OCYT-SED-DCTME-PORT-AMB-APR-15-2-21

Documento de orientaciones técnicas 1

para el diseño de plan distrital de ciencia y tecnología para la educación preescolar, básica y media (2020-2024) Contrato de Ciencia y Tecnología CO1.PCCNTR. 1784169 SED- OCyT

Orientaciones para el desarrollo de una estrategia distrital de educación en ciencia, Título del proyecto tecnología e innovación para preescolar, básica y media 2 Contrato de Ciencia y Tecnología Número de contrato CO1.PCCNTR. 1784169

Objeto del contrato Diseñar e implementar acciones de carácter conceptual, pedagógico y metodológico para el desarrollo de una estrategia distrital de fortalecimiento de ambientes de aprendizaje en ciencia, tecnología e innovación según los lineamientos de la Dirección de Ciencias, Tecnologías y Medios Educativos de la SED

Fecha acta de inicio 02/09/2020

Fecha de finalización 15/02/2021

Entidad contratante Secretaria de Educación del Distrito – Dirección de Ciencias, Tecnologías y Medios Educativos (DCTME)

Directora de la DCTME Ulia Yemail Cortés – Directora Ciencias Tecnologías y Medios Educativos

Supervisora del contrato Ulia Yemail Cortés – Directora Ciencias Tecnologías y Medios Educativos

Apoyos a la supervisión Patricia Niño como apoyo a la supervisión DCTME Jaime Hernández Suárez Henry de la Ossa

Observatorio Colombiano de Ciencia y Entidad ejecutora Tecnología - OCyT

3 Diego Silva Ardila – Director Ejecutivo Observatorio Colombiano de Ciencia y Angélica Monroy Pérez – Coordinadora Tecnología - OCyT Administrativa y Financiera

Mabel Ayure – experta en apropiación de la Coordinación del proyecto ciencia y centros de ciencia

Equipo del proyecto Lina Cano – experta en educación STEM/STEAM

Jesús Cardona – experto en transformación

digital

Milena Barrios – profesional de apoyo

Santiago Cajiao – profesional de apoyo

Alejandra Jiménez – profesional de apoyo

María Paula Ordóñez – profesional de apoyo

Marcela Cufiño – profesional de apoyo

Ximena Moreno – profesional de apoyo

Julián Alvarado – analista de datos

Juan Uribe – analista de datos

Jaime Vergara – analista estadístico

José Tapias - analista estadístico

Esta propuesta integra las respuestas a las necesidades manifestadas por la Dirección de Ciencia, Tecnología y Medios Educativos de la SED al respecto del redireccionamiento técnico y conceptual del Plan Saber Digital, la ruta de intervención y acompañamiento para el desarrollo de capacidades en ciencia, 4 con enfoque STEAM y cuarta revolución industrial; y, la formulación de procesos de apropiación social de la ciencia y la tecnología en educación preescolar, básica y media para el fomento de vocación en ciencia y tecnología.

Para su desarrollo se han considerado los hallazgos de los estudios técnicos realizados sobre referentes normativos internacionales, casos de éxito en educación STEM, procesos de transformación digital y apropiación social de la ciencia y tecnología; y, particularmente, los resultados de la línea base de ambientes de aprendizaje para la ciencia y tecnología de las IED de Bogotá y las mesas de trabajo desarrolladas con actores relacionados con estos mismos procesos.

Como se explica en el documento, la propuesta se centra en un modelo integral donde los ejes educación STEM, desarrollo de capacidades digitales y apropiación social del conocimiento convergen de manera conceptual y operativa para proponer orientaciones superiores generales como orientaciones técnicas con acciones clave que componen las posibles rutas de intervención y acompañamiento a los ambientes de aprendizaje para educación STEM.

Plan saber digital y la transición hacia un modelo integral para la transformación de las IED

El Plan Saber Digital tiene como referente el Plan de Ciencia, Tecnología e 5 Innovación (2007- 2019), en el cual se identificaron dos puntos esenciales: Formación y promoción del espíritu científico, innovador y del conocimiento, y habilidades de la población; y el de infraestructura para la ciencia, la tecnología y la innovación.

Desde esta perspectiva, el Plan Saber Digital surge como modelo que propende al fortalecimiento y consolidación de innovación mediada por TIC por medio del desarrollo de competencias del siglo XXI como la colaboración, el pensamiento crítico, la comunicación, la autonomía y la creatividad. Adicionalmente, busca aportar al uso y apropiación de las tecnologías digitales en ambientes de aprendizaje, a través de los cuales fuera posible reconocer el progreso en la construcción de una cultura ciudadana donde estudiantes, docentes, padres de familia y directivos son protagonistas del progreso y desarrollo de la ciudad.

Por otro lado, el Plan Saber Digital tenía un enfoque en el uso y apropiación de las TIC centrado en la interacción entre la tecnología, el aprendizaje y la gestión educativa. Importante mencionar, que Saber Digital se refiere al uso y desarrollo de las tecnologías, la informática y la comunicación, para acceder y compartir conocimiento con el fin de promover ciudadanías activas, que aporte a la transformación de realidades y la construcción de nuevas maneras de comunicación a través del pensamiento tecnológico, el trabajo colaborativo y las redes de aprendizaje (Universidad EAFIT, 2017).

De acuerdo con lo anterior, el horizonte estratégico del Plan visiona que los niños, niñas y jóvenes del distrito desarrollen la capacidad de aprender a aprender y su saber digital, de cara a los retos del ciudadano de la sociedad de la información y el conocimiento. 6

Por otra parte, se espera que con el acompañamiento del proyecto a las instituciones educativas sea posible cumplir la misión de desarrollar capacidades y competencias que permitan la transformación permanente de los ambientes de aprendizaje, en la puesta en marcha de iniciativas innovadoras que integran el uso de las tecnologías digitales.

Adicionalmente, se busca con el Plan Saber Digital contribuir a alcanzar los objetivos del Distrito Capital y que dan origen al marco de acción de diferentes proyectos de la Secretaría de Educación. Así, desde el comienzo Saber Digital sostuvo que sus 4 pilares estratégicos serían:

• Promover políticas y prácticas para aumentar la disponibilidad de la infraestructura física y tecnológica para el fortalecimiento de ambientes de aprendizaje, a través de estrategias soportadas en la sostenibilidad, la conciencia ambiental y los principios energéticos. • Fortalecer en la comunidad educativa del distrito, las competencias y capacidades propias del Saber Digital y su relacionamiento con los otros saberes y lenguajes, mediante el uso de las tecnologías digitales. • Instaurar, con la comunidad educativa, un sistema de gestión de la innovación que asegure, en las instituciones educativas del Distrito, el buen uso de los recursos, la implementación de políticas de transformación institucional y el empoderamiento de los actores

involucrados. • Fortalecer los mecanismos digitales de circulación de contenidos y conocimientos que permitan a directivos, docentes y estudiantes, compartir sus experiencias, aprendizajes y prácticas. 7

Por otro lado, se define dentro del Plan Saber Digital tres fases para su despliegue:

• Fase 1: Activación y caracterización - Caracterización - Conocimiento, uso y apropiación TIC y ambiente escolar (docente, directivo) - Infraestructura eléctrica y conectividad • Fase 2: Intervención - Aprendizaje - Tecnología - Gestión - Circulación de contenidos y conocimientos • Fase 3: Innovación - Ambiente de aprendizaje (Días Saber Digital, talleres con monitores) - Gestión innovadora (equipo de gestión TIC, Plan Maestro de aprendizaje digital) - Circulación de contenidos y conocimiento (experiencias significativas, boletín Saber Digital) - Plataformas tecnológicas (aulas virtuales, soporte tecnológico) - Seguimiento, monitoreo, evaluación (resultados de la

caracterización, visualización, sistemas de información)

El Plan Saber Digital plantea un modelo para lograr una intervención integral desde cinco líneas estratégicas interrelacionadas: 8

• Infraestructura Física y Tecnológica • Ambientes de Aprendizaje y Colaborativos • Gestión de la Innovación Educativa • Circulación de Contenidos y Conocimientos y Monitoreo • Seguimiento y Evaluación

Sin duda, los avances del Plan Saber Digital han permitido iniciar una ruta de trabajo con las IED desde la perspectiva de los objetivos trazados, y ha aportado al desarrollo proyectos y capacidades en las IED involucradas, es importante mencionar que el desarrollo integral del modelo propuesto para lograr una intervención sigue teniendo unos desafíos que, sin duda, ponen en evidencia la necesidad de plantear una transición a un modelo de transformación para las IED que responda a los desafíos que se han identificado en su desarrollo como:

• Consolidar un grupo de gestión de tecnología que acompañe los procesos de TI en la institución. • Carencia de lineamientos estratégicos para la gestión de proyectos TI. • Ausencia de un concepto de arquitectura TI que alinee las herramientas tecnológicas con los objetivos institucionales. • Dificultades para la gestión de servicios TIC (conectividad, mantenimiento correctivo y preventivo).

• Falta de seguimiento y monitoreo a las cifras asociadas a la tecnología al interior de instituciones educativas. • Ausencia de desarrollo de capacidades técnicas para el manejo de tecnología. 9 • Carencia de beneficios a causa de inversiones poco efectivas para las necesidades de los actores institucionales. • Dificultades en transferencia e información en procesos de soporte técnico. • Ineficiencia en los procesos comunicativos y en el flujo de información entre actores territoriales, instituciones educativas y aliados estratégicos. • Falta de políticas para transferir conocimiento a las instituciones educativas en relación con la compra y adquisición de tecnología.

Además de estos desafíos, que aún persisten en diferentes escalas y que se evidencian en los resultados de línea base, también surgen nuevas necesidades de articulación y definición de planes de acción, que permitan, por ejemplo, considerar la visión del Plan Decenal de Educación -PNDE- 2016-2026, desde donde se busca desarrollar pensamiento crítico, creatividad, curiosidad, valores y actitudes éticas, y se fomenta el respeto de la diversidad étnica, cultural y regional, así como la participación activa y democrática en la organización política y social de la nación, en la construcción de una identidad nacional y en el desarrollo de lo público.

Adicional al Plan Decenal de Educación -PNDE- 2016-2026, es importante considerar algunos de los objetivos presentados en el CONPES 3975 del 2019 “Política nacional para la transformación digital e inteligencia artificial”, como

la disminución de las barreras que impiden la incorporación de tecnologías digitales en el sector privado y en el sector público, para facilitar la transformación digital del país. 10 Por otro lado, se resalta el CONPES 3988 del 2020 “Tecnologías para aprender: política nacional para impulsar la innovación en las prácticas educativas a través de las tecnologías digitales”, que desde el ámbito educativo se menciona que las transformaciones requieren que los estudiantes desarrollen nuevas competencias acordes a los retos que plantea el siglo XXI, donde la generación del conocimiento sea un eje central que requiere que las personas, procesen y organicen información, además de ser capaces de analizarla, transformarla e interpretarla.

El mismo CONPES 3988, propone aumentar el acceso a tecnologías digitales en las sedes educativas oficiales para la creación de espacios de aprendizaje innovadores, así como impulsar la innovación en las prácticas educativas a través de las tecnologías digitales, para el desarrollo de competencias en los estudiantes de educación preescolar, básica y media del sector oficial, que les permita consolidar su proyecto de vida, y enfrentar los retos y oportunidades de la sociedad digital.

Se puede mencionar también, la importancia de considerar la educación para el desarrollo sostenible 2030, que invita a avanzar en el desarrollo de políticas que favorezcan esta aproximación y aporten a la transformación de los ambientes de aprendizaje, el fortalecimiento de las capacidades de los educadores, el empoderamiento y movilización de la juventud, así como acelerar acciones locales con perspectiva global.

En este sentido, se considera que los estudiantes pueden encontrar diferentes oportunidades para adquirir el conocimiento, habilidades, valores y actitudes necesario para promover el desarrollo sostenible, aprovechando los escenarios que puede proveer una institución educativa con enfoque a la educación para 11 desarrollo sostenible. Así mismo, los educadores pueden diseñar estrategias y encontrar oportunidades para desarrollar capacidades para fomentar la transformación social por un futuro sostenible.

A partir de estas consideraciones, tanto de lo que es el Plan Saber Digital y sus desafíos actuales, así como los elementos abordados desde planes y políticas nacionales, que se suman a posturas globales de transformación de la educación para la sostenibilidad, se plantea una propuesta de arquitectura de un modelo integral que reconoce las líneas estratégicas planteadas por el Plan saber Digital, y define un nuevo enfoque desde una perspectiva sistémica que permita a la SED desplegar planes de acción centrados en la creación de valor y transformación de las IED, con el objetivo de potenciar, dinamizar e innovar en términos de ambientes de aprendizaje.

Arquitectura del modelo integral propuesto para el despliegue de las orientaciones técnicas

Para la elaboración de las recomendaciones y lineamientos, de acuerdo con lo 12 presentado en la introducción, se ha definido una arquitectura que permita integrar sistémicamente los aspectos clave para la Fase 2 del proyecto “Orientaciones para el desarrollo de una Estrategia Distrital de Educación en Ciencia, Tecnología e Innovación para Preescolar, Básica y Media”.

En este orden de ideas, se plantea un modelo que se fundamenta en dimensiones y ejes que se deben potenciar en una IED, bajo las consideraciones y demandas que desde el entorno emergen y plantean nuevos desafíos para el diseño de ambientes de aprendizaje más pertinentes e innovadores, que respondan a las necesidades de la sociedad en términos de desarrollo de habilidades para el Siglo XXI, revolución 4.0, nuevos escenarios asociados al trabajo y la empleabilidad, así como nuevos enfoques de creación de valor desde la ciencia, la tecnología y la innovación, fundamentados en principios de sostenibilidad dentro de escenarios inciertos y complejos.

La arquitectura del modelo, se soporta en tres ejes clave que se potencian desde tres dimensiones habilitadoras, que al abordarlas integralmente, permitirán diseñar y desarrollar diferentes tipos de ambientes de aprendizaje en las IED, considerando las relaciones naturales que deben existir entre los diferentes actores que los potencian e enriquecen: estudiantes, docentes, comunidad, aliados, gestores y sector productivo, así como integrando los aspectos clave de la transformación digital, la educación STEM y la apropiación social del conocimiento. Esta aproximación de las relaciones entre ejes clave y dimensiones habilitadoras, se asegura desde dos dimensiones estratégicas que

permiten abordar el desarrollo integral desde una perspectiva de gobernanza, así como del aprendizaje continuo desde procesos de monitoreo y evaluación. La Figura 1, presenta la arquitectura propuesta y en la Figura 2, la forma como se integran dimensiones y ejes para potenciar los ambientes de aprendizaje, así 13 como las relaciones entre los actores que pueden ser vinculados para su enriquecimiento.

Figura 1. Arquitectura propuesta para recomendaciones y lineamientos desde una perspectiva sistémica.

Gobernanza para la transformación digital de la institución educativa Ed u cac i ó E nto r n Educación Desarrollo de Apropiación n s o s te o: demand

n ci

Educació entífica capacidades social del

nible 2030 / Habilidades par STEM digitales conocimiento

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.0 Gestión Académica y Administrativa Gestión de la innovación educativa (4R i) Infraestructura física y tecnológica a e l S . XX Monitoreo, seguimiento y evaluación I

Figura 2. Relaciones para potenciar los ambientes de aprendizaje y la interacción entre los actores clave.

Gobernanza para la transformación digital de la institución educativa XI l S.X Estrategias pedagógicas, didácticas y de .0 (4R i ) p a ra e comunicación Desarrollo de Apropiación Educación dores

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Monitoreo, seguimiento y evaluación

Desde la lógica sistémica presentada anteriormente, y representada en la Figura 1 y Figura 2, se expone a continuación cada uno de los componentes fundamentales del modelo: 15 Ejes clave: Considerados como los pilares fundamentales desde la arquitectura propuesta, a partir de los que se soportan los elementos que configuran, aseguran y enriquecen los ambientes de aprendizaje y las relaciones que éstos pueden tener con los diferentes actores clave, de acuerdo con el propósito de cada ambiente de aprendizaje diseñado y desplegado, así como del contexto en el que se desarrolla. Los ejes clave propuestos son:

• Educación STEM • Desarrollo de capacidades pedagógicas y digitales • Apropiación social del conocimiento

Dimensiones habilitadoras: Consideradas como las dimensiones que impulsan, significan y potencian los ejes clave, desde una mirada de creación de valor tanto para el desarrollo de la IED, así como para el desarrollo de diferentes tipos de ambientes de aprendizaje. Las dimensiones habilitadoras son:

• Gestión de la innovación educativa • Gestión académico-administrativa • Infraestructura física y tecnológica

Dimensiones estratégicas: Consideradas como las dimensiones que aseguran, protegen y soportan el desarrollo integral de la IED, desde una

perspectiva de potenciar la cadena de valor de la institución y que permite considerar las relaciones no sólo al interior de la IED, sino también las relaciones que deben existir con el ecosistema educativo del distrito y el país, respondiendo a las demandas de la sociedad y las tendencias a nivel nacional e 16 internacional. Desde estas dimensiones estratégicas, es posible orientar planes tácticos, programas, proyectos y acciones, con el propósito de aportar al fortalecimiento integral y sistémico de la IED. Las dimensiones son:

• Gobernanza para la transformación digital de la institución educativa • Monitoreo, seguimiento y evaluación

Esta última dimensión estratégica, “monitoreo, seguimiento y evaluación”, es la que tendrá la batería de indicadores que permitirán implementar por parte de la SED, modelos de evaluación del nivel de desarrollo que se va alcanzando en las IED, así como ser la base, para el desarrollo de tableros de indicadores que permiten tomar decisiones estratégicas, tácticas y operativas, de forma proactiva en la institución.

Al considerar un modelo sistémico que se sustenta en tres ejes clave, tres dimensiones habilitadoras y dos dimensiones estratégicas, es posible definir orientaciones técnicas que le permitan a la SED, generar estrategias, programas y/o proyectos para potenciar las diferentes instituciones educativas del distrito.

Considerando que no todas las IED tienen los mismos puntos de partida, línea base, así como diferentes niveles de desarrollo y articulaciones dentro del ecosistema, y considerando que desde los indicadores de la dimensión de “monitoreo, seguimiento y evaluación”, es posible implementar un modelo de

evaluación del nivel de desarrollo que se va alcanzando en las IED, se plantean tres niveles para agrupar las IED, de tal forma que facilite a la SED desarrollar planes de acción pertinentes con cada IED, a la vez que reconoce el estadio de avance de cada una de ellas para ir empoderándolas para que sigan 17 evolucionando desde sus capacidades desarrolladas, e ir disminuyendo las dependencias de asistencia y soporte continuo, migrando a un modelo de ecosistema red, donde cada IED independiente de su nivel de desarrollo, aporta desde las articulaciones, espacios, programas y proyectos que fomente la SED, y de esta forma cada IED ir incorporando todo aquello que estratégicamente la potencia y evoluciona, es decir, ir trazando una ruta para migrar a comunidades de práctica empoderadas, proactivas y auto lideradas.

Los niveles de desarrollo propuestos para ubicar a las IED desde la apropiación de las orientaciones técnicas a través de las estrategias y planes de acción definidos por la SED, considerando la perspectiva sistémica propuesta en este documento, son: • Nivel 1 (Acercamiento: Conocer/Integrar): Una IED en este nivel, se caracteriza por contar con algunos procesos definidos, algunas prácticas identificadas y algunas experiencias desarrolladas, pero aún hay falta de capacidad en varios aspectos de los ejes clave definidos en el modelo, y existe el riesgo de fracaso o entrega insostenible y desperdicio de recursos a través de una duplicación innecesaria de esfuerzos al no tener aseguradas las dimensiones habilitadoras y estratégicas.

• Nivel 2 (Progreso: Apropiar/Aplicar): IED que ya incorpora no sólo aspectos de los ejes clave, sino que usa planes de desarrollo para asegurar los resultados y son capaces de administrarse de

manera efectiva al incorporar, gestionar y asegurar, aspectos de las dimensiones habilitadores y estratégicas. Una IED en este nivel opera efectivamente gracias a que ha definido claramente cómo se debe realizar un proceso dado para asegurar niveles y dimensiones, 18 sin embargo, esto no significa que todos los actores (administrativo, docentes, estudiantes, etc.) de la institución siga la orientaciones o guías generadas.

• Nivel 3 (Transferencia: Crear/Gestionar/Transferir): IED que se preocupa por la forma en la que gestiona la implementación del proceso de aseguramiento de ejes clave y dimensiones, además de garantizar la calidad de los resultados. La capacidad dentro de esta dimensión refleja el grado de medición y control de los resultados y la forma en que el personal de la institución las usa para aprender, anticiparse y desarrollar planes de desarrollo futuro. Adicionalmente, por su fuerte articulación con el entorno y la creación de relaciones de valor, que aporten al desarrollo de la IED.

Considerando la perspectiva de ejes clave, dimensiones habilitadoras, dimensiones estratégicas, se propone el planteamiento de las orientaciones técnicas, que permitirán trazar a la SED, rutas de intervención, apoyo y fomento, de acuerdo con el objetivo de diseñar el plan distrital de ciencia y tecnología para la educación preescolar, básica y media (2020- 2024).

Es importante mencionar, que la misma arquitectura propuesta de modelo integral, ya incorpora orientaciones importantes para la SED, al tiempo que presenta una propuesta para la evolución del Plan Saber Digital desde las reflexiones presentadas en apartado 2 de este documento.

Orientaciones de alto nivel a considerar en cada componente del modelo

A partir de las definiciones descritas, a continuación, se presenta una matriz 19 donde se definen orientaciones de alto nivel que pueden ser consideradas como meta recomendaciones, y que sirven de base para la presentación detallada de las orientaciones técnicas, desde una perspectiva sistémica de ejes clave, dimensiones habilitadoras y dimensiones estratégicas.

La matriz que se representa en la Tabla 1, sugiere algunas orientaciones de alto nivel para cada eje clave desde la mirada de cada una de las dimensiones habilitadoras, con el objetivo de empezar a identificar los elementos clave a desarrollar en una IED, a la vez que se convierten en punto de partida para las orientaciones técnicas que se presentan en mayor nivel de detalle en el siguiente apartado. Adicionalmente, la matriz presenta las orientaciones clave a considerar en las dos dimensiones estratégicas definidas: Gobernanza para la transformación digital de la institución educativa, y Monitoreo, seguimiento y evaluación.

Estructura para matriz de principios orientadores en cada eje clave desde cada dimensión habilitadora.

Gobernanza para la transformación digital de la institución educativa

Desarrollo de Apropiación Educación capacidades social del STEM digitales conocimiento

GAA GAA GAA GIE GIE GIE IFT IF T IFT

Monitoreo, seguimiento y evaluación

Tabla 1. Matriz de principios orientadores en cada eje clave desde cada dimensión habilitadora.

• Proporcionar direccionamiento estratégico para el aseguramiento del cumplimiento de objetivos de desarrollo para la IED respecto a los ejes clave, dimensiones habilitadoras y dimensiones estratégicas. Gobernanza para la • Liderar el proceso de transformación organizativa dentro de la IED transformación digital • Formular la estrategia digital de la IED. de la institución educativa • Activar iniciativas operativas para el logro de la estrategia digital, identificando áreas con potencial para el cambio digital e introduciendo nuevas ideas en los procesos, prácticas y actividades existentes en la IED. • Asignar responsabilidades dentro de la IED que aseguren su proceso de transformación digital.

Desarrollo de Apropiación social Educación STEM capacidades digitales del conocimiento Gestión Académica • Formar a docentes y directivos docentes • Actualizar a docentes y directivos docentes en habilidades • Definir el origen de los materiales para la apropiación en el enfoque educativo STEM. digitales y pedagógicas. de la ciencia y la tecnología. y Administrativa • Desarrollar procesos de integración curricular • Diseñar contenidos digitales propios para las IED. • Seleccionar los materiales para la apropiación de áreas STEM. de la ciencia y la tecnología. • Configurar estrategias y plataformas para el trabajo remoto. • Propiciar alianzas y relaciones con el entorno. • Distribuir los materiales seleccionados. • Captar fondos para dotación y/o desarrollo • Involucrar otros actores que potencien la apropiación de experiencias. de la ciencia y la tecnología en las IED.

Gestión de la • Planear la integración curricular involucrando • Definir una estrategia digital partiendo de análisis • Diseñar ambientes de participación. las conexiones disciplinares para resolver problemas de resultados de aprendizaje. innovación educativa • Promover la participación en actividades y del contexto. • Avanzar en la reconfiguración del uso instrumental experiencias relacionadas con ciencia y tecnología. • Sistematizar experiencias para ser transferidas. de la tecnología hacia el uso pedagógico. • Estructurar redes para compartir y fortalecer • Potenciar el uso de contenidos abiertos. experiencias. • Estructurar redes para compartir y fortalecer experiencias • Articular esfuerzos intersectoriales e de transformación digital. interinstitucionales para la implementación • Reducir el consumo energético y/o generación de energías del enfoque. alternativas. • Desarrollar estrategias para la gestión del agua y de los residuos sólidos.

Infraestructura • Captar de fondos para el desarrollo de experiencias • Actualizar herramientas y aplicaciones con • Dotar las IED con materiales para la apropiación física y tecnológica y participación en actividades STEM. que cuentan las IED. de la ciencia y la tecnología.

• Configurar ambientes de aprendizaje STEM a partir • Dotar a las IED con plataformas para la educación de espacios y dispositivos y materiales y personas. virtual o remota.

• Definir batería de indicadores por eje clave y dimensión habilitadora Monitoreo, seguimiento y evaluación • Implementar procesos de seguimiento y mejora continua desde el análisis de información e indicadores.

Orientaciones técnicas

En este apartado, se presentan las orientaciones técnicas desde la perspectiva de 22 cómo cada una de las dimensiones habilitadoras potencian los ejes clave propuestos en el modelo. Adicionalmente, para cada eje se presenta una breve descripción de este, rescatando aspectos de relevancia para conectar con las orientaciones técnicas sugeridas.

Eje Educación STEM Es uno de los ejes propuestos por el modelo sobre los cuales se busca desarrollar fortalezas en las IED, desde el reconocimiento del valor en el diseño e implementación de ambientes de aprendizaje que potencien la integración de las disciplinas STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics), y tal como lo sugieren Nadelsona y Seifertb (2017), para aprender o resolver problemas transdisciplinarios. Adicionalmente, de acuerdo con Kelley y Knowles (2016), estas integraciones pueden desarrollarse de diferentes formas desde un enfoque que permite explorar la enseñanza y el aprendizaje no sólo de las disciplinas STEM, sino también entre estas y otras no STEM, con el propósito de mejorar el aprendizaje de los estudiantes.

Diferentes estudios donde se aborda la educación STEM, presentan que los enfoques de aprendizaje basado en proyectos, problemas y diseño, resultan apropiados para diseño de experiencias STEM, y, por tanto, la importancia de desarrollar competencias en los educadores sobre estos enfoques y prácticas pedagógicas.

Hay autores como Kennedy y Odell (2014) que plantean que los programas STEM deben incorporar la integración de: • La tecnología y la ingeniería en los planes de ciencias y matemáticas. • Promover la investigación científica y el proceso de diseño. 23 • Enfoques de aprendizaje colaborativo que puedan conectar a estudiantes y educadores con las áreas STEM. • Puntos de vista globales y desde múltiples perspectivas. • Estrategias como el aprendizaje basado en proyectos desde donde se proporcionen experiencias de aprendizaje formales e informales. • Tecnologías para mejorar el aprendizaje.

Por su parte, la UNESCO (2019), aborda el concepto de competencia STEM para referirse a la capacidad de un individuo para aplicar conocimiento, las habilidades y la actitud de STEM de manera apropiada en su vida diaria, lugar de trabajo o contexto educativo. La competencia STEM cubre tanto el 'saber-qué' (el conocimiento, las actitudes y los valores asociados con las disciplinas) como el 'saber hacer' (las habilidades para aplicar ese conocimiento, teniendo en cuenta las actitudes y valores éticos con el fin de actuar de manera apropiada y efectivamente en un contexto dado).

Desde esta perspectiva, es innegable que, como efectos de la cuarta revolución industrial, la sociedad demanda, sin duda, de la competencia STEM por que no sólo integra componentes tradicionales de conocimiento, habilidades, valores y actitudes, sino también, la incorporación de otras dimensiones de la información y las tecnologías derivadas de la industria 4.0: big data, inteligencia artificial, Internet de las cosas, realidad virtual, realidad aumentada, fabricación digital, entre otras.

Reconociendo la importancia de la incorporación del enfoque educativo STEM en las estrategias de la SED para potenciar el diseño e implementación de innovadores y significativos ambientes de aprendizaje, se propone desde cada una de las dimensiones del modelo propuesto, las recomendaciones sugeridas en la Tabla 2, 24 que resultan derivadas de los análisis tanto de los estudios técnicos, así como de la línea base y resultados de las mesas de trabajo.

Tabla 2. Orientaciones desde las dimensiones al Eje enfoque educativo STEM

Gestión académico – Gestión de la innovación Infraestructura física administrativa educativa y tecnológica

• Generar espacios de • Aplicar la ciencia y • Diseñar e implementar aprendizaje flexibles, tecnología en el diseño de sistemas de activos, inclusivos experiencias STEM. información como • Incorporar estrategias • Implementar proyectos estrategia de apoyo a la para el fomento de las innovación. dentro y fuera del aula habilidades y para aplicar la ciencia a la • Implementar espacios tecnologías de la vida cotidiana. de co-creación, bajo industria 4.0 enfoque • Diseñar estrategias, • Incorporar tecnologías de Maker+STEM. planes programas y la revolución 4.0 como actividades para el parte del diseño de • Diseñar y desarrollo de experiencias STEM. disponibilizar recursos habilidades para el siglo digitales y tecnológicos • Incorporar la educación XXI, reconociendo su que favorezcan el STEM dentro del importancia en diseño de experiencias currículo desde una términos de STEM. perspectiva de solución productividad, de problemas de la • Implementar inclusión social y cotidianidad. programas para facilitar desarrollo económico y fomentar el acceso y • Integrar curricularmente uso de las TIC como en toda la IED

• Definir modelos considerando los apoyo a la integrales para el diferentes espacios tanto consolidación de la manejo y comprensión en preescolar, así como Sociedad del de información. en la básica y media, Conocimiento. • Diseñar y desplegar integrando diferentes 25 experiencias de actores del entorno. aprendizaje para • Incorporar prácticas para favorecer las el monitoreo y la habilidades STEM. evaluación del uso, • Implementar una ruta acceso e impacto de las de capacitación para los tecnologías digitales en la docentes para soportar educación. la estrategia STEM de la IED. • Diseño y despliegue de prácticas educativas • Conformar y/o innovadoras y con fortalecer grupos, pensamiento científico. clubes o semilleros de investigación y • Desarrollar estrategias desarrollo tecnológico, para el uso efectivo de la en articulación con información para la redes, organizaciones innovación, el desarrollo sociales y culturales sostenible y el bienestar para la gestión del social. conocimiento y la innovación. • Diseñar programas de difusión y apropiación de los resultados de ejercicios de experimentación científica y tecnológica. • Producir, preservar y divulgar la producción de materiales educativos en diversos

formatos.

26 Eje Desarrollo de capacidades pedagógicas y digitales El eje de desarrollo de capacidades pedagógicas y digitales, se convierte en neurálgico dentro de la estrategia de fortalecimiento y transformación de los ambientes de aprendizaje, al reconocer la importancia del desarrollo de competencias en directivos y docentes, que les permita asumir el reto de diseñar y desplegar la estrategia digital en la IED, generar programas, proyectos e iniciativas que potencien los procesos de enseñanza y aprendizaje, así como el diseño de experiencias significativas e innovadoras a través de mediación TIC, que favorezcan nuevos modelos y formatos de ambientes de aprendizaje, dentro y fuera de la IED.

Dentro de las orientaciones técnicas que se sugieren para este eje desde cada una de las dimensiones habilitadoras del modelo, reconociendo, el resultado de los análisis de los estudios técnicos, la línea base y las mesas de trabajo, se pueden destacar los siguientes aspectos a considerar: • La importancia del empoderamiento tanto a directivos como docentes de las IED, reconociendo las capacidades endógenas de la institución. • La incorporación de novedosos modelos de mentoría y trabajo de pares, dentro y fuera de la IED. • La consolidación de redes y/o comunidades de práctica, investigación, aprendizaje/participación de múltiples actores del ecosistema e involucrados en el diseño, despliegue y aseguramiento de los ambientes de aprendizaje.

• La adopción de plataformas abiertas y accesibles, así como de contenidos y recursos digitales educativos que potencien nuevas modalidades y briden soporte para los procesos asociados al aprendizaje remoto. • La participación en proyectos que involucren aliados tanto del sector 27 productivo, instituciones de educación superior, gobierno y sociedad civil en procesos de diseño de experiencias de aprendizaje que reconocen el contexto, así como para la transferencia, apropiación y creación de conocimiento.

En la Tabla 3, se presentan las orientaciones técnicas sugeridas para el eje de desarrollo de capacidades pedagógicas y digitales, desde la perspectiva de las dimensiones propuestas en la arquitectura del modelo para la transformación integral de las IED, así como considerando los análisis tanto de los estudios técnicos, así como de la línea base y resultados de las mesas de trabajo.

Tabla 3. Orientaciones desde las dimensiones al Eje Desarrollo de capacidades pedagógicas y digitales

Gestión académico – Gestión de la innovación Infraestructura física y administrativa educativa tecnológica

• Diseñar e implementar • Implementar acciones • Fortalecer los programas para la que favorezcan la recursos destinados a alfabetización digital mejora de habilidades I+D. básica, el manejo de de los educadores en • Aportar desde la datos y el razonamiento términos enfoques IED al cuantitativo. educativos como el fortalecimiento y uso aprendizaje basado en • Desplegar e integrar de plataformas proyectos, la cultura iniciativas con el virtuales y de maker y el STEM. currículo asociadas a contenidos digitales

una educación inclusiva • Implementar espacios educativos existentes y para la sostenibilidad. para reconocer en distrito. • Diseñar programas y experiencias de • Implementación y/o rutas de capacitación educadores expertos en actualización de STEM que inspiren y 28 para asegurar el uso infraestructura y significativo de equipos motiven el diseño de aplicaciones digitales y herramientas experiencias dentro de a través de proyectos tecnológicas puestas al la institución educativa. colaborativos con servicio de la IED. • Concretar alianzas con terceros. • Desarrollar programas actores de la ciudad que • Plan de monitoreo y que reconozcan el perfil fomente espacios de actualización de digital de directivos, aprendizaje para el recursos tecnológicos docentes y estudiantes desarrollo de de la IED. para el desarrollo de competencias para el trabajo y el • Diseñar e competencias TIC. emprendimiento. implementar sistemas • Desarrollar espacios de información para institucionales que • Incorporar la ciencia y el fomento y el apoyo acerquen a la tecnología para el a la innovación. comunidad educativa a diseño de ambientes y experiencias de • Implementar asuntos de contexto, aprendizaje. ambientes para el cambios económicos y fomento de las sociales que conlleva la • Incorporar tecnologías actividades científicas incorporación de las de la cuarta revolución y tecnológicas (aulas tecnologías de la cuarta industrial en diferentes especializadas, revolución industrial. espacios de la parques interactivos, • Desarrollar planes institución. centros comunales institucionales que • Certificar a los para clubes de promuevan el educadores a través de ciencias). desarrollo tecnológico aliados y/o • Implementar sostenible y la proveedores estrategias de innovación dentro de la tecnológicos vigilancia tecnológica institución y el entorno de impacto directo. • Fomentar la creación con fines de de semilleros de actualización y/o

• Implementar programas formación virtual para innovación dentro de de formación para una docentes de la media la institución. ciudadanía con técnica. • Diseñar estrategias pensamiento crítico, • Incorporar tecnologías para asegurar creativo y responsable. 29 de acceso abierto para recursos destinados a • Desarrollo de la creación y diseño de ciencia y tecnología. estrategias, programas, experiencias de • Diseñar e proyectos y actividades aprendizaje. implementar de formación y • Fomentar la programas para promoción del espíritu participación de los facilitar y fomentar el científico e innovador. educadores en acceso y uso de las • Fomentar espacios y estrategias de ciudad TIC como apoyo a la oportunidades de para la formación a consolidación de la trabajo colaborativo, maestros que creen, Sociedad del movilidad, co-creación innoven, investiguen, Conocimiento. e innovación entre aporten y validen, pares y redes locales, considerando el regionales, nacionales e desarrollo humano, la internacionales. formación situada, la reflexión metodológica • Crear intercambios, y la investigación. pasantías, campamentos científicos, entre otros, • Crear condiciones tanto para educadores habilitantes para la como para estudiantes innovación digital en la que permitan IED, con el propósito reflexionar y aportar a que sea un mecanismo las políticas de Estado para el desarrollo de la en materia educativa. transformación digital de la institución. • Promover la producción y • Establecer alianzas con publicación de el sector productivo, materiales educativos que permita identificar en diversos formatos las necesidades de formación que

• Incorporar como parte demanda el mercado en de los programas de el territorio. capacitación • Fomentar la tecnológica el contexto investigación y la de la institución y 30 innovación necesidades de las responsable. comunidades involucrada, desde un • Promover la enfoque pedagógico y apropiación de las de interacción. tecnologías digitales para la innovación en • Implementar procesos las prácticas educativas. continuos de renovación curricular y • Fomentar la extracurricular para la incorporación de promoción y desarrollo saberes y del espíritu científico, conocimientos sobre pensamiento problemas socio- tecnológico, innovador científicos y socio- y emprendedor. tecnológicos complejos. Desarrollar • Promover competencias decididamente la científicas para aportar investigación en a la empleabilidad y didáctica de las ciencias emprendimiento en relación estrecha con basado en la investigación en conocimiento y/o ciencias. tecnología. • Desarrollar programas • Diseñar prácticas para la reducción de educativas con enfoque brecha digital – en la sostenibilidad. alfabetización digital para todos los actores que intervienen en los ambientes de aprendizaje de la

institución. • Renovar continuamente los programas de educación preescolar, 31 básica y media, en articulación con instituciones de educación superior.

Eje Apropiación social del conocimiento Desde este eje se proponen una serie de orientaciones técnicas que favorezcan la apropiación social del conocimiento, que se genera mediante la gestión, producción y aplicación de la ciencia, la tecnología y la innovación, desde procesos que convocan a los ciudadanos a dialogar e intercambiar sus saberes, conocimientos y experiencias, promoviendo entornos de confianza, equidad e inclusión para transformar sus realidades y generar bienestar social (MinCiencias, 2020).

Otro aspecto a resaltar en este eje, se refiere a la formación de vocaciones en ciencia, tecnología e innovación, desde donde se debe propender por el desarrollo de procesos de mediación que permitan a niños, niñas, adolescentes y jóvenes participar de diferentes prácticas relacionadas con la ciencia, la tecnología y la innovación a partir de las cuales se identifican y se potencian capacidades y habilidades que les permitirán a mediano y largo plazo insertarse en diferentes espacios (académicos, sociales, culturales, productivos, científicos), así como fortalecer sus proyectos de vida y contribuir a la construcción de una sociedad que gestiona, valora y apropia el conocimiento (MinCiencias, 2019).

Las orientaciones de este eje al combinarlas con las del eje de educación STEM y las del eje de desarrollo de capacidades pedagógicas y digitales, sin duda impactan

directamente a la educación científica y, por tanto, al desarrollo de ambientes de aprendizaje que, desde la articulación con los diferentes actores del entorno, permitan entre otras: 32 • Promover una cultura de pensamiento científico e inspirar a los jóvenes a utilizar el razonamiento basado en la evidencia para la toma de decisiones. • Asegurar que los ciudadanos tengan la confianza, los conocimientos y las habilidades para participar activamente en una mundo científico y tecnológico complejo. • Desarrollar las competencias para la resolución de problemas y la innovación, así como pensamiento crítico y analítico. • Inspirar a niños, niñas y jóvenes a aspirar a carreras científicas, así como a otras ocupaciones y profesiones desde donde se usa de forma intensiva el conocimiento, la tecnología y la innovación. • Potenciar la participación activa y responsable en la comunicación, los debates y las decisiones científicas públicas desde un compromiso activo de los ciudadanos.

En la Tabla 4, se presentan las orientaciones técnicas sugeridas para el eje de apropiación social del conocimiento, desde la perspectiva de las dimensiones propuestas en la arquitectura del modelo para la transformación integral de las IED, así como considerando los análisis tanto de los estudios técnicos, así como de la línea base y resultados de las mesas de trabajo.

Tabla 4. Orientaciones desde las dimensiones al Eje Apropiación social del conocimiento

Gestión académico – Gestión de la innovación Infraestructura física y administrativa educativa tecnológica 33

• Definir el origen de los • Diseñar ambientes de • Diseñar planes para materiales para la participación en asegurar la disponibilidad apropiación de la ciencia y actividades y y acceso a materiales para la tecnología. experiencias la apropiación de la • Seleccionar los materiales relacionadas con ciencia ciencia y la tecnología. para la apropiación de la y tecnología- • Incorporar sistemas de ciencia y la tecnología. • Potenciar las alianzas información para el • Distribuir los materiales estratégicas que fomento de la seleccionados. favorezcan la aplicación innovación. • Involucrar otros actores de la ciencia y la que potencien la • Diseñar programas para tecnología en la vida apropiación de la ciencia y el fomento y acceso a cotidiana. la tecnología en las IED. tecnologías digitales • Promover el desarrollo como apoyo a la • Diseñar estrategias para la de competencias para la consolidación búsqueda de generación de comunidades creativas. recursos/aliados para el conocimiento desde el desarrollo de iniciativas de procesamiento, apropiación social y organización, análisis, responsable de la ciencia y transformación e la tecnología. interpretación de • Fomentar el diseño de información. espacios para el aprendizaje de la curiosidad, • Crear condiciones indagación, investigación, habilitantes para la bajo enfoque de proyectos innovación digital con el y problemas. propósito que sea un • Diseñar programas de mecanismo para el articulación de educación desarrollo de la media con educación transformación digital.

técnica, tecnológica y • Fortalecer la superior para el desarrollo y institucionalidad del promoción del espíritu quehacer de la ciencia, la científico y del tecnología y la pensamiento innovador. innovación en la IED a 34 • Potenciar capacidades y través de la habilidades que permitan coordinación, insertarse en diferentes articulación y espacios no solo divulgación de académicos, sino sociales, programas, proyectos culturales, productivos y y/o actividades en científicos, para contribuir ciencia, tecnología e a la construcción de una innovación. sociedad que gestiona, • Promover la utilización valora y apropia el de la mega diversidad conocimiento. biológica (terrestre y • Fomentar las asociaciones marina) y la cultural, de padres que, para afrontar el cambio conjuntamente con los climático y el manejo del gobiernos locales y la agua sociedad civil, produzcan intercambios sobre • Incentivar procesos de acciones ciudadanas transformación desde la relacionadas con el cuidado ciencia para aportar a la del medio ambiente, la equidad en la salud y la participación. producción, acceso y • Diseñar espacios aplicación del formativos para una conocimiento. ciudadanía con • Incentivar la formación pensamiento crítico, y promoción del espíritu creativo y responsable. científico, el • Generar comunidades pensamiento científicas, redes, tecnológico e innovador cooperación. y las capacidades de educadores y

• Promover canales y estudiantes, en busca del espacios para la difusión y incremento de la cultura aplicación de los resultados científica y tecnológica. investigación, • Incorporar las TIC para experimentación científica 35 la innovación y la y tecnológica. generación de una • Promover la producción y economía de alto valor publicación de materiales agregado. educativos en diversos formatos. • Desarrollar estrategias, programas, proyectos y/o actividades para el fomento de vocaciones en ciencia, tecnología e innovación. • Crear grupos y actividades extracurriculares que potencien el interés de los estudiantes por la ciencia y tecnología, y brinden orientación vocacional. • Diseñar estrategias para la vinculación colaborativa entre la educación formal, los museos, los clubes de ciencias y todos aquellos espacios dedicados a formar científicamente a niños y jóvenes. • Crear programas de articulación que favorezcan la formación de educadores, en todas sus etapas, inicial, permanente y posgrado, a los espacios

donde se produce el saber científico.

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7. Referencias

Kennedy, T.J. and Odell, M.R.L. (2014). Engaging Students in STEM Education. Science Education International, v25 n3 p246-258. 37 Louis S. Nadelsona and Anne L. Seifertb. (2017). Integrated STEM defined: Contexts, challenges, and the future. The journal of educational research. VOL. 110, NO. 3, 221–223. http://dx.doi.org/10.1080/00220671.2017.1289775

UNESCO. (2019). Exploring STEM Competences for the 21st Century.

Universida EAFIT. (2017). Índice multivariado de ambiente escolar. Medellín.

Universidad EAFIT. (2017). Informe de caracterización. Medellín.

Universidad EAFIT. (2017). Informe final Saber Digital. Medellín.

Universidad EAFIT. (2017). Segundo informe del Plan Saber Digital. Medellín.

Todd R. Kelley and J. Geoff Knowles. (2016). A conceptual framework for integrated STEM education. International Journal of STEM Education 3-11.

Portafolio de 1

ambientes de aprendizaje en ciencia, tecnología y medios educativos posibles de fortalecer o generar en las instituciones educativas de Bogotá. Contrato de Ciencia y Tecnología CO1.PCCNTR. 1784169 SED- OCyT

Orientaciones para el desarrollo de una estrategia distrital de educación en ciencia, Título del proyecto 2 tecnología e innovación para preescolar, básica y media

Contrato de Ciencia y Tecnología Número de contrato CO1.PCCNTR. 1784169

Objeto del contrato Diseñar e implementar acciones de carácter conceptual, pedagógico y metodológico para el desarrollo de una estrategia distrital de fortalecimiento de ambientes de aprendizaje en ciencia, tecnología e innovación según los lineamientos de la Dirección de Ciencias, Tecnologías y Medios Educativos de la SED

Fecha acta de inicio 02/09/2020

Fecha de finalización 15/02/2021

Entidad contratante Secretaria de Educación del Distrito – Dirección de Ciencias, Tecnologías y Medios Educativos (DCTME)

Directora de la DCTME Ulia Yemail Cortés – Directora Ciencias Tecnologías y Medios Educativos

Supervisora del contrato Ulia Yemail Cortés – Directora Ciencias Tecnologías y Medios Educativos

Apoyos a la supervisión Patricia Niño como apoyo a la supervisión DCTME Jaime Hernández Suárez Henry de la Ossa

Observatorio Colombiano de Ciencia y Entidad ejecutora Tecnología - OCyT

Observatorio Diego Silva Ardila – Director Ejecutivo 3 Colombiano de Angélica Monroy Pérez – Coordinadora Ciencia y Tecnología - Administrativa y Financiera OCyT

Coordinación del Mabel Ayure – experta en apropiación proyecto de la ciencia y centros de ciencia

Equipo del proyecto Lina Cano – experta en educación STEM/STEAM Jesús Cardona – experto en transformación digital Milena Barrios – profesional de apoyo Santiago Cajiao – profesional de apoyo Alejandra Jiménez – profesional de apoyo María Paula Ordóñez – profesional de apoyo Marcela Cufiño – profesional de apoyo Ximena Moreno – profesional de apoyo Julián Alvarado – analista de datos Juan Uribe – analista de datos Jaime Vergara – analista estadístico José Tapias - analista estadístico

Revisión previa del concepto de ambientes de aprendizaje

Según el Instituto para la Investigación Educativa y el 4 Desarrollo Pedagógico (IDEP), los ambientes de aprendizaje son:

“apuestas de una comunidad académica por nuevas formas de relación con los aprendizajes. Surgen, principalmente, de una preocupación genuina de un docente o grupo docente por las necesidades de aprendizaje de sus estudiantes. Estas apuestas se alimentan de reflexiones profundas de los docentes por su ejercicio profesional; por la forma en que configuran los espacios de aprendizaje, y por las maneras en las cuales estos proponen los procesos. En este sentido, los ambientes de aprendizaje se configuran como escenarios de interacción en los que se proponen otras formas posibles de organizar los procesos de enseñanza y aprendizaje.” (p. 240).

En esta concepción, el estudiante se convierte en el centro del proceso de aprendizaje, y los profesores se convierten en mediadores de dicho proceso. Por ello, la interacción humana, con situaciones empáticas y afectivas entre los miembros de la comunidad académica, adquiere una relevancia fundamental para el aprendizaje. Además, se da protagonismo a escenarios fuera del aula de clase que también propician el aprendizaje, tales como escenarios extracurriculares y digitales.

Algunas de las categorías que se referencian en este estudio como componentes del ambiente de aprendizaje son: • articulación con el PEI y el currículo; • intencionalidad del ambiente; 5 • comprensión de las características del estudiante; • aprendizajes en el ambiente; • formas de promover el desarrollo; • sobre las secuencias de aprendizaje; • sobre las estrategias didácticas; • sobre las interacciones; • elementos asociados al ambiente; • recursos del ambiente; • uso de TIC; y • participación de los distintos actores en el ambiente de aprendizaje

De forma similar, Koper (2014) define a los ambientes de aprendizaje como ‘el espacio específico donde las personas realizan actividades de aprendizaje, como toda ubicación física, contexto y cultura en los que se aprende, tales como las ‘aulas, lugares de trabajo, laboratorios, museos, sitios naturales, medios de transporte y hogar’.

UNESCO (2012) propone comprender el concepto de ambiente de aprendizaje al estar constituido por cinco dimensiones (Se incluyen las definiciones de manera textual): 1. “Entorno de aprendizaje: el contexto físico, social y pedagógico completo en el que el aprendizaje está destinado a ocurrir. El término se refiere con mayor frecuencia a las aulas escolares, pero puede incluir cualquier lugar de

aprendizaje designado, como laboratorios de ciencias, contextos de aprendizaje a distancia, bibliotecas, centros de tutoría, salones de profesores, gimnasios y espacios de aprendizaje no formal. Los componentes y atributos de un entorno de aprendizaje se conceptualizan en relación con su impacto 6 en los procesos de aprendizaje y los resultados tanto en los dominios cognitivo como afectivo.”

2. Condiciones de aprendizaje: factores integrados en el entorno de aprendizaje físico y social compartido de la escuela o el aula que influyen en los procesos de aprendizaje. Estos incluyen (pero no se limitan a) características de salud y seguridad, interacciones sociales y pedagógicas, limitaciones de tiempo y secuenciación de eventos de aprendizaje, espacio, mobiliario, luz, sonido, temperatura y acceso a recursos de aprendizaje.

3. Clima escolar (o aula): la atmósfera general de un espacio de aprendizaje, incorporando múltiples dimensiones de elementos organizativos, sociales, emocionales, estructurales y lingüísticos eso se puede medir en términos de qué tan bien apoyan el aprendizaje.

4. Cultura escolar (o en el aula): los valores, símbolos, lenguajes, comunicación y códigos de comportamiento compartidos por un grupo de aprendizaje. Las culturas de la escuela y el aula son por naturaleza representante del tejido cultural de la comunidad circundante.

5. Clima organizacional (de las escuelas): las percepciones colectivas de las características y prácticas de las organizaciones de aprendizaje en poder de las personas que trabajan y aprenden en ellas.

En el mismo documento, Unesco (2012) propone tres niveles de desarrollo de los ambientes de aprendizaje desde una perspectiva holística donde los aspectos físicos del entorno y las condiciones emocionales son relevantes: (i) el espacio de aprendizaje, que abarca la infraestructura física y el clima del aula de clase y de la 7 escuela en general; (ii) la comunidad educativa, que incluye el involucramiento de los padres de familia y la comunidad local y las facilidades de las escuela para la resolución de conflictos y para la prevención de situaciones de violencia y matoneo; y (iii) el sistema de la institución educativa, el cual debería tener un plan de acción para la gestión académica que sea concertado y compartido por la comunidad (Ilustración 1).

Ilustración 1. Variables centrales e indicadores posibles para el mejoramiento de los ambientes de aprendizaje. Fuente: UNESCO (2012).

El manual para ambientes de aprendizaje innovadores de la OCDE (2013) se centra en un el ‘Modelo 7+3’, que combina los 7 principios de aprendizaje con 3 dimensiones de innovación en torno al núcleo pedagógico. 8 Los siete principios de aprendizaje de la OCDE son: 1. El entorno de aprendizaje reconoce a los estudiantes como su núcleo, y fomenta su participación activa; desarrolla en ellos una comprensión de su propia actividad como aprendices. 2. El entorno de aprendizaje se basa en la naturaleza social del aprendizaje y fomenta activamente el aprendizaje cooperativo bien organizado. 3. Los profesionales del aprendizaje dentro del entorno de aprendizaje están en sintonía con las motivaciones de los estudiantes y el papel clave de emociones en el logro. 4. El entorno de aprendizaje es sumamente sensible al individuo, por lo que respeta las diferencias entre los estudiantes, incluido su conocimiento previo. 5. El entorno de aprendizaje incluye el diseño de programas que exigen mucho trabajo y desafío por parte de todos, sin una sobrecarga excesiva. 6. El entorno de aprendizaje opera con claridad de expectativas y despliega estrategias de evaluación consistentes con estas. Hay un fuerte énfasis en la retroalimentación formativa para apoyar el aprendizaje. 7. El entorno de aprendizaje promueve firmemente la conectividad entre áreas de conocimiento y materias, así como con la comunidad y al resto del mundo.

Y las tres dimensiones de innovación adicionales en torno al núcleo pedagógico son: 1. Innovar el núcleo pedagógico del entorno de aprendizaje, ya sean los elementos centrales (estudiantes, educadores, contenido y recursos de

aprendizaje) o las dinámicas que los conectan (pedagogía y evaluación formativa, uso del tiempo y organización de educadores y estudiantes), o combinaciones de ambos. 2. Convertirse en "organizaciones formativas" con un fuerte liderazgo 9 orientado a la evidencia de aprendizajes, logrados a través de diferentes estrategias e innovaciones. 3. Abrirse a asociaciones trabajando con familias y comunidades, educación superior, instituciones culturales, medios de comunicación, empresas y especialmente otras escuelas y entornos de aprendizaje, en formas que moldean directamente el núcleo pedagógico y el liderazgo del aprendizaje.

Ilustración 2. Modelo 7+3 de ambientes de aprendizaje innovadores. Fuente: OCDE (2013).

Este modelo se puede visualizar en la Ilustración 2. En el núcleo, se encuentra el centro pedagógico, cuyos elementos principales son los recursos, los contenidos, los educadores y los estudiantes. Dentro de estos, se aplican los siete principios mencionados anteriormente. Alrededor del centro pedagógico, se tienen los 10 procesos de innovación en el aprendizaje con las tres dimensiones de innovación. Fuera de la escuela, se tiene el establecimiento de alianzas estratégicas con organizaciones que posibilitan el aprendizaje y apropiación de la ciencia y la tecnología y la formación de vocaciones científicas.

Por último, considera a los ambientes de aprendizaje como ecosistemas en cuatro niveles progresivos:

• El nivel micro, que incluye los recursos y espacios de aprendizaje, episodios de enseñanza y aprendizaje, y relaciones pedagógicas. • El nivel más holístico del entorno de aprendizaje, integrando los microelementos en torno a unidades orgánicas que comparten un núcleo pedagógico y un liderazgo de aprendizaje. Los entornos no necesitan ser escuelas, aunque muchos de los ejemplos de Ambientes Innovadores de Aprendizaje (ILE por sus siglas en inglés) lo han sido. • El nivel meso, compuesto por redes, comunidades, cadenas e iniciativas. Este nivel es en gran parte invisible en los gráficos del sistema formal y, sin embargo, es fundamental para el crecimiento y el sostenimiento del aprendizaje innovador. • El metanivel, que es un resumen general de todos los entornos de aprendizaje.

Ambiente de aprendizaje para la ciencia y la tecnología en las IED

Estrategias pedagógicas, didácticas y de comunicación

adores Co Ed uc nidos Ambiente de nte R e c urso Estrategia digital, aprendizaje prácticas sostenibles, es c A p re n di s participación de la comunidad Relaciones con el entorno

Reconocer los ambientes de aprendizaje de las IED de Bogotá. 11 Con el propósito de identificar los ambientes de aprendizaje que actualmente coexisten en las instituciones educativas del Distrito se usó la información recabada en el Estudio técnico 2 de este proyecto (Línea base de ambientes de aprendizaje). En este documento se presentan los resultados correspondientes al tercer nivel de análisis de los datos del estudio, el cual consiste en un análisis multivariante a partir del cual se identifican, mediante la metodología de K-medias (análisis clúster), los perfiles de instituciones en la ciudad de Bogotá, con base en las respuestas obtenidas en los instrumentos (encuesta para directivos, líderes y estudiantes). Vale la pena aclarar que este tipo de análisis estadístico intenta agrupar las variables que se relacionan o tienen mayor similitud, para conformar tipologías institucionales. A continuación, se presenta el procedimiento realizado para la identificación de las tipologías textuales, a partir de las bases de datos unificadas por IED1.

Procesamiento Clúster encuesta de líderes El procesamiento de la encuesta correspondiente a líderes de ciencia/docentes se realizó a partir de la base de datos agregada a nivel institución educativa. Este base de datos cuenta con un total de 228 registros de IED que contaron con información disponible para este actor.

Para realizar la construcción de clúster, fue seleccionada la metodología de K-Medias. Esta técnica permite la clasificación de los establecimientos de acuerdo con su

1 La información relacionada con la construcción, validación y procesamiento del instrumento de

línea base, puede dirigirse al Documento correspondiente al Estudio Técnico 2: Línea base de ambientes de aprendizaje en ciencia, tecnología y medios educativos.

parecido o cercanía en función de las variables a analizar. Teniendo en cuenta que un gran número de variables de la encuesta, se encontraban vacías debido a que aproximadamente el 60% de las instituciones no cuenta con experiencias desde el enfoque educativo STEM o relacionadas con la incorporación de tecnologías 4.0, 12 las variables correspondientes a la caracterización de este tipo de experiencias se excluyeron del análisis para la construcción de clúster. En este caso, se determinó un conjunto de 144 variables relacionadas con las diferentes dimensiones abordadas por la encuesta:

Dimensión Variables utilizadas para el análisis Clúster Gestión académico – administrativa 71 Gestión de la innovación educativa 24 Gobernanza de la Transformación 21 digital de la Institución Educativa Infraestructura tecnológica 22 Monitoreo, seguimiento y evaluación 6

Número de variables utilizadas para la construcción de clúster, a partir de la encuesta de líderes. Fuente: Elaboración propia

De acuerdo con la metodología seleccionada se determinó que el número de agrupaciones formales para realizar el análisis sería cuatro (4). Lo anterior, se determinó posterior a contrastar los resultados de las agrupaciones con cinco o más grupos y evidenciar pocas variaciones en las agrupaciones resultantes (Anexo A). Sin embargo, se encontró que, para un grupo de diez IED, no fue posible realizar la clasificación o agrupación debido a la disponibilidad de la información en las variables seleccionadas.

A continuación, se presentan los resultados del número de establecimientos por clúster y del grupo no procesado. Vale la pena aclarar que, una vez obtenidos estos resultados, se llevó a cabo la descripción de las características de cada clúster, de acuerdo con la dimensión y el capítulo de la encuesta al que pertenecía cada variable 13 (Anexo B). A partir de esta información, y de acuerdo con las características de cada ambiente de aprendizaje, se otorgó un nombre a cada clúster, en relación con el estado de avance en la configuración del ambiente de aprendizaje para la educación STEM y la apropiación de la ciencia.

Clúster Establecimientos % Clúster Acercamiento 52 22,8% Conocimiento 96 42,1% Comprensión 11 4,5% Integración 59 25,8% Subtotal 218 Perdidos 10 4,3% Total 228 Número de IED por tipología de ambiente de aprendizaje, instrumento de líderes Fuente: Elaboración propia

De acuerdo con esta clasificación, se organizaron los tipos de ambiente de aprendizaje, de acuerdo con sus característica y avance, así: acercamiento, con un 22,8% de las IED; conocimiento con un 42,1%; comprensión con un 4,5% de los establecimientos; e integración con un 25,8% de las IED. Mientras que el 4,3% restante corresponde a los casos sin procesar (10 IED). Para identificar la pertenencia de cada IED (que respondió al instrumento) de acuerdo con la tipología de ambientes de aprendizaje se puede consultar el Anexo B.

1.1 Clúster directivos y estudiantes El ejercicio de clúster, para directivos y estudiantes, se realizó a partir de la información a nivel institucional, con el fin de establecer las diferencias o similitudes en relación con la clasificación de líderes. Para el caso de estudiantes, las variables 14 seleccionadas corresponden a un total de 72 relacionadas con iguales capítulos y temáticas que las utilizadas para el ejercicio de directivos.

El resultado de dicha clasificación fue el siguiente: Clúster Establecimientos % Clúster Acercamiento 2 1,3% Conocimiento 32 21,3% Comprensión 38 25,3% Integración 59 39,3% Subtotal 131 Perdidos 19 12,6% Total 150 Número de IED por tipología de ambiente de aprendizaje, instrumento de estudiantes Fuente: Elaboración propia

De forma similar se aprecia la constitución de un grupo mayoritario de 59 establecimientos seguido de dos grupos de similar tamaño y finalmente un grupo de tan solo 2 establecimientos. Además, se aprecia que para cerca de 19 establecimientos no es posible realizar la clasificación debido a la información disponible.

Con base en esta información, se realizó una prueba de independencia entre el clúster obtenido a través de la información de la encuesta para líderes y el resultante, a partir de la información de la clasificación para el instrumento de estudiantes,

ambos asumidos como variables categóricas. A continuación, se presentan los resultados de la prueba respectiva:

Valor Grados Significación 15 de asintótica libertad (bilateral) Chi-cuadrado de 14,444a 6 ,025 Pearson Razón de 13,946 6 ,030 verosimilitud N de casos válidos 113 Resultados de prueba de verosimilitud entre clúster de estudiantes y líderes Fuente: Elaboración propia

A partir de la prueba chi-cuadrado y con valor p de 0,025, se puede afirmar que sí existe algún grado de asociación entre las variables analizadas. Es de aclarar que dicho análisis se realiza sobre el total de establecimientos que cuentan con información para ambas clasificaciones (113 IED). Lo anterior, debido a que la información para ambos actores no está disponible en el mismo grupo de establecimientos.

Sin embargo, a partir del resultado anterior se puede afirmar que la distribución de establecimientos bajo la óptica de estudiantes y líderes es similar y, por ende, se usará la misma clasificación clúster como identificación para las IED.

Por otra parte, para el caso de los directivos, la aplicación de la metodología de K- Medias, no fue posible, dado el número de registros disponibles con información de directivos (179) y el número total de variables candidatas de análisis (141). Bajo este escenario, no fue posible contar con una clasificación adecuada de la información

de directivos bajo los mismos términos que en las dos poblaciones anteriores2. Por lo que se tomó la decisión de realizar la clasificación de los ambientes de aprendizaje, a partir de los clústeres correspondientes a las respuestas de líderes y estudiantes. 16 Así, una vez obtenidos los resultados para cada una de las variables y sus agrupaciones, en términos del capítulo de la encuesta y la dimensión a la que corresponde, se realizó un ejercicio de reagrupación de estos resultados a la luz de la construcción teórica desarrollada en torno a ambientes de aprendizaje en el apartado 3 de este documento.

2 En especial si se considera que para el capítulo relacionado con la dotación tecnológica (El de mayor número de variables) cerca de 55 establecimientos resultan sin posibilidad de clasificación debido a faltantes en información relevante; con lo que en realidad el número de instituciones disponible se reduce tan solo a 124

Tipos de ambientes de aprendizaje para la ciencia y la tecnología y sus componentes.

Comprensión

Conocimiento Integración

Tipos de Acercamiento Ambientes de Apropiación aprendizaje

Educadores

Apropiación (ideal) Integración Recursos Aprendices Comprensión Conocimiento Acercamiento

Estrategia digital, Estrategias practicas sostenibles, pedagógicas, participación de didácticas y la comunidad de comunicación

En el diagrama radial se presentan los tipos de ambientes de aprendizaje para la ciencia y la tecnología identificados en las IED de Bogotá según las respuestas asociadas a cada componente. Los ambientes identificados corresponden a los cuatro primeros niveles: acercamiento, conocimiento, Relaciones con comprensión e integración. El centro del diagrama corresponde a la valoración más baja y la periferia el entorno corresponde a la valoración más alta en cada caso.

Tipologías de ambientes de aprendizaje A continuación, se presenta un resumen de las variables con mayores y menores resultados por componente en cada clúster, vale la pena aclarar que la descripción 17 tan sólo identifica aquellas variables en las que un clúster es fuertemente diferente a los demás; por lo que las variables que en sus resultados son bastante similares, no son enunciadas:

Ambiente de aprendizaje uno: Componentes Acercamiento (52 IED – 22,8%)

Recursos • Tienen: Estudio de grabación de audio y video; Kits robótica; Kits de electrónica, Sensores, Arduinos, Dispositivos de IoT, Tecnologías de fabricación digital (impresora 3D, cortadora láser, ruteadora, etc.), Espacios de trabajo colaborativo (Maker Space), Laboratorio de fabricación digital (FabLab), Laboratorio de creatividad y/o innovación, Laboratorio de electrónica, Laboratorio de robótica (GAA-DIT) • Segundos puntajes más altos en relación con: El soporte técnico disponible para los estudiantes favorece la enseñanza y aprendizaje remotos (GAA-CSD). • Segundos puntajes más altos en relación con el soporte técnico que reciben los docentes, y las familias y acudientes (GAA-CSD). • Puntaje más bajo en los ítems de acceso a dispositivos digitales, conexión a Internet, inversión de fondos en tecnologías digitales y

acceso a suficientes recursos digitales es el clúster con el más bajo desempeño (IT-CSD) • La institución cuenta con la plataforma: Microsoft 365 Education (IT-DGAIE) 18 • Las herramientas más utilizadas para actividades sincrónicas son: Zoom, Google Meet y Microsoft Teams como (IT-DGAIE)

Aprendices • Puntajes bajos en competencias digitales requeridas para el uso de tecnologías digitales en los procesos de enseñanza y aprendizaje (GAA- CSD) • Puntajes bajos en uso de tecnología para mantenerse en contacto con sus compañeros (GAA-CSD)

Educadores • Puntajes bajos en: • Competencias digitales requeridas para el uso de tecnologías digitales en los procesos de enseñanza y aprendizaje • Tiempo suficiente para responder a los mensajes de los estudiantes tras la clase remota (GAA- CSD) • Mayor puntaje en relación con: • Brinda apoyo a los profesores para que exploren nuevas formas de enseñanza con tecnologías digitales • - Otorga tiempo suficiente para mejorar los métodos de enseñanza con tecnologías digitales (GIE-CSD)

Contenido Este aspecto no fue capturado por las variables finales para el análisis

Estrategias • Nunca usan: Estudio de grabación de audio y 19 video, Kits robótica, Kits de electrónica, pedagógicas, Sensores, Arduinos, Dispositivos de IoT, didácticas y de Tecnologías de fabricación digital (impresora 3D, comunicación cortadora láser, ruteadora, etc.), Espacios de trabajo colaborativo (Maker Space), Laboratorio de fabricación digital (FabLab), Laboratorio de creatividad y/o innovación, Laboratorio de electrónica, Laboratorio de robótica (GAA-DIT) • Presentan los puntajes más altos en relación con el uso de las tecnologías digitales (GIE-THFSS) • Las instituciones presentan los puntajes más bajos en - El uso del correo electrónico institucional para gestionar las comunicaciones formales - El desarrollo de contenidos digitales como recursos de apoyo a los procesos de enseñanza y de aprendizaje - El uso de herramientas ofimáticas en la nube y su uso colaborativo - El desarrollo de trabajo colaborativo síncrono usando herramientas digitales en línea (GAA- THFSS) • Los canales digitales de comunicación usan los docentes para comunicarse con el resto de la comunidad educativa son: correo electrónico, Encuestas, Sitio Web, Redes sociales (Facebook, Instagram, otras) (GAA- DGAIE)

• Mayor puntaje en relación con: la experiencia en el uso de entornos de aprendizaje virtual (GIE- CSD).

Relaciones • Programas Aliados en la institución: Saber digital 20 (GAA-RCE) con el entorno • Mayor puntaje en relación con: Tiene alianzas con actores externos a la IE que favorecen la enseñanza y aprendizaje remotos. (GIE-CSD)

Estrategia • Presenta el puntaje más bajo en relación con el uso de redes sociales con fines de divulgación, digital, prácticas incorporación o replicabilidad en experiencias sostenibles, educativas; y la creación de comunidades de participación práctica y/o aprendizajes virtuales (GIE-THFSS) de la comunidad • No tiene alianzas interinstitucionales para el desarrollado de proyectos, actividades o experiencias STEM/STEAM con ningún actor (GIE-RCE) • Las instituciones cuentan con programas institucionales asociado al uso responsable del agua, así como una gestión de los residuos sólidos que se producen en la institución educativa (GIE-PS) • Es el grupo con menor puntaje en relación con la tenencia de una estrategia de adopción de tecnologías digitales (GTD-CSD), por lo que ningún actor participó en el diseño e implementación de la estrategia de adopción de tecnologías digitales (GTD-DGAIE) • Presenta puntajes más bajos en relación con los ítems de transformación de documentos institucionales en aras de favorecer procesos de

transformación digital en su comunidad educativa y en la experimentación de cambios en su currículo como consecuencia de la incorporación de procesos de transformación digital (GTD- CSD) 21 • Los procesos que han sido automatizados son: inscripciones, matrículas, votaciones de gobierno escolar. (GTD-DGAIE) • No han incorporado tecnologías y estrategias digitales para ninguna de las cinco actividades indagadas (MSE) Descripción ambiente de aprendizaje uno – Acercamiento. Fuente: Elaboración propia

Este clúster se caracteriza por el poco uso de los espacios, dispositivos o recursos, aunque cuenta con ellos. El único programa que les ha apoyado ha sido Saber Digital y tienen los puntajes más altos en relación con soporte técnico para todos los miembros de la comunidad. Aunque presenta el mayor puntaje en cuanto asuntos de gestión de la innovación, en especial en lo relacionado con el tiempo que reciben los docentes para explorar nuevas formas de enseñanza con tecnologías digitales y la mejora de los métodos de enseñanza y la experiencia en el uso de entornos virtuales de enseñanza y aprendizaje, también, cuenta con puntajes bajos en cuanto a competencias digitales de estudiantes y docentes o incluso en el uso de tecnologías para comunicarse con los compañeros o amigos, por partes de los estudiantes. Además, presenta el menor puntaje de tenencia de una estrategia digital y los puntajes más bajos en relación con la transformación de documentos institucionales o del currículo. También, presenta el puntaje más bajo en relación con el uso de redes sociales con fines de divulgación, incorporación o replicabilidad en experiencias educativas y en cuanto a la creación de comunidades de práctica y/o aprendizajes virtuales.

Finalmente, en cuanto a los procesos de participación y divulgación, se tienen puntajes bajos en relación con los procesos de comunicación a través de herramientas digitales, así como la incorporación de tecnologías en procesos de enseñanza y aprendizaje o de gestión de la IED. 22

Así, se puede observar que estas IED han avanzado en cuanto a acceso a infraestructura y han iniciado un acercamiento en cuanto a los métodos de enseñanza y aprendizaje en entornos virtuales.

Ambiente de aprendizaje dos: Componentes Conocimiento (96 IED – 42,1%) Recursos • Manifiestan no tener: Computadores de la 23 institución, Tabletas de la institución, Otro recurso y/o dispositivo, Equipos de producción audiovisual, Teléfonos digitales de la institución, Estudio de grabación de audio y video, Kits robótica, Kits de electrónica, Sensores, Arduinos, Dispositivos de IoT, Tecnologías de fabricación digital (impresora 3D, cortadora láser, ruteadora, etc.), Espacios de trabajo colaborativo (Maker Space), Sala de informática, Laboratorio de química, Laboratorio de fabricación digital (FabLab), Laboratorio de creatividad y/o innovación, Laboratorio de física, Laboratorio de electrónica, Laboratorio de artes, Laboratorio de robótica (GAA-DIT) • Es el clúster es el segundo con más bajo desempeño en los ítems de acceso a dispositivos digitales, conexión a Internet, inversión de fondos en tecnologías digitales y acceso a suficientes recursos digitales. • Presenta más bajo desempeño en relación con la disponibilidad de dispositivos tecnológicos para el desarrollo de la actividad académica (IT-CSD) • Presenta los puntajes más bajos en los aspectos de Soporte técnico apropiado para la IE (CSD – GAA) • Hacen uso de correo electrónico, Encuestas, Sitio Web, Redes sociales (Facebook, Instagram, otras) (GAA-DGAIE)

• Las plataformas con que cuenta la institución son: Moodle, Edmodo, Google for Education, Microsoft 365 Education • Las herramientas más utilizadas para actividades 24 sincrónicas son: Zoom, Google Meet y Microsoft Teams

Aprendices • Poseen competencias digitales bajas

Educadores • Poseen competencias digitales bajas • Actualmente no se encuentran cursando un posgrado (THFSS – GAA). • Puntajes altos (2 más altos) en relación con: - Cuentan con asignación de tiempo para el despliegue de la clase de forma remota - Cuentan con tiempo suficiente para la preparación de material para la enseñanza remota (CSD – GAA) • Canales digitales de comunicación usan los docentes para comunicarse con el resto de la comunidad educativa: Correo electrónico, Encuestas, Sitio Web, Redes sociales (Facebook, Instagram, otras) (GAA-DGAIE) • Puntaje alto en relación con el apoyo a los profesores para que exploren nuevas formas de enseñanza con tecnologías digitales. Puntajes bajos en cuanto al tiempo para mejorar los métodos de enseñanza con tecnologías digitales (GIE -CSD)

Contenido Este aspecto no fue capturado por las variables finales para el análisis

Estrategias • No reportan uso de: Computadores de la pedagógicas, institución, Tabletas de la institución, Otro recurso y/o dispositivo, Equipos de producción didácticas y de audiovisual, Teléfonos digitales de la institución, 25 comunicación Estudio de grabación de audio y video, Kits robótica, Kits de electrónica, Sensores, Arduinos, Dispositivos de IoT, Tecnologías de fabricación digital (impresora 3D, cortadora láser, ruteadora, etc.), Espacios de trabajo colaborativo (Maker Space), Sala de informática, Laboratorio de química, Laboratorio de fabricación digital (FabLab), Laboratorio de creatividad y/o innovación, Laboratorio de física, Laboratorio de electrónica, Laboratorio de artes, Laboratorio de robótica. • Los docentes usan como canales digitales de comunicación usan para comunicarse con el resto de la comunidad educativa: Correo electrónico, Encuestas, Sitio Web, Redes sociales (Facebook, Instagram, otras) (GAA- DGAIE) • Presentan los puntajes más bajos en relación con el avance en el uso de las tecnologías digitales en los procesos de enseñanza y aprendizaje (GIE- THFSS)

Relaciones • Programas Aliados en la institución: SENA, Saber Digital, EAFIT (GAA-RCE) con el entorno • Las alianzas se han desarrollado con el objetivo de: Formación de docentes, Actividades con estudiantes, Desarrollo de Medía Técnica, Ferias de ciencia y tecnología, Eventos (GAA- RCE)

• Alianzas interinstitucionales para el desarrollado de proyectos, actividades o experiencias STEM/STEAM solo con universidades y empresas públicas (GIE-RCE) 26 Estrategia • Aplica las cuatro prácticas de sostenibilidad indagadas: estrategias y/o experiencias asociadas a digital, la reducción de consumo energético, tecnologías prácticas para la generación de energías alternativas, sostenibles, programa institucional asociado al uso responsable del agua y la implementación de tecnologías para participación hacer uso eficiente y control del sistema eléctrico de la (GIE-PS) comunidad • Plataforma de interacción con padres de familia (GAA-DGAIE) • Es el grupo con el segundo mayor puntaje en relación con la tenencia de una estrategia de adopción de tecnologías digitales y todos los actores participaron en su creación e implementación (GTD-CSD) • Los procesos automatizados son: inscripciones, matrículas, votaciones de gobierno escolar, actualización de datos de la comunidad, préstamo de equipos, servicios de apoyo y bienestar, registro de seguimiento de enfermería o psicología (GTD- DGAIE) • Todos los actores participaron en el diseño e implementación de la estrategia de adopción de tecnologías digitales (GTD-DGAIE) • Han incorporado tecnologías y estrategias digitales para todas las actividades indagadas (MSE) Descripción ambiente de aprendizaje dos – Conocimiento. Fuente: Elaboración propia

El segundo tipo de ambiente de aprendizaje se caracteriza porque aún cuenta con algunas carencias en torno a espacios, dispositivos y recursos. Además, su conexión a internet tiene poca fiabilidad y velocidad. En relación con los aprendices y educadores, poseen competencias digitales bajas y, actualmente, ninguno de los 27 docentes se encuentra cursando algún posgrado.

Por otra parte, se pueden identificar avances en torno a la gestión de la innovación dado que las IED han otorgado tiempo suficiente a sus docentes para la preparación de los materiales, quienes hacen uso de varios canales digitales de comunicación. Además, se cuenta con una estrategia digital en la que han participado todos los actores. Finalmente, estas instituciones han realizado alianzas interinstitucionales con universidades y empresas públicas y expresan haber automatizado algunos procesos tanto de gestión como de monitoreo.

Estos últimos aspectos, permiten identificar que las IED han adquirido conocimiento en torno a la educación STEM y la apropiación de la ciencia y tecnología, lo que puede estar relacionado con las intervenciones de programas como el SENA, Saber Digital y EAFIT, lo que se ve reflejado en la participación de varios actores y en la construcción de a estrategia digital.

Ambiente de aprendizaje tres: Componentes Comprensión (11 IED, 4,5%) Recursos • Tienen Laboratorio de fabricación digital (FabLab), 28 Laboratorio de creatividad y/o innovación, Plataforma virtual de aprendizaje, Laboratorio de física, Bibliotecas digitales, Laboratorio de electrónica, Laboratorio de artes, Repositorios, Laboratorio de robótica, Contenido Open Access (GAA-DIT) • Cuenta con el mejor desempeño en relación con el ítem de conexión a internet fiable y con velocidad suficiente (IT-CSD) • Hacen uso de: correo electrónico, encuestas, Sitio Web, Redes sociales (Facebook, Instagram, otras) (GAA-DGAIE) • Las plataformas con que cuenta la institución son: Microsoft 365 Education (IT-DGAIE) • Las herramientas más utilizadas para actividades sincrónicas son: Zoom, Google Meet y Microsoft Teams (IT-DGAIE)

Aprendices • Tienen los puntajes más altos en relación con - Las competencias digitales requeridas para el uso de tecnologías digitales en los procesos de enseñanza y aprendizaje (CSD – GAA)

Educadores • Tienen los puntajes más altos en relación con - Las competencias digitales requeridas para el uso de tecnologías digitales en los procesos de enseñanza y aprendizaje (CSD – GAA)

• Tiempo suficiente para responder a los mensajes de los estudiantes tras la clase remota (CSD – GAA) • Se encuentran cursando o ha cursado un posgrado relacionado con el enfoque STEM/STEAM (GAA- 29 CSD) • Puntaje alto en relación con el apoyo a los profesores para que exploren nuevas formas de enseñanza con tecnologías digitales (GIE-CSD)

Contenido Este aspecto no fue capturado por las variables finales para el análisis

Estrategias • Mayor frecuencia de uso en: Laboratorio de pedagógicas, fabricación digital (FabLab), Laboratorio de creatividad y/o innovación, didácticas Plataforma virtual de aprendizaje, Laboratorio de y de física, Bibliotecas digitales, Laboratorio de comunicación electrónica, Laboratorio de artes, Repositorios, Laboratorio de robótica, Contenido Open Access (GAA-DIT) • Canales digitales de comunicación usan los docentes para comunicarse con el resto de la comunidad educativa: Correo electrónico, Encuestas Sitio Web, Redes sociales (Facebook, Instagram, otras) (GAA-DGAIE). • Presentan puntajes altos (Segundo lugar) en el avance en: - el uso de las tecnologías digitales en los procesos de enseñanza y aprendizaje - el uso de tecnologías de la industria 4.0 (GIE-THFSS).

Relaciones • Programas Aliados en la institución: SENA y Saber digital (GAA-RCE) con el

entorno • Puntaje bajo en el componente de alianzas con actores externos a la IE que favorecen la enseñanza y aprendizaje remotos (GIE-CSD) • Alianzas interinstitucionales para el desarrollado de 30 proyectos, actividades o experiencias STEM/STEAM con ningún actor (GIE-RCE)

Estrategia • Las instituciones cuentan con programas institucionales asociados al uso responsable del agua, digital, así como una gestión de los residuos sólidos que se prácticas producen en la institución educativa (GIE-PS). sostenibles, • Es el grupo con el segundo menor puntaje en participación relación con la tenencia de una estrategia de de la adopción de tecnologías digitales y ningún actor participó en el diseño e implementación de la comunidad estrategia de adopción de tecnologías digitales (GTD- CSD-DGAIE) • Presentan puntajes altos (Segundo lugar) en el avance en: - el uso de redes sociales con fines de divulgación, incorporación o replicabilidad en experiencias educativas. - La creación de comunidades de práctica y/o aprendizajes virtuales (GIE-THFSS) • Solo cuenta con el proceso de matrícula automatizado (GTD) • No han incorporado tecnologías y estrategias digitales para ninguna de las cinco actividades indagadas (MSE) Descripción ambiente de aprendizaje tres – comprensión. Fuente: Elaboración propia

En términos generales se podría afirmar que este ambiente de aprendizaje se caracteriza por la que ha avanzado a la comprensión de las características de un ambiente de aprendizaje para la educación STEM y la apropiación de la ciencia. Por lo que se puede identificar una fortaleza en cuanto a infraestructura en lo que tiene 31 que ver con el uso de recursos, dispositivos y espacios, así como por la fiabilidad y velocidad de sus conexiones de internet. Además, cuenta con un fuerte trabajo desarrollado por sus docentes, quienes destinan tiempo para liderar sus experiencias, cursan posgrados relacionados con el enfoque STEM, responden de manera efectiva los mensajes de sus estudiantes y participan en comunidades de práctica y de aprendizaje. No obstante, resulta interesante notar que aún no han desarrollado alianzas con otros actores ni tienen como fortaleza la creación de una estrategia digital ni la automatización de sus procesos administrativos y académicos, tan solo se ha automatizado la matrícula.

Ambiente de aprendizaje cuatro: Componentes Integración (59 IED - 25,8%) Recursos • Tienen: Estudio de grabación de audio y video, Kits 32 robótica, Kits de electrónica, Sensores, Arduinos, Dispositivos de IoT, Tecnologías de fabricación digital (impresora 3D, cortadora láser, ruteadora, etc.), Espacios de trabajo colaborativo (Maker Space), Laboratorio de fabricación digital (FabLab), Laboratorio de creatividad y/o innovación, Laboratorio de electrónica, Laboratorio de robótica (GAA-DIT) • Tienen los puntajes más altos en relación con - El soporte técnico que reciben los docentes es apropiado - La institución educativa cuenta con el soporte técnico apropiado (GAA-CSD). • Mejores resultados en acceso a dispositivos digitales conexión a Internet suficiente para soportar la enseñanza y aprendizaje remotos dispositivos tecnológicos suficientes, inversión de fondos en tecnologías digitales, acceso a suficientes recursos digitales en línea (IT-CSD) • Las plataformas con que cuenta la institución son: Microsoft 365 Education (IT-DGAIE) • Zoom, Google Meet y Microsoft Teams como las herramientas más utilizadas para actividades sincrónicas (IT-DGAIE)

Aprendices • Tienen los puntajes más altos en relación con: - Usan la tecnología para mantenerse en contacto con sus compañeros

- Se involucran fácilmente con el aprendizaje remoto - Viven en un hogar en el que sus familiares cuentan con competencias digitales suficientes para la enseñanza y el aprendizaje remotos (GAA-CSD) 33 Educadores • Tienen los puntajes más altos en relación con: - Cuentan con asignación de tiempo para el despliegue de la clase de forma remota - Cuentan con tiempo suficiente para la preparación de material para la enseñanza remota (GAA-CSD) • Los docentes se encuentran cursando o han cursado un posgrado relacionado con competencias digitales (GAA-THFSS) • Mayor puntaje en relación con: - Brinda apoyo a los profesores para que exploren nuevas formas de enseñanza con tecnologías digitales - Otorga tiempo suficiente para mejorar los métodos de enseñanza con tecnologías digitales (GIE-CSD)

Contenido Este aspecto no fue capturado por las variables finales para el análisis

Estrategias • Manifiestan no usar: Estudio de grabación de audio y video, Kits robótica, Kits de electrónica, Sensores, pedagógicas, Arduinos, Dispositivos de IoT, Tecnologías de didácticas y de fabricación digital (impresora 3D, cortadora láser, comunicación ruteadora, etc.), Espacios de trabajo colaborativo (Maker Space), Laboratorio de fabricación digital (FabLab), Laboratorio de creatividad y/o innovación, Laboratorio de electrónica, Laboratorio de robótica (GAA-DIT)

• Las instituciones presentan los puntajes más altos en - El uso del correo electrónico institucional para gestionar las comunicaciones formales - El desarrollo de contenidos digitales como recursos de apoyo a los procesos de enseñanza y de aprendizaje 34 - El uso de herramientas ofimáticas en la nube y su uso colaborativo - El desarrollo de trabajo colaborativo síncrono usando herramientas digitales en línea (GAA-THFSS) • Canales digitales de comunicación usan los docentes para comunicarse con el resto de la comunidad educativa: Correo electrónico, Encuestas, Sitio Web, Redes sociales (Facebook, Instagram, otras), Plataforma de interacción con padres de familia (GAA-THFSS). • Mayor puntaje en relación con: La experiencia en el uso de entornos de aprendizaje virtual (GIE-CSD) • Presenta el puntaje más alto en relación con el uso de tecnologías de la industria 4.0 (GIE-THFSS)

Relaciones • Programas Aliados en la institución: Saber digital (GAA-RCE) con el entorno • Estas alianzas se han realizado con el objetivo de: Formación de docentes y Actividades con estudiantes (GAA-RCE) • Mayor puntaje en relación con tener alianzas con actores externos a la IE que favorecen la enseñanza y aprendizaje remotos (GIE-CSD) • Alianzas interinstitucionales para el desarrollado de proyectos, actividades o experiencias STEM/STEAM solo con universidades (GIE-RCE).

Estrategia • Presenta el puntaje más alto en relación con los siguientes ítems: el uso de redes sociales con fines de digital, divulgación, incorporación o replicabilidad en prácticas experiencias educativas; y la creación de comunidades 35 sostenibles, de práctica y/o aprendizajes virtuales (GIE-THFSS) participación • Aplica las tres de las cuatro prácticas de sostenibilidad de la indagadas: estrategias y/o experiencias asociadas a la reducción de consumo energético, programa comunidad institucional asociado al uso responsable del agua y la implementación de tecnologías para hacer uso eficiente y control del sistema eléctrico (GIE-PS) • Es el grupo con mayor puntaje en relación con la tenencia de una estrategia de adopción de tecnologías digitales (GTD-CSD) • El equipo y directivo y los docentes son los únicos actores que participaron en el diseño e implementación de la estrategia de adopción de tecnologías digitales (GTD-DGAIE) • Presenta los mayores puntajes en la transformación de sus documentos institucionales en aras de favorecer procesos de transformación digital en su comunidad educativa y ha experimentado cambios en su currículo como consecuencia de la incorporación de procesos de transformación digital (GTD-CSD) • Los procesos automatizados son: inscripciones, matrículas, votaciones de gobierno escolar y actualización de datos de la comunidad educativa (GTD-DGAIE) • Han incorporado tecnologías y estrategias digitales en las actividades de: Definición de indicadores académicos y de gestión; reportes y estadísticas de

indicadores clave; y toma de decisiones a partir del análisis de información (MSE) Descripción ambiente de aprendizaje cuatro – Integración. Fuente: Elaboración propia

36 Las instituciones educativas que conforman este tipo de ambiente de aprendizaje, aunque manifiestan no usar la mayoría de los espacios, tienen altos puntajes en soporte técnico tanto a los miembros de la comunidad educativa como a la IE en general. Además, tienen un mayor acceso a dispositivos digitales conexión e Internet suficiente para soportar la enseñanza y aprendizaje remotos, inversión de fondos en tecnologías digitales y acceso a suficientes recursos digitales en línea. A su vez, presentan experiencias relacionadas con las tecnologías 4.0.

Por otra parte, tanto estudiantes como docentes tienen altas competencias digitales. En particular los docentes, se caracterizan por estar cursando posgrados relacionados competencias digitales y cuentan con el apoyo de la Institución en cuanto a asignación de tiempos para la exploración de nuevas tecnologías y la integración de estas a los procesos de enseñanza y de aprendizaje.

También se puede observar un trabajo integrado y fuerte desde la gobernanza, pues, tienen el puntaje más alto en cuanto a tenencia de una estrategia digital, la transformación de documentos institucionales en aras de favorecer procesos digitales de la comunidad educativa y ha experimentado cambios en su currículo como consecuencia de la incorporación de procesos de transformación digital. Y han incorporado tecnologías y estrategias digitales en las actividades de: definición de indicadores académicos y de gestión, reportes y estadísticas de indicadores clave, y toma de decisiones a partir del análisis de información, lo que podría indicar una cultura de sistematización y cualificación de los procesos institucionales.

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