Abstract
The objective of
this study was to analyze the relationship between participation in STEM clubs
focused on science, technology, engineering, and mathematics and the
manifestations of scientific behavior among third-year technical high school
students. The research was conducted using a qualitative approach, through
semi-structured interviews, bibliographic review, and discourse analysis, with
the purpose of exploring students’ perceptions and experiences. The findings
suggest that active participation in STEM projects is associated with more
favorable attitudes toward science and technology, as well as practices related
to inquiry and problem-solving. Differences between participating and
non-participating students were also identified, which provide insights into
the role of these clubs as pedagogical spaces that enhance motivation and the
integration of theoretical and practical knowledge. In summary, this study
provides situated qualitative evidence on the relevance of STEM clubs in
Ecuadorian technical education, highlighting their contribution to the
development of scientific attitudes and competencies, while recognizing that
the conclusions are not intended to be generalized beyond the specific context
analyzed.
Keywords: STEM Clubs, Scientific behavior, Technical Baccalaureate.
Resumen
El objetivo del
estudio fue analizar la relación entre la participación en clubes STEM
orientados a la generación de ciencia y tecnología y las matemáticas se asocia
con manifestaciones del comportamiento científico en estudiantes de tercero de bachillerato
técnico. La investigación se desarrolló bajo un enfoque cualitativo, mediante
entrevistas semiestructuradas, revisión bibliográfica, análisis de discursos,
con el propósito de explorar las percepciones y experiencias de los
participantes. Los hallazgos sugieren que la participación activa en proyectos
STEM se asocia con actitudes más favorables hacia la ciencia y la tecnología, así
como prácticas vinculadas con la indagación y la resolución de problemas.
También se evidencian diferencias entre estudiantes participantes y no
participantes, lo que permite comprender el papel de estos espacios como
entornos pedagógicos que potencian la motivación y la integración de saberes
teóricos y prácticos. En síntesis, el estudio aporta evidencia cualitativa
situada sobre la pertinencia de los clubes STEM en la formación técnica
ecuatoriana, destacando su contribución a la construcción de actitudes y
competencias científicas relevantes, sin pretender establecer conclusiones generalizables
más allá del contexto analizado.
Palabras clave: Clubes STEM,
Comportamiento científico, Bachillerato Técnico.
Introducción
Durante décadas, los docentes han
implementado diversas estrategias pedagógicas orientadas a facilitar la
adquisición de conocimientos por parte de los estudiantes. En este sentido, se
reconoce que el aprendizaje significativo se potencia cuando los estudiantes
participan activamente en experiencias formativas que estimulan su interés y
motivación (Ausubel, 2002). Bajo esta premisa, las instituciones educativas han
promovido la creación de clubes extracurriculares que permiten a los
estudiantes seleccionar actividades acordes con sus intereses. Estas
experiencias, orientadas especialmente hacia la ciencia y la tecnología,
resultan fundamentales para consolidar aprendizajes duraderos y pertinentes,
preparando así el terreno para la aparición de enfoques como STEM, que integran
la ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas en proyectos
colaborativos y creativos.
El desarrollo acelerado de la tecnología y
de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) ha ampliado las
posibilidades educativas, favoreciendo la integración de enfoques
interdisciplinarios en el proceso de enseñanza-aprendizaje (Morin, 2011). En
este marco, los clubes STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas, por
sus siglas en inglés) se configuran como espacios que trasladan el aprendizaje
de la abstracción a la práctica concreta, vinculando los contenidos teóricos
con su aplicación en proyectos reales. La literatura especializada sostiene que
STEM constituye un enfoque educativo que fomenta la indagación, la
experimentación y la resolución de problemas, elementos esenciales para la
formación del comportamiento científico desde edades tempranas (Bybee, 2013).
Asimismo, organismos internacionales como la UNESCO destacan que la educación
STEM es clave para preparar a los estudiantes frente a los desafíos
contemporáneos, ya que promueve competencias como el pensamiento crítico, la
creatividad y la colaboración, consolidando un aprendizaje significativo
orientado a la ciencia y la tecnología.
Estudios internacionales enfocados en
determinados contextos y niveles evidencian que la participación en clubes STEM
favorece la adquisición del conocimiento combinando la aplicación de
conocimientos teóricos y técnicos, permite el desarrollo de competencias
científicas, tales como la formulación de hipótesis, la experimentación, el
análisis de datos y la toma de decisiones fundamentadas, aspectos clave del
comportamiento científico (OECD, 2019). No obstante, gran parte de la evidencia
internacional sobre STEM se centra en competencias generales, más que en el
comportamiento científico entendido como constructo específico. Asimismo, este
enfoque potencia habilidades socioemocionales como la colaboración, la
perseverancia y la resiliencia, elementos esenciales para la formación integral
del estudiante y ampliamente promovidos en los sistemas educativos de países
desarrollados (Pérez, 2012).
Los clubes STEM siguen siendo una
experiencia emergente cuya implementación demanda transformaciones
institucionales, profesionales y personales dentro de la comunidad educativa.
Sin embargo, la revisión de estudios existentes muestra que no hay evidencia
sistemática sobre el impacto de la participación de estos clubes en el
comportamiento científico de los estudiantes de bachillerato técnico en
Ecuador. Es relevante, pues, pese a los desafíos que implica su puesta en
marcha y a la escasez de investigaciones, resulta indudable que los clubes STEM
ofrecen un aporte significativo al desarrollo del pensamiento científico, al
promover la innovación en los aprendizajes tradicionales y la aplicación del
conocimiento en la creación de soluciones sostenibles para problemáticas del
mundo real, orientadas hacia una conciencia reflexiva.
En las instituciones fiscales del Ecuador,
especialmente en aquellas que ofertan el bachillerato técnico, los clubes STEM
podrían configurarse como agentes transformadores de las competencias de los
estudiantes, en sintonía con las demandas del futuro laboral marcado por la
cuarta revolución industrial. Estas actividades tienen el potencial de
fortalecer la integración de saberes teóricos y prácticos con el mundo real,
permitiendo a los estudiantes aplicar su especialidad técnica en el desarrollo
de nuevos modelos, productos o en la mejora de procesos existentes. Podría favorecer
el desarrollo de habilidades socioemocionales como la motivación, el trabajo
colaborativo y la resolución de problemas reales, elementos clave que estimulan
la creatividad, la innovación y la formación de una cultura científica sólida.
No obstante, esta posible incidencia aún no ha sido analizada con claridad en
el bachillerato técnico fiscal, lo que evidencia un vacío de conocimiento que
este estudio busca abordar.
Los clubes STEM se conciben como espacios
de innovación y experimentación orientados al fortalecimiento de competencias
científicas y tecnológicas (Garzón, 2020). No obstante, persiste la ausencia de
evidencia empírica que permita determinar con precisión la incidencia de la
participación estudiantil en dimensiones observables del comportamiento
científico, tales como la motivación hacia la ciencia, la creatividad, la
actitud científica y la capacidad de indagación. Esta carencia de estudios
sistemáticos revela una brecha entre la intencionalidad pedagógica que
fundamenta la creación de estos clubes y el conocimiento científico disponible
acerca de su impacto real en estudiantes de tercero de bachillerato técnico. En
consecuencia, se plantea la necesidad de analizar dicha relación con el
propósito de establecer la relevancia de los clubes STEM en el proceso de
formación integral en ciencia y tecnología.
El estudio tiene por objetivo analizar la
relación entre la participación en clubes STEM orientados a la generación de
ciencia y tecnología y las manifestaciones del comportamiento científico en
estudiantes de tercero de bachillerato técnico, esta investigación es
pertinente porque aborda el vacío empírico existente respecto a la
participación de los clubes STEM en el comportamiento científico de los
estudiantes de bachillerato técnico, constituyendo así un aporte científico
relevante. Al mismo tiempo, ofrece un aporte educativo al proporcionar
evidencia que puede orientar la toma de decisiones pedagógicas y fortalecer
estrategias de enseñanza basadas en proyectos, indagación, experimentación,
etc. Finalmente, adquiere relevancia social al contribuir a la formación de
jóvenes con pensamiento crítico, creativo y científico, favoreciendo el
desarrollo tecnológico y productivo del país.
Metodología
Para el estudio se empleó un diseño
cualitativo de tipo interpretativo, dado que se busca comprender las
percepciones, experiencias y significados que los estudiantes de tercero de
bachillerato técnico construyen en torno a su participación en los clubes STEM
y a su comportamiento científico. Este enfoque resulta pertinente porque
privilegia el acceso al discurso de los participantes y no a mediciones
numéricas, lo que permite analizar cómo las experiencias de aprendizaje en su
contexto institucional específico influyen en la manera en que desarrollan
motivación, creatividad, actitud hacia la ciencia y capacidad de indagación. La
elección del diseño interpretativo se justifica porque facilita una comprensión
profunda y situada del fenómeno educativo, generando información detallada y
precisa sobre las dimensiones que intervienen en esta investigación.
La población del estudio estuvo conformada
por estudiantes de tercero de bachillerato técnico, con edades entre 17 y 18
años, pertenecientes a una institución educativas técnica del norte de la
ciudad Quito. Se estableció una muestra intencional de 36 estudiantes, de los
cuales 26 participan en clubes STEM y 10 no participan, con el fin de
contrastar sus experiencias. Los criterios de inclusión consideraron la
matrícula activa en el bachillerato técnico y la disposición voluntaria a
participar en entrevistas, mientras que se excluyó a quienes no cumplían con
estos requisitos.
En total se realizaron 36 entrevistas, lo
que permitió obtener información detallada sobre las percepciones y
experiencias vinculadas al comportamiento científico.
Se emplearon entrevistas de tipo semiestructuradas como técnica principal
de recolección de datos, diseñadas a partir de dimensiones conceptuales
derivadas de la literatura sobre la participación en clubes STEM y el comportamiento
científico. La guía de la entrevista incluyó 9 preguntas abiertas orientadas a
explorar la motivación, la creatividad, la actitud hacia la ciencia y la capacidad
de indagación, organizadas en torno a subdimensiones previamente definidas.
Las entrevistas se realizaron de manera
presencial en las instalaciones de la institución educativa, con una duración
aproximada de 25 minutos, en espacios que garantizaron la comodidad y la confidencialidad.
Todas las sesiones fueron grabadas en audio con consentimiento informado de los
representantes legales y posteriormente transcritas de forma textual para
preservar el sentido del discurso.
La guía de entrevista se elaboró a partir
de dimensiones conceptuales identificadas en la literatura sobre participación
en clubes STEM y comportamiento científico. Para su diseño se consideraron dos
variables principales: la participación en clubes STEM y el comportamiento
científico. La primera incluyó aspectos como frecuencia y tipo de
participación, nivel de involucramiento y producción científica-tecnológica;
mientras que la segunda abarcó las manifestaciones relacionadas con la curiosidad,
habilidades de indagación, pensamiento crítico, creatividad y actitud hacia la
ciencia. Estas dimensiones orientaron la formulación de las preguntas abiertas,
asegurando que la entrevista semiestructurada explorara percepciones y experiencias
relevantes para los objetivos del estudio, sin recurrir a la presentación de
matrices formales.
El análisis de datos se desarrolló en
cuatro fases: lectura de transcripciones, codificación inicial, construcción de
categorías y posterior interpretación fundamentada con el marco teórico,
realizado de manera manual existiendo un mayor control sobre la transcripción y
asegurando coherencia mediante la revisión cruzada de códigos.
Respecto al análisis cualitativo, se aplicó
un proceso de codificación inductiva a las entrevistas realizadas a los
estudiantes de tercero de bachillerato técnico. En una primera fase se efectuó
la lectura minuciosa de las transcripciones textuales para reconocer unidades
de significado relevantes. Posteriormente, se procedió a la codificación
inicial, asignando etiquetas a fragmentos de texto vinculados con la
participación en clubes STEM y el comportamiento científico. En la tercera
fase, los códigos fueron agrupados en categorías más amplias que facilitaron la
organización de la información y su interpretación. Finalmente, se desarrolló
la etapa de análisis interpretativo, estableciendo la trazabilidad entre datos,
códigos y categorías, y contrastando los hallazgos con el marco teórico y
estudios previos para comprender cómo los estudiantes atribuyen sentido a su
participación y cómo esta se refleja en manifestaciones de curiosidad,
indagación, pensamiento crítico y creatividad científica.
Para la validación de la información se
consideraron cuatro criterios: coherencia interna, verificando que los
fragmentos asignados a cada categoría respondieran al mismo significado;
saturación conceptual, observando la repetición de ideas clave en diferentes
respuestas; alineación con el objetivo del estudio, confirmando que las
categorías respondieran a la pregunta de investigación; y contraste teórico,
relacionando los hallazgos con la literatura sobre educación STEM y
comportamiento científico.
Resultados
El presente estudio se desarrolló mediante
un enfoque cualitativo, encaminado a comprender cómo la participación en clubes STEM orientados a la generación de ciencia y
tecnología se asocia con manifestaciones específicas del comportamiento
científico en estudiantes de tercero de bachillerato técnico, el enfoque asumido es el pertinente, permitiendo conocer las
experiencias, opiniones y emociones de los estudiantes respecto al tema y los
significados que ellos les conceden para cada situación y/o contexto, sin
procurar establecer relaciones de causa-efecto, ni generalizaciones
estadísticas. En base a las respuestas de la entrevista aplicada a los
estudiantes de tercero de bachillerato técnico se obtiene los siguientes
resultados:
Dimensión: Participación activa y roles
asumidos.
Los estudiantes describen un alto grado de
involucramiento en el club STEM, asumiendo responsabilidades como ejecutar
tareas, proponer ideas y colaborar con sus compañeros, lo cual se refleja en los
siguientes testimonios:
·
Estudiante 4 (mujer, 17 años) señaló: “Al formar
parte activa del club asumo más responsabilidades como la ejecución de tareas,
la propuesta de ideas y la colaboración con mis compañeros”.
·
Estudiante 10 (hombre, 17 años) añadió: “He
asumido el rol de participante activo que brinda ideas y construye en conjunto
dispositivos científicos”.
·
Estudiante 16 (hombre, 17 años) expresó: “He
liderado un pequeño equipo de trabajo, por eso faltar no es una alternativa”.
·
Grupo de estudiantes (mixto, 17 años) comentó:
“Participamos activamente dentro del proyecto, por lo que asistimos
puntualmente al desarrollo de los retos y actividades”.
Por lo señalado, estos testimonios muestran
un alto grado de compromiso respecto a la participación y en los roles asumidos
en los clubes STEM, lo que evidencia la responsabilidad compartida y la
disposición de los estudiantes para contribuir de manera activa en los
proyectos y retos.
Dimensión 2: Actitud positiva hacia la
ciencia.
Los discursos reflejan un cambio en la
motivación hacia la ciencia y la tecnología, lo cual se muestra en las
siguientes citas:
·
Estudiante 21 (hombre, 17 años): “Antes no me
gustaba la ciencia, ahora me interesa más y no puedo faltar a ninguno de los
retos y actividades desarrolladas en el club”.
·
Estudiante 28 (mujer,17 años): “Cuando mis ideas
son tomadas en cuenta me alegra porque contribuyo con la solución”.
·
Estudiante 31 (hombre, 17 años): “Me gustan los
retos que se realizan en el club, me emocionan”
·
Estudiante 12 (mujer, 17 años): “Considero que
mi actitud sobre la ciencia ha cambiado hasta lograr fascinarme más con ella”.
·
Grupo de estudiantes (mixto, 17 años): “Desde
que empezaron las actividades hemos desarrollado un verdadero trabajo en equipo
y nos gusta”.
Por lo señalado, estos relatos muestran la
existencia de un cambio positivo en la motivación hacia la ciencia y la tecnología
asumida en los clubes STEM, lo que refleja un aumento en la satisfacción por el
aprendizaje y el interés en participar activamente en los proyectos y retos.
Dimensión 3: Competencias científicas
emergentes.
Los relatos de los estudiantes evidencian
el desarrollo de habilidades propias del comportamiento científico como la
observación, la formulación de preguntas, el análisis de datos y la explicación
de fenómenos, lo cual se refleja en las siguientes citas:
·
Estudiante 7 (mujer, 17 años): “Aprendimos a
analizar mejor los resultados y entender por qué ocurren las cosas”.
·
Estudiante 15 (hombre, 18 años): “Ahora me fijo
más en cómo registrar lo que observo”.
·
Estudiante 23 (hombre, 18 años): “Pienso en las
cosas que salieron bien y mal y doy una conclusión para mejorar”.
·
Grupo de estudiantes (mixto, 17-18años):
“Mediante la observación notamos cómo debemos hacer cada una de las actividades
planteadas”.
Por lo expuesto, estos testimonios muestran
un cambio en las capacidades y en la forma de aplicar los procedimientos vinculados
con el uso del conocimiento científico en proyectos y retos, lo que confirma el
desarrollo de las competencias científicas en el proceso formativo.
Dimensión 4: Procesos de experimentación y
registro.
Los relatos muestran el desarrollo de
prácticas sistemáticas de experimentación y registro de datos, como se refleja
en las siguientes citas:
·
Estudiante 28 (mujer, 17 años): “Observamos los
resultados y los anotamos para corregir errores”.
·
Estudiante 3 (hombre, 17 años): “Siempre
repetimos los experimentos hasta que los datos sean claros”.
·
Grupo de estudiantes (mixto, 17 años) añadió:
“El registro de datos nos guía detalladamente sobre cómo el trabajo fue
procesado”.
En conjunto, estos testimonios muestran que
la experimentación y registro constituyen procesos esenciales para validar los
resultados obtenidos, comprender las causas de los hallazgos y favorecer el
aprendizaje mediante la mejora continua en los procesos y/ o retos.
Dimensión 5: Resolución de problemas y
pensamiento crítico.
Los estudiantes mencionan que los proyectos
STEM los enfrentan a problemas reales que requieren análisis, creatividad y
toma de decisiones fundamentadas, como se refleja en los siguientes
testimonios:
·
Estudiante 36 (mujer, 17 años): “Buscamos
soluciones cuando algo no funciona y lo mejoramos”.
·
Estudiante (hombre, 17 años): “Nos equivocamos
varias veces, pero eso nos ayuda a pensar mejor las decisiones”.
·
Estudiante (hombre, 17 años): “Las ideas, si
surgen del ingenio, son escuchadas y se las incorpora”.
·
Grupo de estudiantes (mixto, 17-18 años): “Hemos
construido junto a los compañeros dispositivos interesantes utilizando
conocimientos científicos”.
En conjunto, estos relatos muestran que la
participación en proyectos STEM favorece los procesos de resolución de
problemas y pensamiento crítico, al promover habilidades prácticas para
analizar información de manera objetiva, cuestionar supuestos y fundamentar la
toma de decisiones.
Discusión
Los resultados de este estudio sugieren que
la participación en clubes STEM orientados a la generación de ciencia y
tecnología se asocia con manifestaciones específicas del comportamiento
científico en estudiantes de tercero de bachillerato técnico. Más que
establecer una relación causal, los hallazgos permiten comprender cómo el
involucramiento en proyectos concretos favorece la asunción de roles, la
motivación hacia la ciencia y el desarrollo de competencias vinculadas con la
observación, el análisis y la resolución de problemas. Este matiz es importante
para mantener coherencia con el enfoque cualitativo, que busca explorar
significados y experiencias más que medir impactos generalizables.
En diálogo con la literatura, los hallazgos
coinciden con lo señalado por Ortega et al. (2024) sobre el aprendizaje activo
y colaborativo, pero aportan evidencia situada en el contexto del bachillerato
técnico ecuatoriano. Este aporte es relevante porque muestra que la
participación activa y sostenida en proyectos STEM es un factor clave para que
los estudiantes desarrollen actitudes positivas hacia la ciencia, lo que matiza
estudios previos realizados en otros niveles educativos y contextos
internacionales. El cambio actitudinal aparece con mayor claridad en
estudiantes que participan activamente, lo que sugiere que no es la mera
existencia del club, sino el tipo de participación, lo que resulta
determinante. Este hallazgo amplía lo planteado por Vasco et al. (2025), al mostrar que la motivación se
construye en la interacción cotidiana con retos concretos y no de manera
uniforme en todos los estudiantes.
Respecto a las competencias científicas,
los discursos evidencian avances en observación, análisis de datos y
formulación de preguntas. Estos resultados dialogan con lo planteado por Camino
et al. (2024), quien subraya que la experimentación estimula el espíritu
inventivo, aunque en este caso se trata de prácticas escolares narradas por los
estudiantes y no de una medición exhaustiva de competencias STEM. De manera
similar, la coincidencia con Bybee (2013), Honey et al. (2014) y
Arguello-Guevara (2025) debe entenderse como una aproximación contextualizada:
los estudiantes entrevistados perciben la ciencia como un proceso aplicado y
colaborativo, lo que confirma parcialmente estudios previos, pero aporta
evidencia situada en la educación técnica ecuatoriana.
Además, los relatos muestran que la
práctica en los clubes contribuye a la internalización de procedimientos
propios del método científico y a la capacidad de reflexionar sobre los
resultados, lo que coincide con lo planteado por la OECD (2019) respecto al
desarrollo de competencias para el siglo XXI, aunque en este caso se trata de
una evidencia cualitativa y localizada.
El contraste entre estudiantes
participantes y no participantes constituye un aporte relevante. Mientras los
primeros relatan experiencias de colaboración y aprendizaje activo, los
segundos muestran menor exposición a prácticas científicas. Este hallazgo no debe
interpretarse como una superioridad absoluta del club STEM, sino como una
evidencia de desigualdades en el acceso y en la motivación, posiblemente
vinculadas a factores institucionales o personales. Explorar estas diferencias
abre un campo de análisis para futuras investigaciones sobre las condiciones
que facilitan o limitan la participación estudiantil.
En síntesis, la discusión muestra que los
clubes STEM ofrecen un espacio pedagógico que favorece la construcción de
actitudes y competencias científicas en estudiantes de bachillerato técnico. El
aporte principal de este estudio radica en ofrecer evidencia cualitativa
situada sobre cómo la participación activa en proyectos STEM se vincula con
manifestaciones concretas del comportamiento científico en un contexto
educativo específico. Este hallazgo contribuye al debate sobre la pertinencia
de los clubes STEM en la formación técnica en Ecuador y, más ampliamente,
aporta al campo de la educación STEM al visibilizar un nivel educativo poco
explorado en la literatura internacional.
Conclusión
El presente estudio permite comprender cómo
la participación en clubes STEM orientados a la generación de ciencia y
tecnología se asocia con determinadas manifestaciones del comportamiento
científico en estudiantes de tercero de bachillerato técnico. A partir de los
discursos analizados, se evidencia que el involucramiento activo en proyectos
favorece actitudes positivas hacia la ciencia y la tecnología, así como
prácticas vinculadas con la observación, la experimentación y la resolución de
problemas, sin que ello implique establecer relaciones causales generalizables.
El aporte principal de esta investigación
radica en ofrecer evidencia cualitativa situada sobre el papel de los clubes
STEM en la formación técnica ecuatoriana. Los hallazgos muestran que la
participación activa en estos espacios contribuye a la construcción de
actitudes y competencias científicas relevantes, al tiempo que revelan
diferencias entre estudiantes participantes y no participantes que invitan a
reflexionar sobre las condiciones de acceso y motivación. En este sentido, el
estudio amplía el debate sobre educación STEM al visibilizar un nivel educativo
poco explorado en la literatura internacional y señala la necesidad de futuras
investigaciones que profundicen en la diversidad de experiencias y en los
factores que condicionan la participación estudiantil.
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Financiación
Los autores no recibieron
financiación para el desarrollo de la presente investigación.
Conflicto
de Intereses
Los autores
declaran no tener conflictos de intereses.
Contribución
de Autoría:
Los autores han
participado en la construcción del documento.
MENTOR