Fortalecer el pensamiento variacional y numérico mediante enfoque STEAM en física mecánica: intervenir con estudiantes de ingeniería de sistemas
DOI:
https://doi.org/10.61799/2216-0388.2139Palabras clave:
enfoque STEAM, pensamiento variacional, pensamiento numérico, aprendizaje basado en proyectos, física mecánica, videojuegos educativos.Resumen
Abordar el desarrollo del pensamiento variacional y numérico en estudiantes de segundo semestre de Ingeniería de Sistemas mediante una estrategia pedagógica STEAM aplicada a contenidos de física mecánica, entendiendo esta área como un espacio privilegiado de modelación del cambio y de la cuantificación rigurosa de fenómenos reales. Identificar como problema central la dificultad persistente para conectar conceptos matemáticos abstractos con situaciones físicas concretas, especialmente al razonar sobre tasas de cambio instantáneas, acumulación de cantidades y sentido numérico contextualizado, aspecto ya señalado en la literatura sobre enseñanza de mecánica y cálculo como puerta de acceso excluyente en programas de ingeniería. Implementar un diseño cuasiexperimental de un solo grupo con mediciones pretest y postest, donde la intervención consiste en el desarrollo colaborativo de videojuegos educativos sobre la Segunda Ley de Newton, articulando aprendizaje basado en proyectos con principios STEAM y organización de equipos heterogéneos con roles especializados en física, matemáticas, programación y diseño. Evaluar el impacto mediante un instrumento de pensamiento variacional y numérico contextualizado en física mecánica, validado por juicio de expertos y analizado con estadísticos descriptivos y la prueba no paramétrica de rangos con signo de Wilcoxon, dado el incumplimiento de supuestos de normalidad. Documentar mejoras estadísticamente significativas y educativamente relevantes en las tres dimensiones evaluadas, con tamaños de efecto grandes en pensamiento numérico, pensamiento variacional y articulación de representaciones semióticas, mostrando que la estrategia STEAM-ABP fortalece de manera sustantiva competencias matemáticas fundamentales para el estudio de la mecánica en ingeniería de sistemas. Proyectar estos hallazgos como base para una agenda doctoral que profundice en los mecanismos cognitivos, afectivos y socioculturales que median la articulación entre STEAM, videojuegos educativos y desarrollo del pensamiento variacional y numérico en educación superior de ingeniería.
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