INTRODUCCIÓN

Para dar respuesta a los desafíos interdisciplinarios que enfrentamos como sociedad, los estudiantes deben desarrollar un conocimiento profundo de las áreas STEM (ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas), que les permita comprender y participar en estos temas adecuadamente (^{Jiménez et al., 2022}). El integrar parte del plan de estudios ofrece oportunidades para que los estudiantes aborden problemas más allá de la escuela, dotando de sentido y relevancia al aprendizaje (^{Rennie et al., 2018}; ^{Tytler et al., 2021}). Sin embargo, el aprendizaje interdisciplinario en áreas STEM conlleva importantes desafíos. Por ejemplo, la necesidad de establecer la mejor manera de desarrollar aprendizajes profundos y equilibrados en las áreas a integrar, respetando las formas de hacer y pensar en cada disciplina (^{English, 2016}; Tytler et al., 2021). Así como también, determinar cómo preparar a los docentes para desarrollar este tipo de propuestas (^{Brand y Triplett, 2012}; ^{Chalmers et al., 2017}).

El aula multigrado, como espacio educativo de niños que cursan varios grados escolares a la vez, tiene el reto de garantizar experiencias de aprendizaje auténticas y motivadoras, como las obtenidas bajo un enfoque STEM integrado (^{Castro et al., 2021}). Sin embargo, la investigación sobre los procesos de aprendizaje y enseñanza en contextos multigrado ha sido escasa (^{Hyry-Beihammer y Hascher, 2015}; ^{Ribadeneira, 2020}). Considerando los desafíos asociados a la integración en STEM reportadas en la literatura y la importancia de garantizar experiencias de aprendizaje significativas para todos los niños, necesitamos saber más sobre las prácticas de integración utilizadas en contextos desafiantes, como las escuelas multigrado.

Al respecto sobre el aprendizaje de prácticas de integración en áreas STEM, desde una perspectiva interdisciplinaria, la enseñanza es mucho más que una estrategia para organizar un currículo completo. Es una forma de reflexionar sobre el propósito de la educación en la escuela y la forma en que se usa el conocimiento (^{Brand y Triplett, 2012}). En términos generales, la integración curricular implica reunir áreas separadas de contenido o habilidades que deben abordarse juntas. Sin embargo, en términos específicos, hay una gran diversidad de formas en que los maestros pueden hacerlo (^{Rennie et al., 2018}). Como consecuencia, en muchas ocasiones, se desarrollan propuestas integradas mal conceptualizadas que no promueven la construcción de un conocimiento profundo en las áreas abordadas. Tampoco, las formas de hacer y pensar en cada disciplina, pudiendo socavar el aprendizaje de los estudiantes (^{Chalmers et al., 2017}). En la literatura, existen varios enfoques sobre qué es un currículo integrado y cómo ocurre esta integración, evidenciándose estrategias basadas en disciplinas individuales que describen grados de superposición entre ellas, hasta enfoques continuos con una creciente interconexión e interdependencia entre disciplinas (^{English, 2016}; ^{Tytler et al., 2021}).

La planificación de actividades interdisciplinarias requiere que los maestros conecten conceptualmente ideas a través de las disciplinas que se integran (^{Brand y Triplett, 2012}). En este contexto, algunos autores han señalado que la construcción de una unidad integrada que promueva el desarrollo del aprendizaje profundo requiere, entre otros aspectos, que los profesores sean capaces de centrarse en estructuras más profundas y comprender cada disciplina a integrar. En esta línea, autores como ^{Chalmers et al. (2017}) consideran que una posible solución a este dilema es concebir el propósito de la educación en áreas STEM como una progresión hacia ideas críticas que permitan la comprensión de eventos y fenómenos relevantes para nuestras vidas, en lugar de cuerpos de conocimiento, procesos y habilidades. Según estos autores, los docentes pueden abordar este desafío mediante tres tipos de grandes ideas STEM: ideas dentro de una disciplina que tienen aplicación en otras disciplinas STEM, como las ideas científicas en el contexto del diseño de un artefacto tecnológico; grandes ideas STEM interdisciplinarias, como la idea de forma y función presente en matemáticas y ciencias naturales (^{Hurst, 2015}); y grandes ideas conceptuales o ideas que abarcan contenido STEM, como el cambio climático. Sin embargo, se requiere más investigación para evaluar los efectos de unidades basadas en grandes ideas STEM, así como para determinar la mejor manera de apoyar a los maestros en su identificación e implementación (^{Castro et al., 2021}).

Por otra parte, la investigación en contextos multigrado sugiere que se requieren metodologías de enseñanza activas, alternando espacios de trabajo individuales y compartidos para promover el aprendizaje por contagio, el aprendizaje cooperativo, la enseñanza recíproca y la autonomía (Abós y Boix, 2017; ^{Ribadeneira, 2020}). A nivel nacional e internacional, se han propuesto algunas estrategias para abordar este modelo de enseñanza (UNESCO, 2015). El primer grupo de estrategias tiende a reducir la diversidad en el aula e incluye, por ejemplo, enseñar un grado en particular mientras que los otros trabajan de forma independiente. Luego, después de un corto período de instrucción directa del maestro, los estudiantes trabajan de forma independiente y el maestro continúa trabajando con otro grado. Alternativamente, el profesor puede trabajar simultáneamente con todos los grupos juntos, decidiendo qué lecciones son apropiadas para todos los estudiantes juntos, considerando el mismo contenido, metodología y resultados de aprendizaje independientemente de su nivel. El segundo grupo de estrategias busca abordar la diversidad del aula. Por ejemplo, los maestros pueden usar el mismo tema curricular simultáneamente para todos los estudiantes considerando diferentes niveles de profundidad, o ajustarse de acuerdo con el grado, la edad o las diversas necesidades de los estudiantes.

En esta línea, varios autores han señalado la importancia de combinar estas estrategias para los procesos de aprendizaje (UNESCO, 2015). Las decisiones que toman los profesores respecto al uso de estas estrategias no solo definen la forma de aprender -cómo cada alumno se apropiará del aprendizaje- sino también la posibilidad de aprender de sus compañeros (Abós y Boix, 2017; Boix, 2011). Aunque algunos estudios sugieren el predominio de estrategias que no respetan la diversidad en el aula (^{Shareefa, 2021}; ^{Taole, 2020}), se requiere más investigación para determinar cómo los maestros los incorporan en diferentes contextos y si, de hecho, los combinan.

Considerando lo anterior se planteó como objetivo responder las siguientes preguntas: ¿Qué estrategias docentes utilizan los profesores multigrado para afrontar y responder a la heterogeneidad del aula?; ¿Qué prácticas de integración disciplinaria en las áreas STEM llevan a cabo los maestros multigrado?, y ¿Cuáles son las percepciones de los docentes multigrado sobre la integración de las asignaturas STEM y su implementación en estos contextos?

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Estrategias didácticas para afrontar y responder a la heterogeneidad del aula

Las estrategias de enseñanza reportadas por los docentes se pueden agrupar en aquellas que tienden a homogeneizar a los estudiantes y en aquellas que respetan la heterogeneidad natural presente en el aula. Las primeras buscan reducir el valor de la diversidad y se basan en un planteamiento pedagógico unificado para todos los estudiantes o en un trabajo alternado con grupos similares. Las segundas promueven el aprendizaje potenciado por la diversidad del aula y consideran las necesidades específicas del estudiante (^{Castro et al., 2021}; ^{Shareefa, 2021}).

En general, hubo mayor consenso respecto de las estrategias que tienden a la homogeneidad centrada en el trabajo unificado y la alternancia entre diferentes grados. Todas las alternativas enfocadas en este tipo de estrategia tuvieron más del 50% de respuestas positivas (entendidas como la suma de las opciones "a menudo" y "siempre"). Por ejemplo, la estrategia más utilizada fue enseñar alternadamente en diferentes grados (69,7%). Es decir, el maestro trabaja primero con un grado, mientras que al resto se le asigna trabajo autónomo, y luego pasa al siguiente grado, dando trabajo autónomo al primero, y así sucesivamente. Aunque de esta manera un solo maestro puede trabajar de manera enfocada en cada uno de los grados presentes en el aula, se pierde la posibilidad la circulación y construcción colectiva del conocimiento (^{Jiménez et al., 2022}). Una segunda estrategia consiste en trabajar directamente con los estudiantes de los primeros niveles, mientras que los estudiantes de los niveles superiores trabajan de forma autónoma (54,5%). Esta variante también tiene varias desventajas, aunque se supone que los cursos de nivel inferior requieren más tiempo de atención, esto se logra en detrimento de las clases de nivel superior, que pueden requerir más atención de la que reciben (^{Hyry-Beihammer y Hascher, 2015}).

Otra estrategia reportada es la enseñanza de solo un grado escolar por año (15.2%). Esta estrategia solo es funcional cuando las aulas están formadas por estudiantes de un solo grado y la progresión anual tiene sentido pedagógico. Esto es especialmente llamativo, considerando que solo uno de los maestros que reportó usar esta estrategia tenía solo un grado en el aula. En contraste, los cuatro restantes tenían entre dos y seis grados diferentes en sus aulas. Independientemente de las razones pedagógicas que lleven a los docentes a elegir esta estrategia, su implementación puede tener consecuencias en el desarrollo del aprendizaje de los estudiantes según el grado en que se encuentren, tanto en la cobertura curricular como en la profundidad de estos, dependiendo de la progresión del aprendizaje que difiere en continuidad según la asignatura (^{Hyry-Beihammer y Hascher, 2015}). Finalmente, se debe hacer referencia a la estrategia de enseñar el mismo contenido a todos los estudiantes, esperando los mismos resultados para todos. Esta estrategia es particularmente compleja, debido a la falta de adaptación al contexto. Los resultados mostraron un enfoque muy paradójico de este ítem. Mientras que las preferencias de uso para todas las demás estrategias siguieron un patrón muy moteado (positivo o negativo), en este caso, las prácticas reportadas fueron muy divididas. El 45,5% de los profesores informaron usarla a menudo o siempre, mientras que 36,4% declararon que nunca la habían usado, o solo en ocasiones. Esta práctica puede tener consecuencias negativas para los estudiantes al esperar, por ejemplo, que el desarrollo cognitivo sea el mismo en todos los grados, que todos puedan acceder al aprendizaje o demostrar lo que saben de la misma manera (^{Shareefa, 2021}).

En contraste, las estrategias que atienden la diversidad fueron escasamente utilizadas. Así, por ejemplo, el uso de tutorías por parte de estudiantes de grados superiores a inferiores tuvo una representación muy baja (24,2%). Los tutoriales promueven la circulación del conocimiento entre pares, las habilidades comunicativas, colaborativas y socioemocionales y mejoran el desarrollo de valores. Por lo tanto, un bajo porcentaje de uso, como el observado, reduce el desarrollo de estos aspectos. Lo mismo ocurre con el uso de planes individualizados, centrados en las necesidades específicas de cada alumno (15,2%). Estos son útiles y funcionales en aulas multigrado con un número muy bajo de alumnos, permitiendo maximizar las oportunidades de aprendizaje, pero son insostenibles sin los recursos necesarios a medida que aumenta el tamaño del curso (^{Hyry-Beihammer y Hascher, 2015}; ^{Shareefa, 2021}). Otra estrategia considera enseñar la misma materia a todos los estudiantes, pero ajustando el nivel de dificultad a las diferentes capacidades, intereses y necesidades de los estudiantes (63,7%) o considerando el programa de estudios del nivel al que pertenecen (66,6%). Detrás de este tipo de estrategia está la diferenciación de contenido (conocimiento y habilidad), proceso (cómo se accede al contenido) y producto (cómo demuestra que se generó aprendizaje) (^{Castro et al., 2021}; Shareefa, 2021).

Prácticas de integración en áreas STEM

La mayoría de los participantes refirió integrar aprendizajes en áreas STEM (93,9%). Solo 2 de los 33 participantes dijeron no haberlo hecho. Considerando que el 90,9% declaró desconocer los conceptos de educación STEM y educación STEM integrada, se infiere que no hubo un proceso estructurado de integración y que se llevó a cabo desde la intuición profesional de la compatibilidad de contenido. La Ciencias Naturales fueron las más integradas, con las matemáticas (64,5%) y con la tecnología (51,6%). Menos de la mitad de los participantes que habían integrado previamente aprendizajes (41,9%) informaron la integración de matemáticas con tecnología. Es interesante notar que los dos participantes que no habían integrado aprendizajes, visualizaron la posibilidad de integrar aprendizajes STEM, ya sea Ciencias Naturales con Tecnológica o Ciencias Naturales con las Matemáticas.

Cuando se les preguntó sobre las estrategias utilizadas para esta integración disciplinaria en ciencia, tecnología y matemáticas, los participantes informaron principalmente dos formas de estructurar la integración (ver tabla 1). En primer lugar, tomar uno o más objetivos de aprendizaje de las asignaturas a integrar, para luego ser abordados en el contexto de un tema específico que las involucre, explicitando la conexión entre las dos asignaturas (51,8%). Esta forma de estructurar la integración responde a los niveles más básicos (^{English, 2016}; ^{Gresnigt et al., 2014}), ya que selecciona solo uno o unos pocos objetivos de aprendizaje del currículo de cada disciplina. Lo anterior limita la reflexión sobre las consecuencias que tiene tomar, desde sus progresiones de aprendizaje, objetivos aislados para el desarrollo de dicha progresión (^{Castro et al., 2021}). Estructurar la integración de disciplinas STEM no solo es la unión de conocimientos y habilidades de las áreas integradas, también implica el reconocimiento de puntos de intersección y puntos de diferencia entre ellas (^{Tytler et al., 2021}). Los procesos de integración disciplinaria en STEM requieren que los docentes desarrollen experiencias que promuevan la construcción de un aprendizaje profundo y equilibrado en todas las disciplinas integradas (^{Chalmers et al., 2017}; English, 2016).

Por otra parte, bajo esta modalidad, el profesor no ofrece oportunidades para que los estudiantes profundicen en los aspectos críticos involucrados y construyan de manera autónoma el conocimiento interdisciplinario.

Tabla 1. Estrategias y medios utilizados para la integración curricular 

La segunda estrategia utilizada con mayor frecuencia por los profesores para estructurar la integración es identificar habilidades y conocimientos comunes a un tema que puedan ser abordados en ambas asignaturas y enseñarlas conjuntamente, esperando que los estudiantes conecten el aprendizaje de cada área (58,1%). Se basa en un tema, identificando los procesos cognitivos implicados en su tratamiento, para luego asociar aprendizajes curriculares específicos a abordar. También se informa la identificación de habilidades o competencias transversales para las disciplinas involucradas (por ejemplo, alfabetización, habilidades TIC, habilidades sociales u otras), que son el marco bajo el cual se estructura y desarrolla la integración (41,9%), a diferencia de la estrategia anterior cuyo enfoque está en la identificación de un tema común. Aunque esta forma de concebir la integración en STEM puede brindar oportunidades para construir aprendizaje profundo en cada una de las disciplinas (^{Chalmers et al., 2017}), no es posible afirmar que estas se aborden en cada área, respetando las formas de hacer y pensar, y de manera equilibrada. Se requiere investigación adicional para explorar cómo se implementa esta estrategia en el aula.

En cuanto a los medios que los profesores afirman utilizar para integrar, existe, en primer lugar, el diseño de una o más actividades que los estudiantes deben trabajar de manera integrada (61,3%). Si se considera el desarrollo de una o dos actividades integradas, será difícil lograr una apropiación profunda del tema y establecer puntos de encuentro y diferencias entre las ideas disciplinarias involucradas a través de la exploración de estas por parte de los estudiantes (^{Chalmers et al., 2017}). La construcción del conocimiento interdisciplinario requiere una secuencia procedimental de acciones de los estudiantes, con diferentes alcances temporales, que les permita abordar el aprendizaje desde diferentes perspectivas, explorar grandes ideas STEM involucradas y consolidar el aprendizaje desarrollado a lo largo de la unidad. (^{Tytler et al., 2021}). Los profesores informaron que podían gestionar este proceso a través de dos vehículos de aprendizaje, el planteamiento de un problema global o local a analizar mediante la integración de contenidos y el desarrollo de proyectos que requieran conocimientos y habilidades de ambas asignaturas (41,9%). Tal hallazgo genera la necesidad de desarrollar nuevos estudios que exploren cómo los profesores gestionan este proceso para desarrollar un aprendizaje integrado.

Percepciones de la integración de asignaturas STEM

Cuando se preguntó a los profesores multigrado sobre las dificultades más significativas que enfrentaron para diseñar e implementar el trabajo integrado en el aula, los dos obstáculos más importantes fueron el tiempo requerido para planificar estas actividades (54,8%) y la falta de capacitación en el tema (51,6%). Un consenso ligeramente menor generó afirmaciones como el tiempo requerido para implementar este tipo de actividad (48,4%), la dificultad de diseñar actividades que puedan ser trabajadas por todos los estudiantes, considerando la diversidad de niveles presentes en el aula (45,2%), y la falta de pautas claras para diseñar este tipo de trabajo (41,9%). Por el contrario, una proporción muy baja de participantes consideró problemática la identificación de temas o aprendizajes que podrían abordarse (3,2% en cada caso) o la posibilidad de desarrollar aprendizaje profundo en las asignaturas a integrar (9,7%). Considerando que el 90,9% declaró desconocer los conceptos de educación STEM y educación STEM integrada, estos resultados parecen apoyar la hipótesis de que, en última instancia, el mayor obstáculo que enfrentan es la falta de preparación y no una visión negativa o escéptica de la integración curricular. Por el contrario, parecen saber qué integrar y estar seguros de que los estudiantes pueden lograr el aprendizaje profundo con esta integración. Lo que no saben es cómo hacerlo.

Finalmente, cuando se les preguntó sobre el trabajo integrado en temas relacionados con el área STEM, en general, los participantes coincidieron (entendido como la suma de "de acuerdo" y "totalmente de acuerdo") en que es una práctica crítica para implementar en contextos multigrado (90,9%) y que es relevante para la formación de ciudadanos del siglo XXI (90,9%). Una vez más, la necesidad de formación (87,9%) y orientaciones más claras (84,9%) surgieron como temas centrales para integrar las asignaturas relacionadas con el área STEM en el currículo. Sin embargo, todavía parece haber algunas dudas sobre su utilidad para abordar la heterogeneidad en el aula, con solo el 78,8% respondiendo positivamente, sospechas relacionadas con esta falta de capacitación y conocimiento. La integración curricular no representa necesariamente un avance en el trabajo de la heterogeneidad en las aulas multigrado. Es necesario un enfoque específico (y consciente) (^{Castro et al., 2021}). Todo indica que este enfoque específico e intencionalmente dirigido para trabajar en aulas multigrado puede no existir actualmente, a pesar de las intenciones de los maestros. La necesidad de intervenir en estos centros es evidente, más aún si se tiene en cuenta que la integración curricular es posible de implementar en sus aulas (81,9%), lo que parece indicar una voluntad de aprender y aplicar nuevos conocimientos que puedan facilitar su trabajo en un contexto complejo.

CONCLUSIONES

La identificación de prácticas de atención a la heterogeneidad del aula y la integración disciplinaria en contextos multigrado es esencial para promover innovaciones educativas que contemplen el desarrollo de conocimientos y habilidades necesarias para que comprendan y participen en la toma de decisiones del mundo actual (UNESCO, 2015). Los docentes multigrado muestran con mayor frecuencia el desarrollo de estrategias de enseñanza que tienen a homogeneizar y el desarrollo de prácticas con diferentes enfoques de integración disciplinaria que involucran áreas STEM, que van desde la promoción del aprendizaje fragmentado hasta la construcción de conocimiento interdisciplinario. Esto plantea la necesidad de explorar cómo estas propuestas se concretan temporalmente en el aula multigrado para determinar cómo el enfoque interdisciplinario logra un aprendizaje profundo y equilibrado en las áreas involucradas, atendiendo a la diversidad natural presente en el aula, así como generando instancias y materiales de apoyo para que los maestros lleven a cabo tales experiencias.

FINANCIACIÓN. Esta investigación fue financiada por la Agencia Nacional de Investigación de Chile, ANID FONDECYT INICIACIÓN 11220143.

CONFLICTO DE INTERESES. Los autores declaran que no existe conflicto de intereses para la publicación del presente artículo científico.