Fortalecimiento de la educación STEM en el Liceo Femenino de Cundinamarca Mercedes Nariño: innovación a través del pensamiento computacional y la física aplicada

dc.contributor.advisorArcos Martínez , Fabio Omar
dc.contributor.authorSierra Díaz, Natalia Valentina
dc.date.accessioned2025-06-03T20:51:18Z
dc.date.available2025-06-03T20:51:18Z
dc.date.created2025-05-14
dc.descriptionEste trabajo de grado recoge las experiencias, aprendizajes y resultados obtenidos durante la pasantía realizada en el Liceo Femenino de Cundinamarca Mercedes Nariño, institución que hace parte del programa “Bogotá Territorio STEM”. El objetivo principal fue analizar y fortalecer la implementación del enfoque STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas) en el área de la física, mediante el diseño y la ejecución de actividades centradas en física térmica y cinemática. Estas actividades fueron pensadas desde el aprendizaje activo, la interdisciplinariedad y el desarrollo el pensamiento computacional, buscando promover así una enseñanza innovadora, contextualizada y transformadora. La investigación se desarrolló bajo un enfoque cualitativo, basado en la observación participativa, el análisis de evidencias pedagógicas recolectadas durante las clases (diarios de campo, materiales didácticos, trabajos de las estudiantes) y una entrevista estructurada realizada al docente titular Alexis Orjuela Cortés, con quien se trabajó colaborativamente. Está metodología permitió comprender en profundidad cómo se vivencia el enfoque STEM en la institución, identificando fortalezas, desafíos y oportunidades de mejora. Durante la pasantía se llevaron a cabo diversas actividades pedagógicas que permitieron aplicar el enfoque STEM en el aula. Entre las más destacadas se encuentran el desarrollo de proyectos para la Semana de la Ciencia, como un invernadero automatizado utilizando sensores y programación con el microcontrolador micro:bit, la implementación de actividades prácticas tipo POE (predicción, Observación y Explicación), participación en las Olimpiadas STEM y el diseño de 10 actividades didácticas por grado (octavo y noveno), adaptadas al currículo institucional y alineadas con los principios del enfoque. En total, se logró impactar más de 200 estudiantes, fomentando en ellas interés por la ciencia y fortalecimiento de competencias clave para el siglo XXI. Los resultados obtenidos muestran que el papel del docente dentro del enfoque STEM cambia de forma significativa. Ya que no se trata de un simple transmisor de conocimientos, sino de un facilitador de aprendizaje, un diseñador de experiencias educativas e investigador de su propia práctica. Esa transformación docente es coherente con lo propuesto por Wing (2006) respecto a la incorporación del pensamiento computacional como habilidad transversal. Además, se identificó que el enfoque STEM favorece la equidad de género en el acceso a carreras en estas áreas del conocimiento, una prioridad planteada por organismos internacionales cómo él PNUD (2023). Al tratarse de una institución femenina se evidenció como las actividades STEM permiten motivar las estudiantes y explorar áreas tradicionalmente masculinas. En conclusión este trabajo de grado representó una experiencia de innovación educativa que articula teoría y práctica en un contexto real a través del enfoque STEM en logró integrar conocimientos científicos y el uso de la programación, fortaleciendo el pensamiento crítico la resolución de problemas así como la autonomía de las estudiantes, esta experiencia no solo demuestra que el enfoque STEM enriquece el aprendizaje sino que también responde de manera pertinente a los desafíos actuales de la educación preparando a las y los estudiantes para un mundo cada vez más complejo, dinámico y tecnológico.
dc.description.abstractThis undergraduate thesis compiles the experiences, learnings, and results obtained during the internship carried out at the Liceo Femenino de Cundinamarca Mercedes Nariño, an institution that is part of the "Bogotá Territorio STEM" program. The main objective was to analyze and strengthen the implementation of the STEM approach (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) in the field of physics through the design and execution of activities focused on thermal physics and kinematics. These activities were designed from the perspective of active learning, interdisciplinarity, and the development of computational thinking, aiming to promote innovative, contextualized, and transformative teaching. The research was conducted using a qualitative approach, based on participant observation, the analysis of pedagogical evidence collected during the classes (field journals, didactic materials, students’ work), and a structured interview conducted with the lead teacher Alexis Orjuela Cortés, with whom the internship was closely coordinated. This methodology made it possible to deeply understand how the STEM approach is experienced within the institution, identifying strengths, challenges, and opportunities for improvement. During the internship, a variety of pedagogical activities were carried out to apply the STEM approach in the classroom. Among the most notable were the development of projects for the Science Week, such as an automated greenhouse using sensors and programming with the micro:bit microcontroller; the implementation of POE-type activities (Prediction, Observation, and Explanation); participation in the STEM Olympiads; and the design of ten didactic activities per grade (eighth and ninth), adapted to the institutional curriculum and aligned with the principles of the STEM framework. In total, the initiative impacted over 200 students, fostering their interest in science and strengthening key 21st-century skills. The results obtained show that the role of the teacher within the STEM approach changes significantly. The teacher is no longer seen as a mere transmitter of knowledge but rather as a facilitator of learning, a designer of educational experiences, and a researcher of their own practice. This professional transformation aligns with what Wing (2006) proposes regarding the incorporation of computational thinking as a transversal skill. Furthermore, it was identified that the STEM approach promotes gender equity in access to careers in these areas of knowledge, a priority highlighted by international organizations such as the UNDP (2023). Given that the institution is female-only, it became evident how STEM activities can motivate students to explore fields traditionally dominated by men, thus contributing to reducing gender gaps in science and technology. In conclusion, this undergraduate thesis represents an educational innovation experience that bridges theory and practice in a real-world context. Through the STEM approach, it was possible to integrate scientific knowledge with programming and digital tools, strengthening critical thinking, problem-solving, and student autonomy. This experience not only demonstrates how the STEM framework enriches learning but also shows its relevance in addressing the current challenges of education, preparing students for an increasingly complex, dynamic, and technology-driven world.
dc.format.mimetypepdf
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11349/95883
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Distrital Francisco José de Caldas
dc.relation.referencesArcos, F. (2021). Aprender indagando: base para una transformación del modelo de enseñanza en la formación de profesores. Universidad Distrital Francisco José de Caldas.
dc.relation.referencesBybee, R. W. (2013). The case for STEM education: Challenges and opportunities. National Science Teachers Association Press. https://static.nsta.org/pdfs/samples/PB337Xweb.pdf
dc.relation.referencesGutiérrez Ávila, L. (2019, abril 3). La educación: un grave problema de la ruralidad colombiana. ANeIA. https://aneia.uniandes.edu.co/la-educacion-un-grave-problema-de-la-ruralidad-colombiana/
dc.relation.referencesMinisterio de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (MinTIC). (2025). ¿Qué es Colombia Programa?. https://mintic.gov.co/colombiaprograma/847/w3-propertyvalue-916000.html
dc.relation.referencesMovimiento STEM. (2022). Informe Anual 2021. https://www.movimientostem.org/wp-content/uploads/2022/06/Informe-Anual-2021_Movimiento-STEM.pdf
dc.relation.referencesSecretaría de Educación del Distrito de Bogotá. (2025). Portal de Educación de Bogotá. https://www.educacionbogota.edu.co
dc.relation.referencesPrograma de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD). (2023). Sesgos codificados: La subrepresentación de las mujeres en STEM en América Latina y el Caribe. https://www.undp.org/es/latin-america/blog/sesgos-codificados-la-subrepresentacion-de-las-mujeres-en-stem-en-america-latina-y-el-caribe
dc.relation.referencesSTEM Education Coalition. (2010). STEM Education: A Primer. https://www.stemedcoalition.org
dc.relation.referencesUNESCO. (s.f.). Educación digital. https://www.unesco.org/es/digital-education
dc.relation.referencesUNIMINUTO. (2023, abril 11). Las Olimpiadas STEM expanden su alcance en Latinoamérica. https://www.uniminuto.edu/noticias/las-olimpiadas-stem-expanden-su-alcance-en-latinoamerica
dc.relation.referencesWikipedia. (2025). Aprendizaje basado en proyectos. https://es.wikipedia.org/wiki/Aprendizaje_basado_en_proyectos
dc.relation.referencesWing, J. M. (2006). Computational thinking. Communications of the ACM, Vol. 49(N.3), 33–35.
dc.rights.accesoAbierto (Texto Completo)
dc.rights.accessrightsOpenAccess
dc.subjectEnfoque STEM
dc.subjectPensamiento computacional
dc.subjectAprendizaje activo
dc.subjectHerramientas digitales
dc.subjectInnovación
dc.subject.keywordSTEM approach
dc.subject.keywordComputational thinking
dc.subject.keywordActive learning
dc.subject.keywordDigital tools
dc.subject.keywordInnovation
dc.subject.lembLicenciatura en Física -- Tesis y disertaciones académicas
dc.subject.lembInformática -- Enseñanza
dc.subject.lembFísica -- Enseñanza
dc.subject.lembMujeres -- Educación
dc.subject.lembInnovaciones educativas
dc.titleFortalecimiento de la educación STEM en el Liceo Femenino de Cundinamarca Mercedes Nariño: innovación a través del pensamiento computacional y la física aplicada
dc.title.titleenglishStrengthening STEM education at Liceo Femenino de Cundinamarca Mercedes Nariño: Innovation through Computational Thinking and Applied Physics
dc.typebachelorThesis
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.degreePasantía
dc.type.driverinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis

Archivos

Bloque original

Mostrando 1 - 3 de 3
Cargando...
Miniatura
Nombre:
SierraDiazNataliaValentina2025.pdf
Tamaño:
2.59 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
No hay miniatura disponible
Nombre:
Anexos.zip
Tamaño:
1.79 MB
Formato:
No hay miniatura disponible
Nombre:
Licencia de uso y publicacion.pdf
Tamaño:
265.53 KB
Formato:
Adobe Portable Document Format

Bloque de licencias

Mostrando 1 - 1 de 1
No hay miniatura disponible
Nombre:
license.txt
Tamaño:
7 KB
Formato:
Item-specific license agreed upon to submission
Descripción: