Problema

Cada día se requiere que los estudiantes de secundaria tengan más conocimientos de estadística, que sean capaces de responder a información que involucra estadística, esto debido a que hay gran presencia de datos que se presentan en el diario vivir. Sin embargo, los resultados de las pruebas del Programa para la Evaluación Internacional de Alumnos de la OCDE (PISA) arrojan que los estudiantes no se encuentran preparados, pues la mayoría se encuentra en el nivel uno, que quiere decir que solo son capaces de localizar valores a partir de una representación simple (Kurnia et al., 2024).

Por lo tanto, la estadística es una materia de la que se puede aprovechar su versatilidad, y como docentes crear actividades escolares que involucren distintas disciplinas y que las situaciones sean acordes con el mundo real, de manera que, los estudiantes se motiven por aprender cuando encuentren la utilidad a los problemas aquí y ahora, y, por ende, logren mejorar sus resultados en las pruebas estandarizadas. Sin embargo, a pesar de que esto sería lo ideal y que uno de los principios de los estándares de contenido y expectativas de grado es que, cada contenido se enseñe con estrategias que involucren problemas de la vida diaria (Educaciǿn de Puerto Rico, 2022), esto no necesariamente se cumple.

En el caso de la estadística, por ejemplo, los docentes de matemática en educación secundaria, por lo general, no han tenido una buena preparación en estadística aplicada, diseño de experimentos, análisis de datos, ni en formación pedagógica relacionada con esta área. Además, los libros de texto abarcan de manera muy básica los conceptos de estadística y por lo general, están orientados a juegos de azar y no se basan en datos reales (Batanero, 2006).

Patahuddin & Lowrie (2019) mencionan que algunos docentes de secundaria también presentan debilidades en la interpretación de gráficos. Según Schreiter et al. (2024), existen importantes lagunas en los conocimientos de docentes en servicio y formación, relacionados con alfabetización estadística (SL) y alfabetización de datos (DL), definiendo la primera como la “capacidad de comprender y evaluar críticamente los resultados estadísticos que impregnan nuestra vida diaria” (Wallman, 1993, p. 1), y la segunda como las habilidades para recopilar y crear representaciones sobre datos.

Según Cardona (2017) y Schreiter et al. (2024), el conocimiento que demuestran los docentes de matemáticas es mayor para contenidos algebraicos procesales que para contenidos conceptuales. Esto significa que, saben cómo realizar el proceso algorítmico de cada tema, pero no tienen conocimiento conceptual de este. No se enfocan en el razonamiento estadístico. Esto se debe a que en las universidades no existen cursos en donde se puedan discutir las destrezas básicas de manera conceptual.

Debido a lo anterior, los profesores tienen concepciones erróneas sobre conceptos estadísticos y les transmiten dichos errores a los estudiantes. Se encontró que los docentes comparten conceptos erróneos que son típicos de los estudiantes (Schreiter et al., 2024). Además, se sienten inseguros a la hora de enseñar el tema y optan por omitirlo (Batanero, 2006), en lugar de aprovechar las ventajas que tiene para contextualizar situaciones.

Los docentes no enseñan la estadística de manera significativa, sino de manera mecánica y memorística, y de ahí que los estudiantes no sean críticos ni analizadores, no puedan comunicar ideas matemáticas, ni matematizar situaciones (Millones et al., 2021). Respecto a la formación docente en estadística en Puerto Rico, no se encontraron investigaciones. Sin embargo, debido a los resultados de los estudiantes en las pruebas META, investigaciones en otros países, y los comentarios que realizan algunos profesores, se puede prever que, de igual manera, existe deficiente formación de estadística en los profesores que laboran en escuelas secundarias.

De ahí que, los estudiantes sienten poco o nulo interés hacia estos temas y tampoco experimentan motivación por aprender. Esto debido a que, el conocimiento es poco contextualizado y más un proceso algorítmico que deben memorizar sin significado para ellos, aspecto al que están acostumbrados, pues se les enseña desde la infancia de esta manera: de forma abstracta y no aplicado a situaciones de la vida real (Batanero et al., 1994).

Esto a su vez, conlleva a que los estudiantes se sientan inseguros del aprendizaje matemático que han adquirido a lo largo de sus años de educación secundaria, y al finalizar la secundaria sienten que el conocimiento con el que cuentan no es suficiente para adentrarse en los estudios universitarios y ser exitosos. Por ende, este sentimiento de no estar preparados los lleva a dudar de su capacidad para comenzar estudios en áreas que involucren las matemáticas y optan por escoger otras carreras. Ellos manifiestan que en parte la responsabilidad por ese poco conocimiento que sienten haber adquirido y su rendimiento académico, recae en la falta de preparación del docente y la falta de dominio sobre algunos temas de matemáticas (Figueroa, 2022).

Así lo manifiesta también Rask (2010), quien menciona que las aptitudes en matemáticas influyen en la elección que hacen los estudiantes de carreras STEM, así como en la decisión de continuar cursando carreras en este ámbito si las han elegido. Esto es una problemática, pues como se mencionó, los estudiantes no tienen buen desempeño en matemática y se deciden por otras carreras diferentes a las de STEM, que no tengan relación con Matemática. Pero, las profesiones en STEM son muy importantes, pues los estudiantes que se gradúan de ellas tienen una fuerza de competitividad internacional, poseen habilidades de innovación y ayudan al crecimiento de la economía, aspectos fundamentales en una sociedad demandante de esas capacidades. Así también, la estadística está relacionada con todas las disciplinas que involucra el ámbito STEM, así como en investigaciones realizadas en esos campos (Carpi & Egger, 2008; Centeno, 2016), las cuales en la actualidad son muy importantes en la educación superior, e involucran a los estudiantes en muchas de ellas (Gómez & González, 2015). Por lo cual, es importante formar estudiantes en secundaria con habilidades en estadísticas, de manera que no les aterre elegir estas carreras y que les permita desenvolverse de la mejor manera en sus estudios universitarios y otras actividades de investigación en las que se encuentren envueltos.

Para ello, una manera de cambiar la forma en la que se han dado las clases de estadística normalmente, es la que plantean (Garibotti et al., 2020, p. 2), quienes afirman que “La enseñanza de la estadística a través de la planificación, organización y elaboración de un proyecto permite desarrollar entendimiento perdurable’’. Así que, se debe involucrar a los estudiantes en actividades más allá de las algorítmicas que tengan un significado contextual para ellos y les permitan participar activamente.

Es por eso que en esta investigación se plantea brindarles a los docentes los medios para que puedan llevar a cabo investigaciones relacionadas al ámbito STEM usando la estadística para describir e inferir resultados. Esto les permite poner en práctica el uso de situaciones contextualizadas en sus clases, y por ende, beneficia el desarrollo de conocimientos y habilidades en estadística de los estudiantes de secundaria, así como su rendimiento académico y los resultados de las pruebas estandarizadas. Además, se espera que su desempeño en el ámbito STEM mejore y sean capaces de elegir carreras en este ámbito cuando se vayan a adentrar en el ámbito universitario y más allá de escogerlas, desempeñarse adecuadamente, interesarse, participar y servir de apoyo en investigaciones relacionadas con estas áreas (Rask, 2010).

Propósito

Esta investigación cuantitativa con diseño de encuesta tiene como propósito identificar si la implementación del Aprendizaje Basado en Proyectos como estrategia didáctica, integrando las disciplinas de STEM:

  1. genera motivación y mejora el entendimiento de la estadística en estudiantes de escuela secundaria; y

  2. facilita su implementación por parte de los docentes.

La información se obtendrá mediante la recolección sistemática de datos a través de cuestionarios, dirigidos a estudiantes y docentes, con el fin de analizar sus percepciones y opiniones sobre la efectividad de dichas actividades.

Justificación

Existe una necesidad por innovar en la educación actual, más allá de para que los estudiantes obtengan mejores resultados en las pruebas. Se quiere que puedan desarrollar el pensamiento crítico y tengan la habilidad de solucionar problemas, habilidades que son de mucha importancia para que los profesionales del siglo actual se puedan desenvolver eficazmente (Velázquez & Figarella, 2012).

Según Millones et al. (2021), en la enseñanza de la estadística se debe aplicar una metodología que incentive la interpretación de gráficos, de las medidas de tendencia central, de la asimetría estadística, etc. Más allá de solamente saber realizar los cálculos y obtener valores numéricos, se pretende que los estudiantes aprendan a razonar sobre los resultados que obtienen y los puedan utilizar para responder las situaciones planteadas.

Por lo anterior, esta investigación es importante para la educación matemática de Puerto Rico, pues, busca implementar y evaluar el impacto de nuevas formas de enseñar matemáticas, en la adquisición de habilidades específicamente de estadística en estudiantes de educación superior. Estas formas de enseñanza se fundamentan en el ABPr a partir de la investigación en contextos reales pertinentes para los estudiantes, de manera, que los estudiantes puedan experimentar y responder sus preguntas de para qué les sirve lo que están aprendiendo, lo cual se espera que influya en que obtengan un aprendizaje más significativo.

Además, se podrá identificar si la metodología sugerida es realmente innovadora y cumple los requerimientos, porque, se tomarán en cuenta la opinión del estudiante, así como la del docente, a través de entrevistas que permitan identificar cuáles son las fortalezas y debilidades que ellos consideran de la metodología aplicada. Esto es importante, debido a que son ellos los principales involucrados y los que pueden opinar mejor al respecto.

Tanto docentes activos como en formación de la enseñanza del nivel básico de estadística presentan dificultades en la comprensión de temas relacionados a esta. Estas dificultades influyen en la preparación de materiales que utilizarán en sus clases, y en la manera en la que las imparten. Por lo tanto, existe también una necesidad de proporcionar actividades formativas que motiven el trabajo de los profesores con la enseñanza de estadística (Millones et al., 2021).

Esta investigación, ayudará con lo mencionado, pues, se cocrearán módulos y materiales didácticos junto a los docentes para que ellos puedan utilizarlos en sus clases de matemática. Además, se les orientará en la implementación de los mismos a través de capacitaciones, de manera que sientan confiados y puedan enseñar distintas habilidades de estadística a través de la elaboración de un proyecto.

Por otra parte, debido a que la Estadística tiene un potencial para resolver problemas en diferentes disciplinas curriculares (Chaves & Estrella, 2023), las situaciones problema que implementarán los docentes estarán relacionadas con las otras disciplinas de STEM. Esto también será importante para los estudiantes pues estarán sumergidos en un proyecto real desde distintos ámbitos, o sea, que podrán identificar la manera de solucionarlo desde las diferentes ramas y cómo estas se fusionan para lograrlo.

Lo anterior hará que estos se sientan motivados. Además, el estar involucrados en procesos de investigación escolar en secundaria, influirá en que los estudiantes elijan carreras STEM (Marı́n & Marı́n, 2021), ya que, tendrán otra visión de cómo aplicar las distintas disciplinas de STEM a su diario vivir.

Preguntas de investigación

Pregunta general

¿Cuáles son las percepciones de los docentes y estudiantes de escuela superior sobre la enseñanza y el aprendizaje de la estadística mediante la metodología de aprendizaje basado en proyectos, integrando las áreas STEM?

Subpreguntas

  1. ¿Cuál es la percepción de los estudiantes y docentes sobre el desarrollo de habilidades estadísticas específicas a través del aprendizaje basado en proyectos en STEM?

  2. ¿Cuáles son los desafíos y oportunidades percibidos por estudiantes y docentes en la implementación del aprendizaje basado en proyectos para la enseñanza y el aprendizaje de la estadística?

  3. ¿Qué relación existe entre la implementación del aprendizaje basado en proyectos en STEM y la motivación e interés por la estadística, según la percepción de estudiantes y docentes?

  4. ¿Existen diferencias significativas en las percepciones de estudiantes y docentes en función de su rol (docente o estudiante) y nivel de participación en los proyectos STEM?

  5. ¿Qué factores contextuales (infraestructura, apoyo institucional, tiempo y recursos) son percibidos como influyentes en la implementación del aprendizaje basado en proyectos en la enseñanza de la estadística?

Pertinencia del diseño

El diseño de investigación por encuesta es pertinente para este estudio, ya que permite recopilar de manera sistemática información sobre las percepciones y valoraciones de docentes y estudiantes respecto a la implementación del aprendizaje basado en proyectos en la enseñanza de la estadística. Según Creswell (2025), la investigación por encuesta es apropiada cuando el propósito del estudio es describir tendencias, actitudes o percepciones de una población a partir de datos estandarizados, lo cual se alinea con los objetivos de esta investigación.

Asimismo, Fowler Jr (2014) señala que este diseño resulta adecuado para examinar prácticas educativas y resultados percibidos, así como para realizar comparaciones entre grupos, como docentes y estudiantes, mediante el uso de cuestionarios estructurados. Por estas razones, el diseño por encuesta permite analizar de forma eficiente la relación entre el Aprendizaje Basado en Proyectos en STEM y la motivación, el aprendizaje estadístico y los factores contextuales asociados a su implementación.

Referencias

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Cardona, I. (2017). Estudio fenomenológico del conocimiento curricular y conocimiento de contenido en maestros de matemática a nivel secundario [Tesis doctoral]. Universidad de Puerto Rico, Recinto de Río Piedras.
Carpi, A., & Egger, A. E. (2008). Estadísticas en la investigación científica. Visionlearning, POS-1(2).
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