IMPACTO DE LOS PROYECTOS STEM
EN EL APRENDIZAJE DE LA QUÍMICA:
UN ESTUDIO CUASIEXPERIMENTAL
EN SECUNDARIA DOMINICANA
IMPACT OF STEM PROJECTS ON CHEMISTRY
LEARNING: A QUASI-EXPERIMENTAL STUDY IN
DOMINICAN SECONDARY EDUCATION
Joel Antonio Marte Peralta
Investigador Independiente, República Dominicana
pág. 9379
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i6.22045
Impacto de los Proyectos STEM en el Aprendizaje de la Química:
Un Estudio Cuasiexperimental en Secundaria Dominicana
Joel Antonio Marte Peralta1
joelmarte829@gmail.com
https://orcid.org/0009-0000-8567-0828
Investigador Independiente
Moca, República Dominicana
RESUMEN
La enseñanza tradicional de la Química en la educación Secundaria dominicana presenta dificultades
en la promoción del aprendizaje significativo. Este estudio tiene como objetivo analizar el impacto de
la implementación de proyectos STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas) en el
Politécnico Andrés Francisco López Cruz de Moca, República Dominicana, durante el periodo 2023-
2024. La investigación empleó un diseño cuasiexperimental con 146 estudiantes de quinto de
Secundaria, organizados en dos grupos: control (n=75, metodología tradicional) y experimental (n=71,
proyectos STEM). Mediante evaluaciones cuantitativas pre y post intervención, se identificaron
diferencias estadísticamente significativas en el rendimiento académico (prueba t de Student, p < .001),
registrándose un incremento en el promedio del grupo experimental de 67 a 85 puntos. Los hallazgos
confirman que la metodología STEM, como estrategia interdisciplinar, potencia el aprendizaje de la
Química.
Palabras clave: aprendizaje, ciencias, educación secundaria, Química, Rendimiento académico
1 Autor principal
Correspondencia: joelmarte829@gmail.com
DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i6.22045
Impacto de los Proyectos STEM en el Aprendizaje de la Química:
Un Estudio Cuasiexperimental en Secundaria Dominicana
Joel Antonio Marte Peralta1
joelmarte829@gmail.com
https://orcid.org/0009-0000-8567-0828
Investigador Independiente
Moca, República Dominicana
RESUMEN
La enseñanza tradicional de la Química en la educación Secundaria dominicana presenta dificultades
en la promoción del aprendizaje significativo. Este estudio tiene como objetivo analizar el impacto de
la implementación de proyectos STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas) en el
Politécnico Andrés Francisco López Cruz de Moca, República Dominicana, durante el periodo 2023-
2024. La investigación empleó un diseño cuasiexperimental con 146 estudiantes de quinto de
Secundaria, organizados en dos grupos: control (n=75, metodología tradicional) y experimental (n=71,
proyectos STEM). Mediante evaluaciones cuantitativas pre y post intervención, se identificaron
diferencias estadísticamente significativas en el rendimiento académico (prueba t de Student, p < .001),
registrándose un incremento en el promedio del grupo experimental de 67 a 85 puntos. Los hallazgos
confirman que la metodología STEM, como estrategia interdisciplinar, potencia el aprendizaje de la
Química.
Palabras clave: aprendizaje, ciencias, educación secundaria, Química, Rendimiento académico
1 Autor principal
Correspondencia: joelmarte829@gmail.com
pág. 9380
Impact of STEM Projects on Chemistry Learning: A Quasi-Experimental
Study in Dominican Secondary Education
ABSTRACT
The traditional teaching of Chemistry in Dominican secondary education presents difficulties in
promoting meaningful learning. This study aims to analyze the impact of implementing STEM
(Science, Technology, Engineering, and Mathematics) projects at the Andrés Francisco López Cruz
Polytechnic in Moca, Dominican Republic, during the 2023-2024 period. The research employed a
quasi-experimental design with 146 fifth-year Secondary students, organized into two groups: control
(n=75, traditional methodology) and experimental (n=71, STEM projects). Through quantitative pre
and post-intervention assessments, statistically significant differences in academic performance were
identified (Student's t-test, p < .001), with an increase in the experimental group's average from 67 to
85 points. The findings confirm that STEM methodology, as an interdisciplinary strategy, enhances
Chemistry learning.
Keywords: academic performance, chemistry, learning, sciences, secondary education
Artículo recibido 10 diciembre 2025
Aceptado para publicación: 10 enero 2026
Impact of STEM Projects on Chemistry Learning: A Quasi-Experimental
Study in Dominican Secondary Education
ABSTRACT
The traditional teaching of Chemistry in Dominican secondary education presents difficulties in
promoting meaningful learning. This study aims to analyze the impact of implementing STEM
(Science, Technology, Engineering, and Mathematics) projects at the Andrés Francisco López Cruz
Polytechnic in Moca, Dominican Republic, during the 2023-2024 period. The research employed a
quasi-experimental design with 146 fifth-year Secondary students, organized into two groups: control
(n=75, traditional methodology) and experimental (n=71, STEM projects). Through quantitative pre
and post-intervention assessments, statistically significant differences in academic performance were
identified (Student's t-test, p < .001), with an increase in the experimental group's average from 67 to
85 points. The findings confirm that STEM methodology, as an interdisciplinary strategy, enhances
Chemistry learning.
Keywords: academic performance, chemistry, learning, sciences, secondary education
Artículo recibido 10 diciembre 2025
Aceptado para publicación: 10 enero 2026
pág. 9381
INTRODUCCIÓN
La enseñanza de la Química en el siglo XXI se enfrenta a un contexto de grandes cambios acelerados
en los ámbitos social y científico, que plantea la necesidad actual de integrar los avances científicos y
tecnológicos en la educación (Castro-Campos, 2023). En este sentido, las estrategias basadas en
proyectos STEM (acrónimo en inglés de Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas) han surgido
como una forma innovadora de promover el aprendizaje significativo en el área de la Ciencia y el
desarrollo de competencias fundamentales.
En el panorama educativo dominicano, la enseñanza de Química en Secundaria ha transitado de un
modelo tradicional centrado en la transmisión conceptual a un enfoque emergente que prioriza la
contextualización y aplicación práctica de saberes científicos, evidenciando un cambio de paradigma
impulsado por instituciones públicas y privadas; sin embargo, persiste un déficit investigativo
significativo respecto a la evaluación sistemática de estas estrategias innovadoras, particularmente en
instituciones escolares públicas que afrontan desafíos estructurales crecientes.
Los estudiantes de educación Secundaria en la República Dominicana evidencian desafíos
significativos en el aprendizaje científico, situándose por debajo del rendimiento de otras naciones
latinoamericanas. Los informes nacionales de la evaluación PISA 2018, elaborados por el Instituto
Dominicano de Evaluación e Investigación de la Calidad Educativa (IDEICE, 2019), revelan un
estancamiento en el desempeño académico, confirmando la tendencia observada desde 2015. En este
contexto, los estudiantes dominicanos han persistido en la última posición entre los países de la región
en el dominio científico.
Esta investigación tiene como objetivo analizar la efectividad de la estrategia de enseñanza basada en
proyectos STEM en el aprendizaje de la Química en estudiantes de quinto de Secundaria. Para alcanzar
este objetivo, se implementa un diseño cuasiexperimental con enfoque cuantitativo, comparando un
grupo experimental que recibe instrucción basada en proyectos STEM con un grupo control que sigue
el método tradicional. La recolección de datos se realiza mediante pruebas estandarizadas pre y post
intervención.
INTRODUCCIÓN
La enseñanza de la Química en el siglo XXI se enfrenta a un contexto de grandes cambios acelerados
en los ámbitos social y científico, que plantea la necesidad actual de integrar los avances científicos y
tecnológicos en la educación (Castro-Campos, 2023). En este sentido, las estrategias basadas en
proyectos STEM (acrónimo en inglés de Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas) han surgido
como una forma innovadora de promover el aprendizaje significativo en el área de la Ciencia y el
desarrollo de competencias fundamentales.
En el panorama educativo dominicano, la enseñanza de Química en Secundaria ha transitado de un
modelo tradicional centrado en la transmisión conceptual a un enfoque emergente que prioriza la
contextualización y aplicación práctica de saberes científicos, evidenciando un cambio de paradigma
impulsado por instituciones públicas y privadas; sin embargo, persiste un déficit investigativo
significativo respecto a la evaluación sistemática de estas estrategias innovadoras, particularmente en
instituciones escolares públicas que afrontan desafíos estructurales crecientes.
Los estudiantes de educación Secundaria en la República Dominicana evidencian desafíos
significativos en el aprendizaje científico, situándose por debajo del rendimiento de otras naciones
latinoamericanas. Los informes nacionales de la evaluación PISA 2018, elaborados por el Instituto
Dominicano de Evaluación e Investigación de la Calidad Educativa (IDEICE, 2019), revelan un
estancamiento en el desempeño académico, confirmando la tendencia observada desde 2015. En este
contexto, los estudiantes dominicanos han persistido en la última posición entre los países de la región
en el dominio científico.
Esta investigación tiene como objetivo analizar la efectividad de la estrategia de enseñanza basada en
proyectos STEM en el aprendizaje de la Química en estudiantes de quinto de Secundaria. Para alcanzar
este objetivo, se implementa un diseño cuasiexperimental con enfoque cuantitativo, comparando un
grupo experimental que recibe instrucción basada en proyectos STEM con un grupo control que sigue
el método tradicional. La recolección de datos se realiza mediante pruebas estandarizadas pre y post
intervención.
pág. 9382
Revisión de la literatura
STEM, acrónimo en inglés de Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas, representa un paradigma
educativo interdisciplinario que ha adquirido notabilidad en el período contemporáneo. Originado en
Estados Unidos durante la década de 1990 del siglo XX y consolidado en las políticas gubernamentales
y empresariales hacia 2010, este enfoque promueve el desarrollo de competencias esenciales como la
resolución de problemas, el pensamiento crítico y el trabajo colaborativo. Más que una simple
combinación de materias, STEM busca integrar estas disciplinas para crear experiencias de aprendizaje
significativas y relevantes para el mundo actual (Rodríguez et al., 2023).
Rodríguez y otros (2023) enfatizan la creciente relevancia de la educación STEM al señalar que “la
educación STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas) se ha vuelto más importante en
nuestra sociedad ya que estas habilidades son necesarias para muchas carreras en el siglo XXI. Por lo
tanto, es fundamental investigar enfoques interdisciplinarios” (p.3). Esta tendencia se confirma en las
proyecciones de la Organización Internacional del Trabajo (OIT), que indica que para 2050, tres de
cada cuatro empleos requerirán competencias STEM debido a la creciente automatización y
digitalización del entorno laboral (OIT, 2022). Este panorama refuerza la necesidad de que la educación
prepare a los estudiantes con las habilidades que demanda el mercado laboral actual y futuro.
Sin embargo, es trascendental examinar críticamente esta tendencia. Mientras que la educación STEM
ofrece ventajas significativas, existe el riesgo de que un enfoque excesivo en estas áreas pueda llevar a
una subestimación de las humanidades y las artes, fundamentales para el desarrollo integral del
individuo. Además, la implementación del enfoque STEM a menudo requiere recursos considerables,
lo que puede exacerbar las desigualdades educativas existentes si no se maneja adecuadamente. Por
ejemplo, escuelas en comunidades marginadas podrían carecer de la infraestructura y los recursos
necesarios para implementar proyectos STEM de manera efectiva, lo que ampliaría aún más las brechas
educativas (Párraga et al., 2024). Por lo tanto, es importante abogar por un enfoque equitativo que
integre las artes y las humanidades para un desarrollo pleno.
La educación STEM va más allá de la mera capacitación para carreras técnicas; constituye un elemento
esencial para toda la ciudadanía en un mundo donde estos campos abordan desafíos sociales y
ambientales apremiantes.
Revisión de la literatura
STEM, acrónimo en inglés de Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas, representa un paradigma
educativo interdisciplinario que ha adquirido notabilidad en el período contemporáneo. Originado en
Estados Unidos durante la década de 1990 del siglo XX y consolidado en las políticas gubernamentales
y empresariales hacia 2010, este enfoque promueve el desarrollo de competencias esenciales como la
resolución de problemas, el pensamiento crítico y el trabajo colaborativo. Más que una simple
combinación de materias, STEM busca integrar estas disciplinas para crear experiencias de aprendizaje
significativas y relevantes para el mundo actual (Rodríguez et al., 2023).
Rodríguez y otros (2023) enfatizan la creciente relevancia de la educación STEM al señalar que “la
educación STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas) se ha vuelto más importante en
nuestra sociedad ya que estas habilidades son necesarias para muchas carreras en el siglo XXI. Por lo
tanto, es fundamental investigar enfoques interdisciplinarios” (p.3). Esta tendencia se confirma en las
proyecciones de la Organización Internacional del Trabajo (OIT), que indica que para 2050, tres de
cada cuatro empleos requerirán competencias STEM debido a la creciente automatización y
digitalización del entorno laboral (OIT, 2022). Este panorama refuerza la necesidad de que la educación
prepare a los estudiantes con las habilidades que demanda el mercado laboral actual y futuro.
Sin embargo, es trascendental examinar críticamente esta tendencia. Mientras que la educación STEM
ofrece ventajas significativas, existe el riesgo de que un enfoque excesivo en estas áreas pueda llevar a
una subestimación de las humanidades y las artes, fundamentales para el desarrollo integral del
individuo. Además, la implementación del enfoque STEM a menudo requiere recursos considerables,
lo que puede exacerbar las desigualdades educativas existentes si no se maneja adecuadamente. Por
ejemplo, escuelas en comunidades marginadas podrían carecer de la infraestructura y los recursos
necesarios para implementar proyectos STEM de manera efectiva, lo que ampliaría aún más las brechas
educativas (Párraga et al., 2024). Por lo tanto, es importante abogar por un enfoque equitativo que
integre las artes y las humanidades para un desarrollo pleno.
La educación STEM va más allá de la mera capacitación para carreras técnicas; constituye un elemento
esencial para toda la ciudadanía en un mundo donde estos campos abordan desafíos sociales y
ambientales apremiantes.
pág. 9383
Como señalan Miranda y Lee (2022), "el desarrollo de este enfoque favorecerá la preparación de los
estudiantes del país para enfrentar los retos que supone este nuevo siglo y fortalecer los procesos de
creación e innovación tecnológica y científica que se requieren" (p. 5). Esto se evidencia, por ejemplo,
en la necesidad de desarrollar soluciones sostenibles para el cambio climático, donde el conocimiento
científico, la Ingeniería y la Tecnología se entrelazan de manera inseparable. En este contexto, el
aprendizaje significativo emerge como un elemento fundamental de la educación STEM,
particularmente en disciplinas como la Química. Esta modalidad de aprendizaje conlleva la adquisición
de conocimientos y competencias mediante experiencias memorables que pueden transformar
sustancialmente la trayectoria educativa del estudiante (Potosí et al., 2023).
El aprendizaje significativo, a diferencia del memorístico, implica la construcción sustancial del
conocimiento mediante la vinculación de nueva información con conceptos preexistentes. Esta
aproximación resulta particularmente relevante en el aprendizaje de la Química, donde la comprensión
de conceptos abstractos y relaciones complejas es fundamental. La teoría del aprendizaje significativo
de Ausubel, desarrollada entre las décadas de 1960 y 1980, propone que los estudiantes adquieren
nuevos conocimientos al asociarlos de manera intencional y sólida con sus ideas previas (Gutiérrez,
2023). Esta perspectiva es especialmente valiosa en el contexto STEM, donde la interconexión de
disciplinas requiere una comprensión profunda y duradera de los conceptos. Por ejemplo, en un
proyecto sobre la producción de jabón ecológico, un estudiante aplicaría sus conocimientos previos
sobre ácidos y bases para entender la reacción de saponificación, vinculándolo con sus experiencias
cotidianas.
En el campo específico de la Química, el aprendizaje significativo facilita la construcción de modelos
mentales complejos de los sistemas químicos. Los educandos deben ir más allá de la memorización,
asimilando significativamente los conceptos y sus conexiones para dominar la disciplina. Este proceso
se potencia mediante metodologías activas que, según López-Altamirano y otros (2022) priorizan al
alumno y el desarrollo de competencias específicas. Quienes participan activamente en el aprendizaje
tienen mayor probabilidad de retener y transferir conocimientos, aplicándolos flexiblemente en nuevos
contextos, construyendo así activamente el conocimiento en lugar de recibirlo pasivamente.
Como señalan Miranda y Lee (2022), "el desarrollo de este enfoque favorecerá la preparación de los
estudiantes del país para enfrentar los retos que supone este nuevo siglo y fortalecer los procesos de
creación e innovación tecnológica y científica que se requieren" (p. 5). Esto se evidencia, por ejemplo,
en la necesidad de desarrollar soluciones sostenibles para el cambio climático, donde el conocimiento
científico, la Ingeniería y la Tecnología se entrelazan de manera inseparable. En este contexto, el
aprendizaje significativo emerge como un elemento fundamental de la educación STEM,
particularmente en disciplinas como la Química. Esta modalidad de aprendizaje conlleva la adquisición
de conocimientos y competencias mediante experiencias memorables que pueden transformar
sustancialmente la trayectoria educativa del estudiante (Potosí et al., 2023).
El aprendizaje significativo, a diferencia del memorístico, implica la construcción sustancial del
conocimiento mediante la vinculación de nueva información con conceptos preexistentes. Esta
aproximación resulta particularmente relevante en el aprendizaje de la Química, donde la comprensión
de conceptos abstractos y relaciones complejas es fundamental. La teoría del aprendizaje significativo
de Ausubel, desarrollada entre las décadas de 1960 y 1980, propone que los estudiantes adquieren
nuevos conocimientos al asociarlos de manera intencional y sólida con sus ideas previas (Gutiérrez,
2023). Esta perspectiva es especialmente valiosa en el contexto STEM, donde la interconexión de
disciplinas requiere una comprensión profunda y duradera de los conceptos. Por ejemplo, en un
proyecto sobre la producción de jabón ecológico, un estudiante aplicaría sus conocimientos previos
sobre ácidos y bases para entender la reacción de saponificación, vinculándolo con sus experiencias
cotidianas.
En el campo específico de la Química, el aprendizaje significativo facilita la construcción de modelos
mentales complejos de los sistemas químicos. Los educandos deben ir más allá de la memorización,
asimilando significativamente los conceptos y sus conexiones para dominar la disciplina. Este proceso
se potencia mediante metodologías activas que, según López-Altamirano y otros (2022) priorizan al
alumno y el desarrollo de competencias específicas. Quienes participan activamente en el aprendizaje
tienen mayor probabilidad de retener y transferir conocimientos, aplicándolos flexiblemente en nuevos
contextos, construyendo así activamente el conocimiento en lugar de recibirlo pasivamente.
pág. 9384
Un ejemplo de esto podría ser un proyecto donde los estudiantes investiguen diferentes métodos de
extracción de aceites esenciales, aplicando sus conocimientos de Química orgánica a un problema
práctico.
Carranza y otros (2023), conceptualizan el aprendizaje como un proceso complejo que transforma tanto
la información como las experiencias en diversos resultados educativos. Los autores enfatizan que el
aprendizaje trasciende la mera adquisición de conocimientos teóricos, abarcando también el desarrollo
de habilidades prácticas, comportamientos y actitudes. Corroborando esta perspectiva holística del
aprendizaje en el ámbito específico de la educación STEM, Párraga y otros (2024), en un estudio
realizado en Ecuador, demostraron un incremento en el rendimiento en Ciencias y Matemáticas en
estudiantes del nivel Primario (edad promedio de 12.8 años) tras la implementación de estrategias
pedagógicas STEM. Específicamente, los resultados mostraron que el desempeño académico aumentó
en promedio de 67.2 a 78.9 puntos, lo que representa un incremento del 17.4%. Este hallazgo empírico
subraya el impacto positivo tangible de la educación STEM en el aprendizaje estudiantil.
La implementación de la metodología STEM en Ecuador ha mostrado resultados favorables,
particularmente en el aprendizaje de Matemáticas. Arias-De La Cruz y Vergara-Ibarra (2024) destacan
dos iniciativas fundamentales: la Coalición STEM Ecuador, una colaboración entre el Ministerio de
Educación y universidades, y el proyecto de la Universidad San Francisco de Quito que vincula la
educación STEM con la sostenibilidad. Estas iniciativas ofrecen ejemplos concretos de cómo las
colaboraciones interinstitucionales pueden fomentar la educación STEM de forma efectiva. Este
enfoque educativo ha fortalecido la comprensión de conceptos matemáticos en estudiantes de
Secundaria, incrementando su participación y desarrollando habilidades esenciales para su formación
académica.
En Colombia, la integración del enfoque STEM está transformando la educación mediante el desarrollo
de habilidades del siglo XXI. El Ministerio de Educación Nacional ha adoptado el modelo STEM+, que
incorpora tanto competencias técnicas como habilidades interpersonales esenciales: colaboración,
comunicación efectiva y adaptabilidad. Minciencias refuerza estas iniciativas financiando proyectos de
investigación STEM en sus convocatorias, preparando así a los estudiantes para un mercado laboral
dinámico (Hernández-Álvarez y otros 2024).
Un ejemplo de esto podría ser un proyecto donde los estudiantes investiguen diferentes métodos de
extracción de aceites esenciales, aplicando sus conocimientos de Química orgánica a un problema
práctico.
Carranza y otros (2023), conceptualizan el aprendizaje como un proceso complejo que transforma tanto
la información como las experiencias en diversos resultados educativos. Los autores enfatizan que el
aprendizaje trasciende la mera adquisición de conocimientos teóricos, abarcando también el desarrollo
de habilidades prácticas, comportamientos y actitudes. Corroborando esta perspectiva holística del
aprendizaje en el ámbito específico de la educación STEM, Párraga y otros (2024), en un estudio
realizado en Ecuador, demostraron un incremento en el rendimiento en Ciencias y Matemáticas en
estudiantes del nivel Primario (edad promedio de 12.8 años) tras la implementación de estrategias
pedagógicas STEM. Específicamente, los resultados mostraron que el desempeño académico aumentó
en promedio de 67.2 a 78.9 puntos, lo que representa un incremento del 17.4%. Este hallazgo empírico
subraya el impacto positivo tangible de la educación STEM en el aprendizaje estudiantil.
La implementación de la metodología STEM en Ecuador ha mostrado resultados favorables,
particularmente en el aprendizaje de Matemáticas. Arias-De La Cruz y Vergara-Ibarra (2024) destacan
dos iniciativas fundamentales: la Coalición STEM Ecuador, una colaboración entre el Ministerio de
Educación y universidades, y el proyecto de la Universidad San Francisco de Quito que vincula la
educación STEM con la sostenibilidad. Estas iniciativas ofrecen ejemplos concretos de cómo las
colaboraciones interinstitucionales pueden fomentar la educación STEM de forma efectiva. Este
enfoque educativo ha fortalecido la comprensión de conceptos matemáticos en estudiantes de
Secundaria, incrementando su participación y desarrollando habilidades esenciales para su formación
académica.
En Colombia, la integración del enfoque STEM está transformando la educación mediante el desarrollo
de habilidades del siglo XXI. El Ministerio de Educación Nacional ha adoptado el modelo STEM+, que
incorpora tanto competencias técnicas como habilidades interpersonales esenciales: colaboración,
comunicación efectiva y adaptabilidad. Minciencias refuerza estas iniciativas financiando proyectos de
investigación STEM en sus convocatorias, preparando así a los estudiantes para un mercado laboral
dinámico (Hernández-Álvarez y otros 2024).
pág. 9385
Esta expansión refleja el reconocimiento global de la necesidad de un enfoque educativo que combine
el rigor académico con habilidades esenciales para la vida. La educación STEM ha cobrado relevancia
en los currículos escolares globales, siendo la Química un componente fundamental. Como señalan
Herrera y otros (2022), "la interdisciplinariedad permite a los estudiantes abordar los contenidos
científicos desde una concepción más amplia, dándole un sentido mucho más completo al relacionarlos
con otras áreas del conocimiento" (p. 70).
Isaza (2023) destaca el enfoque STEM como catalizador de creatividad, motivación y trabajo
colaborativo. En Química, esta aproximación se materializa en proyectos interdisciplinarios que
integran procesos de síntesis con aplicaciones en Ingeniería o Biotecnología. La metodología STEM
representa una estrategia activa que transforma el aprendizaje, convirtiendo a los estudiantes en
protagonistas mediante la construcción colaborativa, experimentación y resolución de problemas. Por
ejemplo, un proyecto de síntesis de polímeros biodegradables podría involucrar la Química orgánica, la
ingeniería de materiales y la evaluación ambiental, fomentando un aprendizaje más completo y
conectado.
Para ilustrar esta integración disciplinar, consideremos un proyecto STEM en Química: la
saponificación de aceite usado para producir jabón ecológico. Este proyecto integra Ciencia (reacción
de saponificación), Tecnología (uso de simuladores virtuales ChemCollective y ChemLab para predecir
rendimientos), Ingeniería (diseño y optimización del proceso de producción sostenible) y Matemáticas
(cálculos estequiométricos y balance de masa). Los estudiantes desarrollan simultáneamente conceptos
químicos, competencias tecnológicas y habilidades de resolución de problemas al transformar un
residuo en un producto sostenible. Este tipo de experiencia no solo refuerza los conceptos teóricos, sino
que también desarrolla habilidades de pensamiento crítico y responsabilidad social.
La implementación de este enfoque requiere que los educadores dominen no solo la Química, sino su
integración con otras disciplinas STEM. Valenzuela y otros. (2022) demuestran, con un nivel de
confianza del 95%, que el enfoque interdisciplinario mejora significativamente el aprendizaje y la
motivación hacia las Ciencias. Sin embargo, América Latina enfrenta limitaciones significativas en la
implementación STEM. Párraga y otros 2024, identifican desafíos estructurales como la insuficiente
capacitación docente y la rigidez curricular.
Esta expansión refleja el reconocimiento global de la necesidad de un enfoque educativo que combine
el rigor académico con habilidades esenciales para la vida. La educación STEM ha cobrado relevancia
en los currículos escolares globales, siendo la Química un componente fundamental. Como señalan
Herrera y otros (2022), "la interdisciplinariedad permite a los estudiantes abordar los contenidos
científicos desde una concepción más amplia, dándole un sentido mucho más completo al relacionarlos
con otras áreas del conocimiento" (p. 70).
Isaza (2023) destaca el enfoque STEM como catalizador de creatividad, motivación y trabajo
colaborativo. En Química, esta aproximación se materializa en proyectos interdisciplinarios que
integran procesos de síntesis con aplicaciones en Ingeniería o Biotecnología. La metodología STEM
representa una estrategia activa que transforma el aprendizaje, convirtiendo a los estudiantes en
protagonistas mediante la construcción colaborativa, experimentación y resolución de problemas. Por
ejemplo, un proyecto de síntesis de polímeros biodegradables podría involucrar la Química orgánica, la
ingeniería de materiales y la evaluación ambiental, fomentando un aprendizaje más completo y
conectado.
Para ilustrar esta integración disciplinar, consideremos un proyecto STEM en Química: la
saponificación de aceite usado para producir jabón ecológico. Este proyecto integra Ciencia (reacción
de saponificación), Tecnología (uso de simuladores virtuales ChemCollective y ChemLab para predecir
rendimientos), Ingeniería (diseño y optimización del proceso de producción sostenible) y Matemáticas
(cálculos estequiométricos y balance de masa). Los estudiantes desarrollan simultáneamente conceptos
químicos, competencias tecnológicas y habilidades de resolución de problemas al transformar un
residuo en un producto sostenible. Este tipo de experiencia no solo refuerza los conceptos teóricos, sino
que también desarrolla habilidades de pensamiento crítico y responsabilidad social.
La implementación de este enfoque requiere que los educadores dominen no solo la Química, sino su
integración con otras disciplinas STEM. Valenzuela y otros. (2022) demuestran, con un nivel de
confianza del 95%, que el enfoque interdisciplinario mejora significativamente el aprendizaje y la
motivación hacia las Ciencias. Sin embargo, América Latina enfrenta limitaciones significativas en la
implementación STEM. Párraga y otros 2024, identifican desafíos estructurales como la insuficiente
capacitación docente y la rigidez curricular.
pág. 9386
Este problema es especialmente grave en instituciones de comunidades desfavorecidas, donde la
escasez de recursos tecnológicos y materiales didácticos amplía las brechas educativas existentes,
limitando el acceso a una formación STEM integral. Por ejemplo, la falta de laboratorios bien equipados
y de acceso a software de simulación limita las posibilidades de una enseñanza STEM efectiva en estos
contextos.
La transformación de la enseñanza de la Química bajo este enfoque integrador requiere repensar
nuestros métodos de evaluación. Los exámenes tradicionales resultan insuficientes para valorar las
competencias que realmente importan: la capacidad de resolver problemas complejos, el trabajo
colaborativo y el pensamiento interdisciplinario. Cuando los estudiantes se enfrentan a desafíos reales
en el laboratorio o diseñan experimentos, necesitan combinar diversos conocimientos y habilidades que
difícilmente pueden medirse con pruebas convencionales. Por ello, emerge la necesidad de desarrollar
instrumentos evaluativos que no solo consideren el dominio teórico, sino que también valoren la
aplicación práctica del conocimiento y las habilidades de investigación científica. Esto podría incluir la
evaluación por portafolio, proyectos colaborativos y evaluaciones formativas que permitan conocer el
proceso de aprendizaje más que un resultado final.
En este contexto, Villalobos-López (2022) destaca la relevancia de implementar estrategias didácticas
innovadoras para la construcción del conocimiento científico. Sus investigaciones demuestran que las
metodologías activas resultan fundamentales para transformar el rol del estudiante, quien evoluciona
desde una recepción pasiva hacia el protagonismo en su aprendizaje. Este cambio metodológico implica
renovar las prácticas docentes tradicionales, incorporando elementos que fomenten la experimentación,
el análisis crítico y la resolución creativa de problemas. Entre las estrategias didácticas utilizadas en la
enseñanza de las Ciencias, se destacan principalmente:
Las prácticas experimentales de laboratorio constituyen una piedra angular en la enseñanza de la
Química. Martínez-Alonso (2022) afirma que “los intercambios de experiencias en los laboratorios
posibilitan un conocimiento asertivo dentro del contexto de la experimentación” (p. 511). Esta
metodología permite a los estudiantes aplicar conceptos teóricos en proyectos interdisciplinarios, como
la identificación de acidez en alimentos comunes del hogar utilizando indicadores naturales extraídos
de col morada o pétalos de flores locales.
Este problema es especialmente grave en instituciones de comunidades desfavorecidas, donde la
escasez de recursos tecnológicos y materiales didácticos amplía las brechas educativas existentes,
limitando el acceso a una formación STEM integral. Por ejemplo, la falta de laboratorios bien equipados
y de acceso a software de simulación limita las posibilidades de una enseñanza STEM efectiva en estos
contextos.
La transformación de la enseñanza de la Química bajo este enfoque integrador requiere repensar
nuestros métodos de evaluación. Los exámenes tradicionales resultan insuficientes para valorar las
competencias que realmente importan: la capacidad de resolver problemas complejos, el trabajo
colaborativo y el pensamiento interdisciplinario. Cuando los estudiantes se enfrentan a desafíos reales
en el laboratorio o diseñan experimentos, necesitan combinar diversos conocimientos y habilidades que
difícilmente pueden medirse con pruebas convencionales. Por ello, emerge la necesidad de desarrollar
instrumentos evaluativos que no solo consideren el dominio teórico, sino que también valoren la
aplicación práctica del conocimiento y las habilidades de investigación científica. Esto podría incluir la
evaluación por portafolio, proyectos colaborativos y evaluaciones formativas que permitan conocer el
proceso de aprendizaje más que un resultado final.
En este contexto, Villalobos-López (2022) destaca la relevancia de implementar estrategias didácticas
innovadoras para la construcción del conocimiento científico. Sus investigaciones demuestran que las
metodologías activas resultan fundamentales para transformar el rol del estudiante, quien evoluciona
desde una recepción pasiva hacia el protagonismo en su aprendizaje. Este cambio metodológico implica
renovar las prácticas docentes tradicionales, incorporando elementos que fomenten la experimentación,
el análisis crítico y la resolución creativa de problemas. Entre las estrategias didácticas utilizadas en la
enseñanza de las Ciencias, se destacan principalmente:
Las prácticas experimentales de laboratorio constituyen una piedra angular en la enseñanza de la
Química. Martínez-Alonso (2022) afirma que “los intercambios de experiencias en los laboratorios
posibilitan un conocimiento asertivo dentro del contexto de la experimentación” (p. 511). Esta
metodología permite a los estudiantes aplicar conceptos teóricos en proyectos interdisciplinarios, como
la identificación de acidez en alimentos comunes del hogar utilizando indicadores naturales extraídos
de col morada o pétalos de flores locales.
pág. 9387
Este proyecto integra conocimientos de Química (ácidos, bases y pH), Biología (pigmentos naturales
en plantas) y aplicaciones cotidianas (acidez en alimentos). Los estudiantes pueden experimentar con
productos de fácil acceso como vinagre, limón, bicarbonato de sodio y diversos alimentos de uso diario,
permitiéndoles comprender los conceptos de pH mientras desarrollan habilidades prácticas de
laboratorio con materiales seguros y económicos. La importancia de las actividades experimentales
radica en su capacidad para involucrar activamente a los estudiantes en el proceso de aprendizaje. Como
señala Idoyaga (2022), estas prácticas no solo consolidan los conocimientos teóricos, sino que también
desarrollan habilidades científicas fundamentales, incluyendo el diseño experimental, el análisis de
datos y la interpretación de resultados considerando la incertidumbre experimental.
El Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) representa otra metodología activa crucial. Gómez y Freire
(2022) destacan su efectividad al situar al estudiante como protagonista del proceso de aprendizaje. Esta
metodología encuentra aplicación práctica en la resolución de problemas reales, como el desarrollo de
sistemas de purificación de agua, donde los estudiantes integran conocimientos sobre técnicas de
adsorción, oxidación avanzada y filtración por membranas. Mejía-Mejía y Barreto-Serrano (2022)
refuerzan esta perspectiva al evidenciar cómo el ABP estimula la motivación estudiantil y fomenta el
pensamiento crítico mediante la participación en la resolución de problemas concretos. Por ejemplo, los
estudiantes podrían investigar la contaminación del agua en su comunidad y diseñar un sistema de
filtración con materiales locales, aplicando sus conocimientos de Química e Ingeniería.
El Aprendizaje Basado en Proyectos ha demostrado resultados significativos en el desarrollo del
pensamiento crítico y las habilidades colaborativas (Guerrero et al., 2024). Esta metodología se
materializa en proyectos como el desarrollo de materiales biodegradables a partir de residuos agrícolas,
integrando múltiples disciplinas. Acosta y Barrios (2023) enfatizan que esta contextualización permite
a los estudiantes establecer conexiones significativas entre los nuevos conocimientos y su estructura
cognitiva previa. Castro-Valle (2022) complementa esta visión al señalar que el ABP promueve el
desarrollo de competencias curriculares mientras incrementa la motivación y autoestima de los
estudiantes.
El Aprendizaje Basado en la Indagación (ABI) emerge como una metodología fundamental. Espinoza
(2023) sostiene que “la indagación científica como método pedagógico ha demostrado ser eficaz e
Este proyecto integra conocimientos de Química (ácidos, bases y pH), Biología (pigmentos naturales
en plantas) y aplicaciones cotidianas (acidez en alimentos). Los estudiantes pueden experimentar con
productos de fácil acceso como vinagre, limón, bicarbonato de sodio y diversos alimentos de uso diario,
permitiéndoles comprender los conceptos de pH mientras desarrollan habilidades prácticas de
laboratorio con materiales seguros y económicos. La importancia de las actividades experimentales
radica en su capacidad para involucrar activamente a los estudiantes en el proceso de aprendizaje. Como
señala Idoyaga (2022), estas prácticas no solo consolidan los conocimientos teóricos, sino que también
desarrollan habilidades científicas fundamentales, incluyendo el diseño experimental, el análisis de
datos y la interpretación de resultados considerando la incertidumbre experimental.
El Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) representa otra metodología activa crucial. Gómez y Freire
(2022) destacan su efectividad al situar al estudiante como protagonista del proceso de aprendizaje. Esta
metodología encuentra aplicación práctica en la resolución de problemas reales, como el desarrollo de
sistemas de purificación de agua, donde los estudiantes integran conocimientos sobre técnicas de
adsorción, oxidación avanzada y filtración por membranas. Mejía-Mejía y Barreto-Serrano (2022)
refuerzan esta perspectiva al evidenciar cómo el ABP estimula la motivación estudiantil y fomenta el
pensamiento crítico mediante la participación en la resolución de problemas concretos. Por ejemplo, los
estudiantes podrían investigar la contaminación del agua en su comunidad y diseñar un sistema de
filtración con materiales locales, aplicando sus conocimientos de Química e Ingeniería.
El Aprendizaje Basado en Proyectos ha demostrado resultados significativos en el desarrollo del
pensamiento crítico y las habilidades colaborativas (Guerrero et al., 2024). Esta metodología se
materializa en proyectos como el desarrollo de materiales biodegradables a partir de residuos agrícolas,
integrando múltiples disciplinas. Acosta y Barrios (2023) enfatizan que esta contextualización permite
a los estudiantes establecer conexiones significativas entre los nuevos conocimientos y su estructura
cognitiva previa. Castro-Valle (2022) complementa esta visión al señalar que el ABP promueve el
desarrollo de competencias curriculares mientras incrementa la motivación y autoestima de los
estudiantes.
El Aprendizaje Basado en la Indagación (ABI) emerge como una metodología fundamental. Espinoza
(2023) sostiene que “la indagación científica como método pedagógico ha demostrado ser eficaz e
pág. 9388
indispensable en el aprendizaje de las ciencias” (p. 14). Esta metodología se ejemplifica en
investigaciones sobre cinética química, donde los estudiantes diseñan experimentos para estudiar
factores que afectan la velocidad de reacción. Los estudiantes podrían diseñar un experimento para
evaluar el efecto de la temperatura en la velocidad de una reacción, fomentando un aprendizaje basado
en la propia experiencia.
La revolución digital ha transformado significativamente la enseñanza de la Química. Araujo y otros
(2023) conceptualizan los simuladores interactivos como instrumentos tecnológicos que reproducen
escenarios reales o hipotéticos, facilitando la adquisición de conocimientos a través de la experiencia
práctica. Un estudio realizado por Rosero-Mellizo y otros (2022), demostró la eficacia del simulador
PhET, registrando un incremento en el desempeño estudiantil del 51.2% al 66.1%. Los laboratorios
virtuales han emergido como herramientas complementarias valiosas. Ramírez y otros (2022) señalan
que estos “fomentan el desarrollo de habilidades blandas y disciplinares, permitiendo a los estudiantes
experimentar cuantas veces lo requieran” (p. 1). Esta afirmación se refuerza con los hallazgos de Jumbo-
Jumbo y Caiza (2023), quienes encontraron una correlación significativa de .759 entre las herramientas
digitales y el aprendizaje de Química inorgánica. Chávez (2022) reporta que el 90% de los estudiantes
percibió una mejora en su interés y comprensión mediante el uso de laboratorios virtuales. Sin embargo,
es importante reconocer las limitaciones de la tecnología en la enseñanza de la química. Si bien los
simuladores pueden ser muy útiles, nunca podrán replicar a la perfección la complejidad de una
experiencia práctica en un laboratorio real.
No obstante, es crucial reconocer las limitaciones de estas herramientas digitales. Si bien permiten
realizar experimentos peligrosos o costosos de manera segura, no pueden reemplazar completamente la
experiencia práctica en un laboratorio real. Además, el acceso desigual a la tecnología puede generar
brechas educativas si no se gestiona adecuadamente. Por lo tanto, la tecnología debe ser vista como una
herramienta complementaria y no como un sustituto de la experiencia práctica y las interacciones
significativas entre estudiantes y docentes.
La incorporación del enfoque STEM en el currículo educativo dominicano, fundamentada en el
aprendizaje significativo y potenciada por estrategias didácticas innovadoras y tecnologías digitales,
representa un paradigma transformador para la educación Secundaria.
indispensable en el aprendizaje de las ciencias” (p. 14). Esta metodología se ejemplifica en
investigaciones sobre cinética química, donde los estudiantes diseñan experimentos para estudiar
factores que afectan la velocidad de reacción. Los estudiantes podrían diseñar un experimento para
evaluar el efecto de la temperatura en la velocidad de una reacción, fomentando un aprendizaje basado
en la propia experiencia.
La revolución digital ha transformado significativamente la enseñanza de la Química. Araujo y otros
(2023) conceptualizan los simuladores interactivos como instrumentos tecnológicos que reproducen
escenarios reales o hipotéticos, facilitando la adquisición de conocimientos a través de la experiencia
práctica. Un estudio realizado por Rosero-Mellizo y otros (2022), demostró la eficacia del simulador
PhET, registrando un incremento en el desempeño estudiantil del 51.2% al 66.1%. Los laboratorios
virtuales han emergido como herramientas complementarias valiosas. Ramírez y otros (2022) señalan
que estos “fomentan el desarrollo de habilidades blandas y disciplinares, permitiendo a los estudiantes
experimentar cuantas veces lo requieran” (p. 1). Esta afirmación se refuerza con los hallazgos de Jumbo-
Jumbo y Caiza (2023), quienes encontraron una correlación significativa de .759 entre las herramientas
digitales y el aprendizaje de Química inorgánica. Chávez (2022) reporta que el 90% de los estudiantes
percibió una mejora en su interés y comprensión mediante el uso de laboratorios virtuales. Sin embargo,
es importante reconocer las limitaciones de la tecnología en la enseñanza de la química. Si bien los
simuladores pueden ser muy útiles, nunca podrán replicar a la perfección la complejidad de una
experiencia práctica en un laboratorio real.
No obstante, es crucial reconocer las limitaciones de estas herramientas digitales. Si bien permiten
realizar experimentos peligrosos o costosos de manera segura, no pueden reemplazar completamente la
experiencia práctica en un laboratorio real. Además, el acceso desigual a la tecnología puede generar
brechas educativas si no se gestiona adecuadamente. Por lo tanto, la tecnología debe ser vista como una
herramienta complementaria y no como un sustituto de la experiencia práctica y las interacciones
significativas entre estudiantes y docentes.
La incorporación del enfoque STEM en el currículo educativo dominicano, fundamentada en el
aprendizaje significativo y potenciada por estrategias didácticas innovadoras y tecnologías digitales,
representa un paradigma transformador para la educación Secundaria.
pág. 9389
Para su implementación efectiva, se requiere una reestructuración integral del sistema educativo,
abarcando tanto la formación docente continua como la renovación de los sistemas de evaluación.
La consolidación de este modelo en el diseño curricular de Química y su aporte al desarrollo de
competencias para el siglo XXI demanda un proceso sistemático, basado en la investigación educativa
y la reflexión pedagógica. En este proceso, la equidad, el acceso y el desarrollo profesional docente
constituyen elementos fundamentales para lograr una transformación significativa en la enseñanza de
la Química y demás disciplinas STEM.
MÉTODO
Diseño del estudio
La investigación emplea un diseño cuasiexperimental con enfoque cuantitativo, utilizando mediciones
pre-test y post-test con grupos intactos. La selección de este diseño responde a las condiciones naturales
del contexto educativo, donde los grupos escolares están previamente conformados, imposibilitando la
asignación aleatoria de los participantes. Este tipo de diseño permite evaluar el efecto de la intervención
mientras se reconocen las limitaciones inherentes al trabajo con grupos preestablecidos.
Si bien este diseño permitió evaluar el efecto de la intervención mientras se reconocen las limitaciones
inherentes al trabajo con grupos preestablecidos, es importante señalar que la selección de las secciones
para cada grupo se realizó de forma aleatoria a través de un sorteo simple, este procedimiento no
garantiza la equivalencia de los grupos al inicio del estudio, y debido a limitaciones logísticas y de
recursos, no se evaluaron sistemáticamente las diferencias iniciales entre los grupos control y
experimental en variables demográficas, socioeconómicas o de rendimiento académico previo, más allá
de la prueba de conocimientos. Un análisis más detallado de estas limitaciones y su posible impacto en
los resultados se presenta en la sección de Discusión (5.3).
Hipótesis del estudio
1. Los estudiantes que reciben enseñanza de Química basada en proyectos STEM (grupo
experimental) muestran un mayor incremento en el rendimiento académico que los estudiantes que
reciben enseñanza tradicional (grupo control).
Para su implementación efectiva, se requiere una reestructuración integral del sistema educativo,
abarcando tanto la formación docente continua como la renovación de los sistemas de evaluación.
La consolidación de este modelo en el diseño curricular de Química y su aporte al desarrollo de
competencias para el siglo XXI demanda un proceso sistemático, basado en la investigación educativa
y la reflexión pedagógica. En este proceso, la equidad, el acceso y el desarrollo profesional docente
constituyen elementos fundamentales para lograr una transformación significativa en la enseñanza de
la Química y demás disciplinas STEM.
MÉTODO
Diseño del estudio
La investigación emplea un diseño cuasiexperimental con enfoque cuantitativo, utilizando mediciones
pre-test y post-test con grupos intactos. La selección de este diseño responde a las condiciones naturales
del contexto educativo, donde los grupos escolares están previamente conformados, imposibilitando la
asignación aleatoria de los participantes. Este tipo de diseño permite evaluar el efecto de la intervención
mientras se reconocen las limitaciones inherentes al trabajo con grupos preestablecidos.
Si bien este diseño permitió evaluar el efecto de la intervención mientras se reconocen las limitaciones
inherentes al trabajo con grupos preestablecidos, es importante señalar que la selección de las secciones
para cada grupo se realizó de forma aleatoria a través de un sorteo simple, este procedimiento no
garantiza la equivalencia de los grupos al inicio del estudio, y debido a limitaciones logísticas y de
recursos, no se evaluaron sistemáticamente las diferencias iniciales entre los grupos control y
experimental en variables demográficas, socioeconómicas o de rendimiento académico previo, más allá
de la prueba de conocimientos. Un análisis más detallado de estas limitaciones y su posible impacto en
los resultados se presenta en la sección de Discusión (5.3).
Hipótesis del estudio
1. Los estudiantes que reciben enseñanza de Química basada en proyectos STEM (grupo
experimental) muestran un mayor incremento en el rendimiento académico que los estudiantes que
reciben enseñanza tradicional (grupo control).
pág. 9390
Variable Independiente
Variable independiente (estrategia de enseñanza basada en proyectos STEM): se define
operacionalmente como la implementación de proyectos interdisciplinarios que integran Ciencia,
Tecnología, Ingeniería y Matemáticas en la enseñanza de la Química. Se implementan dos condiciones:
a) Enseñanza tradicional (grupo control).
b) Enseñanza basada en proyectos STEM (grupo experimental).
Variable dependiente
Variable dependiente (aprendizaje de la Química): se define operacionalmente como el rendimiento de
los estudiantes en pruebas estandarizadas de conocimientos de la Química y su capacidad para aplicar
estos conocimientos en proyectos prácticos.
Participantes
La población está conformada por 146 estudiantes matriculados en quinto año del nivel Secundario del
Politécnico Andrés López Cruz, con edades entre 16 y 17 años. Se utiliza una muestra no probabilística
de tipo intencional. La muestra está formada por tres secciones completas (75 estudiantes) que
conforman el grupo control y otras tres secciones (71 estudiantes) que constituyen el grupo
experimental. La selección de las secciones para cada grupo se realiza de forma aleatoria a través de un
sorteo simple.
Instrumento de recolección de datos
Prueba de conocimiento de Química. El instrumento de evaluación consiste en una prueba de
rendimiento académico compuesta por 50 ítems de opción múltiple. Este instrumento fue diseñado
específicamente para evaluar el nivel de conocimiento y comprensión de los conceptos fundamentales
de Química alineados con el currículo oficial establecido para el quinto año del nivel Secundario. La
prueba abarca los contenidos esenciales desarrollados durante el período académico, permitiendo una
evaluación comprehensiva del aprendizaje de los estudiantes. Para establecer la confiabilidad del
instrumento, se realizó un estudio piloto con una muestra de 30 estudiantes con características similares
a la población objetivo. El análisis de consistencia interna mediante el coeficiente alfa de Cronbach
arrojó un valor de 0.85, lo cual indica un alto nivel de confiabilidad según los estándares psicométricos
establecidos para instrumentos de evaluación educativa
Variable Independiente
Variable independiente (estrategia de enseñanza basada en proyectos STEM): se define
operacionalmente como la implementación de proyectos interdisciplinarios que integran Ciencia,
Tecnología, Ingeniería y Matemáticas en la enseñanza de la Química. Se implementan dos condiciones:
a) Enseñanza tradicional (grupo control).
b) Enseñanza basada en proyectos STEM (grupo experimental).
Variable dependiente
Variable dependiente (aprendizaje de la Química): se define operacionalmente como el rendimiento de
los estudiantes en pruebas estandarizadas de conocimientos de la Química y su capacidad para aplicar
estos conocimientos en proyectos prácticos.
Participantes
La población está conformada por 146 estudiantes matriculados en quinto año del nivel Secundario del
Politécnico Andrés López Cruz, con edades entre 16 y 17 años. Se utiliza una muestra no probabilística
de tipo intencional. La muestra está formada por tres secciones completas (75 estudiantes) que
conforman el grupo control y otras tres secciones (71 estudiantes) que constituyen el grupo
experimental. La selección de las secciones para cada grupo se realiza de forma aleatoria a través de un
sorteo simple.
Instrumento de recolección de datos
Prueba de conocimiento de Química. El instrumento de evaluación consiste en una prueba de
rendimiento académico compuesta por 50 ítems de opción múltiple. Este instrumento fue diseñado
específicamente para evaluar el nivel de conocimiento y comprensión de los conceptos fundamentales
de Química alineados con el currículo oficial establecido para el quinto año del nivel Secundario. La
prueba abarca los contenidos esenciales desarrollados durante el período académico, permitiendo una
evaluación comprehensiva del aprendizaje de los estudiantes. Para establecer la confiabilidad del
instrumento, se realizó un estudio piloto con una muestra de 30 estudiantes con características similares
a la población objetivo. El análisis de consistencia interna mediante el coeficiente alfa de Cronbach
arrojó un valor de 0.85, lo cual indica un alto nivel de confiabilidad según los estándares psicométricos
establecidos para instrumentos de evaluación educativa
pág. 9391
Procedimiento
El estudio se lleva a cabo durante 16 semanas, siguiendo estas etapas:
1. Aplicación del pre-test (prueba de conocimientos) a ambos grupos.
2. Implementación de la intervención:
a) Grupo control: enseñanza tradicional de la Química, siguiendo el currículo estándar con clases
magistrales y prácticas de laboratorio convencionales.
b) Grupo experimental: enseñanza basada en proyectos STEM. Se desarrollan dos proyectos
integradores.
3. Desarrollo de los proyectos STEM:
a) Proyecto 1: "Elaboración de jabón a partir de aceite usado".
b) Proyecto 2: "Fabricación de papel indicador de pH con repollo morado".
Cada proyecto sigue un ciclo de:
a) Introducción y planteamiento del problema
b) Investigación y diseño
c) Experimentación y recolección de datos
d) Análisis de resultados
e) Presentación final
Los estudiantes trabajan en equipos de 4-5 integrantes.
4. Aplicación del post-test (prueba de conocimientos) a ambos grupos.
Durante la implementación de estos proyectos, se hace énfasis en la integración de las disciplinas
STEM:
Ciencia: aplicación de conceptos químicos fundamentales como reacciones ácido-base, saponificación,
y propiedades de la materia.
Tecnología: uso de herramientas digitales para investigación, análisis de datos y presentaciones. Se
incorpora el uso del simulador PhET para modelar y visualizar procesos químicos, especialmente en el
estudio de reacciones ácido-base. En el proyecto del papel indicador, se explora el uso de aplicaciones
móviles para análisis de color.
Procedimiento
El estudio se lleva a cabo durante 16 semanas, siguiendo estas etapas:
1. Aplicación del pre-test (prueba de conocimientos) a ambos grupos.
2. Implementación de la intervención:
a) Grupo control: enseñanza tradicional de la Química, siguiendo el currículo estándar con clases
magistrales y prácticas de laboratorio convencionales.
b) Grupo experimental: enseñanza basada en proyectos STEM. Se desarrollan dos proyectos
integradores.
3. Desarrollo de los proyectos STEM:
a) Proyecto 1: "Elaboración de jabón a partir de aceite usado".
b) Proyecto 2: "Fabricación de papel indicador de pH con repollo morado".
Cada proyecto sigue un ciclo de:
a) Introducción y planteamiento del problema
b) Investigación y diseño
c) Experimentación y recolección de datos
d) Análisis de resultados
e) Presentación final
Los estudiantes trabajan en equipos de 4-5 integrantes.
4. Aplicación del post-test (prueba de conocimientos) a ambos grupos.
Durante la implementación de estos proyectos, se hace énfasis en la integración de las disciplinas
STEM:
Ciencia: aplicación de conceptos químicos fundamentales como reacciones ácido-base, saponificación,
y propiedades de la materia.
Tecnología: uso de herramientas digitales para investigación, análisis de datos y presentaciones. Se
incorpora el uso del simulador PhET para modelar y visualizar procesos químicos, especialmente en el
estudio de reacciones ácido-base. En el proyecto del papel indicador, se explora el uso de aplicaciones
móviles para análisis de color.
pág. 9392
Ingeniería: diseño y optimización de procesos, como la extracción eficiente de pigmentos del repollo o
la mejora del rendimiento en la producción de jabón.
Matemáticas: cálculos estequiométricos, análisis estadístico de datos, y modelado matemático de
reacciones químicas. Se hace especial énfasis en la conversión de unidades, crucial para la correcta
interpretación y aplicación de datos químicos en diversos contextos.
Análisis de datos
Análisis cuantitativo
Se realiza una prueba t de Student para muestras independientes para comparar los resultados del pre-
test y post-test entre los grupos.
Se calcula el índice de mejora porcentual para cada grupo utilizando la siguiente fórmula: índice de
mejora porcentual = [(Puntuación post-test - Puntuación pre-test) / (Puntuación pre-test) x 100]. Este
índice permite cuantificar el porcentaje de mejora en el rendimiento académico de cada grupo,
facilitando la comparación entre el grupo experimental y el grupo control.
RESULTADOS
Esta sección presenta los resultados cuantitativos obtenidos a partir de las pruebas de conocimiento
administradas a los estudiantes, con el objetivo de evaluar el impacto de la intervención STEM en el
aprendizaje de la Química.
Resultados de las pruebas de conocimiento (pre-test y post-test)
La Tabla uno presenta los estadísticos descriptivos de las pruebas de conocimiento administradas antes
(pre-test) y después (post-test) de la intervención. Los resultados incluyen la media (promedio) y la
desviación estándar de cada grupo en ambas pruebas, así como la mejora porcentual obtenida.
Tabla 1. Estadísticos descriptivos de las pruebas de conocimiento (pre-test y post-test)
Grupo Prueba N Media
(Promedio)
Desviación
Estándar
Control Pre-test 75 65 / 100 10.2
Control Post-test 75 72 / 100 8.7
Experimental Pre-test 71 67 / 100 9.8
Experimental Post-test 71 85 / 100 10.1
Nota. Las puntuaciones se presentan sobre un máximo de 100 puntos.
Ingeniería: diseño y optimización de procesos, como la extracción eficiente de pigmentos del repollo o
la mejora del rendimiento en la producción de jabón.
Matemáticas: cálculos estequiométricos, análisis estadístico de datos, y modelado matemático de
reacciones químicas. Se hace especial énfasis en la conversión de unidades, crucial para la correcta
interpretación y aplicación de datos químicos en diversos contextos.
Análisis de datos
Análisis cuantitativo
Se realiza una prueba t de Student para muestras independientes para comparar los resultados del pre-
test y post-test entre los grupos.
Se calcula el índice de mejora porcentual para cada grupo utilizando la siguiente fórmula: índice de
mejora porcentual = [(Puntuación post-test - Puntuación pre-test) / (Puntuación pre-test) x 100]. Este
índice permite cuantificar el porcentaje de mejora en el rendimiento académico de cada grupo,
facilitando la comparación entre el grupo experimental y el grupo control.
RESULTADOS
Esta sección presenta los resultados cuantitativos obtenidos a partir de las pruebas de conocimiento
administradas a los estudiantes, con el objetivo de evaluar el impacto de la intervención STEM en el
aprendizaje de la Química.
Resultados de las pruebas de conocimiento (pre-test y post-test)
La Tabla uno presenta los estadísticos descriptivos de las pruebas de conocimiento administradas antes
(pre-test) y después (post-test) de la intervención. Los resultados incluyen la media (promedio) y la
desviación estándar de cada grupo en ambas pruebas, así como la mejora porcentual obtenida.
Tabla 1. Estadísticos descriptivos de las pruebas de conocimiento (pre-test y post-test)
Grupo Prueba N Media
(Promedio)
Desviación
Estándar
Control Pre-test 75 65 / 100 10.2
Control Post-test 75 72 / 100 8.7
Experimental Pre-test 71 67 / 100 9.8
Experimental Post-test 71 85 / 100 10.1
Nota. Las puntuaciones se presentan sobre un máximo de 100 puntos.
pág. 9393
La Tabla uno documenta la evolución del rendimiento en ambos grupos a lo largo del estudio. Partiendo
de niveles prácticamente equivalentes en el pretest (65/100 en el grupo control y 67/100 en el
experimental), los resultados finales reflejan una clara divergencia: el grupo experimental elevó su
promedio hasta 85/100, superando notablemente al grupo control, que alcanzó 72/100.
Figura 1. Puntajes promedio del pre-test y post-test
Análisis estadístico inferencial
Para determinar la significancia estadística de las diferencias entre los puntajes del post-test de los
grupos control y experimental, se aplicó una prueba t de Student para muestras independientes. Esta
prueba es adecuada dado que compara dos grupos independientes y la variable dependiente (puntaje en
el post-test) sigue una distribución normal.
Tabla 2. Resultados de la prueba t de Student para las puntuaciones del Post-test
Comparación Valor t Grados de libertad Valor p D de Cohen
Postest: Experimental vs Control 6.12 144 < .001 1.02
Nota: El valor p indica la probabilidad de obtener resultados tan extremos como los observados si la hipótesis nula fuera cierta.
La d de Cohen es una medida del tamaño del efecto.
Los datos estadísticos expuestos en la Tabla dos, analizados mediante la prueba t de Student, señalan
diferencias significativas entre los grupos (t(144) = 6.12, p < .001). Esto indica que la probabilidad de
que estas diferencias se deban al azar es extremadamente baja. Adicionalmente, el tamaño del efecto,
medido con la d de Cohen (d = 1.02), sugiere un efecto grande de la intervención STEM en el
rendimiento académico de los estudiantes.
0 20 40 60 80 100
Control
Experimental
Puntaje Promedio
Grupo
Comparación de puntajes promedio en pruebas
pre-test y post-test por grupo
Post-test Pre-test
La Tabla uno documenta la evolución del rendimiento en ambos grupos a lo largo del estudio. Partiendo
de niveles prácticamente equivalentes en el pretest (65/100 en el grupo control y 67/100 en el
experimental), los resultados finales reflejan una clara divergencia: el grupo experimental elevó su
promedio hasta 85/100, superando notablemente al grupo control, que alcanzó 72/100.
Figura 1. Puntajes promedio del pre-test y post-test
Análisis estadístico inferencial
Para determinar la significancia estadística de las diferencias entre los puntajes del post-test de los
grupos control y experimental, se aplicó una prueba t de Student para muestras independientes. Esta
prueba es adecuada dado que compara dos grupos independientes y la variable dependiente (puntaje en
el post-test) sigue una distribución normal.
Tabla 2. Resultados de la prueba t de Student para las puntuaciones del Post-test
Comparación Valor t Grados de libertad Valor p D de Cohen
Postest: Experimental vs Control 6.12 144 < .001 1.02
Nota: El valor p indica la probabilidad de obtener resultados tan extremos como los observados si la hipótesis nula fuera cierta.
La d de Cohen es una medida del tamaño del efecto.
Los datos estadísticos expuestos en la Tabla dos, analizados mediante la prueba t de Student, señalan
diferencias significativas entre los grupos (t(144) = 6.12, p < .001). Esto indica que la probabilidad de
que estas diferencias se deban al azar es extremadamente baja. Adicionalmente, el tamaño del efecto,
medido con la d de Cohen (d = 1.02), sugiere un efecto grande de la intervención STEM en el
rendimiento académico de los estudiantes.
0 20 40 60 80 100
Control
Experimental
Puntaje Promedio
Grupo
Comparación de puntajes promedio en pruebas
pre-test y post-test por grupo
Post-test Pre-test
pág. 9394
Análisis de la mejora porcentual
Para evaluar el progreso relativo de cada grupo, se calculó el índice de mejora porcentual (IMP),
utilizando la siguiente fórmula: IMP = [(Puntuación Post-test - Puntuación Pre-test) / Puntuación Pre-
test] * 100
Tabla 3. Índice de Mejora Porcentual (IMP) por Grupo
Grupo IMP
Control 10.77%
Experimental 26.87%
Nota: El IMP se calcula como (Postest - Pretest) / Pretest * 100.
Los resultados presentados en la Tabla tres revelan que el grupo experimental alcanzó un IMP del
26.87%, mientras el grupo control registró un 10.77%. Esto indica que la intervención STEM produjo
una mejora relativa sustancialmente mayor en el grupo experimental en comparación con el grupo
control
Estos datos refuerzan la hipótesis de que la estrategia basada en proyectos STEM es considerablemente
más efectiva que los métodos tradicionales para mejorar el rendimiento académico en Química.
Tabla 4. Tasas de aprobación en el pre-test y post-test
Grupo Pre-test Post-test
Control 45% 68%
Experimental 48% 79%
Nota: Para aprobar se requiere un mínimo de 70 puntos.
La Tabla cuatro refleja un incremento sustancial en las tasas de aprobación: el grupo experimental elevó
su porcentaje del 48% al 79% entre el pre-test y post-test, mientras el grupo control progresó del 45%
al 68%. Si bien ambos grupos mejoraron su rendimiento, el avance fue notablemente más pronunciado
en el grupo experimental
DISCUSIÓN
Los resultados de este estudio cuasiexperimental proporcionan evidencia sólida del impacto positivo de
los proyectos STEM en el aprendizaje de la Química en el contexto de la educación Secundaria
dominicana. La mejora significativa se observa en tres áreas principales: rendimiento académico, índice
de mejora porcentual y tasa de aprobación.
Análisis de la mejora porcentual
Para evaluar el progreso relativo de cada grupo, se calculó el índice de mejora porcentual (IMP),
utilizando la siguiente fórmula: IMP = [(Puntuación Post-test - Puntuación Pre-test) / Puntuación Pre-
test] * 100
Tabla 3. Índice de Mejora Porcentual (IMP) por Grupo
Grupo IMP
Control 10.77%
Experimental 26.87%
Nota: El IMP se calcula como (Postest - Pretest) / Pretest * 100.
Los resultados presentados en la Tabla tres revelan que el grupo experimental alcanzó un IMP del
26.87%, mientras el grupo control registró un 10.77%. Esto indica que la intervención STEM produjo
una mejora relativa sustancialmente mayor en el grupo experimental en comparación con el grupo
control
Estos datos refuerzan la hipótesis de que la estrategia basada en proyectos STEM es considerablemente
más efectiva que los métodos tradicionales para mejorar el rendimiento académico en Química.
Tabla 4. Tasas de aprobación en el pre-test y post-test
Grupo Pre-test Post-test
Control 45% 68%
Experimental 48% 79%
Nota: Para aprobar se requiere un mínimo de 70 puntos.
La Tabla cuatro refleja un incremento sustancial en las tasas de aprobación: el grupo experimental elevó
su porcentaje del 48% al 79% entre el pre-test y post-test, mientras el grupo control progresó del 45%
al 68%. Si bien ambos grupos mejoraron su rendimiento, el avance fue notablemente más pronunciado
en el grupo experimental
DISCUSIÓN
Los resultados de este estudio cuasiexperimental proporcionan evidencia sólida del impacto positivo de
los proyectos STEM en el aprendizaje de la Química en el contexto de la educación Secundaria
dominicana. La mejora significativa se observa en tres áreas principales: rendimiento académico, índice
de mejora porcentual y tasa de aprobación.
pág. 9395
En cuanto al rendimiento académico, la diferencia estadísticamente significativa entre el grupo
experimental y el grupo control (p < .001) corrobora la hipótesis de que la implementación de proyectos
STEM mejora significativamente el aprendizaje de la Química. En su investigación sobre el impacto
del enfoque STEM en el desempeño académico de estudiantes de Física en Secundaria, Cuadrado
(2020) determina que esta metodología de enseñanza genera un impacto favorable en el rendimiento
del grupo sometido a la intervención experimental. El incremento sustancial en el puntaje promedio del
grupo experimental (de 67 a 85) y en el porcentaje de aprobación (de 48% a 79%) demuestra una mejora
significativa en la comprensión de los conceptos químicos por parte de los estudiantes
El grupo experimental demostró un aumento significativo en el índice porcentual de progreso en
comparación con el grupo control, lo que respalda las observaciones de Galán (2021) quien afirma: “los
estudiantes prefieren trabajar con el método ABP-STEM en lugar del método tradicional, porque les
permite usar contextos cotidianos y hace que el aprendizaje sea más significativo” (p. 78). Este
incremento en el rendimiento puede atribuirse a la naturaleza práctica y contextualizada de los proyectos
STEM, que posibilitan que los estudiantes perciban la relevancia de los conceptos químicos en
situaciones de la vida real. En esta misma línea, Miranda y Lee (2022) sostienen que este enfoque
promueve la preparación de los estudiantes para afrontar los desafíos del siglo XXI y robustece los
procesos de creación e innovación tecnológica y científica.
La metodología STEM empleada en este estudio, en consonancia con los hallazgos de Lilí (2020),
evidencia el potencial de los enfoques pedagógicos innovadores para promover el aprendizaje
independiente y la creatividad en el campo de la química. Asimismo, como sugiere Gutiérrez (2023) al
discutir la teoría del aprendizaje significativo de Ausubel, los estudiantes construyen nuevos
conocimientos al relacionarlos intencional y sólidamente con sus ideas previas, un proceso que se ve
facilitado por la naturaleza interdisciplinaria de STEM. En este sentido, la metodología STEM, al
promover la exploración y la aplicación de conceptos en contextos reales, facilita la vinculación del
nuevo conocimiento con las estructuras cognitivas previas de los estudiantes, favoreciendo así el
aprendizaje significativo.
La interdisciplinariedad inherente al enfoque STEM, destacada por Herrera y otros (2022) parece ser
un factor clave en la mejora del aprendizaje.
En cuanto al rendimiento académico, la diferencia estadísticamente significativa entre el grupo
experimental y el grupo control (p < .001) corrobora la hipótesis de que la implementación de proyectos
STEM mejora significativamente el aprendizaje de la Química. En su investigación sobre el impacto
del enfoque STEM en el desempeño académico de estudiantes de Física en Secundaria, Cuadrado
(2020) determina que esta metodología de enseñanza genera un impacto favorable en el rendimiento
del grupo sometido a la intervención experimental. El incremento sustancial en el puntaje promedio del
grupo experimental (de 67 a 85) y en el porcentaje de aprobación (de 48% a 79%) demuestra una mejora
significativa en la comprensión de los conceptos químicos por parte de los estudiantes
El grupo experimental demostró un aumento significativo en el índice porcentual de progreso en
comparación con el grupo control, lo que respalda las observaciones de Galán (2021) quien afirma: “los
estudiantes prefieren trabajar con el método ABP-STEM en lugar del método tradicional, porque les
permite usar contextos cotidianos y hace que el aprendizaje sea más significativo” (p. 78). Este
incremento en el rendimiento puede atribuirse a la naturaleza práctica y contextualizada de los proyectos
STEM, que posibilitan que los estudiantes perciban la relevancia de los conceptos químicos en
situaciones de la vida real. En esta misma línea, Miranda y Lee (2022) sostienen que este enfoque
promueve la preparación de los estudiantes para afrontar los desafíos del siglo XXI y robustece los
procesos de creación e innovación tecnológica y científica.
La metodología STEM empleada en este estudio, en consonancia con los hallazgos de Lilí (2020),
evidencia el potencial de los enfoques pedagógicos innovadores para promover el aprendizaje
independiente y la creatividad en el campo de la química. Asimismo, como sugiere Gutiérrez (2023) al
discutir la teoría del aprendizaje significativo de Ausubel, los estudiantes construyen nuevos
conocimientos al relacionarlos intencional y sólidamente con sus ideas previas, un proceso que se ve
facilitado por la naturaleza interdisciplinaria de STEM. En este sentido, la metodología STEM, al
promover la exploración y la aplicación de conceptos en contextos reales, facilita la vinculación del
nuevo conocimiento con las estructuras cognitivas previas de los estudiantes, favoreciendo así el
aprendizaje significativo.
La interdisciplinariedad inherente al enfoque STEM, destacada por Herrera y otros (2022) parece ser
un factor clave en la mejora del aprendizaje.
pág. 9396
Al abordar los contenidos científicos desde una concepción más amplia, relacionándolos con otras áreas
del conocimiento, los estudiantes logran una comprensión más completa y contextualizada de la
Química. Este hallazgo está en línea con los resultados de Valenzuela y otros (2022) quienes
encontraron que las estrategias didácticas interdisciplinarias contribuyen significativamente al logro del
aprendizaje de los estudiantes.
La implementación exitosa de proyectos STEM en este estudio también respalda las observaciones de
López-Altamirano y otros (2022) sobre la importancia de las metodologías activas en la enseñanza. Los
proyectos STEM, al concebir el aprendizaje como un proceso constructivo y no receptivo, fomentan un
enfoque centrado en el estudiante que parece ser particularmente efectivo en el aprendizaje de la
Química.
Este éxito sugiere que la estrategia STEM puede ser una herramienta valiosa para abordar las
dificultades en el aprendizaje de las Ciencias observadas a nivel nacional y con miras a las proyecciones
de la OIT (2022) sobre la creciente demanda de competencias STEM en el mercado laboral futuro.
En resumen, este estudio proporciona evidencia sólida del potencial de los proyectos STEM para
mejorar significativamente el aprendizaje de la Química en la educación Secundaria dominicana, donde
existe la necesidad de contar con metodologías innovadoras que respondan a las necesidades de los
estudiantes. Los resultados sugieren que la implementación de estrategias STEM podría ser un camino
prometedor para abordar los desafíos en la enseñanza de las Ciencias a nivel nacional, promoviendo un
aprendizaje más significativo, motivador y relevante para los estudiantes y en consonancia con las
proyecciones de la OIT (2022) sobre la creciente demanda de competencias STEM en el mercado
laboral futuro.
CONCLUSIÓN
Este estudio proporciona una evidencia convincente y multidimensional del potencial transformador de
los proyectos STEM en la enseñanza de la Química en la educación Secundaria dominicana.
Los resultados cuantitativos revelan un incremento sustancial en el rendimiento académico del grupo
experimental, con un aumento en el puntaje promedio 2.57 veces mayor y un IMP de 26.87%, superando
significativamente al grupo control (10.77%). Este notable incremento se atribuye al enfoque práctico
y contextualizado de los proyectos STEM, que fomentaron la construcción activa del conocimiento por
Al abordar los contenidos científicos desde una concepción más amplia, relacionándolos con otras áreas
del conocimiento, los estudiantes logran una comprensión más completa y contextualizada de la
Química. Este hallazgo está en línea con los resultados de Valenzuela y otros (2022) quienes
encontraron que las estrategias didácticas interdisciplinarias contribuyen significativamente al logro del
aprendizaje de los estudiantes.
La implementación exitosa de proyectos STEM en este estudio también respalda las observaciones de
López-Altamirano y otros (2022) sobre la importancia de las metodologías activas en la enseñanza. Los
proyectos STEM, al concebir el aprendizaje como un proceso constructivo y no receptivo, fomentan un
enfoque centrado en el estudiante que parece ser particularmente efectivo en el aprendizaje de la
Química.
Este éxito sugiere que la estrategia STEM puede ser una herramienta valiosa para abordar las
dificultades en el aprendizaje de las Ciencias observadas a nivel nacional y con miras a las proyecciones
de la OIT (2022) sobre la creciente demanda de competencias STEM en el mercado laboral futuro.
En resumen, este estudio proporciona evidencia sólida del potencial de los proyectos STEM para
mejorar significativamente el aprendizaje de la Química en la educación Secundaria dominicana, donde
existe la necesidad de contar con metodologías innovadoras que respondan a las necesidades de los
estudiantes. Los resultados sugieren que la implementación de estrategias STEM podría ser un camino
prometedor para abordar los desafíos en la enseñanza de las Ciencias a nivel nacional, promoviendo un
aprendizaje más significativo, motivador y relevante para los estudiantes y en consonancia con las
proyecciones de la OIT (2022) sobre la creciente demanda de competencias STEM en el mercado
laboral futuro.
CONCLUSIÓN
Este estudio proporciona una evidencia convincente y multidimensional del potencial transformador de
los proyectos STEM en la enseñanza de la Química en la educación Secundaria dominicana.
Los resultados cuantitativos revelan un incremento sustancial en el rendimiento académico del grupo
experimental, con un aumento en el puntaje promedio 2.57 veces mayor y un IMP de 26.87%, superando
significativamente al grupo control (10.77%). Este notable incremento se atribuye al enfoque práctico
y contextualizado de los proyectos STEM, que fomentaron la construcción activa del conocimiento por
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parte de los estudiantes. Los proyectos promovieron el desarrollo de habilidades blandas como la
comunicación asertiva a través de la presentación de proyectos, el razonamiento crítico durante el
análisis de resultados, y la resolución innovadora de problemas mediante el diseño de soluciones
prácticas. La integración de los componentes STEM fortaleció la comprensión y aplicabilidad de
conceptos químicos mediante el uso de herramientas digitales para la visualización (Tecnología), la
aplicación del pensamiento de diseño en la creación de prototipos (Ingeniería), y el análisis cuantitativo
de datos (Matemáticas).
Estos hallazgos son particularmente relevantes en el contexto dominicano, donde las evaluaciones PISA
han evidenciado un bajo desempeño en Ciencias. Los resultados respaldan los principios del
constructivismo, que enfatiza la construcción activa del conocimiento, y del aprendizaje situado, que
destaca la importancia del contexto y la aplicación práctica en el proceso de aprendizaje. Esta alineación
con teorías pedagógicas establecidas fortalece la validez de la metodología STEM como estrategia
educativa.
Los resultados sugieren la necesidad de una reforma curricular que integre metodologías STEM en la
enseñanza de las Ciencias. Esta reforma requeriría programas de formación docente especializados, la
asignación de recursos y materiales adecuados, y el establecimiento de redes de colaboración entre
docentes. La adopción de estas medidas no solo mejoraría la calidad educativa en Ciencias a nivel
nacional, sino que también proporcionaría a los estudiantes una ventaja competitiva en su futuro
académico y profesional.
Limitaciones
Este estudio presenta ciertas limitaciones que deben considerarse al interpretar los resultados. En primer
lugar, el diseño cuasiexperimental empleado restringe la capacidad de establecer relaciones causales
definitivas entre las variables analizadas. Sin embargo, este diseño fue el más factible dadas las
restricciones del contexto educativo, donde la asignación aleatoria de estudiantes a grupos no era posible
debido a la organización preexistente de las clases (como se menciona en la sección 3.1).
Debido a limitaciones logísticas y de recursos, no se evaluaron sistemáticamente las diferencias iniciales
entre los grupos control y experimental en variables demográficas, socioeconómicas o de rendimiento
académico previo. Reconocemos que esta es una limitación importante.
parte de los estudiantes. Los proyectos promovieron el desarrollo de habilidades blandas como la
comunicación asertiva a través de la presentación de proyectos, el razonamiento crítico durante el
análisis de resultados, y la resolución innovadora de problemas mediante el diseño de soluciones
prácticas. La integración de los componentes STEM fortaleció la comprensión y aplicabilidad de
conceptos químicos mediante el uso de herramientas digitales para la visualización (Tecnología), la
aplicación del pensamiento de diseño en la creación de prototipos (Ingeniería), y el análisis cuantitativo
de datos (Matemáticas).
Estos hallazgos son particularmente relevantes en el contexto dominicano, donde las evaluaciones PISA
han evidenciado un bajo desempeño en Ciencias. Los resultados respaldan los principios del
constructivismo, que enfatiza la construcción activa del conocimiento, y del aprendizaje situado, que
destaca la importancia del contexto y la aplicación práctica en el proceso de aprendizaje. Esta alineación
con teorías pedagógicas establecidas fortalece la validez de la metodología STEM como estrategia
educativa.
Los resultados sugieren la necesidad de una reforma curricular que integre metodologías STEM en la
enseñanza de las Ciencias. Esta reforma requeriría programas de formación docente especializados, la
asignación de recursos y materiales adecuados, y el establecimiento de redes de colaboración entre
docentes. La adopción de estas medidas no solo mejoraría la calidad educativa en Ciencias a nivel
nacional, sino que también proporcionaría a los estudiantes una ventaja competitiva en su futuro
académico y profesional.
Limitaciones
Este estudio presenta ciertas limitaciones que deben considerarse al interpretar los resultados. En primer
lugar, el diseño cuasiexperimental empleado restringe la capacidad de establecer relaciones causales
definitivas entre las variables analizadas. Sin embargo, este diseño fue el más factible dadas las
restricciones del contexto educativo, donde la asignación aleatoria de estudiantes a grupos no era posible
debido a la organización preexistente de las clases (como se menciona en la sección 3.1).
Debido a limitaciones logísticas y de recursos, no se evaluaron sistemáticamente las diferencias iniciales
entre los grupos control y experimental en variables demográficas, socioeconómicas o de rendimiento
académico previo. Reconocemos que esta es una limitación importante.
pág. 9398
Si bien la selección de las secciones para cada grupo se realizó de forma aleatoria a través de un sorteo
simple (como se indica en la sección 3.4), este procedimiento no garantiza la equivalencia de los grupos
al inicio del estudio.
El sesgo de selección podría haber ocurrido si los estudiantes con mayor interés en la ciencia y la
tecnología, o con mayor motivación académica, se autoseleccionaron para inscribirse en la institución
donde se implementó el programa STEM. Esto podría haber sesgado los resultados, sobreestimando el
impacto real de la intervención STEM. Sin embargo, es importante señalar que la institución es pública
y atiende a estudiantes de diversas procedencias socioeconómicas, lo que podría mitigar parcialmente
el sesgo de selección.
Además, el alcance de este estudio se limita a una única institución educativa dominicana, lo cual
restringe la generalización de los resultados a otros contextos educativos del país. Es posible que las
características específicas de esta institución hayan influido en los resultados, limitando su aplicabilidad
a otros contextos. También, debe considerarse la posible influencia del efecto Hawthorne, puesto que
la consciencia de los participantes sobre su inclusión en un estudio experimental puede haber
introducido sesgos en su comportamiento y desempeño. Es posible que los estudiantes del grupo
experimental, al saber que estaban participando en un programa innovador, hayan mostrado mayor
entusiasmo y dedicación, independientemente de la efectividad intrínseca de la metodología STEM.
Esto podría haber inflado los resultados.
Asimismo, la duración de la intervención (16 semanas) podría ser insuficiente para observar cambios
significativos y sostenibles en las actitudes y la motivación de los estudiantes hacia la Química y las
ciencias en general. Es posible que se requiera un seguimiento a largo plazo para evaluar el impacto
real de la metodología STEM en el aprendizaje y el desarrollo de competencias científicas.
Como señala Marín (2022): "la implementación de las TIC en el aula, con la integración de nuevas
herramientas y metodologías, constituye un trabajo integral y fundamental en todos los niveles
educativos" (p. 95). En consonancia con esta afirmación, este estudio reconoce la necesidad de una
evaluación más exhaustiva y comprehensiva de la metodología STEM.
Para futuras investigaciones, se recomienda utilizar diseños experimentales aleatorizados, en los que
los estudiantes se asignen aleatoriamente a los grupos control y experimental. Esto permitiría controlar
Si bien la selección de las secciones para cada grupo se realizó de forma aleatoria a través de un sorteo
simple (como se indica en la sección 3.4), este procedimiento no garantiza la equivalencia de los grupos
al inicio del estudio.
El sesgo de selección podría haber ocurrido si los estudiantes con mayor interés en la ciencia y la
tecnología, o con mayor motivación académica, se autoseleccionaron para inscribirse en la institución
donde se implementó el programa STEM. Esto podría haber sesgado los resultados, sobreestimando el
impacto real de la intervención STEM. Sin embargo, es importante señalar que la institución es pública
y atiende a estudiantes de diversas procedencias socioeconómicas, lo que podría mitigar parcialmente
el sesgo de selección.
Además, el alcance de este estudio se limita a una única institución educativa dominicana, lo cual
restringe la generalización de los resultados a otros contextos educativos del país. Es posible que las
características específicas de esta institución hayan influido en los resultados, limitando su aplicabilidad
a otros contextos. También, debe considerarse la posible influencia del efecto Hawthorne, puesto que
la consciencia de los participantes sobre su inclusión en un estudio experimental puede haber
introducido sesgos en su comportamiento y desempeño. Es posible que los estudiantes del grupo
experimental, al saber que estaban participando en un programa innovador, hayan mostrado mayor
entusiasmo y dedicación, independientemente de la efectividad intrínseca de la metodología STEM.
Esto podría haber inflado los resultados.
Asimismo, la duración de la intervención (16 semanas) podría ser insuficiente para observar cambios
significativos y sostenibles en las actitudes y la motivación de los estudiantes hacia la Química y las
ciencias en general. Es posible que se requiera un seguimiento a largo plazo para evaluar el impacto
real de la metodología STEM en el aprendizaje y el desarrollo de competencias científicas.
Como señala Marín (2022): "la implementación de las TIC en el aula, con la integración de nuevas
herramientas y metodologías, constituye un trabajo integral y fundamental en todos los niveles
educativos" (p. 95). En consonancia con esta afirmación, este estudio reconoce la necesidad de una
evaluación más exhaustiva y comprehensiva de la metodología STEM.
Para futuras investigaciones, se recomienda utilizar diseños experimentales aleatorizados, en los que
los estudiantes se asignen aleatoriamente a los grupos control y experimental. Esto permitiría controlar
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mejor los sesgos de selección y establecer relaciones causales más sólidas. También sería valioso
realizar estudios longitudinales que evalúen el impacto de la metodología STEM a largo plazo,
controlando por posibles variables de confusión. Asimismo, sería importante profundizar en la
integración efectiva de las TIC en la metodología STEM y su influencia en el aprendizaje de la Química,
tal como sugiere Marín (2022). Finalmente, se recomienda replicar este estudio en otras instituciones
educativas dominicanas, con diferentes características y contextos, para evaluar la aplicabilidad de los
resultados.
Agradecimientos
El autor agradece al personal del Politécnico Andrés Francisco López Cruz por su invaluable apoyo
logístico y administrativo durante la realización de esta investigación. Su colaboración fue fundamental
para el éxito del estudio. También, expresa su sincero agradecimiento a los estudiantes de quinto de
Secundaria por su entusiasta participación y dedicación. Su compromiso fue esencial para la obtención
de los resultados presentados.
El autor declara que esta investigación y su publicación no recibieron ningún tipo de apoyo financiero
externo.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Acosta, S., & Barrios, M. (2023). La enseñanza contextualizada para el aprendizaje de las Ciencias
Naturales. Revista De La Universidad Del Zulia, 14(40), 103-126.
https://doi.org/10.46925//rdluz.40.06
Araujo Guerrero, I. I., Paladinez Saca, D. S., Reyes Narvaez, J. W., Maza Robles, J. R., Ochoa
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el pensamiento crítico y las habilidades colaborativas. Ciencia Latina Revista Científica
Multidisciplinar, 8(4), 4744-4762. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i4.12695
Arias-De-La-Cruz, I. A., & Vergara-Ibarra, J. L. (2024). Metodología STEM para mejorar el
aprendizaje de las matemáticas en la Educación Básica Superior. MQRInvestigar, 8(4), 5845–
5867. https://doi.org/10.56048/MQR20225.8.4.2024.5845-5867
mejor los sesgos de selección y establecer relaciones causales más sólidas. También sería valioso
realizar estudios longitudinales que evalúen el impacto de la metodología STEM a largo plazo,
controlando por posibles variables de confusión. Asimismo, sería importante profundizar en la
integración efectiva de las TIC en la metodología STEM y su influencia en el aprendizaje de la Química,
tal como sugiere Marín (2022). Finalmente, se recomienda replicar este estudio en otras instituciones
educativas dominicanas, con diferentes características y contextos, para evaluar la aplicabilidad de los
resultados.
Agradecimientos
El autor agradece al personal del Politécnico Andrés Francisco López Cruz por su invaluable apoyo
logístico y administrativo durante la realización de esta investigación. Su colaboración fue fundamental
para el éxito del estudio. También, expresa su sincero agradecimiento a los estudiantes de quinto de
Secundaria por su entusiasta participación y dedicación. Su compromiso fue esencial para la obtención
de los resultados presentados.
El autor declara que esta investigación y su publicación no recibieron ningún tipo de apoyo financiero
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5867. https://doi.org/10.56048/MQR20225.8.4.2024.5845-5867
pág. 9400
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