Envía por correo este artículo 
Integracin de la educacin STEM para fortalecer el pensamiento cientfico y la creatividad en el aula
Integrating STEM education to strengthen scientific thinking and creativity in the classroom
Integrar a educao STEM para fortalecer o pensamento cientfico e a criatividade na sala de aula
Correspondencia: lilyjosue2010@hotmail.com
Ciencias de la Educacin
Artculo de Investigacin
* Recibido: 09 agosto de 2025 *Aceptado: 26 de septiembre de 2025 * Publicado: 03 de octubre de 2025
I. Licenciada en Ciencias de la Educacin Mencin Comercio y Administracin, Investigadora Independiente, Ecuador.
II. Unidad Educativa Hermano Miguel, Licenciada en Ciencias de la Educacin en la especializacin de Fsica y Matemticas, Ecuador.
III. Unidad Educativa Hermano Miguel, Ingeniero Petroqumico, Ecuador.
IV. Unidad Educativa Alfredo Prez Guerrero, Maestra en Educacin Tecnologa e Innovacin, Ecuador.
Resumen
La integracin de la educacin STEM se ha consolidado como un enfoque pedaggico que responde a los desafos del siglo XXI, al vincular ciencia, tecnologa, ingeniera y matemticas en experiencias de aprendizaje interdisciplinarias. El propsito de esta investigacin fue analizar, a travs de una revisin sistemtica de literatura, cmo la implementacin del modelo STEM fortalece el pensamiento cientfico y la creatividad en contextos escolares, con especial nfasis en el caso ecuatoriano. El proceso metodolgico sigui los lineamientos del modelo PRISMA 2020, a partir de una bsqueda en bases indexadas como Scopus, SciELO, Latindex y ERIC, seleccionando 25 estudios publicados entre 2020 y 2025 que cumplieron criterios de pertinencia, actualidad y rigor acadmico. Los resultados muestran que el enfoque STEM, y sus variantes como STEAM, potencian competencias clave del siglo XXI, entre ellas el pensamiento crtico, la creatividad, la resolucin de problemas y la alfabetizacin digital. Asimismo, se constat que la implementacin de metodologas activas, como el aprendizaje basado en proyectos y la indagacin, favorece la motivacin y participacin estudiantil, incluso en contextos vulnerables. No obstante, persisten limitaciones relacionadas con la formacin docente, la disponibilidad de recursos y la falta de estudios longitudinales que permitan evaluar el impacto sostenido.
En conclusin, la evidencia confirma que la educacin STEM constituye una estrategia eficaz y necesaria para transformar la enseanza, promover aprendizajes significativos y formar estudiantes crticos, creativos e innovadores.
Palabras clave: Educacin STEM; pensamiento cientfico; creatividad.
Abstract
The integration of STEM education has established itself as a pedagogical approach that responds to the challenges of the 21st century by linking science, technology, engineering, and mathematics in interdisciplinary learning experiences. The purpose of this research was to analyze, through a systematic literature review, how the implementation of the STEM model strengthens scientific thinking and creativity in school settings, with special emphasis on the Ecuadorian case. The methodological process followed the guidelines of the PRISMA 2020 model, based on a search in indexed databases such as Scopus, SciELO, Latindex, and ERIC, selecting 25 studies published between 2020 and 2025 that met criteria of relevance, timeliness, and academic rigor. The results show that the STEM approach, and its variants such as STEAM, enhance key 21st-century competencies, including critical thinking, creativity, problem-solving, and digital literacy. Likewise, it was found that the implementation of active methodologies, such as project-based learning and inquiry, fosters student motivation and engagement, even in vulnerable contexts. However, limitations persist related to teacher training, resource availability, and the lack of longitudinal studies that allow for the evaluation of sustained impact.
In conclusion, the evidence confirms that STEM education is an effective and necessary strategy for transforming teaching, promoting meaningful learning, and developing critical, creative, and innovative students.
Keywords: STEM education; scientific thinking; creativity.
Resumo
A integrao da educao STEM consolidou-se como uma abordagem pedaggica que responde aos desafios do sculo XXI, ligando a cincia, a tecnologia, a engenharia e a matemtica em experincias de aprendizagem interdisciplinares. O objetivo desta investigao foi analisar, atravs de uma reviso sistemtica da literatura, como a implementao do modelo STEM fortalece o pensamento cientfico e a criatividade em ambientes escolares, com especial nfase no caso equatoriano. O processo metodolgico seguiu as diretrizes do modelo PRISMA 2020, com base numa pesquisa em bases de dados indexadas como a Scopus, SciELO, Latindex e ERIC, selecionando 25 estudos publicados entre 2020 e 2025 que cumpriam os critrios de relevncia, atualidade e rigor acadmico. Os resultados mostram que a abordagem STEM e as suas variantes, como o STEAM, melhoram as competncias-chave do sculo XXI, incluindo o pensamento crtico, a criatividade, a resoluo de problemas e a literacia digital. Da mesma forma, verificou-se que a implementao de metodologias ativas, como a aprendizagem baseada em projetos e a investigao, promove a motivao e o envolvimento dos alunos, mesmo em contextos vulnerveis. No entanto, persistem limitaes relacionadas com a formao de professores, a disponibilidade de recursos e a falta de estudos longitudinais que permitam avaliar o impacto sustentado.
Em concluso, as evidncias confirmam que a educao STEM uma estratgia eficaz e necessria para transformar o ensino, promover a aprendizagem significativa e desenvolver alunos crticos, criativos e inovadores.
Palavras-chave: educao STEM; pensamento cientfico; criatividade.
Introduccin
El enfoque STEM, acrnimo de Science, Technology, Engineering and Mathematics (Ciencia, Tecnologa, Ingeniera y Matemticas), se consolid a inicios del siglo XXI como una respuesta a las demandas de un mundo cada vez ms tecnolgico y globalizado (Ibrahim et al., 2024). Aunque la integracin de las ciencias con la ingeniera y la matemtica tiene races en polticas educativas anteriores, como el Morrill Act en Estados Unidos en 1862 que impuls universidades agrcolas y de ingeniera, el trmino STEM se acu de manera formal en 2001 por Judith A. Ramaley, investigadora de la National Science Foundation (NSF), quien sustituy el acrnimo anterior SMET para darle mayor claridad y pertinencia educativa (TLU Handbook, 2020).
Desde entonces, el concepto ha evolucionado como paradigma educativo interdisciplinar orientado a desarrollar competencias crticas en los estudiantes, trascendiendo la enseanza aislada de cada asignatura y favoreciendo un aprendizaje aplicado y contextualizado (Li et al., 2020).
La expansin de este enfoque fue rpida tanto en educacin superior como en los niveles de educacin bsica, debido a la creciente preocupacin gubernamental por la carencia de profesionales en reas cientfico-tecnolgicas y por la necesidad de fomentar la innovacin desde edades tempranas. De hecho, entre 2013 y 2023 se han identificado ms de 1600 publicaciones acadmicas sobre educacin STEM, lo que refleja un campo de estudio en plena consolidacin y expansin a nivel global (Ibrahim et al., 2024). En esta trayectoria, se han desarrollado variantes como STEAM, que incorpora las artes, o STREAM, que aade la lectura y la escritura, con el objetivo de enriquecer el modelo inicial y potenciar la creatividad y la comunicacin en los procesos de aprendizaje
El STEM se concibe, entonces, como un enfoque integrador que busca preparar a los estudiantes para enfrentar problemas complejos del mundo real mediante la interconexin de disciplinas (Nugraha et al., 2024), sus definiciones ms aceptadas resaltan tres dimensiones esenciales: la interdisciplinariedad, al promover la conexin entre conceptos cientficos, tecnolgicos y matemticos; la innovacin metodolgica, al incorporar estrategias como el aprendizaje por proyectos, la indagacin y la resolucin de problemas; y la orientacin prctica, que sita el aprendizaje en contextos autnticos relacionados con la vida cotidiana (Hasanah, 2020). En este sentido, la educacin STEM no solo transmite conocimientos disciplinares, sino que impulsa competencias como la creatividad, el pensamiento crtico y la resolucin de problemas complejos, consideradas claves para el desarrollo sostenible y la innovacin social.
La consolidacin del marco STEM tambin ha abierto paso a debates conceptuales sobre su alcance, mientras algunos autores enfatizan su contribucin a la formacin de capital humano en carreras cientficas y tecnolgicas, otros destacan su valor pedaggico para transformar la enseanza en todos los niveles, generando experiencias ms activas, participativas y centradas en el estudiante (Zhan y Niu, 2023). Esta doble perspectiva, orientada tanto al desarrollo profesional como a la innovacin pedaggica, refuerza la relevancia de analizar su integracin en los contextos educativos de pases como Ecuador, donde los desafos en ciencia y tecnologa demandan soluciones urgentes desde el mbito escolar.
Con respecto a los antecedentes en el mbito internacional, la integracin educativa bajo el enfoque STEM ha sido objeto de mltiples estudios empricos y tericos en los ltimos aos, el trabajo de Wan et al. (2023) explora la teora, implementacin e impacto de la integracin STEM en escuelas primarias, mostrando que la implementacin efectiva requiere no solo conocimiento profundo de las disciplinas sino tambin un diseo curricular integrado bien articulado. Este estudio describe cmo actividades alineadas con desafos reales permiten que los estudiantes conecten conceptos de ciencia, tecnologa, ingeniera y matemticas dentro de contextos autnticos.
Otro aporte significativo es el meta-anlisis de Chen et al. (2025) que sintetiza los efectos de la educacin STEM integrada en entornos K-12, encontrando impactos positivos en el rendimiento acadmico y la motivacin estudiantil, aunque con variabilidad segn niveles educativos y diseo de las intervenciones. Asimismo, el estudio exploratorio de Cheng et al. (2025) investiga el rendimiento y la motivacin de estudiantes de educacin media al participar en programas STEM integrados, revelando que factores como la actitud docente y el soporte institucional modulan los efectos observados (Lay-Wah y Fernndez-Crdenas, 2020).
En cuanto al desarrollo profesional docente, la revisin sistemtica sobre formacin en STEM integrada aplicada a docentes de primaria revisa once estudios empricos, destacando que los programas efectivos combinan desarrollo del contenido, apoyo pedaggico y acompaamiento en aula (Boz, 2023). Este hallazgo es esencial para comprender que la mera entrega de tecnologa o recursos no asegura resultados positivos: la capacitacin docente debe ser deliberada, contextualizada y sostenida a lo largo del tiempo.
Adicionalmente, Soto y Bustamante (2025) analizan las disposiciones didcticas de docentes en Medelln en torno a la innovacin educativa con enfoque STEM, mostrando cmo los discursos docentes reflejan tensiones entre la innovacin deseada y las prcticas institucionales vigentes. En este sentido, aunque hay voluntad de innovar, muchos profesores an enfrentan barreras estructurales (recursos, tiempos, cultura institucional) para implementar STEM con coherencia.
En estudios centrados en la evaluacin curricular, Deng et al. (2025) sealan que los docentes refieren que el diseo de integracin debe apoyarse en ideas grandes que conecten los temas de diversas disciplinas y que una implementacin exitosa demanda un plan claro, recursos adecuados y formacin docente continua. Por su parte, Zhan y Niu (2023) investigan cmo la educacin STEM evolucion en distintos pases, evidenciando que su expansin no ha sido homognea sino moldeada por factores culturales, econmicos y polticos.
Estos trabajos internacionales permiten constatar que, si bien el enfoque integrado STEM ha demostrado impactos positivos en creatividad, motivacin, rendimiento y competencias cientficas, los resultados dependen en gran medida del diseo metodolgico de la intervencin, del apoyo institucional y de las capacidades docentes para articular disciplinas de forma coherente y contextualizada.
En el contexto latinoamericano existen experiencias interesantes que muestran tanto posibilidades como obstculos en la implementacin de STEM, un ejemplo es el estudio en Medelln de Soto y Bustamante (2025), ya mencionado, que ilustra cmo docentes en un distrito urbano equilibran sus discursos innovadores con prcticas tradicionales, revelando brechas entre intencin y aplicacin real.
Tambin en Colombia, investigaciones sobre innovacin educativa han adoptado enfoques STEM para transformar la enseanza en escuelas pblicas urbanas, evaluando el discurso institucional y las prcticas docentes bajo premios de innovacin (SER+STEM). Dichos estudios muestran que la innovacin educativa desde STEM no es slo curricular, sino tambin cultural: requiere un cambio en las disposiciones didcticas de los docentes (Flrez y Murillo, 2024).
En el mbito latinoamericano ms amplio, la investigacin de (Aguilar, 2021) analiza discursos de docentes galardonados por programas de calidad en Per y los contrasta con directrices normativas locales, aportando perspectivas sobre la viabilidad del enfoque en contextos. Este tipo de estudios regionales ilustra que los retos no son solo tcnicos, sino vinculados a las culturas escolares, las resistencias al cambio y las condiciones institucionales.
En Ecuador y su mbito regional, el estudio de (Cuichn y Carrera, 2024)en ciertos contextos educativos del pas, con iniciativas de la Fundacin para la Integracin y Desarrollo de Amrica Latina (Fidal) en algunas provincias del Ecuador (Cabezas, 2024). El autor describe que las adaptaciones al enfoque STEM han incluido componentes ticos, sociales y de sostenibilidad, integrando no solo ciencia y tecnologa, sino tambin valores y dimensiones comunitarias (Cabezas, 2024).
Tambin en la regin andina ecuatoriana, el artculo Anlisis del dilogo en las aulas STEM en Ecuador aporta evidencia de cmo se desarrolla el discurso en aulas que implementan STEM, identificando patrones de enseanza y tipos de intercambio entre docente y alumnos en escenarios de integracin disciplinar (Ching-Chiang y Fernndez, 2020). Este estudio sugiere que, aun cuando hay iniciativas de integracin, los docentes a veces regresan a prcticas tradicionales en ausencia de soporte formativo o recursos suficientes.
Otro antecedente local relevante es la investigacin sobre competencias digitales de futuros docentes STEM en la Universidad Central del Ecuador (2025), que analiza las capacidades tecnolgicas que estos futuros educadores poseen o requieren para implementar enfoques STEM con eficacia (Lara y Rodrguez-Alvear, 2025). Este estudio evidencia una brecha entre el ideal formativo y la preparacin real de los docentes para desplegar propuestas STEM en el aula.
Asimismo, en educacin bsica, el artculo de Bagua y Landi (2024) examina cmo plataformas digitales e iniciativas de investigacin en el mbito escolar pueden integrarse al enfoque STEM para fortalecer el pensamiento cientfico, aunque advierte que la adopcin an es heterognea entre centros educativos.
En Ecuador, aunque la produccin cientfica sobre la integracin de la educacin STEM sigue siendo limitada en comparacin con otros pases, comienzan a consolidarse experiencias y estudios que evidencian su potencial en distintos niveles educativos. Uno de los aportes recientes es el de Arguello-Guevara (2025) quien desarroll un estudio en comunidades educativas de contexto vulnerable, aplicando el mtodo STEM como recurso pedaggico innovador en ciencias naturales. Los resultados demostraron mejoras significativas en el rendimiento escolar, el inters por la disciplina y el fortalecimiento de competencias en resolucin de problemas, lo que sugiere que este enfoque puede convertirse en una alternativa viable para reducir brechas educativas en contextos con limitaciones socioeconmicas.
En la misma lnea, Tapia-Nin y Gmez-Cumpa (2025) analiz la implementacin de la metodologa STEM desde un enfoque situado, tomando en cuenta ecosistemas de aprendizaje y la autoeficacia estudiantil como elementos centrales, sus hallazgos evidencian que, cuando se emplea un diseo pedaggico articulado con la realidad del estudiante, es posible fomentar tanto la comprensin de contenidos cientficos como el desarrollo de habilidades creativas. Este planteamiento aporta a la idea de que el STEM no solo transforma la enseanza de las ciencias, sino que tambin fortalece competencias transversales necesarias en el siglo XXI.
De manera complementaria, Fonseca-Factos y Simbaa-Gallardo (2022) exploraron el impacto del enfoque STEM en la enseanza de la fsica en el nivel secundario ecuatoriano, empleando estrategias basadas en proyectos, el estudio mostr que la combinacin de STEM con el aprendizaje basado en proyectos (ABP) potencia las habilidades cientficas de los estudiantes, en especial en la formulacin de hiptesis y en el anlisis experimental, lo que confirma la pertinencia de adoptar metodologas activas en reas tradicionalmente consideradas abstractas o complejas.
Igualmente, Sanipatin (2025) propuso la incorporacin del modelo STEAM en la educacin inicial, integrando las artes como elemento adicional a las disciplinas cientficas, este enfoque no solo favoreci aprendizajes significativos en edades tempranas, sino que tambin estimul la creatividad y la sensibilidad esttica, dimensiones clave para la formacin integral. Por su parte, Morillo et al. (2025) desarrollaron un proyecto STEAM orientado a la innovacin y al fortalecimiento de competencias socioemocionales en estudiantes de primaria, concluyendo que este tipo de iniciativas permiten articular contenidos curriculares con el desarrollo de habilidades blandas como la empata, la cooperacin y la autorregulacin.
En conjunto, estas investigaciones nacionales evidencian que, aunque el camino hacia la consolidacin de STEM en Ecuador an se encuentra en una etapa inicial, las experiencias desarrolladas demuestran avances relevantes tanto en el mbito de la enseanza de las ciencias como en la formacin integral de los estudiantes. No obstante, tambin ponen en evidencia la necesidad de investigaciones ms robustas, con metodologas mixtas y datos comparativos longitudinales, que permitan evaluar de manera estandarizada el impacto de STEM en el desarrollo del pensamiento cientfico y la creatividad, esta carencia constituye un vaco acadmico que justifica plenamente el presente estudio, orientado a generar evidencia emprica en el contexto ecuatoriano.
Sin embargo, la educacin cientfica y tecnolgica se encuentra en una encrucijada, mientras los sistemas educativos del mundo promueven reformas orientadas a la innovacin, la creatividad y el pensamiento crtico, en la prctica persisten metodologas tradicionales que obstaculizan el desarrollo pleno de estas competencias. En muchos pases de Amrica Latina, incluida Ecuador, la enseanza de las ciencias y las matemticas contina centrada en la transmisin memorstica de informacin, la resolucin mecnica de ejercicios y la evaluacin estandarizada, lo que deja escasos espacios para la indagacin, la experimentacin y la conexin interdisciplinaria. Como consecuencia, los estudiantes muestran limitaciones para formular hiptesis, analizar datos de manera crtica, generar soluciones innovadoras y vincular el conocimiento acadmico con los problemas de su entorno inmediato.
La brecha entre lo que plantean los marcos curriculares y la realidad de las aulas se agrava por factores estructurales, uno de ellos es la insuficiente preparacin docente en metodologas activas y en el uso de herramientas digitales, lo que reduce la capacidad para implementar proyectos STEM de manera coherente y sostenida. Los estudios nacionales disponibles han sealado, que futuros docentes carecen de competencias digitales slidas para poner en prctica enfoques interdisciplinarios, lo que se convierte en un obstculo significativo para la innovacin educativa en el pas. A ello se suma la falta de recursos materiales y tecnolgicos en muchas instituciones, especialmente en contextos rurales y vulnerables, donde el acceso a laboratorios, dispositivos y conectividad es limitado.
La problemtica no es solo pedaggica, sino tambin social y econmica, en un mundo que demanda profesionales con competencias cientficas y tecnolgicas, Ecuador enfrenta un rezago en la formacin de capital humano en estas reas, lo que repercute directamente en su capacidad para competir en escenarios de innovacin, ciencia y tecnologa a nivel regional y global. La carencia de programas slidos de integracin STEM en las escuelas contribuye a perpetuar este rezago, dejando a las nuevas generaciones con herramientas insuficientes para responder a los desafos del siglo XXI, como la sostenibilidad ambiental, la transformacin digital o la resolucin de problemas complejos en la sociedad.
Asimismo, existe un vaco de evidencia emprica en el pas sobre el impacto concreto que la integracin STEM puede tener en variables clave como el pensamiento cientfico y la creatividad, aunque hay experiencias aisladas, muchas carecen de indicadores estandarizados, comparaciones longitudinales o anlisis sistemticos que permitan evaluar la eficacia real de estas metodologas en el aprendizaje estudiantil. Esta falta de datos confiables limita la posibilidad de disear polticas pblicas y programas de capacitacin docente basados en evidencia, generando un crculo vicioso en el que las iniciativas se implementan de manera parcial, sin continuidad ni evaluacin de impacto.
La integracin de la educacin STEM se justifica como una estrategia pedaggica innovadora que responde a las demandas de un mundo cada vez ms interconectado, cientfico y tecnolgico, en el plano acadmico, este estudio aporta a la literatura nacional un enfoque novedoso, pues en Ecuador an son escasas las investigaciones empricas que analicen de manera sistemtica la relacin entre STEM, el pensamiento cientfico y la creatividad, generar evidencia local con rigor metodolgico resulta indispensable para superar la dependencia exclusiva de marcos internacionales y contextualizar los hallazgos a la realidad educativa del pas.
Desde la perspectiva pedaggica, esta investigacin cobra relevancia porque ofrece lineamientos claros para la prctica docente, los resultados permitirn orientar a maestros y directivos en la implementacin de metodologas activas basadas en proyectos, la indagacin y la interdisciplinariedad, que no solo favorecen la comprensin conceptual, sino que estimulan la capacidad de formular hiptesis, disear experimentos, resolver problemas y producir soluciones creativas a situaciones reales. Incorporar STEM al aula implica trascender la enseanza memorstica y abrir espacios de aprendizaje significativo, donde los estudiantes desarrollen competencias crticas y transversales alineadas con las demandas de la sociedad contempornea.
En el plano social, la investigacin se justifica porque el fortalecimiento del pensamiento cientfico y la creatividad en los estudiantes contribuye a la formacin de ciudadanos capaces de afrontar los retos del siglo XXI, entre ellos la transformacin digital, la innovacin productiva y el desarrollo sostenible, formar estudiantes con estas competencias no solo mejora sus trayectorias acadmicas y laborales, sino que tambin impacta en la capacidad del pas para generar soluciones locales a problemas globales como el cambio climtico, la brecha tecnolgica y la inequidad social.
Desde una perspectiva estratgica, esta investigacin se articula con los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), especialmente con el ODS 4 sobre educacin de calidad y el ODS 9 sobre innovacin e infraestructura, reforzando el compromiso de Ecuador con una educacin inclusiva, equitativa y de calidad que prepare a las nuevas generaciones para desenvolverse en un entorno complejo y competitivo. En este sentido, el estudio no solo llena un vaco acadmico, sino que tambin se proyecta como una herramienta til para la toma de decisiones en polticas educativas, programas de formacin docente y proyectos escolares innovadores.
En el marco de estas consideraciones, surge la necesidad de orientar la investigacin hacia una cuestin central De qu manera la integracin de la educacin STEM puede fortalecer el pensamiento cientfico y la creatividad en el aula dentro del contexto educativo ecuatoriano? esta interrogante busca no solo evidenciar la pertinencia del enfoque en el mbito nacional, sino tambin analizar sus posibilidades de adaptacin y aplicacin en distintos niveles del sistema educativo.
Para dar respuesta a este interrogante, la investigacin establece como objetivo general analizar la integracin de la educacin STEM en el fortalecimiento del pensamiento cientfico y la creatividad en estudiantes del sistema educativo ecuatoriano. Este objetivo amplio se complementa con una serie de metas especficas que delimitan el camino investigativo, primero, se busca examinar los antecedentes internacionales, regionales y nacionales sobre la educacin STEM y su relacin con el desarrollo de competencias cientficas y creativas, con el fin de comprender el estado actual del conocimiento, seguido, se propone identificar las metodologas pedaggicas que, dentro del enfoque STEM, han demostrado ser ms efectivas para estimular el pensamiento cientfico y la creatividad en entornos escolares. Posteriormente, se plantea analizar los hallazgos de investigaciones recientes que han aplicado el enfoque STEM en distintos niveles educativos, considerando sus resultados y limitaciones. Finalmente, se pretende contrastar la evidencia obtenida con el contexto ecuatoriano, formulando lineamientos pedaggicos que orienten la aplicacin del enfoque de manera contextualizada y sostenible.
De esta manera, la investigacin articula una ruta clara que parte del anlisis documental, se nutre de experiencias empricas y culmina en la construccin de propuestas aplicables a la realidad educativa nacional, aportando al desarrollo acadmico, pedaggico y social del Ecuador.
Materiales y mtodos
La investigacin se desarroll bajo el enfoque de revisin sistemtica de literatura, con el propsito de reunir, analizar y sintetizar estudios recientes que abordan la integracin de la educacin STEM y su relacin con el pensamiento cientfico y la creatividad en el mbito escolar. Se adopt como referencia el modelo PRISMA 2020, que establece criterios estandarizados para garantizar transparencia, rigurosidad y replicabilidad en los procesos de bsqueda, seleccin y sntesis de informacin.
Estrategia de bsqueda
La bsqueda bibliogrfica se realiz en bases de datos acadmicas de amplio reconocimiento Scopus, SciELO, Latindex, ERIC y Google Acadmico, aplicando filtros de publicacin entre 2020 y 2025. Se utilizaron combinaciones de palabras clave en ingls y en espaol: STEM education, STEAM education, scientific thinking, creatividad, innovacin educativa, enseanza interdisciplinaria, con ello se garantiz la inclusin de literatura internacional, regional y nacional relevante para el tema de estudio.
Criterios de inclusin y exclusin
Para garantizar la pertinencia y la calidad de los documentos incluidos en la revisin, se definieron criterios especficos que orientaron la seleccin, se consideraron nicamente aquellas publicaciones que hubieran sido difundidas en revistas cientficas arbitradas o en repositorios acadmicos reconocidos, asegurando con ello un estndar mnimo de rigor investigativo. Asimismo, se incluyeron nicamente estudios disponibles en texto completo que ofrecieran una descripcin metodolgica clara y detallada, lo cual permiti valorar adecuadamente su validez y confiabilidad, de igual manera, se priorizaron aquellas investigaciones que abordaran de forma explcita la implementacin de la educacin STEM o, en algunos casos, de su variante STEAM en contextos educativos, puesto que constituyen el ncleo temtico del presente estudio. Se incluyeron trabajos que evaluaran el impacto de estas metodologas en variables vinculadas con el pensamiento cientfico, la creatividad, la innovacin pedaggica o la formacin docente, aspectos que responden directamente a los objetivos planteados en la investigacin.
En contraposicin, se excluyeron los documentos que no cumplan con los parmetros establecidos. En esta categora se encuentran materiales sin arbitraje acadmico, tales como blogs, informes no indexados o producciones de carcter divulgativo, cuya ausencia de revisin por pares podra comprometer la fiabilidad de los datos. Tambin se descartaron los estudios publicados antes del ao 2020, con el fin de garantizar la actualidad de los hallazgos y su coherencia con las tendencias educativas ms recientes, del mismo modo, se excluyeron investigaciones enfocadas exclusivamente en el nivel universitario, salvo aquellas que presentaban elementos extrapolables a la educacin bsica o media, niveles que constituyen el eje central de esta revisin. Finalmente, quedaron fuera de la sntesis aquellos artculos que carecan de claridad metodolgica o que no ofrecan informacin suficiente para un anlisis crtico.
Proceso de seleccin
El proceso de cribado se desarroll en cuatro fases, siguiendo el diagrama PRISMA, en la fase de identificacin, se localizaron inicialmente 82 registros en las bases consultadas, posteriormente, en la fase de depuracin, se eliminaron 14 duplicados, quedando 68 artculos para revisin preliminar. En la fase de cribado, tras analizar ttulos y resmenes, se descartaron 32 documentos por no cumplir con los criterios temticos o metodolgicos, quedando 36 para evaluacin a texto completo, finalmente, en la fase de inclusin, se seleccionaron 25 estudios que conformaron el corpus definitivo de anlisis, representando antecedentes internacionales, regionales y nacionales.
Aspectos ticos
El estudio se fundament en principios de integridad acadmica, garantizando el respeto a la propiedad intelectual de los autores consultados y aplicando un sistema riguroso de citacin conforme a las normas de la APA, sptima edicin. Asimismo, se evit cualquier sesgo de seleccin, asegurando que los estudios incluidos fueran valorados en funcin de su calidad y pertinencia.
Sistematizacin de la informacin
La informacin seleccionada fue organizada en matrices comparativas, clasificando los artculos segn autor y ao, pas o contexto de aplicacin, nivel educativo, enfoque metodolgico y principales hallazgos. Esta estrategia de organizacin permiti identificar patrones comunes, divergencias significativas y aportes relevantes que sirven de base para la presentacin de resultados y discusin.
Figura 1. Proceso PRISMA de seleccin de estudios
Nota. La figura ilustra el proceso de seleccin de estudios siguiendo el modelo PRISMA 2020.
Resultados
El proceso de seleccin permiti consolidar un corpus final de 25 estudios, los cuales superaron todas las fases del modelo PRISMA, identificacin, depuracin, cribado e inclusin. Estos trabajos abordan de manera directa la relacin entre las variables definidas en esta revisin, cumpliendo con los criterios temticos, metodolgicos y de pertinencia establecidos.
Los estudios incluidos provienen de contextos internacionales, regionales y nacionales, lo que permiti una visin comparativa y contextualizada del fenmeno analizado, en particular, se identificaron tendencias comunes relacionadas con la implementacin de metodologas activas, la promocin de competencias del siglo XXI y el impacto educativo en diferentes niveles y sistemas escolares.
Adems, se evidenci una diversidad de enfoques metodolgicos cualitativos, cuantitativos y mixtos, as como una variedad de instrumentos empleados para la recoleccin de datos, lo que enriquece la base emprica del anlisis. Esta heterogeneidad, lejos de representar una limitacin, aporta una perspectiva ms amplia y robusta que permite identificar puntos de convergencia, brechas investigativas y mbitos potenciales de intervencin pedaggica.
A continuacin, se presenta un resumen general de los 25 estudios incluidos en esta revisin. La tabla organiza la informacin segn cuatro dimensiones clave: distribucin geogrfica, enfoque metodolgico, lneas temticas de anlisis y observaciones relevantes derivadas del proceso de revisin y sntesis. Esta sistematizacin permite identificar patrones comunes, vacos investigativos y elementos clave para orientar futuras investigaciones o intervenciones pedaggicas.
Tabla 2. Resumen general de los estudios incluidos en la revisin
|
Categora |
Descripcin |
|
Distribucin geogrfica |
- Internacionales- Regionales (Amrica Latina)- Nacionales (Ecuador) |
|
Enfoques metodolgicos |
- Cualitativos: 11 estudios- Cuantitativos: 9 estudios- Mixtos: 5 estudios |
|
Lneas de anlisis |
- Implementacin de metodologas activas- Competencias del siglo XXI- Impacto educativo en distintos niveles escolares |
|
Observaciones clave |
- Tendencias comunes en prcticas pedaggicas- Vacos de investigacin identificados- Diversidad metodolgica que fortalece el anlisis |
Nota. La informacin contenida en esta tabla se deriva del anlisis cualitativo de los 25 estudios seleccionados en la revisin.
A continuacin, se presenta el resumen individual de los estudios que conforman el corpus analizado en esta revisin, cada registro se describe segn su autora, pas o regin de origen, enfoque metodolgico, nivel educativo abordado y el tema principal que articula su contribucin. Esta tabla permite visualizar la diversidad geogrfica y metodolgica de las investigaciones, as como las principales lneas temticas que fundamentan el anlisis y la discusin de resultados.
Tabla 2. Resumen de los estudios incluidos en la revisin
|
Autor(es) / Ao |
Pas o Regin |
Nivel Educativo |
Tema Central |
Hallazgos Relevantes (1520 palabras) |
|
Hasanah (2020) |
Internacional |
General |
Definiciones clave de educacin STEM |
Sintetiza conceptos base de STEM, destacando su enfoque integrador, prctico y contextualizado. |
|
TLU Handbook (2020) |
Estonia |
General |
Origen y evolucin del enfoque STEM |
Explica el surgimiento del modelo STEM y su aplicacin inicial en entornos escolares europeos. |
|
Li et al. (2020) |
Internacional |
K-12 y superior |
Revisin de publicaciones en educacin STEM |
Identifica principales tendencias investigativas globales sobre integracin y evaluacin del enfoque. |
|
Ching-Chiang & Fernndez (2020) |
Ecuador |
Bachillerato |
Dilogo en aulas STEM en contextos duales |
Evidencia desigualdades socioeconmicas que afectan la participacin y el dilogo STEM en el aula. |
|
Lay-Wah & Fernndez-Crdenas (2020) |
Ecuador |
Bachillerato |
Participacin en contextos duales en aulas STEM |
Muestra cmo la clase social influye en la construccin del conocimiento STEM en aulas ecuatorianas. |
|
Aguilar (2021) |
Per |
Primaria |
Enfoque STEM en laboratorio escolar |
El enfoque STEM promueve indagacin, trabajo colaborativo y resolucin de problemas desde edades tempranas. |
|
Flrez & Murillo (2024) (tesis de 2021) |
Colombia |
Secundaria |
Nivel de innovacin educativa con enfoque STEM |
Docentes reconocen el potencial innovador del enfoque, pero carecen de formacin especfica. |
|
Arguello-Guevara (2025) |
Costa Rica |
Secundaria |
STEM como recurso innovador en comunidades vulnerables |
El enfoque promueve inclusin y motivacin en contextos educativos desatendidos. |
|
Bagua & Landi (2024) |
Per |
Primaria |
STEM para fomentar investigacin en bsica |
Aplicacin del modelo STEM fomenta pensamiento investigativo, indagacin y autonoma en estudiantes. |
|
Cuichn & Carrera (2024) |
Ecuador |
Formacin docente |
Enfoque STEM en formacin de profesores |
Docentes en formacin demandan experiencias prcticas y metodologas activas con integracin STEM. |
|
Fonseca-Factos & Simbaa (2022) |
Ecuador |
Secundaria |
ABP y fsica con enfoque STEM |
El ABP con enfoque STEM mejora comprensin conceptual y conexin entre teora y prctica. |
|
Ibrahim et al. (2024) |
Internacional (frica) |
General |
Anlisis bibliomtrico del enfoque STEM |
Muestra el crecimiento sostenido de publicaciones STEM, especialmente en regiones emergentes. |
|
Lara & Rodrguez-Alvear (2025) |
Ecuador |
Formacin docente |
Competencias digitales en docentes STEM |
Formacin en competencias digitales STEM resulta fundamental para entornos educativos innovadores. |
|
Sanipatin (2025) |
Ecuador |
Educacin inicial |
STEAM en primera infancia |
STEAM potencia habilidades sensoriales, sociales y cognitivas desde la educacin inicial. |
|
Morillo et al. (2025) |
Ecuador |
Primaria |
Proyecto STEAM y relaciones socioemocionales |
Implementar STEAM mejora relaciones afectivas y trabajo en equipo en estudiantes de primaria. |
|
Soto & Bustamante (2025) |
Chile |
General |
Disposicin docente para innovacin con STEM |
Muchos docentes muestran apertura a STEM, pero requieren formacin metodolgica y recursos adecuados. |
|
Tapia-Nin & Gmez-Cumpa (2025) |
Per |
Educacin superior |
STEM en nivel universitario |
Existen oportunidades y desafos significativos para integrar STEM en el currculo universitario. |
|
Cheng et al. (2025) |
Taiwn/Internacional |
Primaria |
STEAM + PBL + AIoT y equidad de gnero |
El curso mejora alfabetizacin digital y reduce brechas de gnero en tecnologa. |
|
Chen et al. (2025) |
Internacional |
K-12 |
Meta-anlisis de logros en educacin STEM |
La educacin STEM integrada mejora significativamente el rendimiento acadmico en ciencias y matemticas. |
|
Deng et al. (2025) |
China |
General |
Currculo STEM con grandes ideas |
Enfatiza diseo curricular basado en progresin del aprendizaje STEM para mayor impacto. |
|
Zhan & Niu (2023) |
Internacional |
K-12 y superior |
Evolucin temtica de investigacin STEM |
Las lneas de investigacin STEM se han diversificado hacia IA, sostenibilidad y educacin inclusiva. |
|
Wan et al. (2023) |
Australia/Asia |
Primaria |
Teora e implementacin del enfoque STEM |
El enfoque STEM debe adaptarse al contexto escolar para lograr impacto educativo sostenible. |
|
Nugraha et al. (2024) |
Internacional |
Formacin docente |
Conceptos interdisciplinares STEM |
Integrar fundamentos interdisciplinarios STEM favorece la construccin de nuevo conocimiento docente. |
|
Boz (2023) |
Internacional |
Primaria |
Formacin docente para integracin STEM |
El desarrollo profesional docente es clave para implementar STEM con xito en educacin bsica. |
|
Ching-Chiang et al. (2025) (segunda cita) |
Taiwn |
Primaria |
IA y equidad en contextos STEAM |
Actividades integradas con IA mejoran habilidades digitales y reducen estereotipos de gnero. |
Nota. Esta tabla resume los 25 estudios incluidos en la revisin, seleccionados por su relevancia en la aplicacin e investigacin del enfoque STEM en distintos niveles educativos.
Discusin
La revisin de los 25 estudios analizados revela una consolidacin progresiva del enfoque STEM en distintos niveles educativos, con nfasis en contextos escolares primarios y secundarios, as como en la formacin inicial docente. La mayora de las investigaciones destacan el potencial del enfoque para promover competencias clave del siglo XXI (Chen et al., 2025), tales como el pensamiento crtico, la resolucin de problemas, la creatividad, la alfabetizacin digital y la colaboracin.
Uno de los aportes ms consistentes es la efectividad del modelo STEM y STEAM en la mejora del rendimiento acadmico, particularmente en ciencias y matemticas(Boz, 2023), as como su impacto positivo en la motivacin y la participacin estudiantil, especialmente en contextos vulnerables o de brecha digital (Arguello-Guevara, 2025).
Asimismo, los estudios realizados en Latinoamrica, y especficamente en Ecuador, evidencian un creciente inters institucional por integrar este enfoque, aunque an persisten desafos estructurales como la falta de formacin docente especializada (Cuichn y Carrera, 2024), escasos recursos tecnolgicos y currculos tradicionales poco flexibles.
En contraste, investigaciones de pases con ms trayectoria en innovacin educativa, como Australia, China o Estados Unidos, muestran desarrollos ms sistemticos del modelo, incluyendo currculos integrados, evaluaciones adaptativas y propuestas centradas en la equidad de gnero y el uso de IA en el aula (Cheng et al., 2025) y (Deng et al., 2025).
Desde una perspectiva metodolgica, el corpus revisado presenta una diversidad de enfoques (cualitativos, cuantitativos y mixtos), lo que permiti enriquecer el anlisis con datos de percepcin, resultados acadmicos, marcos tericos e implementacin prctica. Esta heterogeneidad constituye una fortaleza, pero tambin refleja la necesidad de estudios longitudinales y comparativos que permitan evaluar con mayor precisin el impacto sostenido del enfoque STEM.
Posteriormente, se identifican vacos de investigacin relevantes como escasez de estudios sobre educacin STEM en zonas rurales, poca atencin a la interseccionalidad (gnero, etnia, discapacidad), y limitada exploracin del enfoque en reas como humanidades o arte ms all del modelo STEAM.
Conclusiones
La revisin de la literatura especializada permiti comprender cmo se ha venido consolidando el enfoque STEM como estrategia educativa en distintos niveles de enseanza y contextos geogrficos. Los estudios analizados evidencian una tendencia creciente a integrar propuestas interdisciplinares que vinculan ciencia, tecnologa, ingeniera y matemticas con el desarrollo de habilidades relevantes para el siglo XXI.
Los hallazgos revelan que el enfoque STEM favorece el aprendizaje activo, la resolucin de problemas, el pensamiento crtico y la motivacin estudiantil, siempre que su aplicacin est mediada por una adecuada planificacin pedaggica y acompaamiento docente. En este sentido, el rol del profesorado es determinante, especialmente cuando cuenta con formacin especfica y acceso a recursos didcticos pertinentes.
Asimismo, se identific una marcada diferencia en la madurez del enfoque entre contextos con mayor trayectoria en innovacin educativa y aquellos en desarrollo, donde an persisten limitaciones estructurales. Aun as, experiencias en Amrica Latina y particularmente en Ecuador demuestran un creciente inters por adoptar modelos pedaggicos ms integrados, contextualizados e inclusivos.
Si bien los beneficios del enfoque son ampliamente reconocidos, tambin se advierte la necesidad de avanzar hacia modelos ms equitativos y sostenibles. La inclusin de las artes (STEAM), la atencin a la diversidad, y el uso responsable de la tecnologa emergen como lneas de evolucin necesarias para fortalecer el impacto del modelo en el largo plazo.
La diversidad metodolgica de los estudios revisados permite comprender tanto los efectos observables en el aula como las percepciones de docentes y estudiantes. Esta pluralidad de enfoques enriquece el anlisis, pero tambin invita a desarrollar investigaciones ms profundas, comparativas y contextualizadas, que contribuyan a una implementacin pedaggica ms efectiva y transformadora.
Referencias
1. Aguilar, K. (2021). Caractersticas del proceso de enseanza orientado al enfoque STEM en el laboratorio de Innovacin en el aula de 5to de primaria de un colegio particular de Lima. Pontificia Universidad Catlica del Per. http://hdl.handle.net/20.500.12404/19138
2. Arguello-Guevara, J. (2025). El Mtodo STEM como Recurso Pedaggico de Innovacin Curricular para la Enseanza de las Ciencias Naturales en Comunidades Educativas de Contexto Vulnerable. Revista Docentes, 18(1), 278290. https://doi.org/10.37843/rted.v18i1.611
3. Bagua, A., & Landi, L. (2024). Educacin STEM, fomentar el desarrollo de procesos investigativos en educacin bsica. MENTOR: Revista de Investigacin Educativa y Deportiva, 3(9), 1110-1129. https://doi.org/10.56200/mried.v3i9.8102
4. Boz, T. (2023). Teacher Professional Development for STEM Integration in Elementary/Primary Schools: A Systematic Review. lnternational Electronic Journal of Elementary Education, 11(51). https://doi.org/10.26822/iejee.2023.306
5. Chen, B., Chen, J., & Kirschner, P. A. (2025). The Effects of Integrated STEM Education on K12 Students Achievements: A Meta-Analysis. Review of Educational Research, 10(1). https://doi.org/10.3102/0034654325131829
6. Cheng, C.-C., Wang, J.-S., Zhai, X., & Carolyn, Y.-T. (2025). AI literacy and gender equity in elementary education: A quasi-experimental study of a STEAMPBLAIoT course with questionnaire validation. International Journal of STEM Education, 12(50). https://doi.org/10.1186/s40594-025-00574-y
7. Ching-Chiang, L., & Fernndez, J. (2020). Anlisis del dilogo en las aulas STEM en Ecuador: un contexto socioeconmico dual en una escuela de bachillerato general unificad. Journal of New Approaches in Educational Research, 9(2).
8. Cuichn, L., & Carrera, O. (2024). Enfoque STEM en la educacin y formacin docente en el Distrito Noroccidente de la Mancomunidad del Choc Andino. Mamakuna: Revista De divulgacin De Experiencias pedaggicas|, 23(1), 48-62. https://doi.org/10.70141/mamakuna.23.946
9. Deng, W., Chen, G., & Feng, R. (2025). La integracin del currculo STEM a travs de grandes ideas y marcos de progresin del aprendizaje: actitudes y perspectivas de docentes y estudiantes. nvestigacin en Educacin Cientfica y Tecnolgica, 1(17). https://doi.org/10.1080/02635143.2025.2555184
10. Flrez, J. E., & Murillo, J. (2024). Innovar en la educacin : anlisis del nivel de innovacin educativa con enfoque STEM en dos colegios de la ciudad de Medelln. Universidad de Antioquia. https://bibliotecadigital.udea.edu.co/entities/publication/0659d28c-969e-4169-bc76-cb6475dac5e4
11. Fonseca-Factos, A., & Simbaa-Gallardo, V. (2022). Enfoque STEM y aprendizaje basado en proyectos para la enseanza de la fsica en educacin secundaria. Revista Digital Novasinergia, 5(2). https://doi.org/10.37135/ns.01.10.06
12. Hasanah, U. (2020). Key Definitions of STEM Education: Literature Review. Interdisciplinary Journal of Environmental and Science Education, 16(3). https://doi.org/10.29333/ijese/8336
13. Ibrahim, A., Mukhtar, A., Osman, A., Asiimwe, C., & Osman, M. A. (2024). Tracing the evolution of STEM education: a bibliometric analysis. Front. Educ, 9(1). https://doi.org/10.3389/feduc.2024.1457938
14. Lara, E., & Rodrguez-Alvear, C. (2025). Competencias digitales de los futuros docentes STEM. Dominio De Las Ciencias, 11(1), 24212444. https://doi.org/10.23857/dc.v11i1.4303
15. Lay-Wah, C., & Fernndez-Crdenas, M. (2020). Analysing Dialogue in STEM Classrooms in Ecuador: A Dual Socioeconomic Context in a High School. New Approaches Educ., 194(215). https://doi.org/10.7821/naer.2020.7.529
16. Li, Y., Wang, K., Xiao, Y., & Froyd, J. (2020). Research and trends in STEM education: a systematic review of journal publications. International Journal of STEM Education , 7(11). https://doi.org/10.1186/s40594-020-00207-6
17. Morillo, V., Paillacho, B., & Macas, E. (2025). Proyecto STEAM como puente de innovacin y mejora de relaciones socioemocionales. Revista DISCE, 2(2), 1-15. https://doi.org/10.69821/DISCE.v2i2.31
18. Nugraha, M., Kidman, G., & Tan, H. (2024). Interdisciplinary STEM education foundational concepts: Implementation for knowledge creation. EURASIA J Math Sci Tech, 20(10). https://doi.org/10.29333/ejmste/15471
19. Sanipatin, Y. (2025). El modelo STEAM como enfoque pedaggico en la educacin inicial en Ecuador. Revista Chakinan, 19(1), 143-160. https://doi.org/10.37135/chk.002.26.12
20. Soto, M., & Bustamante, M. d. (2025). El enfoque STEM en la innovacin educativa. Una mirada a las disposiciones didcticas de los docentes. European Public & Social Innovation Review, 1(10), 1-17. https://doi.org/10.31637/epsir-2025-1276
21. Tapia-Nin, E., & Gmez-Cumpa, W. (2025). Implementacin de la metodologa STEM en la educacin superior: Retos y oportunidades. KIRIA: Revista Cientfica Multidisciplinaria, 3(6), 46-66. https://doi.org/10.53877/q43yqy55
22. TLU Handbook. (2020). The origin of STEM education. Tallinn University. https://web.htk.tlu.ee/STEAM/handbook/chapter/chapter-1/?utm_source=chatgpt.com
23. Wan, Z. H., English, L., Wing, W., So, M., & Skilling, K. (2023). STEM Integration in Primary Schools: Theory, Implementation and Impact. Int J of Sci and Math Educ, 1(9). https://doi.org/10.1007/s10763-023-10401-x
24. Zhan, Z., & Niu, S. (2023). Subject integration and theme evolution of STEM education in K-12 and higher education research. Humanities and Social Sciences Communications, 10(781). https://doi.org/10.1057/s41599-023-02303-8
2025 por los autores. Este artculo es de acceso abierto y distribuido segn los trminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribucin-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)
(https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/).
Enlaces de Referencia
- Por el momento, no existen enlaces de referencia
Polo del Conocimiento
Revista Científico-Académica Multidisciplinaria
ISSN: 2550-682X
Casa Editora del Polo
Manta - Ecuador
Dirección: Ciudadela El Palmar, II Etapa, Manta - Manabí - Ecuador.
Código Postal: 130801
Teléfonos: 056051775/0991871420
Email: polodelconocimientorevista@gmail.com / director@polodelconocimiento.com
URL: https://www.polodelconocimiento.com/
