Metodología STEAM+h y Aprendizaje Basado en Proyectos

La enseñanza de la física en los primeros ciclos de educación superior ha sido históricamente un reto en términos de motivación estudiantil. Este reto, sin embargo, ofrece una oportunidad única para aplicar enfoques pedagógicos innovadores que no solo fomenten el aprendizaje teórico o práctico de solo aplicar conceptos a un experimento cuyo montaje solo sirve para demostrar relaciones entre magnitudes, sino que también preparen a los estudiantes para enfrentarse a problemas reales en un entorno laboral interdisciplinario. Como docente de física en el departamento de estudios generales de Tecsup, he implementado un enfoque educativo que combina dos metodologías clave: STEAM+h y el Aprendizaje Basado en Proyectos (PBL, Project-Based Learning) llamado STEAM+h-PBL, lo que ha resultado en una experiencia enriquecedora tanto para mis estudiantes como para mí.

¿Cómo lo apliqué con mis estudiantes?

1. La Metodología STEAM+h: Un Enfoque Interdisciplinario

Los profesionales del futuro deberán dominar habilidades de comunicación, creatividad y conciencia social. Esta metodología integra las disciplinas de Ciencia, Tecnología, Ingeniería, Arte, Matemáticas y Humanidades, proporcionando un amplio marco para la resolución de problemas. Al añadir Arte y Humanidades a la ecuación, los estudiantes son desafiados a pensar de manera creativa y ética, teniendo en cuenta el impacto social de sus profesiones.

¿Cómo lo aplicamos?

Desarrollamos proyectos que a través de conceptos físicos solucionan y se conectan con problemas del mundo real.

1. El Aprendizaje Basado en Proyectos (PBL): Aprender Haciendo

Los estudiantes no solo deben presentar proyectos o prototipos funcionales, además, deben venderlos como si se tratase de una empresa real. A través de esta metodología, logramos que nuestros estudiantes aprendan a través de proyectos reales. En lugar de limitarse a memorizar conceptos teóricos, los estudiantes son responsables de identificar un problema, diseñar una solución, construir un prototipo y presentar sus hallazgos.

¿Cómo lo aplicamos?

Los estudiantes deben presentar dos productos principales: un informe de investigación y una presentación de su prototipo en formato tipo pitch empresarial.

1. Combinación de STEAM+h y PBL: Innovación y creatividad en el aula

Al combinar ambas metodologías, noté un cambio significativo en la actitud de mis estudiantes. No solo están más motivados al trabajar en sus proyectos, sino que también valoran más la interdisciplinariedad.

Esto ha permitido que lo estudiantes desarrollen una mejor comprensión de las limitaciones y posibilidades de sus propias especialidades. De esta manera, descubren que carecen de ciertos conocimientos técnicos para completar su proyecto, lo que los impulsa al trabajo colaborativo entre diferentes profesiones.

El Uso de la Inteligencia Artificial como Herramienta de Apoyo

Una de las herramientas clave que hemos integrado en estos proyectos es el uso de la inteligencia artificial (IA). Durante el desarrollo de sus prototipos, los estudiantes utilizan diversas aplicaciones de IA para optimizar sus procesos de diseño, análisis de datos y presentación de resultados. Por ejemplo, hemos utilizado Claude AI y ChatGPT para ayudarles a indagar y conocer métodos de procesamiento de grandes cantidades de datos, lo que permite a los estudiantes realizar inferencias más precisas y optimizar sus sistemas en tiempo real, también a presentar sus resultados con ayuda de Gamma AI y Tome AI; durante este semestre 2024-II he proporcionado a Flux AI que permite armar y probar circuitos con ayuda de una IA.

También ha sido clave para mejorar la eficiencia en la elaboración de los informes. Con el uso de procesadores de lenguaje natural, los estudiantes pueden generar reportes técnicos bien estructurados de manera más rápida, permitiendo que dediquen más tiempo al análisis crítico de sus resultados en lugar del simple formato de los documentos. En mi experiencia, esto ha ayudado a los estudiantes a centrarse más en la interpretación de los datos y en la comprensión profunda de los resultados que obtienen de sus experimentos.

He incentivado a los estudiantes a investigar y experimentar con plataformas de IA para mejorar sus exposiciones tipo pitch empresarial. Estas plataformas permiten generar presentaciones más dinámicas y personalizadas, lo que fortalece sus capacidades de comunicación y persuasión ante un jurado o comité de evaluación, algo esencial en el ámbito empresarial.

En definitiva, la IA ha jugado un gran papel no solo en la realización de los proyectos, sino también en la optimización del tiempo de los estudiantes, lo que les permite balancear sus compromisos académicos con los requerimientos del proyecto. Además, el uso de estas herramientas fomenta en los estudiantes una mentalidad de innovación y adaptación a las tecnologías emergentes, habilidades esenciales para el mundo laboral del siglo XXI.

Referencias

Smith, J., & Jones, M. (2021). Interdisciplinary Collaboration in the 21st Century Classroom. Educational Research and Innovation, 12(3), 45-60.

Quigley, C., Herro, D., & Jamil, F. (2017). Developing a Conceptual Model of STEAM Teaching Practices. School Science and Mathematics, 117, 1-12. https://doi.org/10.1111/SSM.12201.

Baidal-Bustamante, E., Mora, C., & Alvarez‐Alvarado, M. (2023). STEAM Project-Based Learning Approach to Enhance Teaching-Learning Process in the Topic of Pascal’s Principle. IEEE Transactions on Education, 66, 632-641. https://doi.org/10.1109/TE.2023.3283850.