Mejora del Pensamiento Crítico en alumnos de ESO a través del Aprendizaje Basado en Problemas en un entorno STEAM

Amaya Satrústegui Moreno; Ester Mateo González

doi:10.55777/rea.v16i32.5990

Authors

Amaya Satrústegui Moreno Universidad de Zaragoza, España https://orcid.org/0009-0000-9679-4287
Ester Mateo González Universidad de Zaragoza, España https://orcid.org/0000-0002-2597-7585

DOI:

https://doi.org/10.55777/rea.v16i32.5990

Keywords:

Problem Based Learning, Secondary Education, STEAM, Critical Thinking

Abstract

In a constantly changing environment, it is essential for students to develop critical thinking skills to make informed decisions. In recent years, educational approaches that promote student inquiry and align with the principles of STEAM education have emerged. One example of such strategies is Problem-Based Learning, which allows students to tackle real challenges and situations by applying their scientific knowledge, technological skills, mathematical reasoning, critical thinking, and creativity.

The purpose of this study is to examine the evolution of critical thinking in a group of 10th-grade students throughout an academic year. During this period, a problem-based learning instructional sequence was implemented in a STEAM environment that fostered student autonomy.

To conduct the analysis, various aspects of critical thinking were evaluated, including the ability to evaluate, analyze, synthesize, and construct arguments. The results revealed an overall improvement in students' critical thinking. They demonstrated ease in synthesizing the process followed, but encountered difficulties in determining the relevance and reliability of the information used to support their conclusions.

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References

Abril-Gallego, A. M., Romero-Ariza, M., Quesada-Armenteros, A. y García, F. J. (2014). Creencias del profesorado en ejercicio y en formación sobre el aprendizaje por investigación. Revista Eureka Sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, 11(1), 22–33. https://doi.org/10.25267/rev_eureka_ensen_divulg_cienc.2014.v11.i1.04 DOI: https://doi.org/10.25267/Rev_Eureka_ensen_divulg_cienc.2014.v11.i1.04

Ahdianto, E.; Marsigit; Hasyanto y Nurfauzi, Y. (2020). Improving fifth-grade students’ mathematical Problem-Solving and Critical Thinking Skills using Problem-Based Learning. Universal Journal of Educational Research, 8(5), 2012-2021. https://doi.org/10.13189/ujer.2020.080539 DOI: https://doi.org/10.13189/ujer.2020.080539

Barak, M., Ben-Chaim, D. y Uri, Z. (2007). Purposely teaching for the promotion of higher-order thinking skills: a case of critical thinking. Research in Science Education, 37, 353-369. https://doi.org/ 10.1007/s11165-006-9029-2 DOI: https://doi.org/10.1007/s11165-006-9029-2

Barrows, H. S. (1986). A taxonomy of problem-based learning methods. Medical Education, 20(6), 481–486. https://doi.org/10.1111/j.1365-2923.1986.tb01386.x DOI: https://doi.org/10.1111/j.1365-2923.1986.tb01386.x

Berbén, A. B. G., Pichardo, M. C. y De la Fuente, J. (2007). Relationships between teaching preferences and undergraduates' learning approaches. Journal for the Study of Education and Development, 30(4), 537-550. https://doi.org/10.1174/021037007782334319 DOI: https://doi.org/10.1174/021037007782334319

Biel-Maeso, M., Saura, V. y González, A. M. (2022). STEM a análisis: evolución de las matriculaciones en titulaciones universitarias y Formación Profesional. Revista De Estilos De Aprendizaje, 15(Especial), 135–148. https://doi.org/10.55777/rea.v15iEspecial.4600 DOI: https://doi.org/10.55777/rea.v15iEspecial.4600

Bonafide, D.Y., Yuberti, Saregar, A. y Fasa, M. I. (2021). Problem-based learning model in students' critical-thinking skills: A meta-analisis study. Journal of Physics: Conference Series, 1796 012075. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1796/1/012075 DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1796/1/012075

Brocos, P. y Jiménez-Aleixandre, M. P. (2020). El impacto ambiental de la alimentación: argumentos de alumnado de Magisterio y Secundaria. Enseñanza de las Ciencias. Revista de Investigación y Experiencias Didácticas, 38(1), 127-145. https://doi.org/10.5565/rev/ensciencias.2802 DOI: https://doi.org/10.5565/rev/ensciencias.2802

Caballero, P. Á. C. y Díaz, P. (2018). Inquuiry-Based Learning: an innovative proposal for early childhood education. Revista De Estilos De Aprendizaje, 11(22). https://doi.org/10.55777/rea.v11i22.1080 DOI: https://doi.org/10.55777/rea.v11i22.1080

Canese, M. I. (2020). Percepción del desarrollo de las habilidades del pensamiento crítico en la Universidad Nacional de Asunción, Paraguay. Perfiles Educativos, 42(169), 1-15. https://doi.org/10.22201/iisue.24486167e.2020.169.59295 DOI: https://doi.org/10.22201/iisue.24486167e.2020.169.59295

Chi, M.,Wang, N., Wu, Q., Cheng, M., Zhu, C.,Wang, X. y Hou, Y. (2022). Implementation of the flipped classroom combined with problem-based learning in a medical nursing course: a quasi-experimental design. Healthcare, 10, 2572. https://doi.org/10.3390/healthcare10122572 DOI: https://doi.org/10.3390/healthcare10122572

Choi, E., Lindquist, R. y Song, Y. (2014). Effects of problem-based learning vs. traditional lecture on Korean nursing students’ critical thinking, problem-solving, and self-directed learning. Nurse Education Today, 34, 52–56. https://doi.org/10.1016/j.nedt.2013.02.012 DOI: https://doi.org/10.1016/j.nedt.2013.02.012

Couso, D. (2017). Per a què estem a STEM? Defi nint l’alfabetització STEM per a tothom i amb valors. Ciències. Revista Del Professorat de Ciències d’Infantil, Primària i Secundària, 34, 22-28. DOI: https://doi.org/10.5565/rev/ciencies.403

Couso, D. (2014). De la moda de “aprender indagando” a la indagación para modelizar: una reflexión crítica. En M. A. Héras, A. Lorca, B. Vázquez, A. Wamba, R. Jiménez. Investigación y transferencia para una educación en ciencias: Un reto emocionante (pp. 1-28). Servicio de Publicaciones Universidad de Huelva

CRUE (2021). Manifiesto de CRUE Universidades Españolas por el Día Internacional de la Cultura Científica.

Danczak, S., Thompson, C. y Overton, T. (2017). ‘What does the term Critical Thinking mean to you?’A qualitative analysis of chemistry undergraduate, teaching staff and employers' views of critical thinking. Chemistry Education Research and Practice, 18, 420–434. https://doi.org/10.1039/C6RP00249H DOI: https://doi.org/10.1039/C6RP00249H

Ferrés, C., Marbà, A. y Sanmartí, N. (2015) Trabajos de indagación de los alumnos: instrumentos de evaluación e identificación de dificultades. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, 12(1), 22-37. http://dx.doi.org/10.25267/Rev_Eureka_ensen_divulg_cienc.2015.v12.i1.03 DOI: https://doi.org/10.25267/Rev_Eureka_ensen_divulg_cienc.2015.v12.i1.03

García-Contreras, G.A. y Ladino-Ospina, Y. (2008). Desarrollo de competencias científicas a través de una estrategia de enseñanza y aprendizaje por investigación. Studiositas, 3(3), 7–16.

Lara V., Avila, J. y Olivares, S. (2017). Desarrollo del pensamiento crítico mediante la aplicación del Aprendizaje Basado en Problemas. Psicología Escolar e Educacional, 21(1), 65-77. http://dx.doi.org/10.1590/2175-3539/2015/02111072 DOI: https://doi.org/10.1590/2175-3539201702111072

López-Banet, L., Martínez-Carmona, M., Soto, C.M. y Reis, P. (2023). Investigaciones secuenciadas por grado de autonomía para el desarrollo de prácticas científicas en 2º y 3º de ESO. Revista Eureka sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias, 20(1), 110300. https://doi.org/10.25267/Rev_Eureka_ensen_divulg_cienc.2023.v20.i1.1501 DOI: https://doi.org/10.25267/Rev_Eureka_ensen_divulg_cienc.2023.v20.i1.1501

Maggioli, G. D. (2023). Andamiaje: a casi medio siglo de su creación. Cuadernos de Investigación Educativa, 14(1). https://doi.org/10.18861/cied.2023.14.1.3251 DOI: https://doi.org/10.18861/cied.2023.14.1.3251

Magureri, G., Uskola, A. y Burgoa, B. (2017). Modelización, argumentación y transferencia de conocimiento sobre el sistema inmunológico a partir de una controversia sobre vacunación en futuros docentes. Enseñanza de las Ciencias, 35(2), 29-50. https://doi.org/10.5565/rev/ensciencias.2237 DOI: https://doi.org/10.5565/rev/ensciencias.2237

Manuaba, I.B.A.P., No, Y. y Wu, C-C (2022). The effectiveness of problem-based learning in improving critical thinking, problem-solving and self-directed learning in first-year medical students: A meta-analysis. PLoS ONE, 17(11). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0277339 DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0277339

Martínez-Chico, M., López-Gay Lucio-Villegas, R., y Rut Jiménez Liso, M. (2015). Efecto de un programa formativo para enseñar ciencias por indagación basada en modelos, en las concepciones didácticas de los futuros maestros. Revista Eureka Sobre Enseñanza y Divulgación de las Ciencias., 12(1), 149–166. https://doi.org/10.25267/rev_eureka_ensen_divulg_cienc.2015.v12.i1.10 DOI: https://doi.org/10.25267/Rev_Eureka_ensen_divulg_cienc.2015.v12.i1.10

National Research Council (NRC) (2012). A framework for K12 Science Education: practices, cross cutting concepts and core ideas. Washington DC: NationalAcademyPress.

Olivares, S. y López, M. (2017). Validación de un instrumento para evaluar la autopercepción del pensamiento crítico en estudiantes de Medicina. REDIE. Revista Electrónica de Investigación Educativa, 19(2), 67-77. https://doi.org/10.24320/redie.2017.19.2.848 DOI: https://doi.org/10.24320/redie.2017.19.2.848

ORDEN ECD/489/2016, de 26 de mayo, por la que se aprueba el currículo de la Educación Secundaria Obligatoria y se autoriza su aplicación en los centros docentes de la Comunidad Autónoma de Aragón. Boletín Oficial de Aragón, 105, de 2 de junio de 2016. https://www.boa.aragon.es/cgi-bin/EBOA/BRSCGI?CMD=VEROBJ&MLKOB=910768820909

Pozo, J. I. y Gómez-Crespo, M. A. (2010). Por qué los alumnos no comprenden la ciencia que aprenden: qué podemos hacer nosotros para evitarlo. Alambique: Didáctica de las Ciencias Experimentales, 66, 73-79. https://repositorio.uam.es/handle/10486/668531

Prieto, A., Díaz, D. y Santiago, R. (2014). Metodologías inductivas: El desafío de enseñar mediante el cuestionario y los retos. Grupo Oceano, 1–29.

Rehmat, A. P. y Hartley, K. (2020). Building engineering avareness: problem-based learning approach for STEM integration. The Interdisciplinary Journal of Problem-Based Learning, 14(1). https://doi.org/10.14434/ijpbl.v14i1.28636 DOI: https://doi.org/10.14434/ijpbl.v14i1.28636

Reynders, G., Lantz, J., Ruder, S.M.; Standford, C. L. y Cole, R. (2020). Rubrics to assess critical thinking and information processing in undergraduate STEM courses. International Journal of STEM Education, 7, 9. https://doi.org/10.1186/s40594-020-00208-5 DOI: https://doi.org/10.1186/s40594-020-00208-5

Romero-Ariza, M. (2017). El aprendizaje por indagación ¿existen suficientes evidencias sobres sus beneficios en la enseñanza de las ciencias?. Revista Eureka Sobre Ensenanza y Divulgacion de las Ciencias, 14(2), 286–299. http://dx.doi.org/10.25267/Rev_Eureka_ensen_divulg_cienc.2017.v14.i2.01 DOI: https://doi.org/10.25267/Rev_Eureka_ensen_divulg_cienc.2017.v14.i2.01

Sánchez, M. R. (2011). Metodologías docentes en el EEES: de la clase magistral al portafolio. Tendencias Pedagógicas, 17, 83-103.

Suárez, X. y Castro, N (2022). Contribución del aprendizaje basado en problemas en el pensamiento crítico. Revista Interuniversitaria de Formación del Profesorado, 97(36), 11-28. https://doi.org/10.47553/rifop.v97i36.3.96182 DOI: https://doi.org/10.47553/rifop.v97i36.3.96182

Torres, N. Y. y Solber, J. (2016). Contribuciones de una intervención didáctica usando cuestiones sociocientíficas para desarrollar el pensamiento crítico. Enseñanza de las Ciencias: revista de investigación y experiencias didácticas, 34(2), 43-65. DOI: https://doi.org/10.5565/rev/ensciencias.1638

Uyar, R. O., Genc, M. M. Y., y Yasar, M. (2018). The relationship between resilience and constant hope in students studying sports science. European Journal of Educational Research, 7(3), 601-613. https://doi.org/10.12973/eu-jer.7.3.601 DOI: https://doi.org/10.12973/eu-jer.7.3.583

Vorholzer, A., y von Aufschnaiter, C. (2019). Guidance in inquiry-based instruction–an attempt to disentangle a manifold construct. International Journal of Science Education, 41(11), 1562–1577. https://doi.org/10.1080/09500693.2019.1616124 DOI: https://doi.org/10.1080/09500693.2019.1616124

Wicaksana, Y. D., Widoretno, S., y Dwiastuti, S. (2020). The use of critical thinking aspects on module to enhance students’ academic achievement. International Journal of Instruction, 13(2), 303-314. https://doi.org/10.29333/iji.2020.13221a DOI: https://doi.org/10.29333/iji.2020.13221a

Windschitl, M. (2002). Inquiry projects in science teacher education: What can investigative experiences reveal about teacher thinking and eventual classroom practice? Science & Education, 87(1), 112-143. https://doi.org/10.1002/sce.10044 DOI: https://doi.org/10.1002/sce.10044