli Alejandra Suarez Cubides)

Resumen El estudio parte de la necesidad de transformar la enseñanza de las ciencias naturales en contextos rurales, donde aún predominan prácticas basadas en la memorización que dificultan la comprensión, reducen la motivación y limitan la aplicación de los conocimientos en situaciones reales. Frente a esta problemática, la investigación se propuso analizar la incidencia de una unidad didáctica integradora, contextualizada y orientada por el enfoque STEM(+), en el aprendizaje profundo de estudiantes de primero, segundo y tercero. En particular, se buscó comprender cómo esta propuesta influye en dos dimensiones clave del aprendizaje profundo: la motivación y la resolución de problemas.

El marco teórico se sustentó en categorías como didáctica de las ciencias, pedagogías críticas, aprendizaje profundo, motivación, resolución de problemas, enfoque STEM(+) y diseño de unidades didácticas integradoras. La metodología cuantitativa con diseño cuasi experimental que empleó un diseño pretest y postest aplicado a 12 estudiantes de una institución educativa pública ubicada en zona rural. La propuesta didáctica “Recicla y atrápala” integró saberes de Ciencias Naturales, Sociales y Tecnología a través de actividades prácticas orientadas al manejo sostenible de residuos y la construcción de prototipos.

Se utilizaron instrumentos cuantitativos para evaluar motivación y habilidades de resolución de problemas. Los resultados mostraron avances notorios en la resolución de problemas, evidenciados en el incremento de estudiantes ubicados en niveles altos tras la intervención. Sin embargo, la motivación profunda tendió a disminuir, posiblemente por la complejidad cognitiva de las tareas y el esfuerzo requerido para completarlas. En conjunto, los hallazgos indican que las experiencias STEM(+) contextualizadas favorecen el aprendizaje

profundo y el fortalecimiento de competencias científicas, aunque requieren estrategias adicionales para mantener el interés y la motivación intrínseca del estudiantado rural

Abstract This study stems from the need to transform the teaching of natural sciences in rural contexts, where memorization-based practices still predominate, hindering comprehension, reducing motivation, and limiting the application of knowledge in real-world situations. In response to this problem, the research aimed to analyze the impact of an integrated, contextualized teaching unit guided by the STEM(+) approach on the deep learning of first, second, and third-grade students. Specifically, it sought to understand how this approach influences two key dimensions of deep learning: motivation and problem-solving.

The theoretical framework was based on categories such as science didactics, critical pedagogies, deep learning, motivation, problem-solving, the STEM(+) approach, and the design of integrated teaching units. The quantitative methodology employed a quasi-experimental design using a pretest-posttest approach, administered to 12 students from a public school located in a rural area. The educational proposal “Recycle and Catch It” integrated knowledge from Natural Sciences, Social Sciences, and Technology through hands-on activities focused on sustainable waste management and prototype construction.

Quantitative instruments were used to assess motivation and problem-solving skills. The results showed significant improvements in problem-solving, evidenced by the increase in students achieving high levels of proficiency after the intervention. However, deep motivation tended to decrease, possibly due to the cognitive complexity of the tasks and the effort required to complete them. Overall, the findings indicate that contextualized STEM(+) experiences

promote deep learning and the strengthening of scientific competencies, although they require additional strategies to maintain the interest and intrinsic motivation of rural students.

Contenido Introducción ...................................................................................................................... 12

1. Planteamiento Del Problema ......................................................................................... 13

2.Objetivos ........................................................................................................................ 24 2.1 Objetivo General ..................................................................................................... 24 2.2 Objetivos Específicos.............................................................................................. 24

3. Marco Teórico ............................................................................................................... 24

3.1 Didáctica de las Ciencias Naturales ........................................................................ 24 3.2 Pedagogías Críticas y Contexto .............................................................................. 27 3.3 Aprendizaje profundo ............................................................................................. 31 3.3.1 Resolución de problemas ................................................................................. 37 3.3.2 Motivación ....................................................................................................... 41 3.4 Enfoque STEM + .................................................................................................... 44 3.5. Unidades Didácticas Integradoras.......................................................................... 47

4. Metodología .................................................................................................................. 48

4.1 Enfoque de la investigación .................................................................................... 49 4.2 Diseño ..................................................................................................................... 50 4.3 Sistema de Hipótesis ............................................................................................... 51 4.3.1 Hipótesis nula................................................................................................... 51 4.3.2 Hipótesis de alternativas .................................................................................. 51

4.5 Variables de estudio ................................................................................................ 52 4.5.1 Variable Independiente: Unidad didáctica integradora .................................... 52

4.5.2 Variable dependiente: Aprendizaje profundo (motivación y resolución de

problemas)............................................................................................................................. 55 Tabla 2 .......................................................................................................................... 56 Operacionalización de variable independiente ............................................................ 56 4.6 Población y muestra ................................................................................................ 61 4.7 Técnicas e instrumentos .......................................................................................... 62 4.7.1 Técnicas ........................................................................................................... 63 4.7.2 Instrumentos ..................................................................................................... 63

5. Análisis de información ................................................................................................ 67

Tabla 5 .......................................................................................................................... 67 Niveles de Resolución de problemas............................................................................. 67 5.1 Resolución de problemas ........................................................................................ 69 5.1.1 Resultados Pretest ............................................................................................ 69 Figura 2 ..................................................................................................................... 71 5.1.2 Resultados Resolución de Problemas por Género ........................................... 74 5.2 Resultado del Postest .............................................................................................. 78 5.2.1 Resolución de Problemas ................................................................................. 78 5.2.2 Resultados Resolución de Problemas por Género. .......................................... 83

5.3 Validación de la Hipótesis ...................................................................................... 85 Tabla 9 .......................................................................................................................... 87 5.4 Motivación .............................................................................................................. 91 5.4.1 Resolución de Problemas ................................................................................. 91 5.4.2 Comparación Pretest y Postest ......................................................................... 92

5.4.3 Variación de los niveles por género en los momentos Pretest y Postest ......... 98

5.4.4 Validación de la Hipótesis ............................................................................. 101

6. Conclusiones ............................................................................................................... 108

7. Recomendaciones ....................................................................................................... 115

Referencias ...................................................................................................................... 119 Anexos: ........................................................................................................................... 133 Anexo 1 ....................................................................................................................... 133 Anexo 2 ....................................................................................................................... 136 Anexo 3 ....................................................................................................................... 140 Anexo 4 ....................................................................................................................... 145

Introducción La educación actual enfrenta el reto de adaptarse a las necesidades de la sociedad, la fluidez, el movimiento científico y tecnológico y las características propias del siglo XXI, lo que exige nuevas dinámicas pedagógicas que potencialicen en los estudiantes habilidades para la resolución de problemas, la motivación por el aprendizaje, el pensamiento crítico y el trabajo colaborativo, en el marco de una sociedad cada vez más competitiva e individualista. En este sentido el enfoque STEM(+) que articula Ciencias, Tecnología, Matemáticas, Ingeniería y otras áreas disciplinares, se presenta como una alternativa aplicada desde realidades contextuales. Sin embargo, en algunas instituciones persisten prácticas tradicionales que no han posibilitado la implementación de estos nuevos enfoques. De ahí que el presente estudio tenga por objetivo analizar la incidencia de una propuesta didáctica integradora desde el contexto y con enfoque STEM (+) en el aprendizaje profundo (motivación y resolución de problemas) de estudiantes de una Institución Educativa rural de Pereira-Risaralda.

El presente trabajo surge en el marco del semillero Didáctica de las Ciencias Naturales y se desprende del proyecto de investigación “Contexto y STEM(+): una propuesta de formación docente para promover aprendizajes profundos”, orientado al fortalecimiento de prácticas pedagógicas contextualizadas y al desarrollo de competencias científicas en educación rural. El presente trabajo está organizado en siete capítulos. En el capítulo 1 se presenta el planteamiento del problema, la pregunta que orientan la investigación y la justificación. En el capítulo 2 se exponen los objetivos, esto es, el objetivo general y los objetivos específicos. En el capítulo 3 se desarrolla el marco teórico, el cual aborda las categorías conceptuales: Didáctica de las Ciencias Naturales, Pedagogías Críticas y Contexto, Aprendizaje profundo con sus subtemas Resolución de problemas y Motivación, así como el enfoque STEM+ y las Unidades Didácticas

Integradoras. En el capítulo 4 se describe la metodología utilizada, detallando el enfoque de la investigación, el diseño, la hipótesis , las variables de estudio diferenciando entre la variable independiente (Propuesta didáctica integradora,) y la variable dependiente (Aprendizaje profundo), que incluye motivación y resolución de problemas, junto con la operacionalización de esta última variable. También se especifican las técnicas e instrumentos empleados y la caracterización de la población y muestra. En el capítulo 5 presenta el análisis de la información, esto es, la interpretación de los resultados en relación con los objetivos y la literatura revisada, seguidamente en el capítulo 6 se abordan las conclusiones de la investigación, y finalmente, en el numeral 7 se exponen las recomendaciones, capítulo que ofrece sugerencias prácticas y de aplicación directa, tanto para dar continuidad de la investigación en el campo de la didáctica de las ciencias y STEM como para la toma de decisiones en el ámbito práctico.

1. Planteamiento Del Problema

El aprendizaje constituye un proceso dinámico y esencial para el desarrollo humano, que trasciende la adquisición de habilidades cognitivas e incluye la formación de habilidades sociales, críticas y emocionales. A través de este proceso, los individuos construyen significados, se representan el mundo, fortalecen su capacidad de análisis y optimizan su adaptación a diferentes contextos. En este marco, desde un enfoque educativo integral, la enseñanza no debería limitarse al desarrollo de propuestas educativas que focalicen en la memorización de información o declaración conceptual de contenidos, por el contrario, debería promover la comprensión profunda, la reflexión crítica y la aplicación del conocimiento en escenarios reales. En este sentido, resulta fundamental pensar una educación capaz de estimular la curiosidad, la creatividad y la resolución de problemas, aspectos claves para la formación de sujetos autónomos

y con pensamiento crítico en una sociedad en constante transformación y movimiento, conducente a la toma de decisiones y participación permanente (Melo, 2022). Particularmente, en el ámbito de las ciencias naturales, Díaz et al. (2024) plantean que la enseñanza debería permitir no solo adquirir conocimientos científicos fundamentales, si no también incrementar habilidades para la indagación, la reflexión crítica, la participación ciudadana responsable, y la resolución de problemas reales, así como la puesta en práctica de valores que favorezcan una convivencia armoniosa y responsable con el entorno. En este sentido la formación en ciencias debe conducir a un aprendizaje activo donde el estudiante no sea un receptor pasivo de contenidos, sino un ciudadano crítico, consciente y responsable con las realidades ambientales y sociales de su medio, lo que además lo ubica como constructor protagónico de su conocimiento.

Jiménez et al. (2003), refiere que el discurso de las ciencias naturales en el aula es una herramienta para que las ideas de los estudiantes desde su lenguaje cotidiano puedan convertirse en ideas más cercanas al lenguaje científico con acompañamiento del docente. Además, destaca que este discurso no debe limitarse al uso de términos científicos, sino que ha de integrar argumentación, justificación y diálogo entre lenguaje cotidiano y lenguaje científico. En este sentido los autores subrayan la necesidad de fomentar la argumentación en el discurso de aula para ayudar a que los estudiantes aprendan a pensar y hablar como lo hacen los científicos, en aras de contribuir a la resolución de problemas de sus entornos próximos.

En correspondencia con lo anterior, los lineamientos curriculares del MEN (1998) proponen que:

El sentido del área de ciencias naturales y educación ambiental es precisamente el de ofrecer a los estudiantes colombianos la posibilidad de conocer los procesos físicos, químicos y

biológicos y su relación con los procesos culturales, en especial aquellos que tienen la capacidad de afectar el carácter armónico del ambiente. Este conocimiento debe darse en el estudiante en forma tal que pueda entender los procesos evolutivos que hicieron posible que hoy existamos como especie cultural y de apropiarse de ese acervo de conocimientos que le permiten ejercer un control sobre su entorno, siempre acompañado por una actitud de humildad que le haga ser consciente siempre de sus grandes limitaciones y de los peligros que un ejercicio irresponsable de este poder sobre la naturaleza puede tener. (p. 10).

De acuerdo con lo anterior, para que dicho propósito sea posible, es fundamental que el docente cuente con una formación sólida que le permita guiar a los estudiantes. Al respecto, vale la pena considerar los cuatro pilares de la educación planteados por Delors (1996), mismos que deben ser parte no solo de lo que se enseña sino de la fundamentación del quehacer docente. En tal sentido, bajo el pilar “aprender a conocer”, el maestro debe intencionar su práctica mediante estrategias que le permitan a los estudiantes la consolidación del saber disciplinar a través de la investigación y la experimentación fundamentada, por su parte el “aprender a hacer” debería reflejarse en estrategias que potencien el desarrollo de habilidades prácticas que les permitan a los estudiantes aplicar sus destrezas psicomotoras y sus capacidades cognitivas y sociales. Así mismo, el “aprender a vivir juntos” y “aprender a ser” fundamentaría la práctica de ciencias en situaciones reales que favorezcan el compartir y crecer como personas dentro de una comunidad con situaciones problemáticas que son próximas y que los vincula de manera directa en la apuesta práctica por resolverlas. Estos cuatro pilares son un aporte significativo para que los docentes puedan poner en práctica diferentes estrategias con los estudiantes, como formas de explicar, experiencias y actividades que permitan resolver problemas, respetando lo que cada estudiante piensa, sus valores, emociones y actitudes desde su contexto.

Ahora bien, aunque la OCDE plantea que los sistemas educativos deben promover el desarrollo de conocimientos, habilidades, valores y actitudes que permitan a los estudiantes participar activamente en la sociedad y enfrentar los desafíos del siglo XXI (Gurría y Schleicher, 2019). En las prácticas educativas persisten dificultades para lograr que estos propósitos se traduzcan en experiencias de aprendizaje significativas. Así pues, a pesar de que la organización insiste en la necesidad de construir aprendizajes relevantes, eficaces y equitativos, muchos contextos escolares aún no logran formar plenamente las competencias que se consideran esenciales para la toma de decisiones informadas y para la participación ciudadana. Esta distancia entre lo que proponen organizaciones internacionales lo que efectivamente ocurre en el aula evidencia la importancia de analizar cómo se están desarrollando dichas competencias y qué factores limitan o dificultan su construcción en los estudiantes.

En el marco de lo propuesto por la OCDE, se espera que la formación científica dote a los estudiantes con herramientas para explicar fenómenos científicamente, construir y evaluar diseños de investigación e interpretar evidencias de manera crítica, así como investigar y usar información científica para la toma de decisiones. Esta formación representa un reto considerable para muchos sistemas educativos, pues exigen conocimientos de contenido, procedimentales y epistémicos, además de actitudes relacionadas con la identidad científica y la sostenibilidad, elementos que muchas veces no logran fortalecerse adecuadamente en la escuela (OECD, 2025). Esta situación plantea la necesidad de analizar cómo se están formando estas capacidades en los estudiantes y qué limitaciones podrían estar impidiendo que alcancen los niveles de competencia que la OCDE considera indispensables para enfrentar los desafíos científicos y ambientales del siglo XXI.

No obstante, y pese a lo planteado a nivel nacional e internacional sobre la formación en ciencias y sus alcances ( Díaz et al, 2024; Jiménez et al,2003; MEN, 1998), en distintos entornos educativos, los estudiantes no están viviendo esta experiencia de aprendizaje de manera enriquecedora (Vera, 2024; Pérez, 2024). Al contrario, este propósito se ve restringido por prácticas tradicionales que priorizan la transmisión mecánica de contenidos sobre la construcción activa del conocimiento. Aunque se han desarrollado metodologías innovadoras que fomentan la resolución de problemas, la creatividad y el pensamiento crítico, persiste un enfoque teórico de enseñanza, desde e cual los estudiantes reciben in formación que memorizan sin participar activamente de su construcción (Tünnermann, 2011). Así pues, el sistema educativo continúa relegando la experimentación, la participación del estudiante, el desarrollo de habilidades socioemocionales, y el fortalecimiento de habilidades prácticas, aspectos fundamentales para una educación integral (Lavilla et al. 2022), a tareas mecánicas que poco garantizan la vinculación de los sujetos con el mundo y las problemáticas del mismo.

Ahora bien, son diversos los factores que contribuyen a la permanencia de estas prácticas tradicionales de un sistema que no da contribución para que las cosas cambien, Ya que son muchos los factores que tienen los profes para actualizarse (Grijalba y Mendoza, 2020) e implementar enfoques realmente innovadores (Merchán, 2024) la falta de acceso a una formación continua funcional, porque muchas veces es esporádica y totalmente descontextualizada, además, la sobrecarga laboral, conlleva que a los docentes tengan otra opción que recurrir a la clase magistral como estrategia única para la enseñanza. Aunado a lo anterior, Vezub y Alliaud (2012), plantean que no hay espacios reales para la reflexión pedagógica; cada maestro trabaja aislado y la práctica se mecaniza por pura inercia.

Además, las instituciones imponen exigencias que restringen la adopción de metodologías innovadoras, como la necesidad de cubrir extensos programas curriculares en un tiempo determinado, lo que reduce las oportunidades para que los estudiantes puedan desarrollar actividades experimentales, colaborativas y basadas en proyectos (Macías, 2024; Merchán,

2024).

Asimismo, la presión por obtener buenos resultados en pruebas estandarizadas, como las Pruebas Saber, refuerza prácticas de enseñanza centradas en la memorización, lo que ocasiona que los estudiantes solo se preocupen por conseguir buenas calificaciones o puntajes, y como consecuencia de ello desarrollan una visión fragmentada del conocimiento (Jiménez, 2024; Suárez, 2023). Así, los estudiantes tienden a percibir cada área disciplinar como independiente, sin comprender la relación entre ellas ni su aplicabilidad en la resolución de problemas del contexto. Esta dificultad, también se refleja en la manera en que los estudiantes perciben cada materia como un conjunto aislado de conceptos, sin reconocer cómo se interrelacionan ni cómo pueden aplicarse en su vida diaria. Como consecuencia, los estudiantes enfrentan dificultades para identificar problemas en su entorno y abordarlos de manera sistemática (Sarabia y Zambrano, 2024).

En tal sentido, como lo plantea Ochoa (2023) los estudiantes no siempre comprenden que las áreas del conocimiento están interconectadas. Para entender el cambio climático, por ejemplo, necesitan aplicar conceptos de ciencias para conocer cómo funciona el clima, de matemáticas para interpretar datos de temperatura y de geografía para analizar su impacto en diferentes regiones, no obstante, la falta de interdisciplinariedad dificulta el desarrollo de un pensamiento integral y crítico, limitando la capacidad del estudiantado para resolver problemas,

lo que a su vez, restringe sus competencias para desenvolverse en situaciones complejas fuera del aula.

Además, como lo plantea Guerrero et al. (2024) las metodologías tradicionales tienden a priorizar el trabajo individual, limitando el desarrollo de habilidades colaborativas y de trabajo en equipo. Asimismo, al estar enfocada en las pruebas estandarizadas y resultados numéricos incrementa la presión y ansiedad en los estudiantes, quienes terminan percibiendo el aprendizaje como una obligación más que como una oportunidad para crecer y desarrollarse integralmente (Muñoz et al. 2025).

Aunado a lo anterior, en el marco de prácticas tradicionales de enseñanza, los estudiantes se acostumbran a recibir respuestas en lugar de formular preguntas, lo que limita su capacidad de análisis, argumentación y propuesta de soluciones propias. La consecuencia, es la falta de habilidades para relacionar lo aprendido con situaciones reales, lo que disminuye su autonomía intelectual y su capacidad de enfrentar desafíos del mundo actual (Barell, 1999) . Otro obstáculo significativo, que dificulta la implementación de enfoques más dinámicos e interdisciplinarios, es la falta de recursos didácticos o tecnológicos (Santillán et al., 2025; Marín et al., 2023). En algunos casos, los propios docentes optan por mantener metodologías tradicionales debido a la comodidad y la desconfianza ante el cambio o la falta de formación en enfoques alternativos e innovadores. Como consecuencia, se restringe la posibilidad de conectar el aprendizaje con la realidad y las necesidades del mundo actual, y específicamente con los requerimientos del contexto (Penagos,2008) .

Al respecto , Cáceres et al. (2025) señalan que, bajo el desarrollo de prácticas tradicionales, los estudiantes experimentan bajos niveles de motivación, asunto que constituye un factor clave en el desempeño académico, y cuya ausencia puede afectar negativamente el

rendimiento y el compromiso de los estudiantes. La desconexión entre las metodologías tradicionales y las necesidades del siglo XXI contribuyen a esta desmotivación, generando desinterés en el aprendizaje, lo que se traduce en bajos niveles de participación, dificultades para relacionar los contenidos con su vida cotidiana y una limitada capacidad para abordar problemas reales. En esta misma línea, Ramírez y Olmos (2020) mencionan que la motivación en el contexto educativo es clave para fomentar una actitud positiva para que se logre el aprendizaje profundo.

Asimismo, González, et al. (2021) destaca que la motivación de los estudiantes depende en gran medida del papel del docente, la manera en que enseña, las metodologías que emplea, y su capacidad para generar un ambiente de aprendizaje dinámico e interactivo influyen directamente en el interés y el compromiso de los estudiantes. Un docente que fomenta la participación, el trabajo colaborativo, puede contribuir a que los estudiantes encuentren sentido en lo que estudian, lo que aumenta su disposición para esforzarse, hacer preguntas, resolver problemas y continuar aprendiendo porque encuentra sentido en lo que estudia. En este marco, y con el fin de contrarrestar estas limitaciones y favorecer un aprendizaje profundo, la literatura actual con investigaciones como la realizada por Chafla (2024) señala la importancia de integrar metodologías innovadoras que rompan con el aprendizaje memorístico, e implementen la resolución de problemas, la creatividad, el pensamiento crítico y la aplicación de conocimientos en contextos reales. Según Curbelo (2022) debido a las transformaciones del mundo actual, se reclama un cambio educativo, para un aprendizaje adecuado y ajustado a los requerimientos del siglo XXI, para lograr que el alumno desarrolle un aprendizaje profundo. En este sentido, el enfoque STEM (ciencia, tecnología, ingeniería, matemáticas y otras disciplinas) surge como alternativa para superar estas brechas en la educación, ofreciendo un enfoque

integrador que permite a los estudiantes aplicar lo aprendido para resolver problemas reales de manera interdisciplinaria.

Además, Trujillo et al. (2022) destacan que la formación docente es importante para mejorar la calidad educativa, por ende, deben de prepararse no solo al inicio cuando están estudiando para ser docentes (formación inicial) sino que debe continuar durante toda su carrera (formación continua), para que puedan actualizarse y adaptarse a los cambios que ocurren en la sociedad, la política y la economía, y así responder mejor a las necesidades actuales de la educación (pp. 117–118).

Propuestas de investigación como las realizadas por (Curbelo, 2022; Santos, 2020) destacan las potencialidades de la metodología STEM+ al plantear que la metodología STEM+ es una vía eficaz para potenciar el desarrollo de las competencias del aprendizaje profundo en primaria, superando las limitaciones de la enseñanza tradicional que generan particularmente aprendizajes memorísticos temporales y superficiales, y que por el contrario logren aprendizajes más significativos, críticos y aplicables a problemas reales. Fullan et al. (2016) destacan que el aprendizaje profundo se fortalece cuando los estudiantes aplican lo aprendido a través de la resolución de problemas desafiantes, ya que esto impulsa el pensamiento crítico y creativo. Propuestas como la realizada por Díaz et al, (2024) plantean el empleo del aula invertida en Ciencias Naturales como una herramienta que favorece un aprendizaje significativo al enfrentar a los estudiantes con problemas reales, integrando ciencias, tecnología y reflexión crítica para lograr un aprendizaje profundo. De acuerdo con los resultados de la investigación, la metodología promovió en los estudiantes habilidades para la resolución de problemas auténticos, el uso de pensamiento interdisciplinar y la aplicación creativa de conocimientos, aspectos esenciales del aprendizaje profundo.

Por su parte, Biggs (2006), en su investigación “ Calidad del aprendizaje universitario” destaca que el aprendizaje profundo consiste en la necesidad de los estudiantes de comprender verdaderamente lo que estudian, buscando dar un sentido real a las tareas y concentrándose en las ideas principales, los temas y las aplicaciones. Para lograrlo, se apoyan en conocimientos previos que les permiten relacionar y entender mejor la información. Con este enfoque, aprender se convierte en algo agradable, porque no se trata solo de memorizar, sino de descubrir, reflexionar y disfrutar al encontrar respuestas, incluso cuando estas son inesperadas. Así pues, el aprendizaje profundo surge como una necesidad frente a los cambios de la sociedad y la tecnología, debido a que la enseñanza tradicional no responde a las demandas actuales de los estudiantes. Según Quinn et al. (2021):

El aprendizaje profundo posee una naturaleza diferente y tiene un alcance mayor que el de cualquier otra innovación en educación jamás aprobada. Cambia resultados, cambia a un aprendizaje que se centra además de en lo personal en los asuntos que son colectivamente significativos, y profundiza en ellos de tal manera que altera para siempre los roles de estudiantes, profesorado, familias y de todos. (pp.5-6).

Esto indica que no es suficiente con una enseñanza tradicional, sino que la enseñanza debe de promover un cambio profundo en la manera en que aprenden los estudiantes, también debe de enfocarse en temas significativos y cotidianos para la vida personal o colectiva. De modo que, este tipo de aprendizaje reta a los maestros a diseñar estrategias pedagógicas y didácticas con sentido, capaces de generar impacto en los estudiantes y mediante ellos en la sociedad.

En línea con lo planteado, la investigación sobre cómo estas metodologías influyen en la motivación y el desarrollo de habilidades en los estudiantes es fundamental para entender cómo los enfoques educativos pueden adaptarse mejor a las necesidades del presente y futuro. Por lo tanto, la pregunta que orienta esta investigación es: ¿Cuál es la incidencia de una propuesta didáctica integradora centrada en el contexto y con enfoque STEM + en el aprendizaje profundo (motivación y resolución de problemas) de los estudiantes de los grados primero, segundo y tercero de una Institución Educativa Pública de la ciudad de Pereira?

Este proyecto de investigación se justifica en la necesidad de innovar las prácticas educativas tradicionales, que aún predominan en muchas instituciones. Estas prácticas centradas principalmente en la memorización y la transmisión pasiva del conocimiento limitan el desarrollo de habilidades fundamentales para el siglo XXI como el pensamiento crítico y la resolución de problemas.

La investigación también explorará cómo estas metodologías innovadoras pueden aumentar la motivación y resolución de problemas, elementos esenciales para un aprendizaje profundo. Al comprender los factores que influyen en la motivación, se podrán diseñar estrategias pedagógicas que integren el enfoque STEM+ fomenten un mayor interés y participación en el proceso educativo.

El estudio representa un aporte significativo a la mejora de la calidad educativa, al ofrecer evidencia sobre la efectividad de metodologías pedagógicas innovadoras centradas en el aprendizaje profundo. Los hallazgos obtenidos no solo permitirán enriquecer las prácticas de aula, sino que también podrán contribuir a la discusión sobre políticas educativas contextualizadas.

2.Objetivos

2.1 Objetivo General

Analizar la incidencia de una unidad didáctica integradora desde el contexto y con enfoque STEM (+) en el aprendizaje profundo (motivación y resolución de problemas) de estudiantes de una Institución Educativa rural del municipio de Pereira-Risaralda.

2.2 Objetivos Específicos

Caracterizar el aprendizaje profundo (motivación y resolución de problemas) de los estudiantes de una Institución Educativa rural de Pereira -Risaralda. Contrastar el desempeño en el aprendizaje profundo (motivación y resolución de problemas) de los estudiantes de grado primero, segundo y tercero de la Institución Educativa rural La Bella, posterior a la implementación de una unidad didáctica integradora basada en el contexto y con enfoque STEM (+).

3. Marco Teórico

Teniendo en cuenta que el objetivo de la presente investigación es analizar la incidencia de una propuesta didáctica integradora en el contexto y con enfoque STEM (+) en el aprendizaje profundo (motivación y resolución de problemas) de 12 estudiantes de primaria de una Institución Educativa La Bella Sede la Colonia de Pereira -Risaralda. Se incluyen los principales tópicos que conforman el marco teórico, estos son: didáctica de las ciencias naturales, pedagogías críticas y contexto, aprendizaje profundo y sus componentes: resolución de problemas y motivación; así como el enfoque STEM (+) y unidades didácticas integradoras.

3.1 Didáctica de las Ciencias Naturales

Desde una perspectiva educativa comprender el papel que desempeña la didáctica dentro de la práctica pedagógica, implica pensar su función orientadora, como fundamental para

estructurar y mejorar los procesos de enseñanza y aprendizaje, asegurando que estos respondan a las necesidades educativas del estudiante. Según Carvajal (2009): La didáctica es parte de la pedagogía que se interesa por el saber, se dedicada a la formación dentro de un contexto determinado por medio de la adquisición de conocimientos teóricos y prácticos, contribuye al proceso de enseñanza aprendizaje, a través del desarrollo de instrumentos teóricos prácticos, que sirvan para la investigación, formación y desarrollo integral del estudiante (p.4).

De este modo, la didáctica se consolida como un componente esencial para la construcción de experiencias educativas significativas.

En este marco, la enseñanza de las Ciencias Naturales en la educación básica debe trascender la mera transmisión de conceptos para centrarse en la construcción activa del conocimiento, a partir de la interacción entre el estudiante, el contexto y los fenómenos naturales. Según Sanmartí (2010), el aprendizaje de las ciencias debe partir de la formulación de preguntas significativas que promuevan procesos de indagación, experimentación y argumentación. Esta autora enfatiza la necesidad de que los estudiantes no solo comprendan conceptos, sino que aprendan a utilizarlos para interpretar la realidad, desarrollando así habilidades científicas como observar, plantear hipótesis, diseñar experimentos y evaluar resultados.

Bajo esta concepción, la didáctica de las ciencias naturales no se limita a transmitir información, sino que promueve el pensamiento crítico, la observación rigurosa, la curiosidad científica y el aprendizaje significativo, integrando estrategias y recursos que potencien la comprensión y la apropiación de los saberes científicos en contextos reales.

De acuerdo con lo planteado por Adúriz (2005), la didáctica de las ciencias naturales resalta el carácter cambiante y provisional del conocimiento científico, lo que implica reconocer que las explicaciones científicas no son verdades absolutas, sino construcciones sujetas a revisión constante. Desde esta perspectiva, la enseñanza debe centrarse en la modelización y en la construcción de explicaciones mediante el diálogo y la reflexión, de manera que los estudiantes comprendan cómo se elabora y transforma el saber científico. Así, la educación científica deja de ser un proceso de memorización de contenidos cerrados y se convierte en un espacio que promueve el pensamiento crítico, la argumentación y la comprensión profunda de los fenómenos naturales, contribuyendo al desarrollo de competencias acordes con los fines formativos de las ciencias.

Por su parte, Gellon et al. (2005) subrayan la importancia de vincular la teoría con la práctica en la enseñanza de las ciencias, propiciando espacios donde los estudiantes puedan aplicar sus conocimientos en situaciones reales o simuladas. Esta relación favorece el aprendizaje significativo y la apropiación de competencias científicas. En consonancia, el Ministerio de Educación Nacional (2004) propone un enfoque de enseñanza por competencias, donde los estudiantes se conviertan en agentes activos de su aprendizaje a partir de problemas contextualizados que promuevan la observación, la formulación de explicaciones y la toma de decisiones fundamentadas. Este enfoque integral fortalece el pensamiento crítico, la curiosidad científica y la participación responsable frente a los retos de su entorno. En el marco de esta percepción sobre la didáctica es necesario promover en el aula apuestas pedagógicas que superen lo conceptual y que reconozcan el contexto como elemento diferenciador. Así pues, en el siguiente apartado se abordará la pedagogía crítica como eje

orientador de las prácticas de enseñanza en el marco del presente estudio y el contexto como asunto central de la unidad didáctica propuesta.

3.2 Pedagogías Críticas y Contexto

La educación como práctica social, en esencia, posee un potencial intrínseco para trascender la mera transmisión de conocimientos y convertirse en una poderosa herramienta de transformación social. Cuando se entiende como una herramienta para cuestionar lo que ya está establecido y para dar más poder a las personas, la educación se convierte en un medio para alcanzar justicia e igualdad. En este sentido, la pedagogía crítica, como modelo inspirado en las ideas de Paulo Freire, propone que los estudiantes desarrollen una conciencia que les permita reflexionar sobre su realidad y actuar para transformarla. Su objetivo principal es enfrentar y superar las desigualdades que generan opresión, abriendo el camino hacia una sociedad más justa y con cambios significativos.

Freire (1970, p. 85) plantea una educación que posibilite el diálogo constante con el otro, que predisponga al estudiante a constantes revisiones, a análisis críticos de sus "descubrimientos". Esto implica que la educación debe reconocer la complejidad de la condición humana, evitando simplificaciones que separen a las personas en categorías opuestas, o que fragmente a los seres humanos, generando incluso división social. Desde esta perspectiva, el proceso educativo debe fomentar el diálogo, la reflexión crítica y la comprensión de que las relaciones sociales, políticas y culturales son producto de un devenir histórico que puede transformarse. A través del fomento del diálogo reflexivo y el análisis crítico de sus realidades, los estudiantes toman conciencia de sus derechos, así como de sus deberes y responsabilidades con la sociedad y el medio, de modo que se convierten en agentes activos de cambio dentro de sus propias comunidades.

Los principios fundamentales que sustentan las pedagogías críticas han sido desarrollados y enriquecidos por diversos pensadores. Entre los más influyentes se encuentran Paulo Freire y Henry Giroux.

Freire (1967), plantea que una educación liberadora busca que los estudiantes sean sujetos activos en su formación, desarrollando conciencia crítica para transformar su realidad social y política, en contraposición a una educación bancaria y de dominación. Por otro lado, Giroux (1992), resalta la importancia de la educación pública y la participación comprometida de los estudiantes en los procesos de cambio social, abordando temas como cultura, medios de comunicación y teoría crítica.

En este marco conceptual, la conexión entre la pedagogía crítica y el enfoque STEM se manifiesta en la necesidad de contextualizar el aprendizaje científico y tecnológico dentro del marco de problemas que son relevantes y apremiantes para los estudiantes y sus comunidades. En este sentido, “La educación STEM no solo busca formar a los estudiantes en estas áreas específicas, sino también fomentar habilidades transversales como el pensamiento crítico, la resolución de problemas, la creatividad y la innovación” (Bybee, 2013, citado en Mayorga- Aguirre et al., 2024, p. 1417). Asimismo, este enfoque pedagógico fomenta activamente la participación de grupos que históricamente han estado subrepresentados en los campos científicos, contribuyendo así a la creación de una mayor diversidad e inclusión dentro de la comunidad científica en general.

Por otro lado, Magendzo (2002) pone de relieve la necesidad fundamental de que los docentes desarrollen una comprensión profunda de cómo el componente del poder, inherente a la educación y al currículo, influye de manera sutil pero poderosa en el proceso de formación de los estudiantes. Este enfoque permite a los educadores empoderar a sus alumnos, transformándolos

de receptores pasivos de información en sujetos de derecho con la capacidad de cuestionar activamente y, en última instancia, transformar las estructuras sociales que los rodean. La pedagogía crítica, según Magendzo (2002) “exige introducir métodos de enseñanza que le den al estudiante más control sobre su aprendizaje. Cuando los estudiantes eligen qué y cómo aprender, tienen más posibilidades de desarrollar perspectivas críticas” (pp. 4–5). En síntesis, las pedagogías críticas ofrecen un marco teórico y práctico invaluable para la transformación fundamental de la educación, llevándola al estatus de una poderosa herramienta para el cambio social. Al cultivar activamente el pensamiento crítico, fomentar la participación activa y reflexiva, y promover una conciencia aguda de las complejas relaciones de poder que operan en la sociedad, estas pedagogías preparan a los estudiantes para convertirse en ciudadanos plenamente comprometidos y en agentes de cambio proactivos dentro de sus propias comunidades, capacitándonos para contribuir de manera significativa a la construcción de un mundo que sea intrínsecamente más justo, equitativo y sostenible para todos. Ahora bien, para que las pedagogías críticas puedan desplegar plenamente su potencial transformador, es indispensable considerar el contexto en el que se implementan. El proceso educativo no ocurre en el vacío; por el contrario, está condicionado por un entramado de factores que inciden directa e indirectamente en la enseñanza y el aprendizaje. Comprender estos elementos contextuales resulta esencial para que las prácticas pedagógicas no solo sean críticas en su contenido, sino también pertinentes y efectivas en su aplicación y relación con el medio. Así pues, el contexto abarca a grandes rasgos elementos interconectados, desde las características físicas del entorno hasta las dinámicas familiares, las influencias socioculturales, las realidades económicas, las políticas educativas e incluso, la herencia histórica que impregna el ambiente.

En este sentido, desde la perspectiva de Hodson (2003), el contexto constituye un elemento clave en el proceso educativo, ya que integra factores como el entorno físico, las dinámicas sociales y las experiencias personales de los estudiantes. Al contextualizar el aprendizaje científico, se potencia la motivación, pues los estudiantes pueden establecer conexiones significativas entre los contenidos académicos y su realidad cotidiana, lo cual favorece una comprensión más profunda y un mayor compromiso con el conocimiento. En otras palabras, esta perspectiva da a entender que la adaptación del estudiante al entorno escolar no es un acto solitario, sino un resultado de un diálogo constante entre su propia motivación y las características de su entorno. De esta forma, el éxito de la educación se revela como un fenómeno que demanda una mirada general, reconociendo que el potencial de cada individuo florece mejor cuando el entorno lo nutre y lo apoya.

Estos aspectos son importantes para comprender la manera en que el contexto educativo específico puede influir profundamente en el nivel y el tipo de motivación que experimentan los estudiantes. Zubiria (2006) plantea que es necesario una educación que garantice que el estudiante sea protagonista activo, en un ambiente de aprendizaje que activamente fomente la autonomía, apoye el desarrollo de la competencia y promueva relaciones positivas y representativas entre los estudiantes y con el material de estudio, tiene el potencial de cultivar un aprendizaje mucho más profundo y duradero.

De la misma manera, el contexto familiar tiene una influencia directa y positiva en el rendimiento académico de los estudiantes, una relación que se mantiene más allá de los niveles educativos, Zambrano y Vigueras (2020) manifiestan que el proceso de enseñanza y aprendizaje se ve significativamente influenciado por el papel crucial que desempeña la familia. Los estudiantes que perciben sus relaciones familiares como positivas y sienten un apoyo

considerable, tanto moral como económicamente tienden a tener un mejor desempeño académico, este apoyo se ve reflejado en el respeto por el tiempo de estudio, donde la familia influya positivamente en su aprendizaje (Torres y Rodríguez, 2006). Esta información da a entender que el contexto familiar no es un factor secundario, sino un elemento fundamental que influye en el rendimiento académico de los estudiantes, ya que al reconocer esta dinámica se puede implementar estrategias académicas donde exista la interconexión entre el hogar y lo educativo de los estudiantes.

Por otra parte, promover procesos educativos pensados en el contexto, proporciona un marco estructurado y práctico bajo el diseño de entornos de aprendizaje que estratégicamente capturan la atención, establecen la relevancia, fomentan la confianza en las propias habilidades y generan una gratificante sensación de satisfacción al aprender, en relación con su entorno próximo y las problemáticas o situaciones presentes en el mismo.

En síntesis, la comprensión de la didáctica como posibilitadora de procesos de aprendizajes situados, de las pedagogías críticas como escenarios de construcción horizontal y el papel del contexto permite fundamentar prácticas educativas más significativas, y afianzar el aprendizaje de los estudiantes con miras a que estos sean profundos. Bajo estas miradas, es pertinente abordar ahora el aprendizaje profundo, entendido como un proceso que trasciende la memorización y promueve una comprensión más crítica y reflexiva del conocimiento y que podría ser consecuencia de prácticas pedagógicas situadas.

3.3 Aprendizaje profundo

El aprendizaje profundo es un proceso dinámico, es el resultado de la tríada entre la motivación intrínseca del estudiante, las estrategias pedagógicas empleadas por el docente (quien actúa como facilitador del entorno de aprendizaje), y los logros académicos que se alcanzan. De

acuerdo con lo planteado por Schunk (2012), “el aprendizaje es un cambio perdurable en la conducta o en la capacidad de comportarse de cierta manera, el cual es resultado de la práctica o de otras formas de experiencia” (p.3). El aprendizaje puede comprenderse desde dos enfoques: profundo (orientado a la comprensión), superficial (centrado en la memorización mecánica) como lo plantea Tamayo (2022), “El aprendizaje profundo se enmarca en el entendido de promover relaciones entre los conocimientos existentes, con los conocimientos nuevos, para de esta manera determinar la existencia de nuevos conocimientos donde se otorgue un fundamento significativo de la realidad” (p.13).

Así mismo, Tesouro (2005) introduce la dimensión de la autorregulación en el aprendizaje profundo describiéndolo como un conjunto de procedimientos cognitivos que capacitan a los estudiantes para gestionar activamente su propio proceso de aprendizaje. Estos procedimientos se articulan en tres fases interconectadas: planificación (análisis de la tarea, establecimiento de objetivos y diseño de un plan de acción), ejecución (aplicación de estrategias cognitivas de organización, elaboración y transferencia para fomentar una comprensión profunda) y evaluación (monitoreo del progreso, ajuste de estrategias y reflexión sobre los resultados). La regulación metacognitiva emerge como un componente crucial, permitiendo a los estudiantes tomar conciencia de sus propios procesos de aprendizaje y tomar decisiones informadas para optimizar su desempeño.

De otra parte, Lublin (2003, p.18) subraya la necesidad de una participación activa del estudiante en la construcción del aprendizaje profundo y comprensión del saber. Para ello, identifica características esenciales que deben desarrollar, incluyendo la interacción significativa con el contenido, el uso de evidencia y evaluación, el establecimiento de conexiones entre ideas y experiencias previas, y una motivación intrínseca hacia el tema. Además, propone cuatro

estrategias pedagógicas fundamentales que los docentes deben integrar en su planificación para cultivar el aprendizaje profundo: (1) una carga de trabajo equilibrada que promueva la autonomía sin sacrificar la guía del docente; (2) objetivos de evaluación y aprendizaje claramente estructurados y alineados con el propósito educativo; (3) una enseñanza que emplean metodologías que fomenten la participación activa del estudiante; y (4) el fomento de la motivación, reconociéndose como un pilar esencial para un aprendizaje significativo. Finalmente, Millán (2016) desglosa el aprendizaje profundo en cuatro elementos clave: la resolución de problemas, la motivación, la argumentación y el uso de múltiples representaciones. La resolución de problemas capacita a los estudiantes para abordar situaciones novedosas aplicando el conocimiento de manera flexible y crítica. La motivación actúa como un motor que impulsa el interés y el compromiso, facilitando una comprensión más profunda. La argumentación desarrolla la habilidad de razonar y justificar ideas con base en evidencias, fortaleciendo el pensamiento crítico. El uso de múltiples representaciones, como esquemas, gráficos y modelos, ofrece diversas perspectivas para visualizar los conceptos, promoviendo una comprensión más integral y conectada.

Teniendo en cuenta las diversas posturas sobre el aprendizaje profundo, esta investigación se centra en la propuesta de Biggs (2006), este enfoque de aprendizaje se caracteriza por la intención consciente de relacionar ideas, identificar principios, comprender significados subyacentes y aplicar lo aprendido a nuevas situaciones. Implica que el estudiante se interese genuinamente por el tema, utilice estrategias cognitivas apropiadas y construya conexiones entre sus conocimientos previos y la nueva información. Surge de la necesidad intrínseca del estudiante de comprender de manera significativa el conocimiento, más allá de la simple memorización mecánica.

Desde la perspectiva de Biggs (2006), el aprendizaje profundo se sustenta en el principio de que el significado no se impone ni se transmite de manera directa, sino que se construye a partir de las actividades de aprendizaje que realizan los estudiantes. Esto significa que la forma en que los docentes se acercan al aprendizaje determina la calidad de lo que logran comprender. Cuando adoptan un enfoque superficial, su compromiso es bajo y el resultado es un aprendizaje fragmentado, sin verdadero sentido. En cambio, un enfoque profundo les permite relacionar, interpretar y darle coherencia a lo que estudian. Por esta razón, el autor insiste en que la buena enseñanza debe evitar fomentar enfoques superficiales y, en su lugar, promover condiciones que impulsen un aprendizaje profundo.

Además, Biggs (2006) señala que lo que cada estudiante aprende depende de sus motivaciones, intenciones y conocimientos previos. Estos factores influyen directamente en la manera en que entienden una nueva información. Por eso, el significado que cada estudiante construye es personal: se forma a partir de sus experiencias previas y de la forma en que conecta lo nuevo con lo que ya sabe. Pensar que el conocimiento pasa del profesor al estudiante como si fuera una copia idéntica, es limitar el aprendizaje a un proceso mecánico, lo cual no permite alcanzar una comprensión profunda.

Por eso, en el marco de los procesos de enseñanza se deben crear condiciones que favorezcan este tipo de transformación. Biggs (2006) propone cuatro elementos esenciales para lograrlo: (1) que tanto estudiantes como docentes tengan claridad sobre los objetivos y sobre lo que se considera apropiado aprender; (2) que los estudiantes experimenten una necesidad sentida de avanzar hacia esas metas, entendiendo la motivación como un producto de la buena enseñanza y no como un requisito previo; (3) que cuenten con un ambiente seguro que les permita concentrarse en la tarea sin temor, evitando prácticas evaluativas que generen ansiedad y desvíen

la atención hacia «pasar la prueba» en lugar de comprometerse con el aprendizaje; y (4) que puedan trabajar de manera colaborativa y en diálogo con sus compañeros y docentes, dado que el intercambio activo favorece la elaboración y profundización de las comprensiones. Según Biggs (2006), el aprendizaje puede tomar dos enfoques: profundo y superficial. El enfoque profundo aparece cuando el estudiante siente la necesidad genuina de comprender y, por ello, utiliza estrategias cognitivas significativas, conecta ideas, relaciona conocimientos previos y se interesa por la estructura del contenido, experimentando motivación, curiosidad y disfrute. En contraste, el enfoque superficial surge cuando el estudiante solo busca cumplir con la tarea utilizando el menor esfuerzo posible, recurriendo a la memorización mecánica, la repetición y actividades de bajo nivel que no favorecen la comprensión. Para Biggs, estos enfoques permiten entender cómo aprenden los estudiantes y orientan el diseño de la enseñanza, cuya meta debe ser promover condiciones que lleven a los estudiantes a comprometerse de manera más profunda con el aprendizaje y a construir significados duraderos y relevantes. En el marco de los desarrollos teóricos y metodológicos de Biggs, el test R-LPQ-2F (Revised Two-Factor Learning Process Questionnaire), desarrollado por Kember et al. (2004), constituye un instrumento ampliamente validado que permite identificar la tendencia de aprendizaje de los estudiantes a partir de la relación entre sus motivos y estrategias de estudio. Este cuestionario deriva de la propuesta original de Biggs, quien concibe los enfoques profundo y superficial como respuestas que los estudiantes adoptan frente a su contexto educativo. En ese sentido, el test no se limita a clasificar a los estudiantes según un estilo fijo, sino que evalúa cómo se manifiestan estos enfoques a través de motivos orientados a la comprensión o al cumplimiento, y mediante estrategias que pueden ser elaborativas o meramente reproductivas. Por ello, su aplicación resulta pertinente para investigaciones interesadas en analizar si

determinadas prácticas pedagógicas favorecen la transición hacia enfoques más profundos de aprendizaje.

El instrumento está conformado por 22 proposiciones que se responden mediante una escala tipo Likert, las cuales exploran comportamientos habituales y actitudes frente al estudio. Estas afirmaciones se organizan en torno a los dos factores principales: enfoque profundo (11 ítems) y enfoque superficial (11 ítems), permitiendo obtener puntuaciones diferenciadas según el tipo de aproximación que el estudiante adopta al enfrentar tareas académicas. Asimismo, dentro de cada enfoque se distinguen dos subescalas: motivo profundo (MP) y estrategia profunda (EP), así como motivo superficial (MS) y estrategia superficial (ES), cada una integrada por ítems específicos señalados por la validación de Chow y Chapman (2018). Esta estructura permite profundizar en la dimensión motivacional, elemento central en la comprensión del aprendizaje profundo según Biggs y en la forma concreta en que dichas motivaciones se traducen en acciones durante el estudio.

Por su parte, Biggs (2006), en su investigación “Calidad del aprendizaje universitario” destaca que el aprendizaje profundo consiste en la necesidad de los estudiantes de comprender verdaderamente lo que estudian, buscando darle un sentido real a las tareas y concentrándose en las ideas principales, los temas y las aplicaciones. Para lograrlo, se apoyan en conocimientos previos que les permiten relacionar y entender mejor la información. Con este enfoque, aprender se convierte en algo agradable, porque no se trata solo de memorizar, sino de descubrir, reflexionar y disfrutar al encontrar respuestas, incluso cuando estas son inesperadas. En síntesis, el aprendizaje profundo se rige como un proceso que busca la comprensión y aplicación significativa del conocimiento por parte de los estudiantes, integrándose con sus saberes previos y utilizándolo en diversos contextos (Biggs,1993). Para lograrlo, se requieren

estrategias pedagógicas que estimulen la reflexión, la autorregulación del aprendizaje y la participación activa (Beas, 2001, Díaz y Pérez, 2013, Lublin, 2003). Los cuatro componentes esenciales identificados por Millán (2016) la resolución de problemas, la motivación, la argumentación y el uso de múltiples representaciones contribuyen a un aprendizaje flexible, crítico y pertinentemente conectado con la realidad. A continuación, se abordan con mayor detalle la resolución de problemas y la motivación, aspectos que constituyen el eje central de la apuesta pedagógica de esta investigación.

3.3.1 Resolución de problemas

Según Perales (1998), un problema se define como "una situación incierta que provoca en quien la padece una conducta (resolución del problema) pendiente a hallar la solución (resultado) y reducir de esta forma la tensión inherente a dicha incertidumbre” (p. 4). En esencia, es una situación de incertidumbre que moviliza a la persona a actuar con el objetivo de encontrar una salida. De este modo, también se establece una distinción importante entre los problemas académicos, diseñados con fines educativos, donde la solución es conocida por el profesor y los datos suelen ser explícitos y organizados, y los problemas cotidianos, que emergen espontáneamente, carecen de una solución predefinida y requieren que el individuo busque activamente la información necesaria para resolverlos.

Según García (1998), la resolución de problemas es un proceso complejo que implica la aplicación de conocimientos, técnicas y habilidades específicas de una disciplina para cerrar la brecha entre el problema y su solución. Este proceso se concibe como una transformación de un estado inicial de conocimiento a un estado final de competencia, lo cual requiere que el estudiante interprete el problema, seleccione estrategias adecuadas y finalmente lo resuelva.

Dicha transformación cognitiva ocurre a través del procesamiento de la información en el cerebro, donde intervienen diversas funciones de la memoria.

En este sentido, la resolución de problemas se convierte en una estrategia pedagógica activa que fomenta el pensamiento crítico y la autonomía de los estudiantes. El objetivo no es únicamente que el alumno llegue a la respuesta, sino que recorra conscientemente el proceso de solución, de manera que, al enfrentarse a nuevos desafíos, cuente con las herramientas necesarias para transformar su desconocimiento en competencia.

De acuerdo con García (2003), la resolución de problemas es una actividad de orden superior que integra habilidades cognitivas y metacognitivas como la observación, el análisis, la inferencia, el cuestionamiento, la generalización, la evaluación y la comprensión de situaciones para generar soluciones adecuadas. Este proceso requiere de un razonamiento autónomo mediante el cual la persona analiza la situación, formula e identifica hipótesis y las contrasta hasta llegar a una solución posible. El proceso de resolución de problemas ha sido estudiado por varios autores y se entiende como un camino complejo, dinámico y no siempre lineal. Según García, este proceso se organiza en diferentes fases que, aunque se presentan de manera secuencial, en la práctica están conectadas entre sí y requieren del uso de distintas herramientas heurísticas que ayudan a encontrar soluciones adecuadas. Más que simples pasos, estas fases son momentos de reflexión y reorganización donde el estudiante debe comprender la situación y, al mismo tiempo, regular sus propias estrategias.

La primera fase es el reconocimiento del problema, que significa darse cuenta de lo que no se sabe y de lo que se debe buscar. En este inicio el estudiante delimita el problema y reconoce qué sabe y qué no sabe. Aquí las herramientas heurísticas son clave, ya que permiten identificar lo conocido y lo desconocido, hacer preguntas que guíen el camino y anticipar

posibles cambios en las condiciones. Después viene el planteamiento cualitativo y la representación del problema cuyo propósito es darle claridad a la situación planteada y transformarla en algo más manejable. Representar equivale a reorganizar, lo que se puede lograr con modelos como diagramas, gráficos, bocetos o tablas en este punto es importante diferenciar la información explícita de la implícita y seleccionar lo que realmente es relevante. La tercera fase es la formulación del problema, en la cual el estudiante conecta lo que se plantea con sus conocimientos previos. Esta etapa es esencial porque permite comprender el problema en sus propios términos, identificar variables y condiciones, eliminar datos innecesarios y, si es necesario, dividir el problema en partes más pequeñas. También se pueden usar experiencias anteriores o problemas similares como apoyo. Luego aparece la formulación de hipótesis, que consiste en proponer posibles respuestas o caminos de solución. Aquí se apoya en las analogías, la comparación de situaciones iniciales y finales, y en la creación de conjeturas que no son definitivas, pero que sirven como guía.

La siguiente fase es el diseño de estrategias de resolución, que implica elaborar un plan de acción acorde con el tipo de problema. Este plan puede ser práctico, como experimentos o mediciones, matemático, como formalizaciones o modelos, o teórico, como simulaciones o experimentos mentales. Aquí entran preguntas como: ¿qué condiciones presenta el problema?, ¿qué recursos se necesitan?, ¿qué resultados se esperan? Además, se deben generar diferentes alternativas, analizar patrones similares y planificar los pasos a seguir, lo que significa pasar de la hipótesis a un procedimiento más estructurado y justificable. En la fase de solución de la situación problemática, el estudiante pone en práctica las estrategias que diseñó durante la ejecución, debe revisar constantemente lo que hace, detectar errores y comprobar la coherencia de los resultados.

Finalmente, llega el monitoreo del proceso y la elaboración de nuevos problemas, que constituye la fase reflexiva y metacognitiva. En el monitoreo, el objetivo es regular la calidad de los procedimientos y de las soluciones alcanzadas, ser consciente de los errores y de las estrategias exitosas, Aquí resulta útil hacerse preguntas sobre la validez de las respuestas y sobre cómo podrían aplicarse en otros contextos. Por otro lado, la creación de nuevos problemas permite al estudiante ir más allá de la situación inicial, reconocer lo que puede transferir y plantear situaciones más complejas. Este último momento es esencial porque transforma la resolución en aprendizaje profundo y amplía el repertorio de estrategias del estudiante. De forma similar Porto (2014, cómo se citó en Tamayo, 2022) define; El concepto de resolución de problemas está vinculado al procedimiento al procedimiento que permita solucionar una complicación. La noción puede referirse a todo el proceso a su fase final, cuando el problema efectivamente se resuelve. En su sentido más amplio, la resolución de problema comienza con la identificación del inconveniente en cuestión. Después de todo, si no se tiene conocimiento sobre la existencia de la contrariedad o no se la logra determinar con precisión, no habrá tampoco necesidad de encontrar una solución (p.45). Así, la resolución de problemas es un proceso que comienza por la identificación clara del inconveniente, siendo un proceso que va más allá de encontrar una solución se trata de una transformación completa que se abarca desde el momento en que reconoce la existencia de este hasta la solución efectiva, teniendo en cuenta que, sin una comprensión precisa de la complicación, no se puede iniciar el camino hacia la solución. Por lo tanto, la capacidad para resolver problemas depende fundamentalmente de la habilidad para definir con exactitud lo que se necesita resolver.

En síntesis, la resolución de problemas es un proceso que fomenta el pensamiento crítico, la autonomía y la confianza en los estudiantes. Al enfrentar la incertidumbre como una oportunidad de aprendizaje, se convierte en un motor de motivación que impulsa la curiosidad y la disposición para superar nuevos retos.

3.3.2 Motivación

La motivación, constituye el motor interno que impulsa a la acción y la orienta hacia la consecución de metas. Esta juega un papel crucial en el ámbito del aprendizaje. En este sentido, Schunk et al. (2008) afirman que:

La motivación no puede observarse directamente, sino que es inferida de indicadores conductuales, tales como verbalización, elección de tareas, y actividades dirigidas a logros, la motivación nos ayuda a comprender el comportamiento de las personas, aunque en ciertas ocasiones algunos aprendizajes pueden ocurrir con poca o sin motivación, en mayor parte el aprendizaje es motivado. La motivación es el proceso de instigar y mantener la conducta dirigida a metas. (p. 38).

Se trata entonces de un fenómeno dinámico que no solo impulsa la acción, sino que también se ve influenciado por diversos factores, tales como, el contexto en el que se desenvuelve el estudiante, su personalidad, el tipo de contenidos que aborda, así como el clima generado en distintos espacios de interacción, como la escuela, el aula de clases y el hogar. Además, las metas individuales que cada alumno se propone desempeñan un papel fundamental en su nivel de motivación. En este sentido, Tapia (1992) señala que las metas que los estudiantes buscan alcanzar pueden agruparse en tres categorías, las cuales no son necesariamente excluyentes entre sí:

Metas relacionadas con la tarea. Centradas en el dominio y la comprensión del contenido.

Metas relacionadas con el ego. Orientadas a la demostración de la propia capacidad y la superación de los demás.

Metas relacionadas con la valoración social. Vinculadas a la búsqueda de aprobación y reconocimiento por parte de los otros.

Por otro lado, Polanco (2005) profundiza en la naturaleza de la motivación, expresando que esta puede surgir a partir de dos procesos distintos: una orientada al proceso de aprendizaje (motivación intrínseca), donde el interés y el disfrute de la actividad en sí misma son los principales impulsores, y otra orientada al resultado (motivación extrínseca), donde la conducta se dirige hacia la obtención de recompensas o la evitación de castigos externos. En esta misma línea, Pintrich y Schunk (2019) mencionan que la motivación intrínseca se manifiesta cuando una persona realiza una actividad o tarea por el placer o satisfacción inherente que esta le genera. En los niños, esta surge como una necesidad natural de aprender y desarrollar habilidades, aunque a medida que crecen, sus intereses se ven moldeados por sus interacciones con el entorno. Por el contrario, la motivación extrínseca se activa cuando la realización de una tarea está supeditada a la obtención de una recompensa o la evitación de una consecuencia negativa. En el contexto escolar, esto puede estar fuertemente ligado a la obtención de buenas calificaciones.

De igual manera, Suárez y Fernández (2016) plantean que:

La motivación es aquello que activa una determinada conducta, en un sentido determinado, así como la persistencia necesaria para alcanzar el objetivo planteado. Así pues, la

motivación no es algo concreto sino inferido, lo cual se hace a partir tanto de las circunstancias que rodean el comportamiento como de sus antecedentes y consecuentes. (p. 90) Por su parte, Biggs (2006) plantea que el valor que los estudiantes le otorgan a una tarea está directamente relacionado con el tipo de motivación que esta despierta. En su propuesta, identifica diferentes fuentes de valor que conducen a formas distintas de motivación, las cuales influyen de manera profunda en la manera en que los estudiantes aprenden. Estas motivaciones: extrínseca, social, de logro e intrínseca permiten entender por qué los estudiantes se comprometen con una actividad académica y cómo estas razones condicionan la calidad del aprendizaje que alcanzan.

La motivación extrínseca aparece cuando el estudiante realiza una actividad por las consecuencias externas del resultado. Dentro de este tipo de motivación, se distingue dos subcategorías: el refuerzo positivo, orientado a obtener recompensas, y el refuerzo negativo, orientado a evitar castigos. Ambos tipos de refuerzo suelen promover un aprendizaje superficial, especialmente el refuerzo negativo, ya que genera presión y desplaza la atención del proceso hacia la consecuencia.

La motivación social surge del deseo de agradar o cumplir las expectativas de personas significativas, como familiares o docentes. Aunque depende de la valoración externa, puede convertirse en una base para desarrollar una motivación más profunda, ya que impulsa al estudiante a comprometerse con el estudio al identificarse con modelos positivos. La motivación de logro se relaciona con el deseo de sobresalir y superar a otros. Aunque puede llevar a altos niveles de rendimiento, su enfoque competitivo puede distanciarse de los objetivos del aprendizaje profundo. Además, puede generar ansiedad y relaciones poco colaborativas entre estudiantes.

Aunado a lo anterior, la motivación intrínseca se caracteriza por el interés genuino en la tarea y el disfrute del proceso intelectual. Esta forma de motivación es la que más favorece el aprendizaje profundo, ya que conduce a la curiosidad, la búsqueda de desafíos y la comprensión significativa del contenido.

Según Biggs (2006b), la motivación constituye una de las dimensiones que integran el aprendizaje profundo, pues orienta las intenciones con las que los estudiantes enfrentan las tareas académicas. En este sentido, los motivos ya sean profundos o superficiales no dependen únicamente del estudiante, sino que están influenciados por el contexto de enseñanza, incluyendo los objetivos de aprendizaje, las metodologías utilizadas y el clima institucional. Asimismo, la motivación se ve condicionada por el contexto personal del estudiante, como sus conocimientos previos, habilidades, compromiso, intereses y la percepción que tiene sobre su propio éxito académico.

En este sentido, comprender la motivación y los factores que la configuran permite reconocer la importancia de diseñar estrategias pedagógicas que no solo orienten la conducta hacia el logro académico, sino que también despierten interés, curiosidad y sentido en los estudiantes. Bajo esta perspectiva, se hace necesario recurrir a enfoques innovadores que integren diferentes áreas del conocimiento y promuevan aprendizajes significativos; de ahí que la Metodología STEM+ se constituya en una alternativa pertinente para potenciar la motivación y el desarrollo integral de los estudiantes.

3.4 Enfoque STEM +

En un escenario educativo cada vez más dinámico y desafiante, donde las demandas del siglo XXI exigen individuos capaces de innovar, colaborar y resolver problemas complejos, surge con fuerza el enfoque STEM+ (Ciencia, Tecnología, Ingeniería, Matemáticas y más). Esta

propuesta pedagógica busca superar los modelos tradicionales centrados en la transmisión de contenidos fragmentados, para avanzar hacia un aprendizaje activo, significativo y contextualizado (Sanders, 2009; Yakman, 2008).

Lejos de tratarse de una simple reorganización curricular, STEM (+) representa un cambio profundo en la forma de concebir la enseñanza y el aprendizaje. Como afirman Llanos y Ramírez (2019), este enfoque promueve una pedagogía integradora y transdisciplinaria que articula saberes de diversas áreas con los intereses y experiencias de los estudiantes. En lugar de priorizar el dominio memorístico de contenidos, se privilegia el desarrollo de habilidades clave como el pensamiento crítico, la creatividad, la comunicación efectiva y la colaboración, esenciales para la ciudadanía global.

Desde esta perspectiva, autores como Yakman (2008) destacan que STEM+ permite abordar problemas reales desde múltiples dimensiones, generando espacios donde los estudiantes no solo aplican conocimientos, sino que los construyen activamente en función de contextos auténticos. El aprendizaje basado en proyectos (ABP), la indagación guiada y el diseño de soluciones innovadoras son estrategias centrales que impulsan este modelo. Martínez et al. (2020) refuerzan esta idea al señalar que la integración disciplinar fomenta un aprendizaje profundo, pues ayuda a los estudiantes a establecer conexiones significativas entre conceptos abstractos y situaciones de su vida cotidiana.

Sanders (2009) plantea que una implementación eficaz del modelo requiere que los docentes desarrollen prácticas pedagógicas coherentes con los objetivos de la educación STEM, integrando contenidos y metodologías desde una lógica de colaboración docente y reflexión crítica.

En este sentido, el enfoque STEM+ no solo busca mejorar los resultados académicos, sino también empoderar a los estudiantes como agentes de cambio capaces de generar impacto en su entorno. Su potencial radica en su capacidad de construir experiencias de aprendizaje auténtico, promover la equidad e inclusión y preparar a los jóvenes para los desafíos éticos, sociales y tecnológicos del presente y el futuro.

No obstante, implementar este enfoque implica superar desafíos importantes. Entre ellos se encuentran la formación docente específica, el rediseño curricular, la integración real de las disciplinas involucradas y el acceso equitativo a recursos pedagógicos y tecnológicos (Llanos y Ramírez, 2019). A pesar de estas dificultades, diversos estudios coinciden en que, con el compromiso institucional y la voluntad innovadora del profesorado, STEM+ puede convertirse en una vía poderosa para transformar la educación hacia una propuesta más pertinente, inclusiva y transformadora.

El enfoque STEM+ promueve una educación activa, interdisciplinaria y contextualizada, centrada en el desarrollo de competencias para la vida. En coherencia con estos principios, las unidades didácticas integradoras permiten articular saberes y metodologías en torno a problemas reales, favoreciendo un aprendizaje significativo y aplicado. De este modo, se convierten en una vía concreta para implementar el enfoque STEM+ en la práctica docente. Así, la Metodología STEM+ sienta las bases para experiencias educativas interdisciplinarias que conectan con la realidad del estudiante, lo cual da paso al diseño de Unidades Didácticas Integradoras como estrategia para articular saberes y fomentar aprendizajes significativos.

3.5. Unidades Didácticas Integradoras

Las Unidades Didácticas Integradoras constituyen una propuesta metodológica que permite organizar los procesos de enseñanza y aprendizaje de manera articulada y contextualizada. Según Sanmartí (2005), estas unidades deben partir de problemas reales y significativos para el estudiante, permitiendo construir aprendizajes funcionales que trascienden el aula y se vinculan con la vida cotidiana. Esta autora plantea que la estructura de la unidad debe favorecer tanto la comprensión conceptual como el desarrollo de competencias, promoviendo la autonomía del estudiante y su implicación activa en el proceso educativo. Illán y García (1999) destacan que las unidades didácticas integradoras deben fundamentarse en una secuencia lógica que articule los contenidos de manera transversal, integrando distintas áreas del conocimiento. Para estos autores, dicha integración es clave para superar la fragmentación del currículo tradicional y fomentar aprendizajes significativos, ya que se promueve el desarrollo del pensamiento crítico, la toma de decisiones y la aplicación del conocimiento en contextos reales. Además, subrayan la importancia de considerar la diversidad del alumnado, adaptando las estrategias pedagógicas a sus intereses, necesidades y estilos de aprendizaje.

Por su parte, Eisner (1994) enfatiza el papel de la creatividad y la estética en la enseñanza, argumentando que las unidades integradoras no deben limitarse únicamente a la transmisión de contenidos, sino también al desarrollo de la sensibilidad, la interpretación y la expresión personal. Desde su enfoque, el diseño curricular debe contemplar múltiples formas de representación del conocimiento, lo que favorece una comprensión más rica y profunda. Esta visión amplia permite que las unidades didácticas integradoras se constituyan como espacios de

construcción colectiva de sentido, donde el arte, la ciencia y la tecnología se articulan de manera coherente con las realidades del entorno.

En este sentido, la unidad didáctica se fundamenta en la problemática identificada en la Institución Educativa La Bella Sede La Colonia, donde el manejo inadecuado de los residuos sólidos y la proliferación de moscas afectan la salud, la higiene y el bienestar de la comunidad escolar. A pesar de contar con un enfoque agroecológico, se genera acumulación de plásticos, envases y otros materiales sin separación, agravando la presencia de insectos y la contaminación del entorno. Este contexto demanda la formulación de estrategias educativas que, desde un enfoque STEM+, integren saberes de ciencias naturales, matemáticas, tecnología, educación artística y el proyecto transversal PRAE, para que los estudiantes diseñen soluciones creativas y sostenibles como prototipos elaborados con materiales reciclados que contribuyan a reducir la presencia de moscas, mejorar la gestión de residuos y promover una relación armónica y responsable con el medio ambiente.

4. Metodología

En el siguiente capítulo se presenta la metodología de la investigación, la cual se orienta desde un enfoque cuantitativo y un diseño cuasi experimental que cuenta con un Pretest, la intervención de la propuesta didáctica integradora y el Postest. Este diseño permitirá afirmar o rechazar la hipótesis establecida. A continuación, se abordan los siguientes aspectos: enfoque de la investigación, el diseño, las hipótesis, la población y la muestra, las variables de estudio (dependiente e independiente), operacionalización de las variables, técnicas e instrumentos, y el procedimiento.

4.1 Enfoque de la investigación

Esta investigación adopta un enfoque cuantitativo, ya que se centra en la recolección de datos para probar una hipótesis, utilizando métodos estadísticos para el análisis de la información recabada. El principal objetivo es obtener datos medibles que permitan establecer relaciones claras entre las variables y verificar los cambios obtenidos a partir de la unidad didáctica implementada.

El enfoque cuantitativo, que representa un conjunto de procesos, es secuencial y probatorio, cada etapa ocurre antes de la siguiente por lo que no es posible saltarse pasos. El orden es riguroso, aunque en ocasiones puede redefinir alguna fase, esta inicia con una idea que se va delimitando y a su vez precisa, se formulan los objetivos y las preguntas para luego revisar la literatura y se construye un marco o perspectiva teórica. A partir de las preguntas se plantean hipótesis y se determinan las variables en un contexto determinado, se analizan los datos obtenidos mediante métodos estadísticos y finalmente, se extraen las conclusiones correspondientes (Hernández, 2014, p.4).

Esta investigación se orienta desde un enfoque cuantitativo ya que pretende medir de manera objetiva y sistemática la incidencia de la implementación de una propuesta didáctica integradora que vincula los principios del enfoque STEM+ y el contexto en el marco de procesos pedagógicos críticos, para el abordaje de los elementos del aprendizaje profundo; la motivación y resolución de problemas, con los de estudiantes de grado primero, segundo, tercero. La adopción de este enfoque implica la cuantificación de la variable dependiente antes y después de la aplicación de la unidad didáctica a través de instrumentos de medición estandarizados y válidos (como cuestionarios, pruebas de conocimiento, rúbricas de evaluación con criterios numéricos, etc.).

Para determinar si las diferencias observadas entre las mediciones del Pretest y el Postest son estadísticamente significativas, se realiza un estudio con 12 estudiantes, aplicando el análisis a cada dimensión evaluada: Motivo Profundo (MP) y Motivo Superficial (MS). Se evalúa el supuesto de normalidad del vector de diferencias (Postest - Pretest) mediante una prueba de normalidad. Al confirmarse que la distribución es normal, se procede a aplicar la prueba t de Student para muestras relacionadas, técnica paramétrica adecuada para comparar las medias de dos mediciones del mismo grupo. Esta prueba permite determinar si existe una diferencia significativa entre los puntajes del Pretest y del Postest, asegurando que las conclusiones sobre los cambios observados en el rendimiento sean estadísticamente válidas y precisas. Además, el enfoque cuantitativo busca establecer relaciones causales entre la variable independiente la implementación de una propuesta didáctica integradora de STEM (+) desde el contexto, y la variable dependiente, esto es, aprendizaje profundo (la motivación y resolución de problemas). El diseño cuasi experimental con Pretest y Postest se elige precisamente para intentar establecer esta inferencia causal, aunque con las limitaciones propias de no tener una asignación aleatoria completa de los participantes y de no poder controlar todas las variables asociadas a la participación y al aprendizaje.

4.2 Diseño

El tipo de investigación es cuasi-experimental, por lo que de acuerdo con lo expuesto por Hernández y Collado (2018):

Los sujetos no se asignan al azar a los grupos ni se emparejan, sino que dichos grupos ya estaban formados antes del experimento: son grupos intactos. Esta característica inherente implica que el investigador no puede garantizar una equivalencia inicial entre los grupos, lo que introduce un desafío significativo en la validez interna del estudio. A pesar de esta limitación, la

cuidadosa selección de los grupos y el control de variables extrañas se vuelven cruciales para fortalecer la inferencia causal. (p.151).

Teniendo en cuenta lo anterior se trabaja con un grupo ya definido, en este caso son estudiantes de grado primero, segundo, tercero de la Institución Educativa la Colonia, la investigación se apoya en un Pretest para la recolección de datos iniciales, este instrumento permitirá indagar y establecer una idea base sobre el conocimientos de los estudiantes en aspectos como; nivel de conocimiento previo que los estudiantes tienen sobre el tema central del estudio, sus actitudes y percepciones sobre el contenido a trabajar. Esta información será de mayor referencia ya que se puede diagnosticar el estado inicial de los grupos y posteriormente analizar el impacto de la intervención para comparar estos resultados con el Postest.

4.3 Sistema de Hipótesis

Según Hernández (2014) las hipótesis “son las guías de una investigación o estudio. Las hipótesis indican lo que tratamos de probar y se definen como explicaciones tentativas del fenómeno investigado” (p.104). Teniendo en cuenta lo anterior, las hipótesis son una premisa que el investigador busca confirmar con su trabajo. Para esta investigación las hipótesis son:

4.3.1 Hipótesis nula

H0: La implementación de una unidad didáctica basada en el contexto y con enfoque STEM (+) no permite la consolidación exitosa de aprendizajes en profundidad, en cuanto a la motivación y resolución de problemas de los estudiantes de la IE.

4.3.2 Hipótesis de alternativas

Ha1: Existen diferencias estadísticamente significativas en los niveles de resolución de problemas (Aprendizaje profundo) antes y después de la implementación de una unidad didáctica basada en el contexto y el enfoque STEM (+).

Ha2: Existen diferencias estadísticamente significativas en los niveles de motivación (Aprendizaje profundo) de los estudiantes antes y después de la implementación de una unidad didáctica basada en el contexto y el enfoque STEM (+).

4.5 Variables de estudio

Según Sampieri (2014), una variable es “una propiedad que puede fluctuar y cuya variación es susceptible de medirse u observarse” (p. 105). En otras palabras, es una característica que puede tomar otros valores y que se puede medir o registrar. Estas a su vez se clasifican en variables independientes y variables dependientes. De este modo según Hernández (2014):

El primer requisito es la manipulación intencional de una o más variables independientes. La variable independiente es que se considera como supuesta causa en una relación entre variables, es la condición antecedente y al efecto provocado por dicha causa se denomina variable dependiente (consecuente). Cabe destacar que el investigador puede incluir en su estudio dos o más variables independientes o dependientes. Cuando en realidad existe una relación causal entre una variable independiente y una dependiente, al variar intencionalmente la primera, la segunda también variará; por ejemplo, si la motivación es causa de la productividad, al variar la motivación deberá cambiar la productividad (p.130).

4.5.1 Variable Independiente: Unidad didáctica integradora

En esta investigación, la variable independiente es la Unidad Didáctica Integradora, basada en el contexto y enfoque STEM+. Los docentes titulares de la Institución Educativa La Bella, Sede La Colonia, controlan su aplicación, lo que permite identificar los efectos de la intervención sobre el grupo experimental. La implementación se supervisa y registra

cuidadosamente mediante la planificación de clases y las actividades realizadas, asegurando coherencia y fidelidad con el diseño original.

Estas experiencias de aprendizaje se diseñan e implementan directamente por los docentes, quienes reciben formación en el marco de un diplomado para desarrollar propuestas educativas con enfoques STEM (+) contextualizados. Aunque el semillero de investigación Didáctica de las Ciencias Naturales brinda acompañamiento y apoyo metodológico, la responsabilidad de la planificación y ejecución recae en los docentes, quienes aplican las actividades con sus estudiantes en el contexto real de aula.

Tabla 1 Unidad didáctica integradora Unidad Didáctica: Según Sanmartí (2005), una unidad didáctica es un conjunto organizado de actividades y recursos que se diseñan para abordar un tema específico en el ámbito educativo, dado que su objetivo es facilitar el aprendizaje de los alumnos a través de una secuenciación lógica y coherente de contenidos, metodologías y evaluaciones. Desde una dimensión integradora de las unidades didácticas, Illán y García (1999) las definen como “un enfoque de diseño fundamentado en una concepción holística del conocimiento y del aprendizaje” (p. 19), para favorecer la construcción activa del conocimiento y la conexión de los aprendizajes escolares con situaciones significativas para el alumnado.

Descripción: Esta unidad didáctica, titulada” Recicla y atrápala”, está diseñada para estudiantes de los grados 1, 2 y 3 con el fin de abordar la proliferación de moscas y la gestión inadecuada de residuos en la sede la Colonia de la Institución Educativa La Bella. Así mismo, la unidad integra las áreas de tecnología y ciencias naturales para guiar a los estudiantes en el desarrollo de soluciones creativas y sostenibles. Así pues, el problema central surge del cultivo extensivo de cebolla en la zona rural, lo que, combinado con las temporadas de lluvia, crea condiciones para la proliferación de moscas. Esta situación se agrava por la disposición inadecuada de residuos sólidos, como plásticos, dentro de la escuela, lo que genera riesgos para la salud y la higiene.

El objetivo principal de la unidad es que los estudiantes puedan diseñar soluciones sostenibles y creativas, integrando conocimientos sobre el cuidado del medio ambiente, el reciclaje y la salud.

Ejes Articuladores:

Exploración:

-Conversación guiada con los

Diagnóstico inicial de conocimientos previos, intereses y dificultades del alumnado para orientar la enseñanza, adaptándola a las necesidades reales del grupo y despertando el interés por aprender. estudiantes para recoger sus saberes previos sobre el impacto del mal manejo de residuos y la proliferación de moscas en la sede la Colonia.

-Intercambio de experiencias y percepciones sobre cómo esta problemática afecta la salud y el entorno escolar. -Elaboración de un mapa conceptual colectivo que organizó los aportes de los estudiantes y permitió visibilizar sus conocimientos previos.

Introducción de nuevos conocimientos:

Presentación contextualizada de conceptos, teorías, ejemplos y procedimientos que amplían y enriquecen el saber inicial de los estudiantes, para favorecer la construcción del conocimiento. -Explicación y análisis colectivo sobre las causas y consecuencias de la proliferación de moscas en el entorno escolar.

-Reconocimiento de los tipos de residuos sólidos mediante ejemplos y discusión sobre cómo deben manejarse. -Reflexión guiada sobre la importancia del reciclaje y la reutilización para prevenir problemas de salud y ambientales en la sede La Colonia. -Elaboración de una infografía grupal, donde los estudiantes plasmaron de manera visual la relación entre el mal manejo de residuos, la proliferación de moscas y sus efectos en la salud y el ambiente escolar.

Estructuración y síntesis:

Organización y sistematización de los nuevos aprendizajes, construyendo una base conceptual sólida que le permita al estudiante aplicarlos en diferentes situaciones.

-Socialización de los aprendizajes sobre clasificación de residuos, reciclaje y relación entre ambiente y salud en el contexto de la sede La Colonia. -Trabajo en grupos para integrar los conocimientos adquiridos y relacionarlos con la problemática de la proliferación de moscas.

-Diseño de un prototipo o propuesta creativa que plantee soluciones sostenibles frente al problema, aplicando lo aprendido sobre manejo adecuado de residuos. -Presentación de las propuestas al grupo, resaltando la viabilidad y el impacto positivo en el ambiente y la salud escolar. Aplicación y transferencia: Uso y movilización de los aprendizajes en contextos diversos, para la

- Organización de los estudiantes en

equipos de trabajo colaborativo para aplicar los conocimientos adquiridos.

resolución de problemas, el análisis de casos, o la elaboración de proyectos.

- Planeación y construcción de un

prototipo que ofrezca soluciones sostenibles frente al problema de la proliferación de moscas en la sede la Colonia.

- Integración de saberes sobre

clasificación de residuos, reciclaje y relación entre ambiente y salud en el diseño del prototipo.

- Presentación de los prototipos al

grupo como producto final, explicando cómo su propuesta contribuye a mejorar la salud y el ambiente escolar.

Nota: Esta tabla fue elaborada en colaboración con los integrantes del Semillero en Enseñanza de las Ciencias/ Didáctica de las Ciencias Naturales 2025 Sofia Penagos, Juanita Marulanda, Breider Toro, Daniela Restrepo, Evila Rojas, Luisa Molina, Valeria Correa, Daniela Villa, Melissa Mora, Alejandra Suarez, Evelyn Delgado.

4.5.2 Variable dependiente: Aprendizaje profundo (motivación y resolución de

problemas).

La variable dependiente es el aprendizaje profundo (motivación y resolución de problemas), el cual se espera que sea afectado por la implementación de la propuesta didáctica integradora STEM+. El aprendizaje profundo se manifiesta a través de la motivación, que se medirá mediante la participación en clase, el interés en las actividades y las expresiones de entusiasmo y curiosidad por parte de los estudiantes. Por su parte, la resolución de problemas se evaluará a través de la capacidad para identificar problemas, la habilidad para formular hipótesis, la eficiencia en la aplicación de estrategias de resolución y la calidad de las soluciones propuestas (Ver anexo 2).

4.5.2.1 Operacionalización de la variable dependiente. Para esta investigación es importante operacionalizar la variable dependiente; aprendizaje profundo, puntualmente la motivación y la resolución de problema estas se convierten en dimensiones a valorar, los indicadores marcan los criterios medibles a los estudiantes, lo cual se puede observar en la siguiente tabla:

Tabla 2 Operacionalización de variable independiente

Variable Dimensión Indicador Índice Preguntas Aprendi zaje profundo:

Para Biggs (2006), este enfoque de aprendizaje se caracteriza por la intención consciente de relacionar ideas, identificar principios, comprender significados subyacentes y aplicar lo aprendido a nuevas situaciones.

Implica que el estudiante se interese genuinamente por el tema, utilice estrategias Resoluci ón de Problemas:

Según García (2003), la resolución de problemas es una actividad de orden superior que implica la integración de diversas habilidades cognitivas y metacognitivas como la observación, el análisis, la inferencia, el cuestionamiento, la generalización, la evaluación, y la comprensión de una situación para generar soluciones

1. Reconocimiento

del problema: toma de conciencia sobre lo desconocido, sobre lo que debe ser buscado.

2. Planteamiento

cualitativo y representación del problema: hace inteligible el problema reestructurando mentalmente.

Nivel alto: Escribe o presenta 3 o más elementos que permiten identificar información conocida y desconocida del problema.

Nivel medio: Escribe o representa 1 o

2 elementos

que permiten identificar información conocida y desconocida del problema.

Nivel bajo: no identifica el problema.

¿Cuál es el problema que se plantea en la historia?

Puedes utilizar dibujos, tablas, gráficas, esquemas, etc.

cognitivas apropiadas y construya conexiones entre sus conocimientos previos y la nueva información.

Surge de la necesidad intrínseca del estudiante de comprender de manera significativa el conocimiento, más allá de la simple memorización mecánica. En este sentido, la resolución de problemas y la motivación son seleccionados como dimensiones del aprendizaje profundo.

adecuadas.

Resolver problemas requiere un razonamiento autónomo, mediante el cual la persona analice la situación, formule e identifique hipótesis, y las contraste hasta llegar a una posible solución (García, 1998).

3. Formulación del

problema: establecimiento de relaciones entre el problema y su conocimiento personal.

Nivel alto: menciona

3 o más datos

del problema y los relaciona con sus conocimientos previos.

Nivel medio:

menciona 1 o 2 datos del problema y los relaciona con sus conocimientos previos.

Nivel bajo: no reconoce datos del problema.

¿Qué datos de los que leíste en el problema te ayudarán a resolverlo?

4. Formulación de

hipótesis: suposición provisional o tentativa sobre la solución al problema.

Nivel alto: propone 3 o más soluciones coherentes con el problema.

Nivel medio: propone

1 o 2

soluciones coherentes con el problema.

Nivel bajo: no propone soluciones al problema.

Dibuja tres ideas con las que crees que puedes ayudar a solucionar el problema.

5. Diseño de

estrategias de resolución: elaboración de un procedimiento para resolver el problema. Nivel alto: fórmula 3 razones coherentes con las estrategias planteadas para resolver el problema.

Nivel medio:

fórmula 1 o 2 razones coherentes con las estrategias planteadas para resolver el problema.

Nivel bajo: no formula razones coherentes con las estrategias planteadas para resolver el problema.

Cuénta le a la profesora y al grupo por qué crees que tus ideas ayudarían a solucionar el problema.

6. Solución a la

situación problema: cumplimiento a los pasos definidos en el procedimiento.

Nivel alto: representa la estrategia más adecuada incluyendo 2 o

3 elementos de

la solución al problema.

Nivel medio:

representa la estrategia más adecuada incluyendo 1 elemento de la Dibuja la solución del problema que encontraron en tu escuela.

solución al problema.

Nivel bajo: no representa la solución al problema.

7. Monitoreo en la

resolución: dar seguimiento a los procesos llevados a cabo en la resolución del problema. Nivel alto: fórmula 3 razones por las que la solución propuesta es adecuada o no, y es coherente con el problema.

Nivel medio: fórmula

1 o 2 razones

por las que la solución propuesta es adecuada o no, y es coherente con el problema.

Nivel bajo: no formula razones por las que la solución propuesta para el problema es adecuada o no.

Dibuja

3 razones por

las que esta solución ha funcionado para que el problema se solucione.

Motivación:

Según Biggs (2006) esta dimensión del aprendizaje

1. Motivo Profundo: Se

refiere a la orientación positiva del estudiante hacia la tarea por la satisfacción y sensación de Motivo Profundo Nivel alto: selecciona “bastante de

Puntaje Pregunta 1 + Puntaje Pregunta 5 +

profundo da cuenta de las intenciones y los motivos (profundo y superficial) con las que los estudiantes abordan las tareas; tales factores son dependientes del contexto de enseñanza (objetivos de aprendizaje, metodologías didácticas y el clima escolar), y el contexto personal de cada estudiante (conocimientos previos, habilidades, compromiso, intereses y su percepción de éxito).

placer inherente que esta produce. Esta orientación se manifiesta en un interés genuino por construir un significado completo alrededor de los temas que les parecen interesantes, contemplando sus ideas principales, temáticas o aplicaciones eficientes para asegurarse de la comprensión de estos; de esta manera, suscita en los estudiantes sentimientos de interés, sentido de importancia, y sensación de euforia, por lo que su curiosidad los motiva a plantear interrogantes propios para obtener respuestas novedosas e imprevistas (Biggs, 2006). acuerdo” o “totalmente de acuerdo”.

Nivel medio:

selecciona “medianamente de acuerdo”.

Nivel bajo:

selecciona “nada de acuerdo” o “poco de acuerdo”.

Puntaje Pregunta

9 +

Puntaje Pregunta 13 + Puntaje Pregunta 17 + Puntaje Pregunt a 19 + Puntaje Pregunta 21.

2. Motivo superficial:

Biggs (2006) la define como la orientación del estudiante que ejecuta tareas adjudicando valor e importancia al resultado o a sus consecuencias, y no al proceso mismo; por tanto, la motivación es impulsada por factores externos como la obtención de un refuerzo positivo (recompensas materiales, sociales o afectivas) o la evitación de un refuerzo negativo (castigos, amenazas o fracaso). Esta orientación se manifiesta en una valoración instrumental de los Motivo Superficial Nivel alto: selecciona “nada de acuerdo” o “poco de acuerdo”.

Nivel medio:

selecciona “medianamente de acuerdo”.

Nivel bajo:

selecciona “bastante de acuerdo” o “totalmente de acuerdo”.

Puntaje Pregunta 3 + Puntaje Pregunta 7 + Puntaje Pregunta

11 + Puntaje

Pregunta 15.

estudios, debido a que el estudiante prioriza motivos a largo plazo (como asegurar el futuro, obtener estatus o ceder a presiones sociales) sobre el interés en temas particulares, lo cual genera que el compromiso real con las tareas académicas y aprendizaje del presente se vuelva secundario frente a la meta final.

Nota: Esta tabla fue elaborada en colaboración con los integrantes del Semillero en Enseñanza de las Ciencias/ Didáctica de las Ciencias Naturales 2025 Sofia Penagos, Juanita Marulanda, Breider Toro, Daniela Restrepo, Evila Rojas, Luisa Molina, Valeria Correa, Daniela Villa, Melissa Mora, Alejandra Suarez, Evelyn Delgado.

4.6 Población y muestra

Según Bisquerra (1989) la población es el conjunto de los individuos del que se desea obtener los resultados de la investigación. En esta se debe definir y delimitar la población para concretar el alcance de la investigación. Por su parte, una muestra en palabras de Bisquerra (1989) “consiste en establecer con claridad y delimitar las características de contenido: ¿quiénes son las unidades de análisis?, ¿dónde están ubicadas? y ¿en qué momento?” (p.p 142, 143). De acuerdo con lo anterior, la población de esta investigación está conformada por 22 los estudiantes y 2 docentes de las Instituciones Educativas la Colonia de la ciudad de Pereira, quienes comparten las características de estar inmersos en un proceso de transformación pedagógica hacia las metodologías STEM (+).

Por su parte, en relación con la muestra, la implementación y evaluación de la propuesta didáctica integradora está dirigida a los estudiantes del grado 1,2,3 de la Institución Educativa la Colonia.

La muestra consiste en un subconjunto representativo de esta población, específicamente los estudiantes y docentes de la Institución Educativa rural la Colonia participantes en el proyecto de formación docente STEM (+), seleccionados por su involucramiento directo en la implementación de la propuesta didáctica integradora, lo que permite analizar las transformaciones en el aprendizaje profundo y las prácticas de enseñanza. A continuación, se presenta la tabla en la cual se caracteriza la muestra.

Tabla 3 Caracterización de la muestra Género N. de estudiantes Total Niños

7

12

Niñas

5

Nota: Esta tabla incluye a todos los estudiantes de primero, segundo y tercero de la Institución Educativa La Bella, Sede La Colonia.

Los criterios de selección fueron:

1. Que los estudiantes hayan participado en el pretest (primera medición)

2. Que los estudiantes hayan participado en la Unidad Didáctica Integradora

3. Que los estudiantes hayan participado en el postest (medición final)

4.7 Técnicas e instrumentos

La recolección de los datos es una fase determinante en la investigación, esta etapa implica la utilización de técnicas e instrumentos estandarizados. En este sentido, según Hernández et al (2014):

La recolección de datos cuantitativos se basa en la medición. Es decir, busca medir las variables de estudio, este se define como un proceso de vincular conceptos abstractos con indicadores empíricos, lo cual se realiza mediante la aplicación de técnicas e instrumentos de medición (p.199).

4.7.1 Técnicas

La técnica de recolección de datos utilizada fue el test R-LPQ-2F de Biggs para medir las variables y un cuestionario de preguntas abiertas para obtener datos específicos acerca de la resolución de problemas, estas técnicas son adecuadas para estudios cuantitativos, ya que permiten la recopilación de información estructurada y estandarizada de una muestra, la cual posteriormente puede ser analizada estadísticamente (Meneses y rodríguez, 2011). Específicamente se aplicaron dos tipos de técnica para medir las variables de estudio, se utilizó un test de R-LPQ-2F de Biggs para motivación (Motivo Superficial o Motivo profundo) y el cuestionario de preguntas abiertas para resolución de problemas se utiliza para evaluar la incidencia de la propuesta didáctica integradora en el aprendizaje profundo.

4.7.2 Instrumentos

El test R-LPQ-2F de Biggs se traduce en un instrumento tipo cuestionario con 22 afirmaciones que los estudiantes valoran mediante una escala tipo Likert de cinco niveles (1nada de acuerdo, 5- muy de acuerdo) las afirmaciones se relacionan con las actitudes de los estudiantes respecto a su motivación frente a los aprendizajes acerca la unidad didáctica integradora, y se distribuyen atendiendo las siguientes precisiones: los ítems que miden Motivo Profundo son: 1, 5, 9, 13, 17, 19 y 21 y los ítems que miden el Motivo Superficial son: 3, 7,11,

15. Dentro de cada enfoque, se diferencian subescalas de motivos (por qué estudian) y estrategias

(cómo estudian) la valoración de este instrumento se obtiene sumando los puntajes de estas afirmaciones correspondientes.

La dimensión motivación se abordará a través de los siguientes indicadores, basado en la conceptualización de Biggs (2006) Motivo Profundo y Motivo Superficial. La medición de cada indicador se realiza mediante preguntas específicas diseñadas para explorar las actitudes, percepciones y comportamientos de los estudiantes frente al estudio. Para el indicador de Motivo Profundo, las preguntas indagan si el estudiante disfruta las experiencias de aprendizaje, si siente satisfacción personal más allá de las calificaciones, si explora temas por interés propio, si percibe sentido en lo que aprende, si estudia por gusto, si se muestra persistente ante dificultades y si mantiene curiosidad intelectual prolongada. Estos aspectos permiten identificar la presencia de un compromiso genuino con el aprendizaje. Por otro lado, el indicador de Motivo Superficial se evalúa a través de preguntas orientadas a detectar ansiedad frente a las calificaciones, la relación entre emociones y resultados académicos, la inseguridad ante pruebas, la baja autoeficacia académica, la expectativa de recompensas materiales, la asociación del éxito con beneficios externos, la búsqueda de aprobación externa y la dependencia de recompensas. Con ello se busca determinar si el estudiante orienta su esfuerzo hacia evitar consecuencias negativas o conseguir recompensas, más que hacia el aprendizaje en sí mismo.

Por su parte el cuestionario aborda una situación problemática del contexto, con el fin de evaluar de manera directa las habilidades de resolución de problemas y la motivación en un contexto real, está técnica se traduce en una guía de 7 preguntas, divididas en un momento individual (5 preguntas) y un momento grupal (2 preguntas). Las preguntas fueron diseñadas tomando en cuenta las fases de resolución de problemas según García (1998): reconocimiento del problema, planteamiento cualitativo y representación del problema, formulación del

problema, formulación de hipótesis, diseño de estrategias de resolución, solución a la situación problema y monitoreo en la resolución. Los instrumentos se aplicaron antes de la intervención (anexo 1) y después de la misma (anexo 2), permitiendo comparar los resultados y determinar si la propuesta didáctica generó cambios significativos.

Tabla 4.

Procedimiento de la Investigación por Fases Fase de investigación Descripción del procedimiento realizado 1.Exploratoria y de planteamiento del problema

-

Se revisan antecedentes relacionados con aprendizaje profundo, motivación, resolución de problemas y enfoque STEM (+).

-

Se identifica y delimita el problema a partir de la situación real de la Sede La Colonia (proliferación de moscas, manejo inadecuado de residuos).

-

Se formula la pregunta de investigación, el objetivo general y los objetivos específicos.

-

Se construye inicialmente el marco teórico, profundizando en conceptos de aprendizaje profundo, motivos y estrategias, motivación y unidades didácticas integradoras.

2. Concreción del sistema de hipótesis y

diseño metodológico

-

Se define un enfoque cuantitativo con diseño cuasi-experimental.

-

Se elaboran las hipótesis (nula y alterna).

-

Se seleccionan y adaptan los instrumentos de medición:

-R-LPQ-2F para evaluar motivos profundo y superficial.

Cuestionario de Resolución de Problemas para

valorar estrategias y fases del proceso.

-

Se diseña la unidad didáctica “Recicla y atrápala”, articulada al contexto escolar, con apoyo metodológico del Semillero de Investigación en Didáctica de las Ciencias Naturales.

- La población y muestra se definen como todos

los estudiantes de primero, segundo y tercero de la institución, seleccionando 12 participantes que cumplen los criterios de aplicación de pretest, intervención y postest.

3. Recolección y sistematización de la

información

-

Se implementa la unidad didáctica mediante actividades secuenciadas y contextualizadas

STEM (+).

-

Se aplican los instrumentos de medición antes y después de la intervención (pretest y postest).

-

Se registra el comportamiento de los estudiantes en términos de participación, indagación y resolución de problemas.

-

La sistematización incluye la organización de la información por dimensión y participante, asegurando la calidad y coherencia de los datos recopilados.

4. Análisis de datos e interpretación

-

Se analizan los resultados de la motivación (motivos profundo y superficial) y la resolución de problemas, asignando niveles alto, medio y bajo.

-

Se elaboran gráficas comparativas y se interpretan tendencias y diferencias entre pretest y postest.

-

Se integran los hallazgos con la teoría, evaluando el cumplimiento del objetivo general y los objetivos específicos.

-

Se formulan conclusiones y recomendaciones, incluyendo ajustes en instrumentos y propuestas de mejora en el diseño e implementación de unidades STEM(+).

Nota: Esta tabla representa las fases del proceso de investigación

5. Análisis de información

En el presente apartado se pretende dar cuenta del análisis de la información recabada, con el fin de determinar la influencia de la implementación de una unidad didáctica integradora basada en el contexto y con enfoque STEM (+), en el aprendizaje profundo (motivación y resolución de problemas) de los estudiantes de multigrado de la Institución Educativa La Colonia.

Este análisis se lleva a cabo a partir de la variable dependiente Aprendizaje Profundo, que integra las dimensiones de Resolución de Problemas y Motivación. De esta manera, se detalla en un primer momento los hallazgos arrojados por los instrumentos en el Pre-test, para posteriormente enunciar los resultados del Pos-test y dar paso a él contrastes de ambos momentos.

A lo largo del capítulo se emplean las siguientes siglas o códigos para una mejor comprensión de la información: E: Estudiante; P: Pregunta; EN: Enunciado; OE: Objetivo específico; MP: Motivo Profundo; MS: Motivo Superficial.

A continuación, se describen los criterios de evaluación para la variable dependiente Aprendizaje profundo, desde la dimensión de Resolución de problemas. La información consolidada en la tabla permite identificar según los desempeños sugeridos, los niveles (alto, medio o bajo) de los estudiantes en la dimensión referida, considerando el tipo de respuestas emitidas por los estudiantes.

Tabla 5 Niveles de Resolución de problemas Nivel

Valoración Descriptor de desempeño

Alto (A)

9 a 12

Identifica información conocida o desconocida y formula preguntas.

Representa el problema mediante gráficas o dibujos, y selecciona la información importante usándola para entender mejor el problema.

Selecciona datos del problema y los relaciona con sus conocimientos previos.

Elaborar anticipaciones y propone soluciones desde diferentes perspectivas.

Elabora y justifica con sus propias palabras las estrategias para resolver el problema.

Elige y describe el paso a paso para la solución del problema. Argumenta las razones por las que la solución propuesta es adecuada y es coherente con el problema formulado.

Medio (M)

5 a 8

Identifica información conocida y desconocida o formula preguntas.

Representa el problema mediante gráficas o dibujos, pero la información que utiliza no se relaciona con la situación planteada. Selecciona datos del problema o los relaciona con sus conocimientos previos.

Elabora anticipaciones o propone soluciones desde diferentes perspectivas.

Elabora estrategias para resolver el problema, sin justificarlas. Elige el paso a paso para la solución del problema, sin describirlo. Da razones por las que la solución propuesta es adecuada, pero no guarda relación con el problema formulado

Bajo (B)

4 o menos

No identifica el problema y no formula preguntas. No representa el problema mediante gráficas o dibujos, ni selecciona información importante para entenderlo. No reconoce datos del problema, lo cual le dificulta la relación de este con sus conocimientos previos.

No elabora anticipaciones, ni propone soluciones desde diferentes perspectivas.

No elabora, ni justifica con sus propias palabras las estrategias para resolver el problema.

No elige, ni describe el paso a paso para la solución del problema. No argumenta las razones por las que la solución propuesta es adecuada y es coherente con el problema formulado.

Nota: Elaboración por las docentes del semillero DCN a partir de los criterios de evaluación de la dimensión de Resolución de Problemas. La clasificación de los niveles de desempeño se realiza según el puntaje obtenido: Alto (9 a 12), Medio (5 a 8) y Bajo (4 o menos).

5.1 Resolución de problemas

En la dimensión de Resolución de Problemas se exponen los resultados obtenidos en las pruebas de pretest y postest, y posteriormente se realiza la comparación entre ambos momentos para contrastar las hipótesis establecidas.

5.1.1 Resultados Pretest

En este apartado se presentan los resultados asociados al primer objetivo específico, relacionado con la dimensión de Resolución de Problemas y cuya finalidad es caracterizar el aprendizaje profundo (motivación y resolución de problemas) de los estudiantes de grado primero, segundo y tercero de la Institución Educativa La Colonia. En relación con el Pretest, los estudiantes debían dar respuesta los cuatro enunciados, (1. ¿Cuál es el problema que se plantea en la historia? Puedes utilizar dibujos, tablas, gráficas, esquemas etc. 2. ¿Qué datos de los que leíste en el problema te ayudarían a resolverlo? 3. Dibuja 3 ideas con las que crees que puedes ayudar a solucionar el problema. 4. Cuéntale a la profe y al grupo por qué crees que tus ideas ayudarían a solucionar el problema (Se realiza preguntando a cada estudiante y anotando sus ideas) considerando las primeras cuatro dimensiones de resolución, planteadas por García (2003), abordando entonces el reconocimiento del problema, planteamiento cualitativo y representación del problema, formulación del problema, formulación de hipótesis, y diseño de estrategias de resolución. Esta prueba fue aplicada de manera individual y en formato escrito, a 12 estudiantes de grado primero, segundo y tercero de la Institución Educativa La Bella sede La Colonia.

Principalmente, la prueba permite observar los diferentes niveles en los que se encuentran los estudiantes, siendo predominante el nivel alto, seguido del nivel medio, nivel bajo, tal como se observa en la siguiente gráfica.

Figura 1 Niveles de los estudiantes en el pre-test

Nota. La figura presenta los porcentajes de cada nivel (bajo, medio y alto) en los que se dividen los 12 estudiantes de los grados primero, segundo y tercero respecto a la resolución de problemas en el momento Pretest.

Con relación a los estudiantes que se encuentran en el nivel alto, que representan el 33.3% de la muestra de la Institución Educativa La Bella de Pereira, sede La Colonia, se evidencia una comprensión apropiada de las dimensiones que abarcan el problema descrito. Estos estudiantes logran identificar varios elementos centrales de la situación y, además, representan de manera clara acciones o ideas que aportan a su solución, ya sea mediante dibujos, gráficos o explicaciones escritas.

Un ejemplo de nivel Alto es el caso del E3, quien responde a la P4: “Dibuja tres ideas con las que crees que puedes ayudar a solucionar el problema”, con una representación gráfica en la que puede observarse a un niño depositando adecuadamente los residuos sólidos en las canecas, con el propósito de evitar la acumulación de basura y reducir la presencia de moscas en la colonia. Esta producción evidencia que el estudiante reconoce la relación directa entre el

manejo inadecuado de los residuos y la aparición del problema, y propone una acción concreta para mitigarlo. La representación realizada puede detallarse en la siguiente imagen: Figura 2 Dibujo representativo del problema del E3 en el pre-test.

Nota. La figura presenta la representación gráfica creada por el E3 para dar solución al enunciado de la P4 en el pre-test.

En esta creación es posible identificar al menos tres elementos relevantes: la acción de disponer correctamente los residuos, la presencia de las canecas como recurso fundamental para evitar la acumulación de basura, y la intención explícita de disminuir la cantidad de moscas en el entorno. Durante el Pretest el estudiante plantea ideas que guardan una relación directa con el problema, formula acciones que aportan a su solución y justifica implícitamente la pertinencia de dichas acciones a partir del contexto ambiental de la colonia.

Por su parte, los estudiantes que se encuentran en el nivel medio, y que representan el 50.0% de la muestra, presentan una comprensión en proceso del problema planteado. Este grupo logra identificar uno o dos elementos relevantes de la situación descrita, y aunque sus respuestas

mantienen coherencia con el contexto del relato, aún se observan dificultades para integrar todos los componentes del problema o para justificar plenamente sus ideas. Un ejemplo de nivel Medio es el E5 quien responde a la P3 “Dibuja tres ideas con las que crees que puedes ayudar a solucionar el problema”, mediante un gráfico en el que representa un carro de basura, un tarro de veneno para matar moscas, y, junto a este último, varias moscas dibujadas. En la P4 “Cuéntale a la profesora y al grupo por qué crees que tus ideas ayudarían a solucionar el problema”, el estudiante E5 escribe: “Para que se mueran y no haya moscas y no nos de enfermedad. Para que se lleve la basura y lo lleve a donde la riegue y esa basura se seque. No nos de enfermedad y se vayan las moscas” Estos planteamientos sugieren que el estudiante reconoce dos elementos fundamentales del problema: la basura y la presencia de moscas, también propone acciones que, aunque relacionadas con la problemática, se centran principalmente en eliminar las consecuencias (las moscas) más que en abordar la causa principal. Así se evidencia en la siguiente imagen:

Figura 3 Dibujo representativo del E5 en la P3.

Nota. La figura presenta la representación gráfica creada por el E5 para dar respuesta al enunciado de la P3.

Al analizar estas respuestas, se identifica que el estudiante mantiene una coherencia básica entre lo que dibuja y lo que explica, reconociendo que tanto la acumulación de basura como la presencia de moscas pueden generar enfermedades. Sin embargo, también se evidencian algunas confusiones en la relación causa–efecto del problema: sus propuestas se centran más en eliminar directamente a las moscas o trasladar la basura, pero no profundizan en acciones preventivas que eviten que la situación vuelva a ocurrir. Asimismo, la justificación se repite y se concentra exclusivamente en la idea de “que no nos dé enfermedad”, sin desarrollar razones adicionales ni articular los componentes del problema de manera más amplia. En síntesis, este grupo de estudiantes logra comprender y responder a las preguntas de manera lógica y pertinente, pero presenta dificultades para seleccionar los elementos más significativos del problema, ampliar sus explicaciones y establecer relaciones más profundas entre las causas y las consecuencias del fenómeno descrito.

Los estudiantes que se encuentran en el nivel bajo, y que representan el 16.7% de los 12 participantes, presentan dificultades para identificar el problema planteado en la historia, así como para seleccionar los elementos centrales que permiten comprender la situación descrita. En este nivel se ubican dos estudiantes, cuyos desempeños evidencian respuestas que se alejan del problema específico relacionado con la cebolla en descomposición y la presencia de moscas en la colonia.

Un ejemplo representativo de este nivel es el E9, quien responde a la pregunta: P1. “¿Cuál es el problema que se plantea en la historia? Puedes utilizar dibujos, tablas, gráficas, esquemas, etc.” A partir de este enunciado, el estudiante elabora un dibujo en el que escribe la

frase “tirar basura al planeta” y representa un planeta lleno de desechos, acompañado de dos moscas alrededor de él. Esta producción refleja una idea general relacionada con la contaminación, pero no corresponde al problema específico presentado en la historia, que se centraba en la acumulación de basura en la colonia y el deterioro de una cebolla que atraía moscas al lugar. Esto evidencia que el estudiante reconoce la noción de “basura”, pero la asocia a un contexto global y no a la situación concreta trabajada.

Figura 4 Representación gráfica del problema elaborada por el E9.

Nota. La figura presenta la representación gráfica creada por el E9 en respuesta a la P1. El dibujo muestra un enfoque general sobre la contaminación del planeta, lo cual se distancia del problema específico presentado en la historia, lo que coincide con su clasificación en el nivel bajo.

5.1.2 Resultados Resolución de Problemas por Género

En relación con el enfoque de género, que hoy adquiere un papel fundamental dentro del paradigma educativo contemporáneo (Aroca,2021) la unidad didáctica integradora desarrollada

evidenció la importancia de reconocer y hacer visible la participación tanto de niñas como de niños. Este análisis se realiza desde los principios del enfoque STEM (+), el cual promueve la inclusión, la diversidad y la participación equitativa de todos los géneros en experiencias de aprendizaje significativo.

Bajo esta perspectiva, resulta necesario presentar en este apartado el estado de las habilidades de resolución de problemas que cada estudiante pone en juego, diferenciadas según su género, al enfrentarse a una situación problemática vinculada con su contexto cercano. Este abordaje permite comprender cómo cada uno se aproxima al desafío, qué estrategias emplea y cómo se manifiestan sus procesos de pensamiento dentro de un ambiente que busca garantizar igualdad de oportunidades. Como señalan Hynes et al. (2020), es indispensable que las instituciones implementen políticas que garanticen prácticas más justas y diversas, de manera que tanto niñas como niños tengan las mismas oportunidades de acceder, participar y desarrollarse en la ciencia, reduciendo sesgos y fortaleciendo una formación más inclusiva e innovadora.

Para establecer una línea en las habilidades de resolución de problemas de los estudiantes antes de la intervención, se aplicó un pre-test. Los resultados iniciales, diferenciados por género, se presentan a continuación.

Figura 5 Puntaje de niñas y niños en el pre-test.

Nota. La figura presenta los puntajes diferenciados por género en el momento del Pretest.

Los puntajes para este apartado muestran una distribución distinta entre niñas y niños. En el caso de las niñas, se observa que solo una se ubica en el nivel alto, mientras que tres se encuentran en el nivel medio y una en el nivel bajo. Estos resultados permiten afirmar que, aunque una parte de las niñas evidencia una buena capacidad para identificar información relevante, representar el problema y proponer estrategias de solución, la mayoría se concentra en el nivel medio, donde dichas habilidades se manifiestan de manera parcial. La presencia de una estudiante niña en el nivel bajo indica dificultades para reconocer los datos necesarios del problema y para plantear estrategias claras de resolución.

En cuanto a los niños, los datos muestran una distribución más amplia entre los niveles: tres se ubican en el nivel alto, tres en el nivel medio y solo uno en el nivel bajo. Esto evidencia que un grupo significativo de niños demuestra un adecuado manejo de las habilidades de resolución: identifican con mayor claridad la información relevante, representan adecuadamente el problema y proponen estrategias completas para resolverlo. Sin embargo, la presencia de estudiantes en los niveles medio y bajo indica que aún existen dificultades en algunos de ellos

para seleccionar datos esenciales y plantear soluciones que integren todos los elementos del problema.

Los resultados del pretest muestran que la mayoría de los estudiantes se ubica en los niveles medio y alto de resolución de problemas, aunque persisten algunos en nivel bajo. Esto permite evidenciar que varios estudiantes reconocen el problema y proponen acciones básicas para su solución, mientras que otros aún presentan dificultades para identificar con claridad la situación problemática dentro de su contexto. Estos hallazgos se relacionan con lo planteado por García (2003) y Perales (1998), quienes señalan que el reconocimiento del problema constituye la base del proceso de resolución; cuando esta fase no se consolida, se limita el avance hacia etapas más complejas como la formulación de hipótesis y el diseño de estrategias. Asimismo, desde la perspectiva de Biggs (2006), se infiere que los estudiantes se encuentran en un tránsito entre enfoques de aprendizaje superficial y profundo, dependiendo del nivel de comprensión evidenciado.

De manera general, los resultados confirman la importancia del contexto y de la mediación pedagógica en el desarrollo de la resolución de problemas, en coherencia con los planteamientos de Freire (1970) y Hodson (2003). Aunque la problemática cercana favorece la comprensión inicial, se requiere una intervención didáctica intencionada que fortalezca el pensamiento crítico, la argumentación y la búsqueda de soluciones preventivas. En este sentido, el enfoque STEM(+) y la unidad didáctica integradora se proyectan como estrategias pertinentes para potenciar estas habilidades de manera equitativa en niñas y niños, favoreciendo procesos de aprendizaje más profundos y significativos.

5.2 Resultado del Postest

5.2.1 Resolución de Problemas

En este apartado se proyecta dar respuesta al segundo objetivo específico, cuya finalidad es Contrastar el desempeño en el aprendizaje profundo (motivación y resolución de problemas) de los estudiantes de grado primero, segundo y tercero de la Institución Educativa rural La Bella, posterior a la implementación de una unidad didáctica integradora basada en el contexto y con enfoque STEM (+).

Desde la dimensión de resolución de problemas en el momento del Postest se vuelve a aplicar el mismo instrumento utilizado en el Pretest. Sin embargo, para esta fase se incorporan dos ítems adicionales que permiten evaluar los indicadores restantes de la dimensión (solución a la situación problema y monitoreo en la resolución) específicamente aquellos relacionados con la resolución final del problema y el seguimiento de dicha solución. Aun así, con el fin de mantener la comparabilidad entre ambos momentos de evaluación, el análisis cuantitativo solo considera los resultados de los enunciados, (1. ¿Cuál es el problema que se plantea en la historia? Puedes utilizar dibujos, tablas, gráficas, esquemas etc. 2. ¿Qué datos de los que leíste en el problema te ayudarían a resolverlo? 3. Dibuja 3 ideas con las que crees que puedes ayudar a solucionar el problema. 4. Cuéntale a la profe y al grupo por qué crees que tus ideas ayudarían a solucionar el problema (Se realiza preguntando a cada estudiante y anotando sus ideas), que se mantienen idénticos en ambas aplicaciones. Las respuestas correspondientes a los enunciados 5 y 6 (5. Dibuja la solución del problema que encontraron en tu escuela y 6. Dibuja 3 razones por las que esta solución ha funcionado para que el problema se solucione) se emplean únicamente para un análisis descriptivo, aportando información sobre las transformaciones observadas en el desempeño de los estudiantes y las competencias desarrolladas durante la intervención.

A continuación, se presenta que para el momento del Postest, la mayoría de los estudiantes continúan en el nivel alto, una minoría se encuentra en el nivel medio, y no se identifican estudiantes en el nivel bajo; estos datos son observables en la siguiente gráfica: Figura 6 Niveles de los estudiantes en el Postest

Nota. La figura presenta los porcentajes de cada nivel (medio y alto) en los que se dividen los 12 estudiantes de grado primero, segundo y tercero respeto a la resolución de problemas en el momento del Postest.

El análisis de los resultados del Postest revela una concentración de la muestra en los niveles superiores de desempeño. El Nivel Alto prevaleció, representando en un 58.3% del total de estudiantes, mientras que el 41.7% restante se agrupó en el Nivel Medio. A diferencia del Pretest, el Nivel Bajo fue erradicado en su totalidad, un hallazgo que indica una mejora

generalizada en el dominio mínimo de las competencias evaluadas. La diferencia porcentual de 16.6% entre los niveles Alto y Medio demuestra que la mayoría de los estudiantes logró alcanzar el objetivo de comprensión integral y aplicación.

Los resultados del postest, con la totalidad de los estudiantes ubicados en los niveles Medio y Alto, se explican por la implementación de la unidad didáctica integradora “Recicla y atrápala”, construida a partir de una problemática real del contexto escolar. El trabajo situado sobre la proliferación de moscas y el manejo inadecuado de residuos permitió que los estudiantes comprendieran y aplicaran los aprendizajes de manera significativa, lo que evidencia que la unidad fue pertinente, coherente con el enfoque STEM (+) y efectiva para fortalecer la resolución de problemas y la comprensión aplicada.

Este avance se vio favorecido por el desarrollo de actividades específicas como: la indagación de saberes previos mediante cuestionarios y conversa guiada; el análisis de artículos sobre la presencia de moscas y sus efectos en la salud; la elaboración de mapas mentales sobre causas y consecuencias; la clasificación práctica de residuos en reciclables, orgánicos y no reciclables; el diálogo guiado posterior al video educativo; la reutilización creativa de materiales en manualidades; el diseño de propuestas de solución a través de carteles, maquetas y prototipos; la socialización de soluciones en la “galería de soluciones”; la retroalimentación entre pares mediante el “semáforo del pensamiento”; la votación de la propuesta más viable; y, finalmente, la construcción y verificación de los plásticos atrapamoscas. En conjunto, estas actividades potenciaron el aprendizaje activo, el trabajo colaborativo, el pensamiento crítico y la aplicación de soluciones concretas al problema del entorno.

Los resultados del Postest permiten afirmar que la intervención didáctica fue efectiva en el afianzamiento de los conocimientos y competencias en la resolución de problemas. El hecho de que más de la mitad de la población haya alcanzado el nivel alto sugiere que las estrategias implementadas estimularon el Aprendizaje Profundo, caracterizado por la capacidad de los estudiantes para relacionar ideas y justificar sus procedimientos (Biggs, 2006). El incremento en el nivel alto y la eliminación del nivel bajo validan el enfoque pedagógico centrado en la reflexión y la Motivación Profunda, lo cual se manifestará de forma más detallada en las evidencias cualitativas recolectadas.

Para evaluar el impacto de la intervención de la Unidad Didáctica Integradora, se procedió a contrastar los resultados obtenidos por los estudiantes en la evaluación inicial (Pretest) con los de la evaluación final (Postest), la figura 7 ilustra la evolución del desempeño de los participantes:

Figura 7 Cambios en los momentos pre-test y pos-test

Nota. La figura presenta los cambios representativos al contrastar los puntajes de cada estudiante en los momentos de pre-test y pos-test.

El gráfico comparativo de niveles de desempeño evidencia cambios significativos en la resolución de problemas de los estudiantes entre el Pretest y el Postest. En el Pretest, cuatro estudiantes (equivalentes al 33,3 %) se encontraban en el nivel alto, seis estudiantes (50,0 %) en el nivel medio y dos estudiantes (16,7 %) en el nivel bajo, lo que reflejaba un grupo con predominio en desempeños intermedios y con algunos estudiantes que aún presentaban dificultades para identificar el problema, formular preguntas, reconocer y seleccionar información relevante, representar la situación mediante dibujos o esquemas, relacionar los datos con sus conocimientos previos y proponer, justificar y argumentar estrategias coherentes para la solución de las situaciones planteadas.

Después de la implementación de la unidad didáctica integradora basada en el enfoque STEM+ y desde el contexto, los resultados del postest mostraron una mejora evidente. En este segundo momento, siete estudiantes (58.3%) se ubicaron en el nivel alto, cinco estudiantes (41.7%) permanecieron en el nivel medio, y ninguno en el nivel bajo. Esto significa que tres estudiantes lograron ascender del nivel medio al nivel alto, y los dos estudiantes que se encontraban inicialmente en el nivel bajo mejoraron su desempeño, alcanzando al menos el nivel medio.

Estos cambios reflejan una evolución positiva y progresiva en la capacidad de los estudiantes para analizar situaciones, identificar información relevante, formular hipótesis y diseñar estrategias adecuadas para resolver problemas. La eliminación total del nivel bajo en el postest indica un avance generalizado en el grupo, evidenciando que la propuesta pedagógica no solo fortaleció los aprendizajes individuales, sino que también redujo las brechas entre los distintos niveles de desempeño

5.2.2 Resultados Resolución de Problemas por Género.

Ahora bien, desde la perspectiva de género, y considerando la apuesta del enfoque STEM (+) por promover la participación equitativa entre niñas y niños, resulta pertinente analizar cómo esta propuesta influyó en sus niveles de desempeño durante la unidad didáctica. Bajo esta mirada, se presentan a continuación las variaciones más relevantes evidenciadas entre el pretest y el postest, las cuales permiten reconocer los avances logrados y la manera en que ambos géneros respondieron al proceso formativo.

Para complementar el análisis de los cambios y examinar el impacto de la intervención desde una perspectiva de equidad, se presentan a continuación los promedios de puntaje de la dimensión Resolución de Problemas, diferenciados por género, en los momentos Pretest y Postest, la figura 8 ilustra estos hallazgos:

Figura 8 Puntajes de los niños y niñas en momentos del pre-test pos-test.

Nota. La figura presenta el promedio de desempeño en el pretest y el postest dando a entender y observar diferencias y avances entre los géneros.

En el caso de los niños, el promedio en el pretest fue de 7.85, mientras que en el postest ascendió a 9.00. En las niñas, el promedio inicial fue de 7.20, y en el postest también alcanzaron un promedio de 9.00. De esta manera, el grupo en su totalidad pasó de un promedio general de 7.58 en el pretest a 9.00 en el postest, lo cual ubica el rendimiento global dentro del nivel alto según la escala de valoración establecida.

Estos resultados reflejan una mejora general significativa en el grupo, evidenciando que tanto los niños como las niñas fortalecieron sus habilidades para resolver problemas después de la intervención. Aunque los niños iniciaron con un promedio ligeramente superior, las niñas mostraron una ganancia promedio mayor entre ambas pruebas, pasando de 7.20 a 9.00, mientras que los niños aumentaron de 7.86 a 9.00. Esto indica que la propuesta didáctica benefició especialmente a las niñas, quienes lograron alcanzar el mismo nivel de desempeño que los niños al finalizar el proceso.

Asimismo, se evidenció una eliminación del nivel bajo en ambos géneros. En el pretest se encontraba un niño y una niña en este nivel, mientras que en el postest no hubo estudiantes clasificados allí. Este cambio demuestra un avance importante, ya que todos los participantes alcanzaron niveles medios o altos, lo que sugiere un fortalecimiento generalizado en la comprensión y aplicación de estrategias para la resolución de problemas. En síntesis, la comparación entre géneros muestra que, si bien los niños partían con un rendimiento promedio más alto, las niñas tuvieron un mayor progreso durante la experiencia. La intervención permitió equilibrar los resultados entre ambos géneros, alcanzando finalmente un mismo nivel de desempeño promedio. Esto evidencia que la propuesta fue efectiva para cerrar brechas de aprendizaje y favorecer un desarrollo equitativo de las competencias analizadas.

5.3 Validación de la Hipótesis

Para realizar el análisis relacionado con los cambios observados en las pruebas pre-test y pos-test, se recurre inicialmente a técnicas estadísticas descriptivas y pruebas de verificación de supuestos, con el fin de determinar si es posible aplicar una prueba paramétrica (T-Student) o, en su defecto, una prueba no paramétrica como Wilcoxon. Dicho procedimiento permite identificar si existen diferencias significativas entre los puntajes obtenidos en ambos momentos de evaluación (Sánchez, 2015).

En el caso específico de la dimensión de Resolución de Problemas en el Aprendizaje Profundo, se organiza la información correspondiente a los puntajes de los estudiantes, comparando los valores obtenidos en el Postest con aquellos del Pretest, con el fin de establecer si las diferencias muestran un resultado positivo o negativo, a continuación, se presenta la tabla que detalla dichos resultados:

Tabla 6 Organización de los puntajes de los estudiantes en los momentos pre-test y pos-test de resolución de problemas Estudiante Pre Post Diferencia (Post-Pre)

1

9

9

0

2

9

9

0

3

8

8

0

4

9

9

0

5

8

11

3

6

9

8

-1

7

8

7

-1

Nota. La tabla muestra la diferencia de los puntajes de los estudiantes en los momentos de postest y pre-test en cuanto a la dimensión Resolución de Problemas. Una vez obtenida la diferencia entre ambos puntajes, se implementan algunas pruebas estadísticas descriptivas para observar la distribución de la normalidad en los datos. Tabla 7 Pruebas estadísticas descriptivas de los datos de Resolución de Problemas Métrica Valor n (muestra)

12

Media

1.42

Desviación estándar

2.39

Asimetría

0.87

Curtosis

0.38

Nota. Hay asimetría positiva (sesgo hacia mejoras grandes en pocos estudiantes) Los valores observados muestran una asimetría positiva (0.87), indicando que algunos estudiantes obtuvieron mejoras considerables, en contraste con otros que mantuvieron o disminuyeron su puntaje. Por su parte, el apuntamiento más cercana a cero sugiere una distribución relativamente aplanada, sin indicios claros de normalidad. Esto hace necesario verificar el supuesto de normalidad mediante pruebas gráficas y estadísticas. En primer lugar, el gráfico Q–Q Plot evidenció que los puntos no siguen de manera consistente la recta diagonal, especialmente debido a los valores extremos asociados a mejoras amplias (4 y 7 puntos). Este comportamiento sugiere desviación respecto a la normalidad teórica. Para complementar el análisis, se aplicó la prueba de Kolmogorov–Smirnov (Lilliefors), cuyos resultados se describen a continuación.

Tabla 8

Prueba Kolmogorov–Smirnov (Lilliefors) para Resolución de Problemas Parámetro Valor D⁺

0.26

D⁻

0.20

D (máx)

0.26

D crítico (α=0.05)

0.886 / √12 =

0.26

Decisión: D = Dcrit→Se rechaza la normalidad

Nota. La distribución no es normal Dado que D = Dcrit, se concluye que la distribución no es normal, no es adecuado aplicar una prueba T-Student. En su lugar, se recurre a la prueba no paramétrica de los rangos con signo de Wilcoxon, apropiada para muestras pequeñas y distribuciones no normales. Tabla 9 Prueba de los rangos con signo de Wilcoxon para Resolución de Problemas Concepto Valor n válidos ≠ 0

8

Suma de rangos positivos

29.0

Suma de rangos negativos

7.0

Estadístico W = 7.0 p (bilateral)

0.039

Nota. Valores del análisis de la diferencia entre las medias de las muestras pre-test y pos-test de Resolución de Problemas dando una diferencia significativa. Los resultados obtenidos en la dimensión de Resolución de Problemas permiten evidenciar que, aunque la distribución de las diferencias entre los puntajes Pretest y Postest no

cumple con el supuesto de normalidad tal como lo señalan la prueba Kolmogorov–Smirnov y las desviaciones observables en el gráfico Q-Q, la aplicación de la prueba no paramétrica de Wilcoxon demuestra una mejora significativa en el desempeño de los estudiantes (p = 0.039). Esta mejora se ve marcada especialmente por incrementos amplios en algunos casos (4 y 7 puntos), los cuales generan una asimetría positiva en la distribución. A pesar de que varios estudiantes mantienen valores similares entre ambos momentos, estos casos de progreso pronunciado impulsan la significancia estadística general.

En términos pedagógicos, los resultados sugieren que la intervención didáctica implementada tuvo un impacto positivo en el desarrollo de habilidades asociadas a la resolución de problemas, favoreciendo procesos de análisis, toma de decisiones y aplicación de estrategias propias del aprendizaje profundo. Por lo tanto, la evidencia empírica obtenida permite validar la, hipótesis alterna (Ha1): Existen diferencias estadísticamente significativas en los niveles de resolución de problemas (aprendizaje profundo) antes y después de la implementación de una unidad didáctica basada en el contexto y el enfoque STEM (+). El desempeño pos-test muestra que los estudiantes no solo lograron consolidar ciertos procedimientos, sino que algunos de ellos también alcanzaron niveles superiores de comprensión y ejecución de tareas complejas. En síntesis, los datos evidencian cambios significativos en esta dimensión del aprendizaje, lo que respalda la afirmación de que la intervención generó mejoras reales y medibles en los procesos cognitivos asociados a la resolución de problemas.

En primer lugar, los incrementos observados en los puntajes Postest especialmente en algunos estudiantes que presentan avances significativos se relacionan directamente con la concepción de Perales (1998), quien define el problema como una situación incierta que moviliza al individuo a actuar con el fin de reducir la tensión que dicha incertidumbre provoca.

Los estudiantes que mostraron avances significativos parecen haber transitado justamente por ese proceso: el reconocimiento de una situación que exige acción, la búsqueda de solución y la reducción de la incertidumbre mediante estrategias cada vez más efectivas. Esto sugiere que la intervención pedagógica logró activar ese mecanismo movilizador propio de la resolución de problemas.

De manera complementaria, García (1998) plantea que resolver un problema implica aplicar conocimientos, técnicas y habilidades específicas para transformar un estado inicial de desconocimiento en uno final de competencia. Los resultados estadísticos que muestran una mejora significativa con p = 0.039- respaldan esta idea, ya que evidencian que los estudiantes no solo repitieron procedimientos, sino que avanzaron hacia un estado de mayor dominio. Este tránsito, descrito por García como una transformación cognitiva, parece haberse facilitado en la experiencia de aula desarrollada durante la intervención. A su vez, al analizar los casos donde la mejora fue más notable (4 y 7 puntos), se puede relacionar este avance con lo expuesto por García (2003) respecto a que la resolución de problemas es una actividad de orden superior que integra habilidades de observación, análisis, inferencia, evaluación y regulación metacognitiva. Los estudiantes que lograron progresos mayores pudieron haber atravesado, de manera más sólida, las fases propuestas por este autor: reconocimiento del problema, representación, formulación de hipótesis, diseño de estrategias, solución y monitoreo. La intervención pedagógica parece haber favorecido no solo la ejecución de pasos, sino la movilización reflexiva y autónoma de estas habilidades.

Por otro lado, Porto (2014) enfatiza que la resolución de problemas inicia necesariamente con la identificación clara del inconveniente y que sin una comprensión precisa del mismo no es posible avanzar hacia una solución. Esto se alinea con los resultados de los estudiantes que no

mostraron cambios o incluso descendieron en sus puntajes: en estos casos, posiblemente no se logró una identificación plena del problema, lo cual pudo limitar el despliegue de estrategias adecuadas. Así, los datos permiten observar dos fenómenos complementarios: por un lado, estudiantes que fortalecen su capacidad para delimitar el problema y avanzar en su resolución; por otro, estudiantes que aún requieren apoyo para consolidar esta primera fase fundamental. En conjunto, el diálogo entre los autores y los resultados estadísticos evidencia que la intervención didáctica no solo promovió mejoras medibles, sino también procesos internos vinculados al pensamiento crítico, la autonomía y la regulación de las propias estrategias de aprendizaje. Esto se sustenta en lo expuesto en el marco teórico, donde Perales (1998) señala que un problema implica una situación de incertidumbre que moviliza al sujeto a actuar, obligándolo a interpretar la información, delimitar lo que se conoce y lo que se desconoce, y tomar decisiones para reducir dicha incertidumbre. De manera complementaria, García (1998, 2003) sostiene que la resolución de problemas es un proceso cognitivo y metacognitivo complejo, que requiere analizar la situación, formular hipótesis, seleccionar estrategias, evaluar su pertinencia y reorganizar el propio pensamiento a lo largo de diversas fases interrelacionadas. Dichas fases (reconocimiento, representación, formulación, diseño de estrategias, ejecución, monitoreo y creación de nuevos problemas) exigen que el estudiante reflexione, cuestione, verifique y ajuste sus procedimientos, lo que activa habilidades de orden superior relacionadas con la autonomía y el pensamiento crítico. Incluso Porto (2014, citado en Tamayo, 2022) resalta que resolver un problema implica identificar con precisión la complicación y transformarla hasta llegar a una solución, proceso que depende de la capacidad del estudiante para comprender y definir adecuadamente la situación.

En síntesis, los hallazgos empíricos fortalecen la visión teórica que concibe la resolución de problemas como un proceso integral, dinámico y formativo. La intervención implementada logró activar los componentes esenciales señalados por Perales, García y Porto, favoreciendo el desarrollo de habilidades que trascienden el momento de evaluación y que forman parte esencial del aprendizaje profundo.

5.4 Motivación

5.4.1 Resolución de Problemas

La presente sección expone el análisis realizado en torno a la dimensión de Motivación durante los momentos Pretest y Postest, dando continuidad al proceso de validación de las hipótesis planteadas en esta investigación. Este apartado complementa el estudio desarrollado previamente en la dimensión de Resolución de Problemas y permite comprender, de manera integral, el comportamiento del aprendizaje profundo en los estudiantes evaluados. La tabla 10, expuesta a continuación detalla la estructura y los descriptores de los componentes de la Motivación del cuestionario aplicado para la valoración del test de Motivación (R-LPQ-2F) de Biggs. Este instrumento permite diferenciar la orientación de los estudiantes en función de su intención o Motivo, clasificándolo en dos enfoques principales: el Motivo Profundo (MP) y el Motivo Superficial (MS).

Tabla 10

Niveles de Motivación

Nivel Valoración Descriptor de desempeño

Profundo (P) (+) Manifiesta el disfrute de experiencias durante el estudio. Expresa satisfacción personal sin que éstas dependan de las calificaciones.

Explora de manera voluntaria temas de interés. Tiene una alta percepción del sentido del aprendizaje. Dedica tiempo al estudio por gusto.

Actúa con persistencia ante dificultades. Manifiesta curiosidad intelectual prolongada

Superficial (S)

(-)

Manifiesta ansiedad ante las calificaciones. Expresa una relación directa entre sus emociones y sus resultados académicos.

Manifiesta un alto nivel de inseguridad ante pruebas. Tienen una baja autoeficacia académica percibida. Expectativas de recompensa económica.

Asocia el éxito académico con el beneficio material. Busca logros por aprobación externa.

Tiene dependencia de recompensas externas

Preguntas y puntajes Test de Motivación R-LPQ-2F de Biggs Motivo Profundo (MP) Puntaje Pregunta 1 + Puntaje Pregunta 5 + Puntaje Pregunta

9 + Puntaje Pregunta 13 + Puntaje Pregunta 17 + Puntaje

Pregunta 19 + Puntaje Pregunta 21.

Motivo Superficial (MS) Puntaje Pregunta 3 + Puntaje Pregunta 7 + Puntaje Pregunta 11 + Puntaje Pregunta 15.

Motivo Profundo (MP) Valor positivo (+) Motivo Superficial (MS) Valor negativo (-) Fuente. Adaptado de Construct Validity of the Two-Factor Revised Learning Process Questionnaire in a Singapore High School, Chow y Chapman (2018).

5.4.2 Comparación Pretest y Postest

Con el fin de responder a los objetivos específicos trazados, se desarrolla el análisis correspondiente a la motivación desde los resultados del Test R-LPQ-2F:

OE1: Caracterizar el aprendizaje profundo (motivación y resolución de problemas) de los estudiantes de grado primero, segundo y tercero de la Institución Educativa La Bella Sede la Colonia rural de Pereira-Risaralda.

OE2: Contrastar el desempeño en el aprendizaje profundo (motivación y resolución de problemas) de los estudiantes de grado primero, segundo y tercero de la Institución Educativa La Bella Sede La Colonia, posterior a la implementación de una unidad didáctica integradora basada en el contexto y con enfoque STEM (+).

En relación con la dimensión de Motivación, durante el pre-test y el pos-test se aplicó el Test R-LPQ-2F (Revised Two-Factor Learning Process Questionnaire) propuesto por Kember et al. (2004). Esta prueba está conformada por 22 afirmaciones en escala Likert diseñadas para analizar los factores que influyen en el estilo de aprendizaje de los estudiantes. Sin embargo, dado el alcance del objetivo específico que orienta esta sección, se seleccionaron únicamente 11 ítems correspondientes a los componentes de Motivo Profundo (MP) y Motivo Superficial (MS), los cuales permiten valorar con mayor precisión la orientación motivacional de los participantes. Los otros 11 ítems restantes pertenecen a los componentes de Estrategia (Estrategia Profunda y Estrategia Superficial), los cuales no fueron considerados en este estudio debido a que no forman parte de la dimensión analizada.

La prueba fue aplicada de manera individual, en formato escrito, a 12 estudiantes de los grados primero, segundo y tercero de la Institución Educativa La Bella Sede la Colonia, ubicada en zona rural del municipio de Pereira. El análisis tiene como propósito identificar si la intervención didáctica basada en el enfoque STEM (+) generó cambios en los factores motivacionales asociados al aprendizaje profundo. Para dar respuesta a este propósito, se organizaron y compararon los puntajes obtenidos por los estudiantes en los momentos pre-test y

pos-test, lo que permitió establecer las diferencias entre ambos periodos y observar comportamientos de avance, mantenimiento o retroceso en los niveles de motivación. A continuación, se presentan los resultados obtenidos en este proceso comparativo. Figura 9 Enfoque de Motivo Profundo y Motivo Superficial estudiantes.

Nota. La gráfica muestra la tendencia de los enfoques de motivo profundo y motivo superficial de los estudiantes en los momentos Pretest y Postest. Al comparar ambos momentos de evaluación, se evidencia que no se presentan cambios significativos en los niveles de motivación de los estudiantes. En el pretest, siete estudiantes se ubicaban en el nivel de motivación profunda (MP), lo cual indica que, en su mayoría, manifestaban disfrute durante el estudio, dedicaban tiempo al aprendizaje por gusto, exploraban de manera voluntaria temas de interés y presentaban una alta percepción del sentido del aprendizaje, junto con persistencia ante las dificultades y curiosidad intelectual sostenida. Por su parte, cinco estudiantes se encontraban en el nivel de motivación superficial (MS), caracterizado

por ansiedad frente a las calificaciones, inseguridad ante las pruebas, baja autoeficacia académica percibida, búsqueda de aprobación externa y una relación directa entre el éxito académico y el beneficio material.

Tras la implementación de la unidad didáctica, el postest muestra una leve variación en la distribución de los niveles de motivación, ya que seis estudiantes (50 %) se ubicaron en el nivel profundo (MP) y seis (50 %) en el nivel superficial (MS), lo que evidencia un ligero aumento del nivel superficial y una disminución mínima del nivel profundo. Esto indica que, aunque algunos estudiantes continúan manifestando disfrute por el aprendizaje, curiosidad intelectual y persistencia, también se mantiene e incluso se incrementa levemente un grupo que asocia su desempeño a las calificaciones, presenta inseguridad académica y depende de recompensas externas. En este sentido, los resultados permiten concluir que la intervención no generó un fortalecimiento significativo de la motivación profunda, sino que se mantuvo una tendencia estable entre ambos niveles.

Para complementar el análisis del impacto de la Unidad Didáctica Integradora en el Aprendizaje Profundo, se examina la variación individual de los puntajes entre el Pretest y el Postest, la Figura 9 muestra esta comparación, permitiendo observar las diferencias de desempeño en los estudiantes:

Figura 10 Comparación de los puntajes de los estudiantes en los momentos pre-test y pos-test.

Comparación de los puntajes de los estudiantes en los momentos pre-test y pos-test. Nota. La figura muestra un gráfico de dispersión en el que se observa la diferencia entre los puntajes del pre-test y pos-test de los estudiantes.

A partir de los datos obtenidos en la comparación entre el pretest y el postest, es posible identificar con claridad la variación en los puntajes de los estudiantes. Del total de 12 participantes, el 16,7% mostró un aumento en su desempeño, reflejando una mejora posterior a la intervención. Por su parte, el 16,7% mantuvo el mismo puntaje en ambos momentos, lo cual indica estabilidad en su nivel de desempeño. Finalmente, el 66,7% de los estudiantes presentó una disminución en sus puntajes, lo que evidencia que, para la mayoría, el rendimiento descendió en la medición final.

Dentro de los cambios observados en el Motivo Profundo (MP), se encuentran estudiantes que aumentaron notablemente su orientación hacia la comprensión y profundización del aprendizaje. Tal es el caso del E1, quien en el Pretest marcó un puntaje de 3 (medianamente de acuerdo) y en el Postest pasó a un puntaje de 5 (totalmente de acuerdo) en la afirmación 13: “Empleo gran parte de mi tiempo libre profundizando en temas que considero interesantes y que han sido tratados en clase”. Este incremento permite interpretar que, tras la intervención, el estudiante fortaleció su interés por explorar los contenidos más allá del aula, lo que sugiere

características asociadas a la motivación profunda, como curiosidad intelectual, autonomía y disposición al aprendizaje por interés propio. Este cambio puede deberse a que la unidad didáctica logró conectar con sus intereses personales. En contraste, el E3 mostró una disminución, al pasar de un puntaje de 5 (totalmente de acuerdo) a un puntaje de 3 (medianamente de acuerdo) en la misma afirmación, lo cual sugiere una reducción de su motivación profunda, posiblemente asociada a una mayor dependencia de factores externos o a dificultades en la autorregulación del aprendizaje. De manera similar, el E10 disminuyó significativamente su interés investigativo al pasar de seleccionar el puntaje 4 (bastante de acuerdo) en el Pretest a un puntaje de 2 (poco de acuerdo) en el Postest en la afirmación 17: “Asisto a la mayoría de las clases con preguntas que me han surgido y que quiero que me respondan”, lo que permite inferir una disminución en su iniciativa y curiosidad académica. Por otro lado, el E8 mantuvo estable su motivación profunda, marcando 5 en ambos momentos tanto en el Pretest como en el Postest en la afirmación 5: “Siento que cualquier tema puede ser muy interesante una vez que profundizo en él”, lo que indica que este estudiante presenta una motivación intrínseca consolidada que no se vio afectada por la intervención. En conjunto, estos resultados permiten interpretar que la unidad didáctica tuvo un impacto diferencial: fue significativa para algunos estudiantes, pero en otros no logró sostener ni fortalecer de manera estable la motivación profunda.

Respecto al Motivo Superficial (MS), también se observaron variaciones relevantes. El E1 presentó un aumento significativo en su orientación superficial, pasando de seleccionar en el Pretest la puntuación 1 (nada de acuerdo) a una puntuación 5(totalmente de acuerdo) en el Postest en la afirmación 3: “Me siento desanimado cuando obtengo una baja nota en un examen y me preocupo sobre cómo voy a hacer en la próxima prueba”, lo cual indica una mayor

preocupación por los resultados evaluativos tras la intervención. Por otro lado, el El y el E11 mantuvieron un nivel alto y constante de motivación superficial, marcando 5 en ambos momentos (Pretest y Postest) en la misma afirmación. En contraste, el E6 mostró una disminución importante, pasando de marcar 4 (bastante de acuerdo) en el Pretest a marcar 2 (poco de acuerdo) en el postest en la afirmación 7: “Incluso cuando he estudiado mucho para un examen, me preocupa que no sea capaz de hacerlo bien.”, lo que refleja una disminución en la ansiedad académica y un posible acercamiento hacia un aprendizaje más profundo.

5.4.3 Variación de los niveles por género en los momentos Pretest y Postest

Tras examinar los puntajes, resulta importante analizar cómo se distribuyen estas variaciones dentro de cada género. Esta perspectiva permite identificar si la Unidad Didáctica Integradora (UDI) generó patrones de cambio diferenciados entre niños y niñas, aspecto crucial para la evaluación de la equidad y la inclusión promovidas por el enfoque STEM (+), como se muestra en la figura 10, donde se presenta la distribución de los estudiantes en las categorías de variación ascendente, estable y descendente.

Figura 11 Variación de los niveles por género en los momentos pre-test y pos-test

Nota. El gráfico muestra la cantidad de niñas y niños que tuvieron variaciones ascendentes, estables y descendentes en los momentos pre-test y pos-test. En cuanto a las variaciones observadas, es posible identificar diferencias relevantes en las variaciones de los puntajes entre niños y niñas al comparar los momentos pre-test y pos-test. En el caso de los niños se observa un comportamiento más diversificado: aunque la mayoría presenta una disminución en sus puntajes, dos de ellos mantienen estabilidad y uno evidencia un aumento, lo cual sugiere que, dentro de este grupo, algunos estudiantes lograron sostener o incluso mejorar su desempeño tras la intervención didáctica. Esta presencia de variaciones ascendentes y estables indica que, para ciertos niños, las actividades implementadas favorecieron la comprensión y la persistencia frente a las tareas escolares.

En contraste, las niñas muestran un patrón más homogéneo. Aunque una de ellas presenta un aumento en sus puntajes, ninguna mantiene estabilidad y cuatro registran una disminución. Este predominio de variaciones descendentes evidencia que, para la mayoría del grupo femenino, el desempeño final fue menor que el inicial, lo cual podría estar relacionado con factores que

tradicionalmente afectan la participación de las niñas en actividades escolares asociadas a la exploración, la autonomía y la autoconfianza académica.

Las variaciones observadas entre niños y niñas evidencian que la Unidad Didáctica Integradora no logró generar un fortalecimiento significativo de la motivación en ninguno de los dos grupos. En ambos se presenta una tendencia similar, ya que cuatro niños y cuatro niñas disminuyeron su motivación, dos niños se mantuvieron estables y únicamente un niño y una niña mostraron aumento. Desde la perspectiva de Schunk et al. (2008) y Suárez y Fernández (2016), estos cambios pueden interpretarse como una modificación en los indicadores conductuales asociados a la conducta dirigida a metas, lo que permite inferir que, en la mayoría de los estudiantes, se debilitó la persistencia y el interés por la tarea. Asimismo, de acuerdo con Tapia (1992) y Polanco (2005), estos resultados sugieren que predominó una orientación hacia metas relacionadas con el resultado y la valoración externa, propias de la motivación extrínseca, más que hacía metas centradas en la tarea y el disfrute del aprendizaje. Desde el planteamiento de Biggs (2006), el valor percibido de las actividades propuestas no fue suficiente para activar de manera sostenida la motivación intrínseca que favorece el aprendizaje profundo. A su vez, como señalan Pintrich y Schunk (2019), la percepción de eficacia personal y la influencia del contexto inciden directamente en el compromiso del estudiante, lo que podría explicar la disminución generalizada observada. En este sentido, aunque la unidad didáctica integradora se fundamentó en el enfoque STEM+, los resultados indican que su impacto en la motivación fue limitado, al estar mediado por factores contextuales, personales y emocionales que influyeron de forma decisiva en la respuesta de los estudiantes.

5.4.4 Validación de la Hipótesis

En el marco del proceso de validación de los cambios observados entre las pruebas pretest y pos-test, se procede a contrastar la Hipótesis Alternativa 1 mediante el uso de una prueba T-Student (Sánchez, 2015), para muestras relacionadas siguiendo el procedimiento utilizado en otras dimensiones del estudio. Para ello, se organizan inicialmente los puntajes de ambos momentos, con el fin de calcular la diferencia entre las puntuaciones posteriores e iniciales. Tabla 11 Organización de los puntajes de los estudiantes en los momentos Pretest y Postest. Estudiante Pre Post Diferencia (Post–Pre)

1

9

6

–3

2

15

11

–4

3

15

13

–2

4

20

6

–14

5

9

9

0

6

16

12

–4

7

12

17

5

8

9

9

0

9

18

13

–5

10

5

0

–5

11

17

12

–5

12

20

8

–12 Nota. La tabla muestra la diferencia de los puntajes de los estudiantes en los momentos de Postest y Pretest en cuanto a la dimensión de motivo.

Al obtener la diferencia entre ambos puntajes, se aplican algunas pruebas estadísticas descriptivas para observar la distribución de la normalidad en los datos. Tabla 12

Pruebas estadísticas descriptivas de los datos de Motivo Estadístico Valor Media (dˉ\bar{d}dˉ) –4.17 Desviación estándar (muestral, sds_dsd)

4.98

Varianza muestral

24.8

Error estándar (SE = s / √n)

1.44

Mínimo –14 Máximo

5

Asimetría (g₁) –1.02 Curtosis (Pearson)

4.10

Nota. Resultados de las pruebas estadísticas descriptivas aplicadas a los resultados de la diferencia entre los datos.

Los datos muestran una media negativa de 4.17, lo que indica una disminución generalizada en el desempeño de los estudiantes entre los dos momentos de evaluación. La dispersión (s = 4.98) refleja una variabilidad considerable, donde algunos estudiantes muestran estabilidad o incluso mejora (como el estudiante 7), mientras que otros presentan descensos drásticos (12 y 14). La asimetría negativa (1.02) evidencia que la mayoría de los cambios se concentran en disminuciones moderadas, mientras que la curtosis elevada (4.10) sugiere la presencia de colas pesadas, es decir, descensos extremos que amplían la heterogeneidad del grupo.

A partir de estas características descriptivas, es necesario verificar si la distribución de las diferencias cumple con el supuesto de normalidad, para determinar la pertinencia de aplicar procedimientos estadísticos paramétricos. Para ello, se presenta la siguiente prueba: Tabla 13 Prueba Kolmogorov–Smirnov (Lilliefors)

Parámetro Valor D+D^+D+

0.159

D−D^-D−

0.170

D (máx)

0.170

D crítico (α = 0.05) 0.886/12=0.2560.886 / \sqrt{12} = 0.2560.886/12 =0.256 Decisión:

D<DcritD < D_{\text{crit}}D<Dcrit → No se rechaza la normalidad Nota. Verificación de la normalidad de la diferencia de los datos en la dimensión de motivo. La distribución de las diferencias cumple con el supuesto de normalidad (p > 0.05), por lo cual es estadísticamente válido aplicar una prueba t de Student para muestras relacionadas. Tabla 14 Prueba T-Student para Motivo Parámetro Valor Media Pre

13.75

Media Post

9.67

Media de diferencias (dˉ\bar{d}dˉ) –4.17 Desv. estándar (s)

4.98

Error estándar (SE)

1.44

t calculado –2.90 gl (n−1)

11

p (bilateral)

0.014

IC95% [–7.35, –1.00] (t₀.975,₁₁ = 2.201) Tamaño del efecto (Cohen’s dₓ) (–4.17 / 4.98) = –0.84 → efecto grande Nota. Valores del análisis de la diferencia entre las medias de las muestras pre-test y pos-test de Motivo.

Los resultados muestran una caída media de -4.17 puntos entre el pretest y el postest, acompañada de una dispersión considerable (s = 4.98). Este comportamiento evidencia un

descenso generalizado en el desempeño de la mayoría de los estudiantes, aunque con casos aislados de mejora, como ocurrió con el estudiante 7. El análisis de la distribución (g₁ = -1.02; k = 4.10) indica que las diferencias se concentran mayormente entre pérdidas moderadas (2 a 5), pero también se observan descensos extremos (12 y 14), que amplían la variabilidad total. La prueba de normalidad de Lilliefors confirmó que la distribución de diferencias se ajusta estadísticamente a la normalidad (D = 0.17 < 0.256), por lo cual fue procedente aplicar la prueba t de Student para muestras relacionadas.

El análisis inferencial muestra un t(11) = –2.90 con p = 0.014, lo que indica que la diferencia entre los promedios pre y post es estadísticamente significativa (p< 0.05). Sin embargo, dicha significancia apunta a un descenso, no a una mejora. El intervalo de confianza al 95% [-7.35, -1.00] sugiere que, con alta probabilidad, la disminución real del rendimiento se sitúa entre 1 y 7 puntos.

Asimismo, el tamaño del efecto (d = –0.84) se considera grande, lo cual significa que la magnitud del cambio es profunda y educativamente relevante. La hipótesis planteada afirmaba: Ha2: Existen diferencias estadísticamente significativas en los niveles de motivación (Aprendizaje profundo) de los estudiantes antes y después de la implementación de una unidad didáctica basada en el contexto y el enfoque STEM(+).

En relación con la hipótesis Ha2, que planteaba la existencia de diferencias estadísticamente significativas en los niveles de motivación (aprendizaje profundo) antes y después de la implementación de la unidad didáctica basada en el contexto y el enfoque STEM (+), los resultados permiten aceptarla, dado que la prueba t de Student mostró un cambio significativo entre ambos momentos (t (11) = –2.90, p = 0.014). Sin embargo, es importante precisar que, aunque la hipótesis se cumple en términos estrictamente estadísticos, la dirección

del cambio evidencia una disminución en los niveles de motivación, con una caída media de – 4.17 puntos y un efecto grande (d = –0.84), lo cual señala que la magnitud del descenso es considerable y pedagógicamente relevante. En este sentido, si bien la intervención generó una diferencia significativa, esta diferencia no fue favorable, pues los estudiantes mostraron niveles inferiores de motivación profunda tras la implementación, lo que invita a revisar críticamente los componentes motivacionales del diseño didáctico y sus implicaciones en el compromiso y la disposición hacia el aprendizaje profundo.

Los resultados obtenidos en la dimensión de Motivación muestran un descenso significativo en los puntajes entre el pre-test y el pos-test (t (11) = -2.90, p = 0.014), acompañado de un tamaño del efecto grande (d = -0.84). Este comportamiento indica que la intervención didáctica no fortaleció los motivos profundos ni redujo los motivos superficiales, sino que, por el contrario, generó una disminución general en la orientación motivacional de los estudiantes. Para comprender las implicaciones de este resultado, es necesario interpretarlo a la luz de los principales referentes teóricos sobre motivación y aprendizaje profundo. En primer lugar, Schunk et al. (2008) señalan que la motivación es un proceso psicológico inferido a partir de conductas observables y orientado a mantener acciones dirigidas a metas. Desde esta perspectiva, una disminución en los puntajes del test podría reflejar una menor persistencia, interés o disposición hacia las actividades académicas posteriores a la intervención. Dado que la motivación es dinámica y fuertemente influenciada por el contexto, este resultado sugiere que ciertos elementos de la implementación como las demandas cognitivas, el tiempo de trabajo, o la estructura de las actividades pudieron no alinearse con las necesidades motivacionales de los estudiantes más pequeños (1.º, 2.º y 3.º grado).

En relación con las metas académicas, Tapia (1992) clasifica los objetivos que orientan la acción del estudiante en tres tipos: metas de tarea, metas de ego y metas de valoración social. La disminución observada en el Postest puede interpretarse como una pérdida de metas relacionadas con la tarea vinculadas al interés por comprender y dominar los contenidos y un aumento relativo de metas de carácter superficial (evitar errores, cumplir por obligación, responder rápido). Esto coincide con los casos de estudiantes que tuvieron descensos abruptos, mostrando posiblemente una desorientación en el propósito académico luego de la intervención. De manera complementaria, Polanco (2005) establece que la motivación puede ser intrínseca o extrínseca. Los motivos profundos del R-LPQ-2F se asocian con la motivación intrínseca (interés genuino, disfrute, curiosidad), mientras que los motivos superficiales se relacionan con la motivación extrínseca (cumplimiento, recompensa, presión). El descenso promedio de 4.17 puntos sugiere que la experiencia pedagógica no logró activar adecuadamente los procesos intrínsecos que impulsan el aprendizaje profundo y, en algunos casos, pudo haber reforzado conductas extrínsecas o de evitación.

Esto coincide con lo señalado por Pintrich y Schunk (2019), quienes afirman que, aunque los niños suelen partir de una motivación intrínseca natural, esta puede verse afectada por el ambiente de aprendizaje, especialmente cuando las tareas se perciben como demasiado difíciles, poco significativas o desconectadas de sus intereses inmediatos. La unidad STEM (+) implementada al integrar ciencias, matemáticas y diseño contextual pudo haber presentado un nivel de complejidad elevado para estudiantes tan pequeños, generando desgaste, desorientación o una carga cognitiva superior a la esperada.

De la misma manera, Suárez y Fernández (2016) enfatizan que la motivación dirige la conducta hacia un objetivo y determina la persistencia frente a las tareas. Los descensos

extremos observados pueden interpretarse como indicadores de estudiantes cuya persistencia disminuyó notablemente, posiblemente por dificultades emocionales, falta de acompañamiento, o desajustes entre las tareas propuestas y su zona de desarrollo próximo. Finalmente, desde la perspectiva del aprendizaje profundo, Biggs (2006) plantea que la motivación es un componente estructural de este enfoque. Los motivos profundos son esenciales para que el estudiante se comprometa con la comprensión, el análisis y la búsqueda de sentido. Dado que la unidad didáctica STEM (+) pretendía precisamente fomentar este tipo de motivos, los resultados sugieren que no se alcanzó el propósito esperado. Es posible que el contexto rural, la diversidad de edades o los ritmos de aprendizaje hayan generado brechas entre el diseño pedagógico y la forma en que los estudiantes lograron involucrarse motivacionalmente con las actividades.

En síntesis, los resultados muestran que, aunque existieron esfuerzos por promover la motivación profunda mediante una propuesta contextualizada y orientada al enfoque STEM (+), los estudiantes experimentaron una disminución significativa en sus motivos profundos y superficiales. Esto coincide con lo planteado por los autores revisados, quienes señalan que la motivación es altamente sensible al ambiente, a las metas personales, al significado percibido de la tarea y a la forma en que se estructuran las actividades.

A partir de la interpretación teórica y del análisis cuantitativo realizado, es posible comprender cómo los factores motivacionales, de resolución de problemas y contextuales influyen de manera directa en el desempeño de los estudiantes frente a la propuesta STEM (+). Estas evidencias permiten integrar los hallazgos con el marco conceptual y valorar en qué medida la intervención cumplió con los propósitos planteados. Con base en ello, a continuación, se presentan las conclusiones generales del estudio.

6. Conclusiones

A continuación, se presentan las principales conclusiones derivadas del análisis de los resultados obtenidos a partir de la aplicación del pretest y el postest, en relación con la implementación de la unidad didáctica integradora con enfoque STEM (+). Estas conclusiones permiten valorar el cumplimiento de los objetivos planteados, establecer la aceptación o rechazo de las hipótesis formuladas y reflexionar sobre el impacto de la propuesta en el aprendizaje profundo de los estudiantes dentro del contexto rural estudiado.

-

La presente investigación permitió analizar la incidencia de una unidad didáctica integradora, contextualizada y con enfoque STEM (+) en el aprendizaje profundo específicamente en las dimensiones de motivación y resolución de problemas en estudiantes de una Institución Educativa La Bella Sede la Colonia del municipio de Pereira-Risaralda. Los resultados evidencian que la implementación de esta propuesta didáctica generó un impacto parcialmente favorable en el aprendizaje profundo de los estudiantes, particularmente en la dimensión de resolución de problemas, donde se observaron diferencias estadísticamente significativas entre el Pretest y el Postest, lo que permite aceptar la hipótesis alternativa Ha1. Este hallazgo confirma que el trabajo pedagógico mediado por situaciones contextualizadas, el diseño de prototipos y la integración de saberes contribuye de manera efectiva al desarrollo de procesos cognitivos superiores, en coherencia con los planteamientos de Biggs (2006) sobre el aprendizaje profundo y con los enfoques contemporáneos de la educación STEM (+). No obstante, en la dimensión de motivación, los resultados no evidenciaron un fortalecimiento significativo tras la intervención, ya que se presentaron variaciones mínimas e incluso descensos en algunos estudiantes, lo que conlleva al rechazo de la

hipótesis Ha2. Esta situación pone de manifiesto que la incorporación de metodologías innovadoras no garantiza, por sí sola, el incremento de la motivación profunda, y que esta requiere condiciones emocionales, relacionales y contextuales más amplias, como lo advierten diversos autores, el clima de aula, la seguridad emocional y el acompañamiento docente actúan como mediadores fundamentales del aprendizaje significativo, en tanto influyen directamente en la disposición del estudiante hacia el aprendizaje y en la construcción de su motivación profunda (Vygotsky, 1978; Deci y Ryan, 1985; Bisquerra, 2000; Bandura, 1997).

En este sentido, aunque la unidad didáctica integradora con enfoque STEM (+) favoreció el desarrollo de habilidades asociadas a la resolución de problemas, no logró consolidar de manera sostenida la motivación profunda en todos los estudiantes. Estos resultados reafirman que el aprendizaje profundo es un proceso multidimensional, en el que la transformación metodológica debe ir acompañada de estrategias que fortalezcan la disposición interna del estudiante hacia el aprendizaje, especialmente en contextos rurales atravesados por condiciones sociales, emocionales y educativas particulares. Desde una perspectiva pedagógica, este estudio aporta evidencias sobre la pertinencia de las propuestas STEM (+) contextualizadas como mediadoras del pensamiento crítico y la resolución de problemas en la educación básica, al tiempo que deja abierto el campo para futuras investigaciones orientadas a profundizar en los factores que inciden en la motivación estudiantil. De esta manera, la investigación no solo responde al objetivo general planteado, sino que también invita a comprender la innovación educativa como un proceso integral, progresivo y humano, en el que enseñar no es solo transmitir saberes, sino crear las condiciones para que aprender tenga sentido.

-

La caracterización inicial del aprendizaje profundo en los estudiantes de la Institución Educativa rural La Bella Sede la Colonia, a partir del Pretest, permitió identificar que, antes de la intervención, predominaban niveles bajos y medios tanto en la dimensión de motivación como en la de Resolución de Problemas (RP), lo que evidenció una disposición limitada hacia el aprendizaje profundo y un uso incipiente de estrategias cognitivas para enfrentar situaciones problemáticas. En este sentido se confirmó la necesidad de implementar una propuesta pedagógica orientada a fortalecer dichos procesos, particularmente en un contexto rural donde las oportunidades de aprendizaje suelen estar mediadas por múltiples factores socioeducativos. Tras la implementación de la unidad didáctica integradora con enfoque STEM (+), la comparación entre los resultados del Pretest y el Postest evidenció transformaciones diferenciadas en las dimensiones evaluadas. En resolución de problemas se observaron avances significativos en varios estudiantes de los grados primero, segundo y tercero, reflejados en un mayor nivel de identificación de información, representación de situaciones, selección de datos relevantes y establecimiento de relaciones con sus conocimientos previos. Estos cambios permitieron constatar un fortalecimiento progresivo de los procesos asociados al aprendizaje profundo en esta dimensión, lo que demuestra la efectividad de la propuesta didáctica para potenciar habilidades cognitivas de orden superior.

En contraste, la dimensión de motivación no mostró un incremento sostenido en todos los estudiantes tras la intervención; aunque algunos evidenciaron mejoras, otros se mantuvieron en los mismos niveles o presentaron leves descensos. Esta variabilidad indica que el impacto de la unidad didáctica sobre la motivación fue limitado y

heterogéneo, lo que sugiere que dicho componente no depende únicamente de las estrategias metodológicas implementadas, sino también de factores emocionales, contextuales y relacionales propios del entorno escolar y personal de los estudiantes. En síntesis, el análisis comparativo entre el Pretest y el Postest permitió cumplir los objetivos específicos propuestos, al posibilitar tanto la caracterización inicial del aprendizaje profundo como la contrastación del desempeño posterior a la intervención. Los hallazgos evidencian que la unidad didáctica integradora con enfoque STEM (+) incidió de manera más contundente en la dimensión de resolución de problemas que en la motivación, lo cual reafirma la necesidad de concebir el aprendizaje profundo como un proceso integral que requiere no solo innovación didáctica, sino también un fortalecimiento intencional de las condiciones emocionales y pedagógicas que sostienen la motivación por aprender.

-

La investigación permitió establecer que la unidad didáctica integradora “Recicla y atrápala”, diseñada a partir de una problemática real del contexto de la sede La Colonia y fundamentada en un enfoque interdisciplinar con orientación STEM (+), incidió de manera positiva en el aprendizaje profundo de los estudiantes, especialmente en la dimensión de resolución de problemas. La vinculación del proceso de enseñanza con una situación auténtica (la proliferación de moscas asociada al manejo inadecuado de residuos) favoreció la participación activa, el desarrollo del pensamiento crítico y la capacidad de los estudiantes para enfrentar situaciones problemáticas mediante estrategias diversas y contextualizadas.

La coherencia interna de la unidad, sustentada en la articulación de saberes de las áreas de ciencias naturales y tecnología, así como en la secuenciación lógica de actividades a través de los momentos de exploración, introducción de nuevos conocimientos, estructuración, síntesis y aplicación, coincide con lo planteado por Sanmartí (2005), quien sostiene que las unidades didácticas deben partir de problemas auténticos del contexto para favorecer aprendizajes funcionales que trasciendan el aula. De igual manera, la integración transversal de contenidos propia de esta propuesta se alinea con lo planteado por Illán y García (1999), quienes destacan que las unidades integradoras permiten superar la fragmentación curricular y promover aprendizajes significativos en situaciones reales.

El diseño progresivo de las actividades posibilitó que los estudiantes avanzaran desde la activación de saberes previos hasta la producción de prototipos como soluciones concretas al problema identificado, fortaleciendo procesos de observación, análisis, toma de decisiones, trabajo colaborativo y aplicación del pensamiento científico. De igual manera, el diseño de prototipos y soluciones creativas por parte de los estudiantes reflejó la visión de Eisner (1994) sobre la importancia de múltiples formas de representación y expresión para construir comprensión profunda. Estos elementos se reflejaron en los resultados del postest, donde se evidenció un incremento en las habilidades asociadas a la resolución de problemas frente a los niveles iniciales registrados en el pretest, lo que confirma la efectividad pedagógica de la unidad como mediadora del aprendizaje profundo en esta dimensión.

Asimismo, los ejes temáticos transversales de conciencia ambiental, sostenibilidad e innovación tecnológica promovieron no solo el fortalecimiento de

saberes conceptuales y procedimentales, sino también el desarrollo de actitudes de responsabilidad, compromiso con el entorno y trabajo en equipo, en coherencia con las competencias del siglo XXI. La socialización de propuestas, la retroalimentación entre pares y la construcción colaborativa de soluciones consolidaron experiencias de aprendizaje basadas en la reflexión, la argumentación y la acción transformadora del contexto escolar.

Sin embargo, aunque la unidad didáctica generó transformaciones significativas en los procesos cognitivos asociados a la resolución de problemas, su impacto en la motivación profunda fue limitado y heterogéneo, lo que evidencia que la innovación didáctica, si bien es un factor potenciador del aprendizaje, debe complementarse con estrategias que fortalezcan de manera intencional las dimensiones emocionales y relacionales del proceso educativo.

En síntesis, la unidad didáctica integradora “Recicla y atrápala” se consolidó como una estrategia pedagógica pertinente y eficaz para promover aprendizajes profundos desde la resolución de problemas en un contexto rural, al articular el saber escolar con la realidad del estudiante, superar la fragmentación del conocimiento y propiciar la construcción de soluciones creativas y sostenibles, ratificando así el valor de las propuestas curriculares contextualizadas como mediadoras de la transformación educativa.

-

La metodología cuantitativa empleada, basada en un diseño cuasi-experimental con aplicación de pretest y postest, permitió analizar comparativamente la incidencia real de la propuesta didáctica STEM (+) en los estudiantes. El uso del instrumento R-LPQ-2F,

aplicado exclusivamente para evaluar la motivación en el aprendizaje profundo específicamente en las dimensiones de motivo profundo y motivo superficial, brindó información precisa sobre los cambios en esta variable antes y después de la intervención. Paralelamente, el Cuestionario de Resolución de Problemas aportó datos sobre las estrategias y fases implicadas en la resolución de situaciones contextualizadas.

-

Así mismo, el análisis evidenció elementos metodológicos relevantes: varias preguntas del Cuestionario de Resolución de Problemas solicitaban dibujos y gráficas, lo que demandó un proceso interpretativo más complejo al no disponer de explicaciones escritas directas; además, el pretest incluía cuatro preguntas asociadas a las dimensiones evaluadas, mientras que el postest incorporó dos adicionales correspondientes a la fase de monitoreo, creando una asimetría entre ambos momentos que impidió la comparación completa de esta fase. Aun con estas particularidades, la estructura metodológica permitió obtener información suficiente para valorar la incidencia de la unidad didáctica y comprender cómo se manifestaron los procesos vinculados al aprendizaje profundo dentro del contexto rural estudiado.

-

Por otro lado, la revisión de las posturas teóricas utilizadas permitió una comprensión sólida de los fenómenos estudiados; sin embargo, también mostró oportunidades para ampliar aún más el análisis. Aunque se trabajó con la teoría de Biggs y se evaluaron tanto motivos como estrategias de aprendizaje, para el análisis solo se consideraron los motivos. Aun así, habría sido valioso profundizar más en toda la propuesta de Biggs sobre aprendizaje profundo, especialmente en la relación entre motivos y estrategias, para ampliar la lectura de los resultados. Asimismo, la discusión teórica podría haberse enriquecido incorporando con mayor profundidad los aportes de Michael Fullan (2021)

sobre aprendizaje profundo, dado que este autor destaca cómo los estudiantes desarrollan competencias para actuar, pensar críticamente y crear soluciones en contextos reales, aspectos que dialogan directamente con los propósitos de esta investigación.

-

Asimismo, los principios del enfoque STEM (+), respaldados por autores como Sanders (2009) y Yakman (2008), plantean que la integración de la ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas, junto con dimensiones sociales y culturales, favorece la resolución de problemas auténticos, el aprendizaje activo y la participación significativa del estudiante. De manera complementaria, la OCDE (2025) sostiene que los aprendizajes se profundizan cuando se articulan situaciones reales que demandan pensamiento crítico, toma de decisiones y comprensión significativa, aspectos que se evidenciaron en las mejoras observadas en la autonomía de los estudiantes y en la diversidad de estrategias que emplearon para resolver las situaciones planteadas. No obstante, aunque se contaba con referentes teóricos relevantes sobre el enfoque STEM (+), habría sido pertinente profundizar con mayor detalle en su implementación didáctica en el aula, particularmente en cuanto a las estrategias metodológicas, la selección de recursos y la articulación efectiva entre las áreas, a fin de garantizar una integración realmente coherente, contextualizada y sistemática. Ello habría permitido contar con una guía más rigurosa para el diseño y la implementación de las unidades didácticas.

7. Recomendaciones

A partir de los hallazgos obtenidos y el análisis realizado, se considera pertinente que, en futuras investigaciones, se pongan a consideración las siguientes recomendaciones:

-

Instrumentos de preguntas abiertas el diseñado por los docentes titulares de los grados primero, segundo y tercero, merecen un ajuste y adaptación detallada al contexto. En este marco, se sugiere que el cuestionario de Resolución de Problemas empleado en este estudio sea ajustado, de modo que no incluya únicamente dibujos o gráficas, sino también explicaciones escritas breves que permitan comprender con mayor claridad el razonamiento de los estudiantes. La interpretación exclusiva de representaciones visuales exige un proceso analítico más complejo y puede generar ambigüedades al momento de valorar las estrategias utilizadas.

-

Asimismo, sería conveniente mantener la misma estructura entre el Pretest y el Postest, incorporando las cuatro preguntas que incluyen tanto las dimensiones de resolución de problemas como la fase de monitoreo en ambos momentos. De esta manera, sería posible obtener una visión más amplia, coherente y comparable sobre la evolución de los procesos implicados en la resolución de problemas.

-

En relación con el instrumento R-LPQ-2F empleado para valorar Motiavción, se recomienda adaptarlo al nivel de comprensión propio de estudiantes de básica primaria. Aunque este instrumento permitió evaluar motivo profundo y motivo superficial, su estructura y formulación resultaron complejas para algunos niños, lo que evidencia la necesidad de una versión con un lenguaje más sencillo y cercano al vocabulario infantil, manteniendo la fidelidad conceptual del instrumento original. Esta adaptación facilitaría respuestas más precisas y un análisis más confiable en futuros estudios.

-

Se recomienda que futuras investigaciones y propuestas pedagógicas integren de manera equilibrada el trabajo sobre motivos de aprendizaje y estrategias empleadas por los estudiantes, dado que ambos componentes son determinantes en la configuración del

aprendizaje profundo. Esta recomendación surge de los resultados obtenidos, los cuales evidencian una disminución en los motivos profundo y superficial después de la intervención. Este comportamiento sugiere que el fortalecimiento de la motivación no es suficiente si no se acompaña de estrategias cognitivas que orienten al estudiante hacia procesos de comprensión, análisis, conexión de ideas y autorregulación. Según Biggs (2006), los motivos explican por qué el estudiante se aproxima a una tarea, mientras que las estrategias determinan cómo la aborda; únicamente la interacción entre ambos elementos permite consolidar un aprendizaje profundo. Por ello, se considera pertinente que futuras unidades didácticas integradora con enfoque STEM (+) incorporen orientaciones más explícitas para desarrollar habilidades como la planificación, el monitoreo del avance, la verificación de resultados, la reflexión sobre errores y la articulación entre conocimientos previos y nuevos. Consolidar estas estrategias favorecerá la autonomía cognitiva, la persistencia en tareas complejas y un mayor compromiso con la comprensión, contribuyendo así a cerrar la brecha identificada entre el diseño pedagógico y la forma en que los estudiantes se involucraron motivacionalmente.

Finalmente, se recomienda que el diseño de futuras unidades didácticas tenga en cuenta las particularidades de los diferentes grados de básica primaria. La unidad “Recicla y atrápala” fue elaborada de forma general para los grados primero, segundo y tercero lo que resulta coherente con la propuesta de los estándares básicos de competencias que atienden a grupos de grados. Sin embargo, algunas actividades resultaron más accesibles para estudiantes de tercer grado que para los de primero. Por ello, sería pertinente diseñar variantes de las mismas actividades, adaptadas a las necesidades, niveles cognitivos y ritmos de aprendizaje de cada

grupo, garantizando así experiencias más equitativas, comprensibles y acordes con el desarrollo de los estudiantes.

Referencias Adúriz-Bravo, A. (2005). Una introducción a la naturaleza de la ciencia: hacia una enseñanza con sentido. Fondo de Cultura Económica.

http://isfdmacia.zonalibre.org/La%20epistemolog%C3%ADa%20de%20las%20ciencias%20natu rales%20%20-%20Bravo.pdf Araujo, Paladinez, Reyes, Maza, Ochoa, y Naranjo. (2024). Aprendizaje Basado en Proyectos: Efectos en el Pensamiento Crítico y las Habilidades Colaborativas. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar.

https://ciencialatina.org/index.php/cienciala/article/view/12695 Aroca, M. A. (2022). Concepción de un nuevo paradigma educativo desde la perspectiva de género. Cultura, Educación y Sociedad, 13(1), 19-40.

https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=8838298 Barel, J. (1999). Aprendizaje Basado En Problemas, El. Buenos Aires: Manantial. https://serviciosaesev.wordpress.com/wp-content/uploads/2016/02/293316379-el-aprendizajebasado-en-problemas-john-barell.pdf Bernheim yTünnermann. El constructivismo y el aprendizaje de los estudiantes. Universidades, 2011, no 48, p. 21-32. https://www.redalyc.org/pdf/373/37319199005.pdf Biggs, J. (2006). Calidad del aprendizaje universitario. Editorial Narcea. https://barajasvictor.wordpress.com/wp-content/uploads/2014/05/libro-j-biggs.pdf Magisterio. Los modelos pedagógicos. Hacia una pedagogía dialogante Bruner (1966). La motivación y el aprendizaje. Alteridad. Revista de Educación, 4(2), 20-32. https://www.redalyc.org/pdf/4677/467746249004.pdf

Bybee, R. W. (2013). The case for STEM education: Challenges and opportunities. https://books.google.com.co/books?hl=es&lr=&id=gfn4AAAAQBAJ&oi=fnd&pg=PA1&dq=By bee,+R.+W.+(2013).+The+case+for+STEM+education:+Challenges+and+opportunities.+NSTA +Press.&ots=xb0k6yaaVm&sig=SANkDl4eDQS_DaZ0Ii7iU_RY3RM&redir_esc=y#v=onepag e&q=Bybee%2C%20R.%20W.%20(2013).%20The%20case%20for%20STEM%20education%3 A%20Challenges%20and%20opportunities.%20NSTA%20Press.&f=false Chow, C., Chapman, E. (2018). Construct Validity of the Two-Factor Revised Learning Process Questionnaire in a Singapore High School. Journal of Educational and Developmental Psychology. https://www.ccsenet.org/journal/index.php/jedp/article/view/0/36847

Cáceres-Mesa, M. L., Téllez-Villeda, O., Veytia-Bucheli, M. G., & Quintero-López, I. (2025). La influencia de la motivación para el desempeño académico de los estudiantes de Secundaria. Revista Metropolitana de Ciencias Aplicadas, 8(3), 248–255. https://remca.umet.edu.ec/index.php/REMCA/article/view/943 Carvajal, M. M. (2009). La didáctica. Fundación Academia de dibujo profesional. https://d1wqtxts1xzle7.cloudfront.net/49241684/LA_DIDACTICAlibre.pdf?1475248503=&response-contentdisposition=inline%3B+filename%3DFundacion_Academia_de_Dibujo_Profesional.pdf&Expir es=1763587646&Signature=c3xtmJ2AbwHBwK9~PGlM0GPUB1X54pIdd4Ww8lyB8ddlq3g0iXdvsujFimII0sIIf8-lfcCGFWhgUm1n- 6qb4mXy0Mo29oR0y49gwmD~jqOC7WAa2XODoOZQlOkAx68jTv5P5sXVrOlVBKiAKnJXCiNI gp5TWD4ZhkrWaxbomMZ-STLL~avD6dCh32JCDUMWgsBTPM0d- Gw1~weJVNRrsKTSOmHl~kZf0MdGzDtgelnoy4N-AILvQg45icYHGtSXi-

kw712q1SPhitmNWMdut3iN9g8zkOO5qHlAVeFevPtukbRErMkz60QkKByo3D1XmDIfE7L6M4d orjGmb~Mqg__&Key-Pair-Id=APKAJLOHF5GGSLRBV4ZA

Chafla Piray, R. V. (2024). El impacto de las metodologías activas en el aprendizaje significativo de Estudios Sociales en la U.E. Tomás Oleas. Repositorio Digital Universidad Nacional de Chimborazo. http://dspace.unach.edu.ec/handle/51000/13783 Curbelo. (2022). Desarrollo de las competencias globales del aprendizaje profundo a través de la implementación de un proyecto STEAM en estudiantes de sexto grado de educación primaria. Consejo de Formación en Educación.

https://repositorio.cfe.edu.uy/bitstream/handle/123456789/2606/Curbelo%2c%20V.%20Desarrol lo.pdf?sequence=2&isAllowed=y Gurría, A. y Schleicher, A. (2019). El trabajo de la OCDE sobre educación y competencias. Consejo Nacional de Acreditación. https://www.cna.gov.co/1779/articles- 401134_documento.pdf

Díaz-Pinargo, Comina-Fonseca, y Vergel-de Salazar,(2024). Aula invertida: metodología para potenciar el aprendizaje significativo en Ciencias Naturales en Educación General Básica. Revista Mexicana de Investigación e Intervención Educativa, 3(3), 11-25. https://pablolatapisarre.edu.mx/revista/index.php/rmiie/article/view/103/91 Eisner, E. W. (1994). The educational imagination: On the design and evaluation of school programs (3rd ed.). Macmillan College Publishing Company.

https://archive.org/details/educationalimagi00elli

FREIRE,Paulo.(1985):Pedagogía del oprimido. Montevideo, Tierra Nueva. México, Siglo XXIEditores. Microsoft Word - Pablo Freire Pedagogía del Oprimido.doc FREIRE. La educación como práctica de la libertad. Madrid: Siglo XXI, 1967. https://archivovivopaulofreire.org/images/Libros/Pedagogia-del-Oprimido.pdf Fullan, Michael, et al. Sumergirse en el aprendizaje profundo: Herramientas atractivas. Ediciones Morata, 2021.

https://books.google.com.co/books?hl=es&lr=&id=aikvEAAAQBAJ&oi=fnd&pg=PP1&dq=LA

+RESOLUCI%C3%93N+DE+PROBLEMAS+COMO+ELEMENTO+CLAVE+EN+EL+APRE

NDIZAJE+PROFUNDO.&ots=- FaA42GLuO&sig=wF1i26oeDoDVUv20h9w_8XG77P4&redir_esc=y#v=onepage&q=LA%20R

ESOLUCI%C3%93N%20DE%20PROBLEMAS%20COMO%20ELEMENTO%20CLAVE%20

EN%20EL%20APRENDIZAJE%20PROFUNDO.&f=false Fullan, Quinn, McEachen, Gardner y Drummy (2021). Sumergirse en el aprendizaje profundo: Herramientas atractivas. Ediciones Morata.

https://books.google.com.co/books?hl=es&lr=&id=aikvEAAAQBAJ&oi=fnd&pg=PP1&dq=LA +NECESIDAD+Y+LOS+ALCANCES+DEL+APRENDIZAJE+PROFUNDO+&ots=- FaD46FJtQ&sig=FpEzmTwo2x4N6yWYKrKqwYRYuwc&redir_esc=y#v=onepage&q=LA%20

NECESIDAD%20Y%20LOS%20ALCANCES%20DEL%20APRENDIZAJE%20PROFUNDO

&f=false

García. (1998). La creatividad y la resolución de problemas como bases de un modelo didáctico alternativo. Revista Educación y Pedagogía, 10(21), 13–25. Universidad de Antioquia. https://revistas.udea.edu.co/index.php/revistaeyp/article/view/6758/6191

García. (1998). La creatividad y la resolución de problemas como bases de un modelo didáctico

alternativo. Universidad de Antioquia, Facultad de Educación. (p.160) Disponible en:

http://hdl.handle.net/10495/3173 Gaxiola Romero, González Lugo, y Contreras Hernández, (2012). Influencia de la resiliencia, metas y contexto social en el rendimiento académico de bachilleres. Revista Electrónica de Investigación Educativa, 14(1), 166-179. Recuperado de.

https://www.scielo.org.mx/pdf/redie/v14n1/v14n1a11.pdf Gellon, G., Bejarano, L., Camargo, J., & López, D. (2005). La Ciencia En El Aula. Editorial Magisterio. https://archive.org/details/gellon-g.-la-ciencia-en-el-aula-lo-que-nos-dice-la-ciencia-sobre-comoensenarla/page/n3/mode/2up Giroux, H. A. (1992). Teoría y resistencia en educación: Una pedagogía para la oposición. Siglo XXI Editores.

https://www.google.com.co/books/edition/Teor%C3%ADa_y_resistencia_en_educaci%C3%B3n /5c2eGkU9HV8C?hl=es&gbpv=1&dq=inauthor:%22Henry+A.+Giroux%22&printsec=frontcov er González, Vázquez, y Zavala. (2021). La desmotivación y su relación con factores académicos y psicosociales de estudiantes universitarios. Revista Digital de Investigación en Docencia Universitaria, 15(2), 1932. https://www.redalyc.org/journal/4985/498571978004/html/ Grijalba Vallejo, R. P., & Mendoza Otero, J. N. (2020). Formación didáctica continua de los docentes de Educación Básica Primaria en Colombia: un análisis necesario. Universidad y Sociedad, 12(1), 209-216. http://scielo.sld.cu/scielo.php?pid=S2218-36202020000100209&script=sci_arttext

Hernadez. (2014). Metodología de la investigación. McGraw-Hill Interamericana (P. 104). https://apiperiodico.jalisco.gob.mx/api/sites/periodicooficial.jalisco.gob.mx/files/metodologia_de _la_investigacion_-_roberto_hernandez_sampieri.pdf Hernadez. (2014). Metodología de la investigación. McGraw-Hill Interamericana (P. 105). https://esup.edu.pe/wpcontent/uploads/2020/12/2.%20Hernandez,%20Fernandez%20y%20Baptista- Metodolog%C3%ADa%20Investigacion%20Cientifica%206ta%20ed.pdf Hernández . (2014). Metodología de la investigación.

https://apiperiodico.jalisco.gob.mx/api/sites/periodicooficial.jalisco.gob.mx/files/metodologia_de _la_investigacion_-_roberto_hernandez_sampieri.pdf Hernández y Collado. (2018). Metodología de la investigación (6a ed.). McGraw-Hill Education.(p.151).

https://apiperiodico.jalisco.gob.mx/api/sites/periodicooficial.jalisco.gob.mx/files/metodologia_de _la_investigacion_-_roberto_hernandez_sampieri.pdf Hernández, Fernández y Baptista (2014). Metodología de la investigación (6ª ed.). McGraw-Hill Education. (pp.2072).

https://apiperiodico.jalisco.gob.mx/api/sites/periodicooficial.jalisco.gob.mx/files/metodologia_de _la_investigacion_-_roberto_hernandez_sampieri.pdf Hernández, Fernández y Lucio (2014). Metodología de la investigación (6ª ed.). México: McGraw-Hill. (p.199).

https://apiperiodico.jalisco.gob.mx/api/sites/periodicooficial.jalisco.gob.mx/files/metodologia_de _la_investigacion_-_roberto_hernandez_sampieri.pdf

Hernández. (2014). Metodología de la investigación. México D.F.: McGraw-Hill.(p.130). https://apiperiodico.jalisco.gob.mx/api/sites/periodicooficial.jalisco.gob.mx/files/metodologia_de _la_investigacion_-_roberto_hernandez_sampieri.pdf Hernández. (2014). Metodología de la investigación. México D.F.: McGraw-Hill.(p.202). https://apiperiodico.jalisco.gob.mx/api/sites/periodicooficial.jalisco.gob.mx/files/metodologia_de _la_investigacion_-_roberto_hernandez_sampieri.pdf Hodson, D. (2003). Es hora de actuar: Educación científica para un futuro alternativo. Revista Internacional de Educación Científica , 25 (6), 645–670.

https://doi.org/10.1080/09500690305021 Hynes, E., Locher, M. V., & Donnet, M. L. (2020). Avanzando en el enfoque de género en la ciencia, la tecnología y la innovación. Creative Commons.

https://ri.conicet.gov.ar/bitstream/handle/11336/138792/CONICET_Digital_Nro.241cdce4-462d- 4cb6-81e4-db8317982b60_A.pdf?sequence=2&isAllowed=y

Illán, M. V., & García, J. R. (1999). Diseño y desarrollo del currículo en la educación obligatoria. Editorial Síntesis.

https://www.aliat.click/BibliotecasDigitales/derecho_y_ciencias_sociales/Diseno_y_desarrollo curricular.pdf Jiménez Aleixandre, M. P., & Díaz de Bustamante, J. (2003). Discurso de aula y argumentación en la clase de ciencias: cuestiones teóricas y metodológicas. Enseñanza De Las Ciencias. Revista De investigación Y Experiencias didácticas, 21(3), 359–369.

https://ensciencias.uab.cat/article/view/v21-n3-jimenez-diaz

Jiménez Ojeda, G. (2024). Prácticas evaluativas para el desarrollo de competencias en ciencias naturales y su relación con la Prueba Saber 11. Universidad Externado de Colombia. https://bdigital.uexternado.edu.co/entities/publication/0b78c50d-af06-4fc2-81f6-8d56d4d83cf3 Kember, D., Leung, D. & Biggs, J. (2004) Examining the multidimensionality of approaches to learning through the development of a revised version of the Learning Process Questionnaire. Br J Educ Psychol. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15130191/

Lavilla-Abarca, F, Chalco-Vargas, F., & Apaza-Apaza, J. (2022). Estrategias de enseñanza aprendizaje en educación superior: análisis desde la percepción del alumno, escuela profesional de educación, Universidad Nacional de San Antonio de Abad del Cusco – Filial Espinar 2019. 593 Digital Publisher CEIT, 7(4-2). https://593dp.com Llanos y Ramírez (2019). Enfoque STEM+: Retos y oportunidades para una educación integradora. Revista Iberoamericana de Educación, 79(2), 123–140.

Lublín (2003). La metacognición en la escuela: la importancia de enseñar a pensar https://www.redalyc.org/pdf/3421/342130824013.pdf Magendzo, A. (2002). Pedagogía crítica y educación en derechos humanos. Instituto Interamericano de Derechos Humanos. MAGENDZO - Pedagogía crítica y educación en DDHH.pdf Marín, R. J. C., & Zapata, R. D. S. (2023). Percepciones de los docentes sobre la implementación de tecnología en el aula. Revista Multidisciplinar Ciencia Y Descubrimiento, 1(3). https://cienciaydescubrimiento.com/index.php/cyd/article/view/12 Martínez, L., Soto, D., & Herrera, A. (2020). Aprendizaje basado en proyectos en la enseñanza STEM: Una revisión desde la práctica docente. Educación y Ciencia, 25(1), 45–62.

Mayorga-Aguirre, A. S., Peñaherrera-Larenas, M. F., Castro-López, G. A., & Touma-Faytong, M. A. (2024). Educación STEM: Fomentando el pensamiento crítico y la innovación en las aulas. Polo del Conocimiento, 9(10), 1414–1429.

https://polodelconocimiento.com/ojs/index.php/es/article/view/8182/pdf Mayorga-Aguirre, A. S., Peñaherrera-Larenas, M. F., Castro-López, G. A., & Touma-Faytong, M. A. (2024). Educación STEM: Fomentando el pensamiento crítico y la innovación en las aulas. Polo del Conocimiento, 9(10), 1414–1429. Educación STEM: Fomentando el pensamiento crítico y la innovación en las aulas.

McLaren, P. (1997). Pedagogía crítica y cultura depredadora: Políticas de oposición en la era posmoderna. Ediciones Paidós. https://archive.org/details/mc-laren-p-pedagogia-critica-ycultura-depredadora/page/32/mode/2up Melo, D. S. (2022). Integración de las ciencias básicas en educación media con enfoque STEM en robótica comparada con una metodología tradicional de enseñanza. DUITAMA. https://repositorio.uptc.edu.co/server/api/core/bitstreams/74b936b2-0280-472a-8390- 8cd2f23162b5/content Mendoza Santos, J. A. (2020). Secuencia didáctica basada en metodología STEAM enfocada en los ODS con estudiantes del grado undécimo del Colegio Americano de Bucaramanga [Tesis de maestría, Universidad Autónoma de Bucaramanga]. Repositorio Institucional UNAB. https://repository.unab.edu.co/handle/20.500.12749/12485 Meneses y Rodríguez. (2011). El cuestionario y la entrevista. Universitat Oberta de Catalunya.(p.9). https://femrecerca.cat/meneses/publication/cuestionario-entrevista/cuestionario-entrevista.pdf

Merchán Zambrano, Denisse Karolaine (2024). La innovación educativa en el proceso de enseñanza de los docentes. La Libertad. UPSE, Matriz. Instituto de Postgrado. 81p. https://repositorio.upse.edu.ec/items/4007b20e-2931-4d6d-bd26-aa51aaaf0e1d Ministerio de Educación Nacional. (1998). Lineamientos curriculares: Ciencias naturales y educación ambiental. Imprenta Nacional de Colombia.https://www.mineducacion.gov.co/1780/articles- 339975_recurso_5.pdf Millán (2016). El uso de las múltiples representaciones en el aprendizaje profundo de la química. Tesis de maestría, Universidad Tecnológica de Pereira.

https://repositorio.utp.edu.co/server/api/core/bitstreams/e7022be2-50de-4d2e-a2c4- 3c1ad37db594/content Muñoz Muñoz, L. J., Villa Cuasquer, L. D., & Lopez Muñoz, Z. E. (2025). Prevención de la ansiedad en el proceso de aprendizaje de las matemáticas en estudiantes de grado segundo de la escuela Esteban Alvear de La Cruz Nariño.

https://repositorio.umariana.edu.co/server/api/core/bitstreams/16ad8fbd-8ca4-40a1-9ae7a0afd7fa6145/content Ochoa, Pérez, y Zuluaga. (2023). Constructos teóricos sobre la aplicación de pedagogía por proyectos en las prácticas educativas. Panorama, 17(33), 244-271. https://doi.org/10.15765/pnrm.v17i33.4134 OECD. (2025). Marco de Ciencias del PISA 2025. https://pisa-framework.oecd.org/science- 2025/col_spa/

Paz Penagos, H. (2011). Visiones deformadas de la ciencia y la enseñanza-aprendizaje de conceptos científicos: Crítica a prólogos de textos-guía de comunicaciones electrónicas digitales. Revista

Universidad EAFIT, 44(149), 23–37. https://publicaciones.eafit.edu.co/index.php/revistauniversidad-eafit/article/view/158/157 Perales. (1998). La resolución de problemas en el aula. Revista Brasileira de Ensino de Física.https://www.sbfisica.org.br/rbef/pdf/v20_75.pdf Sanders, M. (2009). STEM, STEM education, STEMmania. The Technology Teacher, 68(4), 20–26. https://vtechworks.lib.vt.edu/server/api/core/bitstreams/b5f37b87-c914-4e5a-8abcf9b491dc2e36/content Sanmartí, N. (s. f.). La unidad didáctica en el paradigma constructivista. Departamento de Didáctica de la Matemática i les Ciències Experimentals, Universidad Autónoma de Barcelona. https://es.scribd.com/document/385143203/09-La-Unidad-Didactica-en-El-Paradigma- Constructivista Santillán, J. K. A., Hoyos Moran, D. I., Carabajo García, E. A., & Romero Morales, M. F. (2025). Perspectivas epistemológicas sobre la interdisciplinariedad en la educación básica superior: Retos, oportunidades e implicaciones para el aprendizaje significativo. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar https://ciencialatina.org/index.php/cienciala/article/view/16749 Sarabia, C. S. R. (2024). Mediación didáctica de la interdisciplinariedad científica para el desarrollo de competencias de comprensión lectora (Doctoral dissertation, Universidad de la Costa). https://repositorio.cuc.edu.co/entities/publication/7b227f56-e882-4c65-99a6-86d407088990 Schunk, D. H. (2012). Teorías del aprendizaje: Una perspectiva educativa (6.ª ed.). Pearson Educación. _LIBRO 6xta_Edicion_TEORIAS_DEL_APRENDIZAJE - DALE H SCHUNK.pdf

Suárez Ortiz, M. S. (2023). El uso de pruebas estandarizadas [Ensayo]. Repositorio Institucional del Consejo de Formación en Educación (RIdAA-CFE).

https://repositorio.cfe.edu.uy/handle/123456789/2826 Suárez Riveiro, J. M., & Fernández Suárez, A. P. (2016). El aprendizaje autorregulado: Variables estratégicas, motivacionales, evaluación e intervención. Universidad Nacional de Educación a Distancia. https://www.uned.es/publicaciones Tamayo y Tamayo, M. (2014). El proceso de la investigación científica (4.ª ed.). Limusa Noriega Editores. https://drive.google.com/file/d/0B4R1ssRAL-- ZNzExZDVlYWEtNDc5Yi00NWYyLTg4ZjMtMGI0YWIzYjFlMmUx/view?hl=es&pli=1&res ourcekey=0-myplvhXFcpPJZUUQojSYSQ Tamayo, H. (2022). Aprendizaje superficial versus aprendizaje profundo. Una teoría del conocimiento significativo en el área de matemática (Tesis doctoral, Instituto Pedagógico Rural «Gervasio Rubio», Universidad Pedagógica Experimental Libertador). Espacio Digital UPEL. https://espacio.digital.upel.edu.ve/index.php/TD/article/view/174/174 Tamayo, H. (2022). Aprendizaje superficial versus aprendizaje profundo. una teoría del conocimiento significativo en el área de matemáticas (Tesis de doctorado, Universidad Pedagógica Experimental Libertador). Repositorio de la Universidad Pedagógica Experimental Libertador. (p.45). https://espacio.digital.upel.edu.ve/index.php/TD/article/view/174/174 Tesouro, M. (2005). La metacognición en la escuela: La importancia de enseñar a pensar. Educar, 35, 135–144. https://www.redalyc.org/pdf/3421/342130824013.pdf Torres y Rodríguez, (2006). Rendimiento académico y contexto familiar en estudiantes universitarios. Enseñanza e Investigación en Psicología, 11(2), 255-270.

https://www.redalyc.org/pdf/292/29211204.pdf

Trujillo Losada, M. F., García Sánchez, D. y Franco, F. (2023). Formación docente y Calidad

de la educación. Revista Interamericana de Investigación, Educación y Pedagogía, 16(1), 99-

128. https://revistas.usantotomas.edu.co/index.php/riiep/article/view/7896/7971

Vera-Medranda, A. J. (2024). Estrategia didáctica para mejorar la enseñanza de las Ciencias Naturales en los estudiantes de 4.º año de educación general básica. MQR.

https://www.investigarmqr.com/ojs/index.php/mqr/article/view/904 Vezub, L., & Alliaud, A. (2012). El acompañamiento pedagógico como estrategia de apoyo y desarrollo profesional de los docentes noveles. Aportes conceptuales y operativos para un programa de apoyo a los docentes principales de Uruguay. Uruguay: Ministerio de cultura y deporte, 41. http://www.ub.edu/obipd/wp-content/uploads/2020/03/Noveles.pdf Villacis Macias, C. D., & Agramonte Rosell, R. de . la C. (2024). Estrategias didácticas basadas en metodologías activas para la mejora del proceso de enseñanza-aprendizaje en la educación superior: Revisión de experiencias y propuestas en la facultad de Educación de la Universidad Estatal de Milagro. Ciencia y educación, Edición Especial(2024), 184-200. https://doi.org/10.5281/zenodo.13743435 Yakman, G. (2008). STEAM Education: An Overview of Creating a Model of Integrative Education. [Ponencia]. Virginia Polytechnic Institute.https://www.researchgate.net/publication/327351326_STEAM_Education_an_overview _of_creating_a_model_of_integrative_education Zambrano, G., Vigueras J. (2020). Rol familiar en el proceso de enseñanza-aprendizaje. Dominio de las Ciencias,3(6),448-473. http://dx.doi.org/10.23857/dc.v6i3.1293 Zubiría, J. (2006). Los modelos pedagógicos. Hacia una pedagogía dialogante ( 2ª ed.). Delors, J. (1996). Los cuatro pilares de la educación (pp. 91–103). La educación encierra un tesoro.

Santillana/UNESCO. https://www.uv.mx/dgdaie/files/2012/11/cpp-dc-delors-los-cuatropilares.pdf

Anexos:

Anexo 1 Test (R- LPQ - 2F) de Biggs – Aprendizaje profundo

Nombre: ___________________________________________________________________ Grado: ____________________ El cuestionario que vas a encontrar a continuación contiene algunas oraciones sobre la actitud hacia el estudio y la forma habitual de estudiar. Por lo tanto, no existe una única forma “correcta” de estudiar. Depende de lo que se ajuste a tu forma de ser y a lo que estudias en ese momento. Por lo tanto, es necesario que respondas al cuestionario con sinceridad. Elige para cada afirmación la opción que mejor se ajuste a tu modo de estudiar. La siguiente escala muestra las posibles opciones para cada enunciado:

1. Nada

de acuerdo

2. Poco

de acuerdo

3. Medianamente

de acuerdo

4. Bastante

de acuerdo

5. Totalmente de

acuerdo Selecciona una sola respuesta, la que sea más apropiada para ti en cada afirmación. No es necesario que te detengas mucho tiempo en cada afirmación. Por otro lado, es posible que sientas que ya has respondido a algún enunciado anteriormente; en ese caso, no vuelvas hacia atrás ni revises las afirmaciones siguientes ya que se espera que hagas una evaluación independiente de cada una de ellas. Léelas con atención y responde con tu primera impresión. Por favor no dejes ningún enunciado sin contestar.

TEST (R- LPQ - 2F) DE BIGGS

Selecciona una sola respuesta, la que sea más apropiada para ti en cada afirmación. No es necesario que te detengas mucho tiempo en cada afirmación.

Nada de acuerdo Poco de acuerdo Medianament e de acuerdo Bastante de acuerdo Totalmente de acuerdo

1 Encuentro momentos donde estudiar me

hace sentir muy feliz y satisfecho

1

2

3

4

5

2

Intento relacionar lo que he aprendido en una asignatura con lo que aprendo en otras asignaturas.

1

2

3

4

5

3

Me siento desanimado cuando obtengo una baja nota en un examen y me preocupo sobre cómo voy a hacer en la próxima prueba.

No veo ningún sentido en aprender temas que no van a ser preguntados en los exámenes.

1

2

3

4

5

5 Siento que cualquier tema puede ser muy

interesante una vez que profundizo en él.

1

2

3

4

5

6 Me gusta construir teorías para relacionar

distintos conceptos.

1

2

3

4

5

7

Incluso cuando he estudiado mucho para un examen, me preocupa que no sea capaz de hacerlo bien.

1

2

3

4

5

8

Mientras sienta que estoy haciendo lo suficiente para aprobar las asignaturas, dedicaré el menor tiempo posible para estudiar. Hay cosas más interesantes para hacer.

1

2

3

4

5

9 Trabajo duro en mis estudios porque

encuentro los temas interesantes.

1

2

3

4

5

1

0

Cuando estoy leyendo, intento relacionar la nueva información con la que ya conozco sobre el tema.

1

2

3

4

5

1

1

Me guste o no, considero que, si me va bien en el colegio, es una buena manera para obtener en el futuro un trabajo bien pago.

1

2

3

4

5

1

2

Por lo general, limito mi estudio a lo que específicamente me señalan en clase. Pues creo que no es necesario hacer nada adicional.

1

2

3

4

5

1

3

Empleo gran parte de mi tiempo libre profundizando en temas que considero interesantes y que han sido tratados en clase.

1

2

3

4

5

1

4

Cuando leo un libro, intento entender lo que el autor quiere decir.

1

2

3

4

5

1

5

Tengo intenciones de terminar mis estudios hasta grado once porque siento que entonces seré capaz de conseguir un buen trabajo.

1

2

3

4

5

1

Encuentro que no es útil estudiar los temas

6 en profundidad. Realmente no es necesario

saber tanto para aprobar las asignaturas.

1

7

Asisto a la mayoría de las clases con preguntas que me han surgido y que quiero que me respondan.

1

2

3

4

5

1

8

Aprendo algunos temas de forma mecánica, repasándolos una y otra vez hasta que me las sé de memoria.

1

2

3

4

5

1

9

Continuamente estoy recordando temas estudiados, por ejemplo, cuando estoy en el bus, cuando estoy caminando, acostado en la cama, entre otros.

1

2

3

4

5

2

0

Considero que la mejor manera de aprobar los exámenes es intentar recordar respuestas para las preguntas que más posibilidades tienen de salir.

1

2

3

4

5

2

1

Me gusta estudiar bastante un tema para poder sacar mis propias conclusiones y así quedar satisfecho.

1

2

3

4

5

2

2

Considero que puedo aprobar la mayoría de los exámenes memorizando las partes claves, en vez de intentar comprenderlas.

1

2

3

4

5

Fuente. Adaptado y traducido de Examining the muntidimensionality or approaches to learning though the development of a revised version of the Learning Process Questionnaire. Kember, Biggs, y Leung (2004).

Anexo 2 Pre-tes Proyecto de investigación contexto y STEM (+) una propuesta de formación docente para promover aprendizajes profundos.

Diplomado Contexto y STEM+ Vicerrectoría de Investigaciones, Innovación y Extensión Facultad de Educación Universidad Tecnológica de Pereira

Cuestionario de indagación de ideas previas Nombre de la institución educativa Institución Educativa La Bella, sede La Colonia Grado en el que se aplica Primero a Tercero Docentes participantes Laura Ximena Marín Montes - Alejandra Sánchez Ortiz Daniela Henao Russo, Ricardo Bustamante y Alejandra Sánchez Conde

Objetivo: Caracterizar las ideas previas respecto a los procesos de resolución de problemas sobre los residuos y la presencia de moscas de los estudiantes de la IE La Bella Sede La Colonia. Nombre del estudiante

Fecha de aplicación

Desarrollo del cuestionario

Título del problema Recicla y Atrápalas

La sede La Colonia, donde estudian niños y niñas de primero a tercero, está ubicada en un hermoso entorno rural rodeado de cultivos de cebolla. Aunque este paisaje es muy bonito, los cultivos atraen una gran cantidad de moscas, especialmente en las épocas de lluvia. Además, dentro de la escuela no se aprovechan los residuos plásticos: los niños y niñas tiran botellas, envolturas y otros materiales en las canecas sin separarlos ni reutilizarlos.

Aunque la institución tiene un enfoque agroecológico, aún no se han implementado prácticas sostenibles de manejo de residuos dentro de la sede. Esto empeora el problema de las moscas, afectando la salud, la comodidad en las aulas y el cuidado del medio ambiente.

La comunidad campesina que rodea la escuela también ha expresado preocupación, ya que los residuos sólidos y la presencia de moscas pueden traer enfermedades. Además, las familias de la vereda han pedido a los estudiantes ideas para ayudar a mantener limpia la escuela y su entorno. A continuación, puedes observar un esquema que relaciona los residuos con la presencia de moscas.

MOMENTO 1: INDIVIDUAL

Después de leer la situación y observar las imágenes, responde las siguientes preguntas:

1. ¿Cuál es el problema que se plantea en la historia? Puedes utilizar dibujos, tablas, gráficas,

esquemas etc.

2. ¿Qué datos de los que leíste en el problema te ayudarían a resolverlo?

Dato 1.

______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________ Dato 2.

______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________

Dato 3.

______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________

3. Dibuja 3 ideas con las que crees que puedes ayudar a solucionar el problema.

4. Cuéntale a la profe y al grupo por qué crees que tus ideas ayudarían a solucionar el problema.

(Se realiza preguntando a cada estudiante y anotando sus ideas.). Razón 1.

______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________ Razón 2.

______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________ Razón 3.

______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________

Muchas gracias Anexo 3 Pos-test Proyecto de investogación contexto y STEM (+) una propuesta de formación docente para promover aprendizajes profundos. Diplomado Contexto y STEM+ Vicerrectoría de Investigaciones, Innovación y Extensión Facultad de Educación Universidad Tecnológica de Pereira

Cuestionario de indagación de ideas previas Nombre de la institución educativa Institución Educativa La Bella, sede La Colonia Grado en el que se aplica Primero a Tercero Docentes participantes Laura Ximena Marín Montes - Alejandra Sánchez Ortiz Daniela Henao Russo, Ricardo Bustamante y Alejandra Sánchez Conde

Objetivo: Caracterizar las ideas previas respecto a los procesos de resolución de problemas sobre los residuos y la presencia de moscas de los estudiantes de la IE La Bella Sede La Colonia. Nombre del estudiante

Fecha de aplicación

Desarrollo del cuestionario Título del problema Recicla y Atrápalas

La sede La Colonia, donde estudian niños y niñas de primero a tercero, está ubicada en un hermoso entorno rural rodeado de cultivos de cebolla. Aunque este paisaje es muy bonito, los cultivos atraen una gran cantidad de moscas, especialmente en las épocas de lluvia. Además, dentro de la escuela no se aprovechan los residuos plásticos: los niños y niñas tiran botellas, envolturas y otros materiales en las canecas sin separarlos ni reutilizarlos.

Aunque la institución tiene un enfoque agroecológico, aún no se han implementado prácticas sostenibles de manejo de residuos dentro de la sede. Esto empeora el problema de las moscas, afectando la salud, la comodidad en las aulas y el cuidado del medio ambiente.

La comunidad campesina que rodea la escuela también ha expresado preocupación, ya que los residuos sólidos y la presencia de moscas pueden traer enfermedades. Además, las familias de la vereda han pedido a los estudiantes ideas para ayudar a mantener limpia la escuela y su entorno. A continuación, puedes observar un esquema que relaciona los residuos con la presencia de moscas.

MOMENTO 1: INDIVIDUAL

Después de leer la situación y observar las imágenes, responde las siguientes preguntas:

1. ¿Cuál es el problema que se plantea en la historia? Puedes utilizar dibujos, tablas,

gráficas, esquemas etc.

2. ¿Qué datos de los que leíste en el problema te ayudarían a resolverlo?

Dato 1.

______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________ Dato 2.

______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________

Dato 3.

______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________

3. Dibuja 3 ideas con las que crees que puedes ayudar a solucionar el problema.

4. Cuéntale a la profe y al grupo por qué crees que tus ideas ayudarían a solucionar el

problema. (Se realiza preguntando a cada estudiante y anotando sus ideas.). Razón 1.

______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________ Razón 2.

______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________ Razón 3.

______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________

MOMENTO 2: EN GRUPOS

Organizados en equipos de trabajo por estilos de aprendizaje, resuelvan:

5. Elijan la estrategia que consideren más apropiada de las que propusieron para desarrollar en

casa o en tu escuela.

______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ __________________________________________

6. Luego, planteen un paso a paso de cómo desarrollarían esta estrategia de solución al problema

desde su escuela. Pueden escribir o hacer dibujos, gráficos, esquemas.

Nota: El docente elaborará un mapa donde conecte uno o dos ejes articuladores seleccionados previamente, con las estrategias planteadas por los estudiantes y lo socializará en la próxima clase.

Anexo 4 Unidad Didáctica Integradora

RUTA PARA EL DISEÑO DE UNIDADES DIDÁCTICAS INTEGRADAS

1. Lectura de contexto (artículo 3 decreto 1290 de 2009):

-

Una lectura del contexto extraescolar referida a las características del barrio o la comuna, Los aspectos sociales y familiares de los estudiantes, y las características económicas del sector o tópico en el que se enmarca la escuela.

-

Una lectura del contexto intraescolar, para armonizar el propósito de la unidad didáctica integradora en relación con el horizonte institucional (misión, visión, perfil del estudiante, principios y valores institucionales), el modelo pedagógico y la realidad del estudiante.

2. Problema o situación a abordar desde el enfoque STEM+:

-

Breve descripción del problema o situación a abordar desde el enfoque STEM+: Situación problema ¿De dónde emerge la situación? (marque al frente con x) La sede La Colonia, perteneciente a la Institución Educativa La Bella, se encuentra ubicada en una zona rural caracterizada por un paisaje agrícola dominado por extensos cultivos de cebolla. Aunque el entorno natural es visualmente agradable, esta actividad agrícola genera condiciones que propician la proliferación de moscas, especialmente durante las temporadas de lluvia. Esta presencia constante de insectos no solo resulta incómoda para los estudiantes y docentes, sino que también representa un riesgo para la salud y la higiene escolar. A esta problemática se suma la inadecuada gestión de residuos dentro de la escuela. A pesar de contar con un enfoque agroecológico, actualmente no se aplican prácticas sostenibles para el manejo de desechos sólidos. Los residuos plásticos, como botellas, envolturas y otros empaques, son arrojados en las canecas sin ninguna separación ni reutilización, lo que agrava la presencia de moscas y contamina el entorno escolar.

La falta de conciencia y estrategias claras para la gestión de residuos impide aprovechar oportunidades educativas Contexto institucional x Política nacional o municipal

Realidad local, nacional o mundial x Informe de calidad de vida

Intereses de los estudiantes

Interés del docente

Otro, cuál:

en torno al cuidado del medio ambiente y la sostenibilidad. Esta situación afecta directamente el bienestar de la comunidad educativa y va en contravía del enfoque institucional, que promueve una relación armónica y responsable con el entorno.

-

Resuma en el siguiente esquema a través de una pregunta el problema o situación, indique las áreas a integrar y el eje o los ejes articuladores para el abordaje en el aula:

Pregunta problema ¿Qué podemos construir o inventar, utilizando materiales reciclados, que nos ayude a reducir la presencia de moscas y mejorar el manejo de residuos en nuestra

Área a integrar Proyecto Transversal

PRAE

Área a integrar Matemáticas

Área a integrar

Área a integrar Tecnología

Área a integrar Educación Artística

Área a integrar Ciencias Naturales

-

Identificación:

Nombre de la unidad:

Recicla y atrápala Áreas a integrar:

Tecnología, Ciencias naturales

Grado(s):

1, 2 y 3 Docentes(s):

Laura Ximena Marín y Alejandra Sánchez

-

Resolvamos la problemática o abordemos la situación planteada

-

¿Cuál es el propósito de la unidad didáctica integradora?: Establecimiento de las metas de aprendizaje (Furman & Gellon, s.f.; Wiggins & McTighe, 1998): Se seleccionan el(los) estándar(es) y las acciones de pensamiento. Posteriormente se formulan los objetivos de aprendizaje (general y específicos), indicadores de desempeño y evidencias de aprendizaje en relación con la problemática o situación abordada.

Estándar (es):

Ciencias Naturales: Valoro la utilidad de algunos objetos y técnicas desarrolladas por el ser humano y reconozco que somos agentes de cambio en el entorno y en la sociedad.

Tecnología: Propongo innovaciones tecnológicas e informáticas para la solución de problemas dando cumplimiento a restricciones, condiciones y especificaciones técnicas y contextuales

Acciones de pensamiento (para ciencias naturales o ciencias sociales):

-

Formulo preguntas sobre objetos, organismos y fenómenos de mi entorno y exploro posibles respuestas.

-

Registro mis observaciones en forma organizada y rigurosa (sin alteraciones), utilizando dibujos, palabras y números.

-

Valoro y utilizo el conocimiento de diversas personas de mi entorno. ¿Qué eje o ejes articuladores elegirían para trabajar en común? Conciencia ambiental y sostenibilidad (Ciencias Naturales)

Análisis de datos y medición del impacto (Matemáticas)

Diseño y creatividad para la reutilización (Artística)

Innovación y tecnología aplicada al reciclaje (Tecnología)

-

Busco información en diversas fuentes (libros, Internet, experiencias propias y de otros...) y doy el crédito correspondiente.

-

Selecciono la información apropiada para dar respuesta a mis preguntas

Objetivo general de la unidad (objetivo de aprendizaje):

Al finalizar la unidad didáctica, el estudiante habrá desarrollado la capacidad de diseñar soluciones creativas y sostenibles, integrando saberes del cuidado del medio ambiente, el reciclaje y la salud, en el contexto del manejo inadecuado de residuos y la proliferación de moscas en la sede La Colonia. Objetivos específicos:

(Se recomienda un objetivo por cada momento del ciclo del aprendizaje) incluye los elementos de la categoría conceptual y del componente del pensamiento crítico.

Momentos del ciclo de aprendizaje Evidencias de aprendizaje Exploració n inicial Al finalizar el momento de exploración inicial, el estudiante habrá desarrollado la capacidad de expresar sus saberes previos sobre + saber (conceptual, procedimental y actitudinal) + contexto del problema.

Al finalizar el momento de exploración inicial, el estudiante habrá desarrollado la capacidad de expresar sus saberes previos sobre el impacto del mal manejo de residuos y la proliferación de moscas en la salud en el entorno escolar en la sede La Colonia. Evidencia de conocimiento Verbo (indica una habilidad de pensamiento en relación con el pensamiento crítico y/o el área) + Conocimiento + Escenario de desempeño/producto.

Relaciona sus conocimientos previos sobre el impacto del mal manejo de residuos y la proliferación de moscas en una conversación guiada y en un mapa conceptual colectivo elaborado durante la exploración del problema en la sede La Colonia.

Introducció n de nuevos conocimien tos Al finalizar el momento de introducción de nuevos conocimientos, el estudiante habrá desarrollado la capacidad de (verbo en infinitivo) + saber (conceptual, procedimental y actitudinal de las áreas integradas) + contexto del problema.

Al finalizar el momento de introducción de nuevos conocimientos, el estudiante habrá desarrollado la capacidad de identificar las causas y consecuencias de la proliferación Evidencia de conocimiento Verbo (indica una habilidad de pensamiento en relación con el pensamiento crítico y/o el área) + Conocimiento + Escenario de desempeño/producto.

Analiza las causas y consecuencias de la proliferación de moscas y la importancia del reciclaje y la reutilización, en una infografía que explique cómo el manejo inadecuado de residuos y la proliferación de las moscas afecta la salud y el

de moscas, reconocer los tipos de residuos sólidos, y valorar la importancia del reciclaje y la reutilización, en el contexto del impacto ambiental y sanitario generado por la proliferación de moscas en la sede La Colonia. ambiente escolar en la sede La Colonia.

Estructura ción y síntesis Al finalizar el momento de estructuración y síntesis, el estudiante habrá desarrollado la capacidad de (verbo en infinitivo que implique procesos de pensamiento superior) + saber (ejes articuladores) + contexto del problema.

Al finalizar el momento de estructuración y síntesis, el estudiante habrá desarrollado la capacidad de integrar sus conocimientos sobre la clasificación de residuos, el reciclaje y la relación entre ambiente y salud, para proponer soluciones sostenibles frente al problema de la proliferación de moscas en la sede La Colonia. Evidencia de desempeño Verbo (indica una habilidad de pensamiento en relación con el pensamiento crítico y/o el área) + Conocimiento + Escenario de desempeño/producto.

Propone soluciones sostenibles a partir del conocimiento sobre clasificación de residuos, reciclaje y la relación entre ambiente y salud, en el diseño de un prototipo que responda al problema de la proliferación de moscas en la sede La Colonia. Aplicación y transferenc ia Al finalizar el momento de aplicación y transferencia, el estudiante habrá desarrollado la capacidad de (verbo en infinitivo que implique procesos de pensamiento superior) + saber (ejes articuladores) + la evidencia del aprendizaje + contexto del problema.

Al finalizar el momento de aplicación y transferencia, el estudiante habrá desarrollado la Evidencia de producto Verbo (indica una habilidad de pensamiento en relación con el pensamiento crítico y/o el área) + Conocimiento + Escenario de desempeño/producto.

Diseña un prototipo que proponga soluciones sostenibles basadas en el conocimiento sobre el manejo adecuado de residuos y su impacto en el ambiente y la salud, como producto final de un

capacidad de producir un prototipo que proponga soluciones sostenibles, en el contexto del problema de la proliferación de moscas en la sede La Colonia. trabajo colaborativo que responda al problema de la proliferación de moscas en la sede La Colonia

CONOCIMIEN

TO

COMPRENSIÓ

N

APLICACI

ÓN

ANÁLISIS

SÍNTESIS

EVALUACIÓN

Definir Describir Identificar Clasificar Comparar Discutir Ejemplificar Esquematizar Explicar Generalizar Interpretar Relacionar Aplicar Identificar Construir Demostrar Experimentar Producir Resolver Hacer uso Seleccionar Diseñar Analizar Categorizar Cuestionar Debatir Diferenciar Identificar Relacionar Comparar Concluir Construir Crear Establecer Formular Explicar Justificar Planear Proponer Argumentar Comparar Defender Justificar Producir Validar Nota: Procesos cognitivos de orden inferior a orden superior

-

¿Qué saberes conceptuales, procedimentales y actitudinales requieren ser aprendidos por los estudiantes para resolver la problemática o abordar la situación planteada? Ejes articuladores Saberes (En relación con las competencias del Siglo XXI) Conceptuales Temáticas Procedimentales Habilidades de pensamiento y destrezas no actividades de enseñanza Actitudinales Principios institucionales, competencias ciudadanas, trabajo en equipo Conciencia ambiental y sostenibilidad Causas y consecuencias de la proliferación de moscas

-

Observación y análisis

-

Toma de decisiones

-

Comunicación oral y escrita

-

Uso básico del pensamiento científico Trabajo en equipo.

Innovación y tecnología aplicada al reciclaje Reciclaje y reutilización

-

Pensamiento creativo

-

Secuenciación de actividades: Ciclo del aprendizaje (Jorba y Sanmartí, 2005):

4. Momento de evaluación inicial:

SESIÓN 1

Objetivo Al finalizar el momento de exploración inicial, el estudiante habrá desarrollado la capacidad de expresar sus saberes previos sobre el impacto del mal manejo de residuos y la proliferación de moscas en la salud en el entorno escolar en la sede La Colonia. Semana

1 ( 5 al 9 de mayo)

Profesores encargados Laura Ximena Marín Montes - Alejandra Sánchez Ortiz Pregunta problema ¿Qué podemos construir o inventar, utilizando materiales reciclados, que nos ayude a reducir la presencia de moscas y mejorar el manejo de residuos en nuestra escuela? Estrategias de aprendizaj e

-

Test de Biggs (Aplica semillero) OK

-

Cuestionario de indagación de saberes previos articulado al contexto del problema (Aplica semillero fase individual) OK

-

Test de intereses en la ciencia:

https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSeqEwmJhL8kCxw1AVCoXgz16gKJ oK1TKEkwD7ORC2Hhrll8Dw/viewform?usp=dialog (Aplica profesores) OK

-

Test de estilos de aprendizaje de Waldemar de Gregori (Aplica profesores) – Organización de equipos según la metodología de pequeños científicos.

-

Cuestionario de indagación de saberes previos articulado al contexto del problema (Aplica profesores la fase grupal) Recursos Test digitales, fichas de registro, formato de indagación de saberes previos.

5. Momento de introducción de nuevos conocimientos:

SESIÓN 2

Objetivo Al finalizar el momento de introducción de nuevos conocimientos, el estudiante habrá desarrollado la capacidad de reconocer las causas y las consecuencias de la proliferación de moscas en la salud de la comunidad educativa de la escuela La Colonia y sus alrededores. Semana 2 (11 de junio).

Profesores encargados Laura Ximena Marín Montes - Alejandra Sánchez Ortiz Ejes articulador es Conciencia ambiental y sostenibilidad (Ciencias Naturales). Análisis de datos y medición del impacto (Matemáticas).

Saberes Causas y consecuencias de la proliferación de moscas en la salud de las personas. Estrategias de aprendizaj e Encuadre Nombre de la actividad: ¿Cuántas moscas me rodean? Iniciaremos generando cuestionamientos a los estudiantes: ¿Cuántas moscas creen que nos rodean? ¿Podemos contarlas? ¿Por qué creen que existen tantas moscas en la escuela y en el sector? ¿De qué se alimentan las moscas?

¿Pueden las moscas enfermarnos? ¿Cómo lo hacen? ¿Cómo podemos evitar que las moscas se acerquen a nosotros y a nuestros objetos personales?

¿Son importantes las moscas para los ecosistemas? ¿Por qué?

Objetivo de la clase: Identificar las causas de la proliferación de moscas y las consecuencias que tiene este fenómeno en la salud de los miembros de la comunidad educativa de la escuela La Colonia y sus alrededores.

Desarrollo de la actividad Actividad 1: Exploración del problema a partir de fuentes reales (30 minutos) Acción del docente: Proyecta o lee con los estudiantes los artículos: Presencia masiva de moscas afecta la salud de comunidades y turismo https://www.infobae.com/salud/ciencia/2025/04/01/la-mosca-domestica-y- 4-datos-clave-sobre-su-presencia-riesgos-e-impacto-global/

a. Subraya en voz alta ideas clave: causas del aumento de moscas,

enfermedades, impacto en la comunidad.

Acción del estudiante: En grupos pequeños, completan una tabla en su cuaderno con dos columnas:

-

Causas de la proliferación de moscas

-

Consecuencias en la salud y la comunidad Actividad 2: Mapa mental (30 minutos) Acción del docente:

● Explica qué es un mapa mental (puede usar un ejemplo en el tablero o

presentación).

● Indica que cada grupo elaborará un mapa mental en cartulina/cuaderno, con los

siguientes conceptos clave: “Moscas”, “Salud”, “Residuos”, “Ambiente”. Acción del estudiante:

● Usan los datos recolectados del artículo, ideas previas y posibles consultas

adicionales (bibliografía, libro de ciencias, tablet con conexión o material impreso), para construir el mapa mental.

3. Cierre y retroalimentación (20 minutos)

Acción del docente:

5. Cada grupo expone brevemente su mapa mental al curso.

6. Retroalimenta de manera formativa destacando:

a. Si identificaron correctamente causas y consecuencias.

b. Si lograron relacionar el problema con la salud y el contexto escolar.

c. Cómo organizaron y comunicaron sus ideas.

7. Finaliza con una reflexión grupal:

a. ¿Por qué es importante conocer las causas de este problema?

b. ¿Qué podemos hacer como escuela para ayudar a solucionarlo?

Cierre Insumos a devolver por el estudiante: evidencias de aprendizaje. Formato de autoevaluación y coevaluación.

https://docs.google.com/document/d/1mju_0uWeL5HEKdbM3fqkxYnUIyGu4XS/edit?usp=drive_link&ouid=11011436936297089237 2&rtpof=true&sd=true Recursos Video “Todo sobre las moscas”: https://www.youtube.com/watch?v=69bB60fcD0s

SESIÓN 3

Objetivo Al finalizar el momento de introducción de nuevos conocimientos, el estudiante habrá desarrollado la capacidad de reconocer los tipos de residuos sólidos, valorando la importancia del reciclaje y la reutilización, en el contexto del impacto ambiental y sanitario generado por la proliferación de moscas en la sede La Colonia. Semana 3 (8 de julio).

Profesores encargados Laura Ximena Marín Montes - Alejandra Sánchez Ortiz Ejes articulador es Innovación y tecnología aplicada al reciclaje (Tecnología). Saberes Importancia del reciclaje y la reutilización para mantener un ambiente salubre en la escuela y en el hogar.

Estrategias de aprendizaj e Encuadre

Retomar brevemente la situación problema (proliferación de moscas en la escuela).

Introducir la idea de que el tipo de basura y cómo la manejamos influye directamente en ese problema.

Presentar preguntas generadoras:

-

¿Qué tipos de basura tiramos en la escuela?

-

¿Todas las basuras son iguales?

-

¿Qué pasaría si las separamos bien?

Mostrar tres canecas (reales o dibujadas): una azul (reciclables), una verde (orgánicos), una gris (no reciclables).

Mostrar imágenes o residuos reales y pedir a estudiantes que los clasifiquen de manera grupal (puede hacerse en el tablero, en físico o de forma digital si hay recursos). Desarrollo de la actividad Actividad 1: Video + diálogo guiado (25 minutos) Docente:

6. Presenta un video corto educativo sobre tipos de residuos y reciclaje:

https://www.youtube.com/watch?v=DweX0pLybpQ Estudiantes: Observan el video tomando nota (dibujos o palabras clave) sobre:

-

¿Qué residuos existen?

-

¿Cómo se pueden separar?

-

¿Por qué es importante reciclar o reutilizar?

Después del video: Dialogan sobre lo aprendido, guiados por el docente:

-

¿Qué tipo de basura hay más en la escuela?

-

¿Qué residuos atraen más moscas?

-

¿Qué podríamos hacer con las botellas, papeles o empaques que botamos? Actividad 2: Taller práctico: Clasificación y reutilización creativa (35 minutos) Docente:

-

Organiza a los estudiantes en pequeños grupos. A cada grupo se le entrega una bolsa con residuos limpios simulados (botellas, cajas, papeles, restos orgánicos ficticios o de papel), y una ficha guía con tres columnas: residuo, tipo, idea de reutilización. Estudiantes:

● Clasifican los residuos.

● Escriben una idea para reutilizar al menos dos de ellos (por ejemplo: maceta,

portalápices, juego).

● Se elabora una manualidad con material reciclado.

Cierre Cierre y retroalimentación (20 minutos) Docente:

● Pide a cada grupo que presente brevemente su clasificación y sus ideas de

reutilización.

● Retroalimenta destacando:

○ Qué tipos de residuos identificaron correctamente. ○ Si lograron comprender el valor de reciclar y reutilizar en su entorno. ○ Cómo relacionaron esto con la reducción de moscas y mejora del ambiente escolar.

Reflexión final:

-

¿Qué aprendimos hoy sobre la basura y el cuidado de nuestra escuela?

-

¿Qué idea de las que pensamos podríamos realmente hacer entre todos?

Insumos a devolver por el estudiante: evidencias de aprendizaje. Formato de autoevaluación y coevaluación. Recursos

c) Momento de síntesis

SESIÓN 4

Objetivo Al finalizar el momento de estructuración y síntesis, el estudiante habrá desarrollado la capacidad de integrar sus conocimientos sobre la clasificación de residuos, el reciclaje y la relación entre ambiente y salud, para proponer soluciones sostenibles frente al problema de la proliferación de moscas en la sede La Colonia. Semana

4 (10 de julio)

Profesores encargados Alejandra Sánchez Órtiz y Laura Ximena Marín Montes Ejes articulador es Conciencia ambiental y sostenibilidad (Ciencias naturales) Innovación y tecnología aplicada al reciclaje (Tecnología). Saberes Se priorizan los saberes procedimentales y los actitudinales en relación con las competencias del siglo XXI.

Estrategias de aprendizaj e Encuadre Se retoma la situación problema.

Se presenta la guía de solución del problema que desarrollaran los estudiantes

Guía de solución del problema

1. Estrategia

de solución del problema Describo la estrategia propuesta.

2. Reflexión sobre la estrategia

propuesta ¿Por qué considero que esa es la solución más efect

3. Diseño y aplicación de la solución

del problema Se incluyen los elementos a tener en cuenta: Objetivo de la estrategia propuesta Saberes integrados Representación de la estrategia de solución Procedimientos e instrucciones: Construcción y d estrategia Espacios o escenarios Recursos

4. Análisis

de la estrategia implementada ¿Cómo la estrategia aplicada dio respuesta al probl

Fuente: Adaptación de García, José Joaquín (1998). La creatividad y la resolución de problemas como bases de un modelo didáctico alternativo. Desarrollo de la actividad Orientaciones:

1. Socialización de propuestas (30 minutos)

Metodología: “Galería de soluciones”

● Cada grupo presenta su propuesta (prototipo, cartel, maqueta, exposición digital)

ubicándola en distintos puntos del aula o pasillo como una feria de ciencias.

● Los demás grupos recorren la galería, escuchan breves explicaciones y observan los

productos.

2. Retroalimentación entre pares (15 minutos)

Metodología: “Semáforo del pensamiento”

● Cada estudiante recibe tres tarjetas de colores (pueden ser dibujadas o simuladas):

○ Verde: “Esta idea me parece muy útil y viable”. ○ Amarillo: “Esta propuesta es interesante pero se puede mejorar en…”. ○ Rojo: “No entiendo bien cómo esta propuesta ayuda con el problema”. Indicaciones:

-

Luego de cada exposición, los demás estudiantes entregan de forma simbólica una de sus tarjetas con una frase escrita o dicha al grupo expositor.

-

Esto motiva la expresión oral, el juicio crítico y la escucha activa.

3. Votación de la propuesta más viable (10 minutos)

Metodología: “Un voto por el cambio”

● Cada estudiante vota por la propuesta que considera más efectiva, económica y

fácil de aplicar en la escuela.

● El voto puede ser secreto (con papeletas y urna) o público (con stickers o marcas en

una cartelera).

● El docente guía con preguntas:

○ ¿Cuál es la propuesta más fácil de poner en práctica? ○ ¿Cuál ayudaría a reducir más las moscas?

○ ¿Cuál necesita menos materiales?

Importante: Se aclara que todas las ideas son valiosas, y que el objetivo no es ganar, sino construir juntos la mejor solución posible.

4. Cierre reflexivo (10 minutos)

Estrategia: “Semilla de cambio”

● El docente invita a una breve reflexión grupal con estas preguntas:

○ ¿Qué aprendimos sobre cómo cuidar mejor nuestro entorno? ○ ¿Qué podemos empezar a hacer desde mañana para reducir las moscas? ○ ¿Cómo podemos trabajar en equipo para que la propuesta se vuelva realidad? Actividad final:

● Cada estudiante escribe en una hoja o en el cuaderno una acción concreta que puede

realizar desde su rol para contribuir a la solución del problema. Ejemplo:

○ “Voy a separar los residuos en mi casa”.

○ “No dejaré restos de comida en la clase”.

○ “Ayudaré a construir la trampa para moscas con mi grupo”. Cierre Insumos a devolver por el estudiante: evidencias de aprendizaje. Formato de autoevaluación y coevaluación.

Recursos

d) Momento de aplicación:

SESIÓN 5

Objetivo Al finalizar el momento de aplicación y transferencia, el estudiante habrá desarrollado la capacidad de producir un prototipo que proponga soluciones sostenibles, en el contexto del problema de la proliferación de moscas en la sede La Colonia. Semana

5 (29 de julio)

Profesores encargados Laura Ximena Marín Alejandra Sánchez

Ejes articulador es Conciencia ambiental y sostenibilidad (Ciencias Naturales). Innovación y tecnología aplicada al reciclaje (Tecnología) Saberes producir un prototipo que proponga soluciones sostenibles, en el contexto del problema de la proliferación de moscas en la sede La Colonia.

Estrategias de aprendizaj e Encuadre Se retoma la situación problema haciendo un recuento de todas las actividades realizadas desde que inició el proyecto, se muestran algunos de los trabajos que han realizado y el proceso como apoyo para el recuento.

Se retoma la estrategia de solución del problema que eligieron los estudiantes y se lee el paso a paso propuesto para su elaboración.

Desarrollo de la actividad Se pone en ejecución dicha estrategia según la guía de solución al problema diseñada por los estudiantes:

Para realizar la retroalimentación se realiza una verificación al finalizar la jornada para verificar la eficacia y funcionamiento de los plásticos atrapamoscas. luego de la verificación se realizan las siguientes preguntas:

-

¿Consideran que fue la mejor estrategia para resolver el problema? ¿por qué? ¿Qué aprendieron en el desarrollo de la intervención? se explica en qué consisten los saberes conceptuales, procedimentales y actitudinales para poder precisarlos.

Reflexión para el docente:

¿Qué retos tuvo como docente?

¿Qué recomienda para mejorar?

Cierre Para finalizar se realiza el registro del minidiario por parte de los estudiantes. Recursos minidiario, sáfertac, plástico y pinturas.

5. Bibliografía y webgrafía