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¿Estamos haciendo matemáticas en las actividades STEM?

Matemàtiques i STEM

En el mundo de la educación, las siglas STEM (ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas) han ganado gran importancia en los últimos años. Este enfoque multidisciplinar busca fomentar la comprensión y la aplicación de estas disciplinas en proyectos y actividades integrados, desafiando a los alumnos a resolver problemas complejos y a crear soluciones innovadoras. Aunque el concepto STEM puede parecer actual, tiene una larga historia detrás.

En Innovamat, como expertos en didáctica de las matemáticas, nos interesa especialmente el papel de las matemáticas en las actividades STEM. Las reivindicamos como lo que son: una disciplina igual de importante que las otras y una forma de ver el mundo. Queremos que tengan la importancia que merecen y romper costumbres que las consideren una simple herramienta.

Pero nos estamos avanzando. Hablemos primero un poco más sobre todo esto de STEM.

¡Vamos allá!

Tabla de contenidos.

El origen del concepto STEM

Retrocedamos en el tiempo, concretamente a los Estados Unidos de mediados del siglo XX. El término STEM aparece por primera vez en un documento del Ministerio de Defensa de EE. UU., en el que se defendía la educación STEM para seguir siendo competitivos como país en un momento en el que, después de la Segunda Guerra Mundial, la seguridad nacional tenía una gran importancia.

STEM en la educación y alfabetización en STEM

Pese a este origen político, a partir de la introducción de STEM en contextos educativos, el concepto se ha reaprovechado y el objetivo ha cambiado. A través de la alfabetización en STEM, se busca superar las desigualdades étnicas, de género y socioeconómicas que encontramos en el mundo laboral del ámbito científico, a partir de crear un entorno de aprendizaje inclusivo y diversificado.

Según Digna Couso, estar alfabetizado en STEM es «ser capaz de analizar problemas complejos para crear soluciones creativas, a partir de los conocimientos y las competencias clave de la ingeniería, la ciencia y las matemáticas». Además, Couso defiende que la tecnología es el producto de la ingeniería, no una nueva forma de hacer o pensar, ni una rama de contenidos nuevos.

Una alfabetización en STEM de calidad no solo está relacionada con la incorporación de las materias de ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas, sino también con la promoción de habilidades generales esenciales para el futuro de los alumnos y la incorporación de valores. Sumerjámonos en estos tres aspectos: las competencias específicas de los tres ámbitos, competencias más generales y los valores.

Figures de nens

Competencias específicas

Cuando hablamos de fomentar la vocación científica, no nos referimos a que los alumnos deban estudiar ciencias, sino a que desarrollen las habilidades propias de estas áreas. Por ejemplo, en matemáticas se trabajan procesos como resolver problemas o razonar y probar. En cambio, en ciencias o en una ingeniería se trabajan otros, como modelizar, argumentar, crear e indagar.

En un proyecto STEM, los alumnos tendrán que decidir, según lo aprendido y observado, en qué momento deben pensar como un científico, como un ingeniero o como un matemático. No lo harán todo a la vez. De hecho, es imposible, porque a veces lo que es un valor en un ámbito puede no serlo en otro. Cada disciplina tiene su momento, y somos nosotros, los docentes, quienes debemos guiar a los alumnos a tomar esta decisión.

Competencias generales

En 2017, la Oficina Internacional de Educación de la Unesco publicó el informe Competencias futuras y el futuro de los currículos, en el que presentaban siete competencias para el futuro relacionadas con los «trabajos del futuro» y el uso de la tecnología. Entre estas competencias podemos encontrar habilidades como el uso interactivo de herramientas y recursos, la interacción con los demás (trabajo en equipo, negociación, etc.) y la interacción en y con el mundo. Los proyectos STEM son, pues, un contexto muy rico para que los alumnos desarrollen estas competencias.

Valores

Por último, no podemos olvidarnos de los valores cuando alfabetizamos en STEM. La ciencia ha sido objeto de debates morales a lo largo de la historia. Y es necesario que los alumnos sean conscientes de ello.

Tomamos de ejemplo la película Oppenheimer, basada en el caso real de la creación de la bomba atómica. Ante un problema complejo, como lo es una guerra, científicos, matemáticos e ingenieros se concentran para desarrollar una solución creativa. En este caso, una bomba atómica. Así pues, todos los especialistas de las diferentes disciplinas STEM ponen en juego sus competencias: los físicos desarrollan una teoría, los matemáticos modelizan la situación y realizan predicciones, y los ingenieros construyen la bomba.

En este sentido, podemos aprovechar también para desarrollar el espíritu crítico de los alumnos y educar, también, en valores. Podemos preguntarles, por ejemplo: «¿Queremos hacer realidad una herramienta que puede hacer daño a tantas personas?, ¿podemos pensar en otra solución al problema?».

Mestre i nens valors

¿Cuál es el papel de las matemáticas en un proyecto STEM?

Si preguntáramos a distintos profesionales del mundo científico «¿qué son las matemáticas para ti?», muchos responderían «una herramienta». Desgraciadamente, en el mundo STEM las matemáticas no siempre han tenido la misma importancia que la ingeniería o las ciencias. Y es cierto que las matemáticas nos ayudan en muchos momentos, pero son mucho más que una herramienta. Son un fin en sí mismas, y un mundo apasionante para las personas que las amamos. Son una manera de hacer y de vivir, que siempre y en todas partes han ayudado a conformar el legado cultural de la humanidad. Para romper con esta concepción más utilitarista, es necesario divulgar una visión donde las matemáticas brillen con luz propia.

Y es aquí donde se nos abre un mundo de preguntas sobre cómo trabajar las matemáticas a través de STEM: ¿se puede trabajar en STEM poniendo énfasis en las matemáticas? ¿Se puede construir conocimiento matemático conectando las matemáticas con las ciencias?

Desde la propuesta de Innovamat, proponemos algunas actividades STEM porque creemos que potencian el desarrollo de contenidos y procesos matemáticos.

Por ejemplo, para 2º de ESO, hemos ideado un proyecto de estadística en el contexto de un concurso de aviones de papel. Utilizamos los conceptos, y algunos parámetros de centralización y dispersión, para analizar los datos de diversos lanzamientos de aviones en condiciones diferentes y escoger cuál nos interesa más para hacer el concurso de aviones de papel. ¡Pruébalo con tus alumnos y dinos qué te parece!

También te recomendamos probar la sesión de 1º de ESO «¿Un huevo o una castaña?», en la que construimos conceptos de geometría para analizar la forma de los caparazones del huevo. A partir de un artículo científico y construcciones manipulativas, descubrimos círculos, elipses y óvalos, y descubrimos las superficies de revolución.

Así pues, las matemáticas, más allá de su utilidad como herramienta cuando las aplicamos directamente, también promueven la comprensión de los procesos subyacentes en cada proyecto STEM. Enfocar la mirada en esta disciplina puede ayudar a los alumnos a identificar y utilizar los procesos matemáticos que están aprendiendo, favoreciendo una comprensión más profunda y una mayor aplicación de estas habilidades. ¡Reivindiquemos el papel de las matemáticas!

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