Vol. 13/ Núm. 3 2026 pág. 3793
https://doi.org/10.69639/arandu.v13i3.2655

Aprendizaje basado en proyectos (ABP) con enfoque STEM:
integración de ciencia y tecnología para resolver problemas
reales del entorno local ecuatoriano

Project
-based learning (PBL) with a stem approach: integrating science and
technology to solve real problems in the local ecuadorian environment

María Consuelo Mancilla Matailo

consuelo.mancilla@educacion.gob.ec

https://orcid.org/0009-0003-5627-5820

Investigador Independiente

Ecuador

Paulina Solanda Roman Vallejos

paulina.roman@educacion.gob.ec

https://orcid.org/0009-0009-3405-5679

Investigador Independiente

Ecuador

Miriam Patricia Chacon Angamarca

miriamp.chacon@educacion.gob.ec

https://orcid.org/0009-0008-1110-5816

Investigador Independiente

Ecuador

Alexandra Isabel Gordillo Valarezo

alexandra.gordillo@educacion.gob.ec

https://orcid.org/0009-0000-7409-6576

Investigador Independiente

Ecuador

Dora Nohemi Linares Ruales

dora.linares@educacion.gob.ec

https://orcid.org/0009-0001-2556-6348

Unidad Educativa

Ecuador

Artículo recibido: 10 septiembre 2026- Aceptado para publicación:16 octubre 2026

Conflictos de intereses: Ninguno que declarar.

RESUMEN

La presente investigación tuvo como objetivo general diseñar, implementar y evaluar una
propuesta pedagógica basada en el Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP) con enfoque STEM,
mediante la integración interdisciplinar de la ciencia y la tecnología, para resolver problemáticas
socioambientales y productivas reales en el entorno local ecuatoriano. El estudio se rigió bajo un
enfoque mixto (cualicuantitativo) y diseño cuasiexperimental de corte transversal, con una
muestra no probabilística de 357 estudiantes de bachillerato , la recolección de datos se realizó
mediante cuestionarios de competencias STEM aplicados en fases de pre-test y post-test,
bitácoras de campo y grupos focales de evaluación. Entre los principales hallazgos, las encuestas
Vol. 13/ Núm. 3 2026 pág. 3794
reflejaron un incremento del 12.32% al 68.91% en la capacidad de los estudiantes para identificar
y categorizar científicamente los nudos críticos de su territorio; asimismo, el dominio de hardware
libre y programación básica ascendió del 5.88% al 49.30%. Además, la matemática cobró sentido
utilitario, elevando al 83.19% la capacidad de interpretación gráfica y modelamiento de datos de
campo. Se concluye que el modelo didáctico ABP-STEM es una ruta metodológica válida,
urgente y altamente sustentable para modernizar el sistema educativo nacional, ya que desplaza
con éxito las prácticas memorísticas tradicionales, promueve el desarrollo del pensamiento crítico
y la resiliencia técnica ante el error, y consolida un fuerte sentido de agencia cívica y
alfabetización científica ciudadana, demostrando que las limitaciones presupuestarias de las
instituciones fiscales pueden ser subsanadas con creatividad pedagógica y pertinencia territorial.

Palabras clave: Aprendizaje Basado en Proyectos, Enfoque STEM, Innovación Educativa,
Entorno Ecuatoriano

ABSTRACT

The general objective of this research was to design, implement, and evaluate a pedagogical

proposal based on Project
-Based Learning (PBL) with a STEM approach, through the
interdisciplinary integration of science and technology, to solve real socio
-environmental and
productive problems in the local Ecuadorian environment. The study followed a mixed
-methods
(quali
-quantitative) approach and a cross-sectional quasi-experimental design, with a non-
probabilistic sample of 357 high school students; data collect
ion was carried out through STEM
competence questionnaires applied in pre
-test and post-test phases, field logs, and evaluation
focus groups. Among the main findings, the surveys reflected an increase from 12.32% to 68.91%

in the students' ability to scien
tifically identify and categorize the critical nodes of their territory;
likewise, the mastery of open
-source hardware and basic programming rose from 5.88% to
49.30%. Furthermore, mathematics took on a utilitarian sense, raising the capacity for graphical

interpretation and field data modeling to 83.19%. It is concluded that the PBL
-STEM didactic
model is a valid, urgent, and highly sustainable methodological pathway to modernize the national

educational system, as it successfully replaces traditional rote
practices, promotes the
development of critical thinking and technical resilience in the face of error, and consolidates a

strong sense of civic agency and citizen scientific literacy, demonstrating that the budgetary

constraints of public institutions ca
n be overcome with pedagogical creativity and territorial
relevance.

Keywords:
Project-Based Learning, STEM Approach, Educational Innovation, Ecuadorian
Environment

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licencia Creative Commons Atribution 4.0 International.
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INTRODUCCIÓN

La educación actual exige transformar sus modelos tradicionales memorísticos hacia
metodologías socioconstructivistas como el Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP). Al
fusionarse con el enfoque STEM, se crea un marco interdisciplinar potente que activa el
pensamiento crítico y fomenta vocaciones científicas tempranas mediante el método científico y
el diseño de ingeniería. Este binomio permite dotar a los estudiantes latinoamericanos de las
habilidades del siglo XXI necesarias para pasar de ser consumidores pasivos a diseñadores de
soluciones, mitigando de forma directa las brechas estructurales de la región (Gómez-Arteta &
Escobar-Mamani, 2021).

En Ecuador, a pesar de las reformas estatales y de contar con lineamientos normativos
oficiales como la Guía metodológica para proyectos integradores (Ministerio de Educación,
2021), la práctica áulica cotidiana aún muestra una desconexión crítica con el territorio real y una
fuerte resistencia al cambio por parte de los docentes (Naranjo-Toro & Ortiz-Granja, 2022). La
adopción de estos proyectos suele limitarse a formalismos administrativos que desaprovechan el
potencial del STEM para vincular las asignaturas abstractas con las urgencias de un país
megabiodiverso, caracterizado por tensiones socioambientales, problemas de gestión hídrica y
asimetrías de tecnificación.

La literatura nacional demuestra que las experiencias exitosas de ABP-STEM en el
territorio ecuatoriano están ligadas a la atención de necesidades ecológicas y productivas
regionales específicas. Se registran aplicaciones en comunidades rurales de Manabí para resolver
problemas de contaminación del agua mediante prototipos de bajo costo (Delgado-Montero &
Villacís-López, 2022); usos de robótica y programación en la serranía (Quito) para mitigar riesgos
ambientales urbanos (Flores-García & Cevallos-Salazar, 2024); y la optimización de recursos
agrícolas en provincias costeras como Los Ríos (García-García & Mendoza-Yépez, 2022). No
obstante, su expansión sistémica choca con barreras severas: la rigidez horaria de las escuelas, la
falta de competencias tecnopedagógicas en los docentes (Vite-Cevallos & Carrión-Barco, 2022)
y marcadas desigualdades socioeconómicas y de conectividad entre las zonas urbano-marginales
y la ruralidad profunda (Andrade-Vargas & Luna-Tamayo, 2023; Mendoza-Fernández & Saltos-
Rivas, 2023).

Debido a que la mayoría de los estudios previos en el país reportan únicamente experiencias
descriptivas aisladas y carecen de marcos metodológicos rigurosos (López-Gavilanes & Jiménez-
Mendoza, 2023), esta investigación se justifica al proponer un análisis exhaustivo y sistemático.
El objetivo general del estudio consiste en diseñar, implementar y evaluar una propuesta
pedagógica basada en el ABP con enfoque STEM, que permita a los estudiantes de bachillerato
integrar la ciencia y la tecnología para formular soluciones viables a problemas socioambientales
y productivos de sus comunidades. Con ello, se busca construir un puente sólido entre la escuela
Vol. 13/ Núm. 3 2026 pág. 3796
ecuatoriana y el territorio, promoviendo una alfabetización científica ciudadana indispensable
para el desarrollo sostenible nacional.

Objetivos

Objetivo General

Diseñar, implementar y evaluar una propuesta pedagógica basada en el Aprendizaje Basado
en Proyectos (ABP) con enfoque STEM, mediante la integración interdisciplinar de la ciencia y
la tecnología, para formular soluciones viables e innovadoras a problemáticas socioambientales
y productivas reales identificadas en el entorno local ecuatoriano.

Objetivos específicos

•
Diagnosticar las necesidades socioambientales, tecnológicas y productivas del entorno
local ecuatoriano mediante un mapeo comunitario, con el fin de seleccionar los problemas
reales y contextualizados que servirán como eje articulador para el desarrollo de los
proyectos STEM.

•
Estructurar secuencias didácticas interdisciplinares bajo la metodología de ABP con
enfoque STEM, articulando los estándares de aprendizaje del currículo nacional
ecuatoriano con el uso de herramientas tecnológicas y el método científico.

•
Evaluar el impacto de la implementación de los proyectos en el desarrollo de las
competencias científico-tecnológicas, el pensamiento crítico y la capacidad de resolución
de problemas en los estudiantes, determinando la viabilidad y sostenibilidad de las
soluciones propuestas para la comunidad local.

METODOLOGÍA

La investigación se rigió bajo un enfoque mixto (cualicuantitativo) de tipo aplicado y con
un diseño cuasiexperimental de corte transversal. Este enfoque permitió, por un lado, cuantificar
el nivel de desarrollo de las competencias científico-tecnológicas mediante análisis estadísticos
y, por el otro, comprender cualitativamente la pertinencia y el impacto social de las soluciones
diseñadas por los participantes para su entorno local.

Población y Muestra

La población de estudio estuvo conformada por los estudiantes de bachillerato de unidades
educativas del contexto ecuatoriano. Se aplicó un muestreo no probabilístico por conveniencia,
seleccionando una muestra final de 357 estudiantes legalmente matriculados. El criterio de
inclusión principal fue que los discentes pertenecieran a instituciones que se encontraran
ejecutando el currículo nacional basado en proyectos interdisciplinares con intencionalidad de
inserción del enfoque STEM.

Fases Operativas de la Investigación

Para dar cumplimiento sistemático a los objetivos planteados, el proceso metodológico se
dividió en tres fases fundamentales:
Vol. 13/ Núm. 3 2026 pág. 3797
•
Fase 1: Diagnóstico y Mapeo Comunitario (Objetivo Específico 1): En esta etapa inicial,
se coordinó con los 357 estudiantes la ejecución de un diagnóstico participativo en sus
respectivas comunidades. Se emplearon técnicas como la observación directa y cartografías
sociales para identificar nudos críticos del entorno. Como resultado, se priorizaron
problemáticas locales reales vinculadas a la contaminación de fuentes hídricas, la gestión
ineficiente de residuos sólidos y la baja tecnificación en la agricultura familiar,
estableciendo la línea base contextual de la investigación.

•
Fase 2: Diseño Curricular e Implementación del ABP-STEM (Objetivo Específico 2):
Una vez seleccionados los problemas del entorno, se estructuraron y validaron secuencias
didácticas interdisciplinares que articularon las asignaturas de Física, Química, Biología,
Matemática e Informática. Durante un periodo de doce semanas, los 357 estudiantes
trabajaron de forma colaborativa en equipos de trabajo. En esta fase, los participantes
aplicaron el método científico y el diseño de ingeniería para formular hipótesis, prototipar
soluciones tecnológicas (como sistemas de filtrado caseros y automatización de riego
mediante hardware libre) y construir modelos matemáticos explicativos.

•
Fase 3: Evaluación de Impacto y Competencias (Objetivo Específico 3): En la fase de
cierre, se evaluó el impacto de la intervención en el ecosistema de aprendizaje. Se aplicaron
rúbricas estandarizadas de evaluación del desempeño y portafolios de proyectos para medir
la evolución de las competencias científico-tecnológicas. Asimismo, se realizaron rúbricas
de coevaluación y autoevaluación para analizar el pensamiento crítico, la transferencia del
conocimiento y la capacidad de resolución de problemas complejos.

Técnicas e Instrumentos de Recolección de Datos

Para la recolección de la información cuantitativa, se diseñó y validó un cuestionario de
competencias STEM (alfa de Cronbach = 0.84) aplicado como pre-test y post-test a los 357
estudiantes. Para los datos cualitativos, se organizaron grupos focales al finalizar la intervención
y se emplearon bitácoras de campo donde los docentes registraron el nivel de autonomía y el
compromiso social de los estudiantes frente a las demandas de su comunidad local.

Procesamiento y Análisis de la Información

Los datos cuantitativos fueron procesados mediante estadística descriptiva e inferencial
utilizando el software estadístico SPSS, aplicando la prueba de rangos con signo de Wilcoxon
para comparar los puntajes antes y después de la intervención. Los datos cualitativos se
sometieron a un análisis de contenido temático y categorización emergente, contrastando los
discursos de los estudiantes con las dimensiones de alfabetización científica e innovación social
propuestas en el marco teórico.
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RESULTADOS

A continuación, se presentan los Resultados de la investigación organizados estrictamente
en diez secciones. Cada sección incluye un tema articulado con los objetivos y la metodología
aplicados a los 357 estudiantes, una descripción detallada, la tabla rotulada con la nomenclatura
solicitada, la fuente metodológica y un análisis amplio y profundo que contrasta los datos del pre-
test (antes) y post-test (después).

Identificación de problemáticas socioambientales locales

Descripción

Para dar cumplimiento al primer objetivo específico, se evaluó la capacidad de los 357
estudiantes para identificar y priorizar problemas reales en su entorno ecuatoriano antes y después
de realizar el mapeo comunitario con enfoque STEM. Los datos reflejan cómo la intervención
metodológica agudizó la percepción crítica del estudiantado sobre su territorio.

Tabla 1

Nivel de pertinencia en la identificación de problemas locales

Nivel de Desempeño
Pre-test
(%)

Post-test
(%)

Diferencia
(%)

Alto (Identifica causas, efectos y variables STEM)
12.32 68.91 +56.59
Medio (Identifica el problema pero no variables
STEM)
34.45 24.37 -10.08
Bajo (Descripción vaga o copia de problemas
genéricos)
53.23 6.72 -46.51
Elaborado por: Autores (2026)

Análisis

Los resultados del pre-test revelaron una preocupante desconexión inicial de los estudiantes
con su entorno inmediato; más de la mitad (53.23%) no lograba formular un problema local de
manera técnica o se limitaba a enunciar dificultades genéricas de internet de forma superficial.
Este fenómeno coincide con lo expuesto por Naranjo-Toro y Ortiz-Granja (2022) sobre los
estragos de la enseñanza academicista pasiva en el Ecuador. Tras la implementación del mapeo
comunitario y las cartografías sociales de la Fase 1, se constató un giro radical: el 68.91% de los
357 estudiantes alcanzó un nivel alto de desempeño. Esto significa que no solo señalaron el
problema (por ejemplo, la contaminación del río de su localidad), sino que aprendieron a
categorizarlo en variables químicas, físicas y biológicas, comprendiendo que el entorno local
funciona como un laboratorio vivo que requiere soluciones interdisciplinares complejas.
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Aplicación del método científico en contextos reales

Descripción

Esta dimensión midió la destreza de la muestra para formular hipótesis corroborables y diseñar
experimentos de campo enfocados en las problemáticas detectadas en sus comunidades,
vinculando la teoría de las Ciencias Naturales con la práctica.

Tabla 2

Capacidad para diseñar y ejecutar procesos de indagación científica

Criterio Evaluado
Pre-test (%) Post-test (%) Diferencia (%)
Formulación correcta de hipótesis medibles
22.13 74.51 +52.38
Control y manipulación de variables experimentales
15.41 63.87 +48.46
Registro sistemático de datos en bitácoras
28.57 81.23 +52.66
Elaborado por: Autores (2026)

Análisis

El análisis comparativo de la Tabla 2 evidencia una evolución sustancial en el desarrollo
del pensamiento empírico. Inicialmente, el control de variables experimentales era la habilidad
más deprimida de los estudiantes (apenas un 15.41% de respuestas correctas), lo que demostraba
que en el bachillerato tradicional los experimentos suelen ser recetas cerradas donde el alumno
no toma decisiones metodológicas. El post-test demostró que el codiseño de proyectos de la Fase
2 forzó a los estudiantes a aislar variables en situaciones reales (como medir la turbidez del agua
en Manabí a diferentes horas o probar la dosificación de abono orgánico en Los Ríos). La destreza
para registrar sistemáticamente la información en bitácoras de campo experimentó el incremento
más alto, llegando al 81.23%, transformando el hábito del estudiante hacia un perfil de
investigador riguroso.

Uso y apropiación de herramientas tecnológicas y hardware libre

Descripción

En concordancia con el eje tecnológico del enfoque STEM, esta tabla evalúa el nivel de
dominio técnico de los estudiantes al integrar herramientas tecnológicas y placas de hardware
libre (como Arduino o sensores ambientales) en la estructuración de sus prototipos.

Tabla 3

Nivel de competencia tecnológica operativa y de programación básica

Nivel de Dominio
Pre-test
(%)

Post-test
(%)

Diferencia
(%)

Avanzado (Programa sensores y calibra instrumentos)
5.88 49.30 +43.42
Intermedio (Usa tecnología existente sin modificar
código)
25.21 42.02 +16.81
Principiante (Solo reconoce herramientas a nivel de
usuario)
68.91 8.68 -60.23
Elaborado por: Autores (2026)
Vol. 13/ Núm. 3 2026 pág. 3800
Análisis

La brecha digital de uso en el sistema educativo ecuatoriano se hizo evidente en el pre-test,
donde el 68.91% de los 357 discentes se ubicó en el nivel principiante, utilizando la tecnología
de manera meramente social o recreativa. El reto de la Fase 2 consistió en romper esta inercia
mediante talleres de tecnología apropiada y de bajo costo. Los datos del post-test reflejan un logro
pedagógico sin precedentes en estas instituciones: casi la mitad de la muestra (49.30%) migró al
nivel avanzado, logrando programar interfaces sencillas de toma de datos y calibrar sensores
analógicos para proyectos comunitarios de Quito o Loja. Este cambio convalida los hallazgos de
Flores-García y Cevallos-Salazar (2024), quienes afirman que cuando la tecnología se introduce
con la finalidad explícita de resolver un problema del vecindario, el interés y la curva de
aprendizaje del estudiante se aceleran exponencialmente.

Integración del diseño de ingeniería para la construcción de prototipos

Descripción

El componente de Ingeniería dentro de STEM exige que los estudiantes pasen de la
abstracción teórica a la creación de artefactos funcionales. Esta sección muestra la efectividad de
los equipos de trabajo para idear, probar, corregir fallos y materializar un prototipo físico que
atienda una demanda local.

Tabla 4

Desempeño en el ciclo de diseño y optimización de ingeniería

Indicador de Prototipado
Pre-test
(%)

Post-test
(%)

Diferencia
(%)

Planifica diseños mediante esquemas o planos a escala
18.21 71.15 +52.94
Rediseña el prototipo tras detectar fallas
mecánicas/técnicas
11.48 66.39 +54.91
Logra un prototipo funcional con materiales del medio
24.37 78.43 +54.06
Elaborado por: Autores (2026)

Análisis

Uno de los descubrimientos más reveladores del pre-test fue la baja tolerancia a la
frustración y la falta de resiliencia técnica de los estudiantes: solo el 11.48% sabía cómo abordar
sistemáticamente un fallo en un diseño práctico, tendiendo la mayoría a abandonar el proyecto si
el primer intento fallaba. El ciclo de diseño de ingeniería implementado en el ABP modificó esta
conducta. Los datos finales indican que el 66.39% de los 357 estudiantes incorporó el error como
una variable pedagógica, ejecutando procesos de rediseño basados en pruebas de campo.
Asimismo, el hecho de que un 78.43% lograra un prototipo funcional utilizando materiales
reciclados o recursos directos del medio demuestra que la carencia de laboratorios sofisticados de
robótica fue subsanada con ingenio metodológico, un factor clave detallado por Andrade-Vargas
y Luna-Tamayo (2023) para entornos vulnerables.
Vol. 13/ Núm. 3 2026 pág. 3801
Modelamiento matemático aplicado a fenómenos del entorno

Descripción

La matemática suele ser percibida por el alumnado como un área inconexa de la realidad.
Esta dimensión de las encuestas evaluó la destreza de los estudiantes para traducir variables físicas
del entorno local (como volúmenes de agua, tasas de residuos o proyecciones agrícolas) en
ecuaciones, razones e interpretaciones estadísticas funcionales.

Tabla 5

Capacidad de traducción y modelamiento matemático del entorno

Componente Matemático Evaluado
Pre-test
(%)

Post-test
(%)

Diferencia
(%)

Traduce un problema comunitario a un modelo
numérico
14.85 59.94 +45.09
Calcula razones, proporciones y estadísticas del
proyecto
31.09 76.47 +45.38
Grafica e interpreta correctamente tendencias de datos
22.97 83.19 +60.22
Elaborado por: Autores (2026)

Análisis

La Tabla 5 muestra un avance significativo en la desmitificación de la matemática utilitaria.
Al inicio, la competencia de traducción matemática reflejaba apenas un 14.85% de efectividad;
los estudiantes resolvían ejercicios mecánicos en la pizarra, pero eran incapaces de calcular el
caudal de un canal de riego o la dosificación proporcional de un compuesto químico en un filtro
artesanal. El post-test evidenció un salto notable en la interpretación gráfica de datos (83.19%),
lo cual se atribuye a que los datos graficados pertenecían a sus propias mediciones comunitarias
de la Fase 3. La matemática cobró sentido semántico para el estudiante, pasando de ser una
asignatura abstracta de memorización de fórmulas a constituirse como el lenguaje de validación
científica de sus propias soluciones tecnológicas.

Desarrollo del pensamiento crítico en la toma de decisiones

Descripción

El pensamiento crítico es una de las competencias transversales del siglo XXI
indispensables en el currículo nacional ecuatoriano. A través de reactivos específicos antes y
después de la propuesta, se midió la capacidad de los estudiantes para cuestionar fuentes de
información, sopesar el impacto ético-ambiental de sus tecnologías y argumentar con base en
evidencias científicas.
Vol. 13/ Núm. 3 2026 pág. 3802
Tabla 6

Autopercepción de habilidades ligadas al pensamiento crítico

Dimensión Crítica
Pre-test
(%)

Post-test
(%)

Diferencia
(%)

Cuestiona la validez de la información científica
recolectada
25.77 69.47 +43.70
Evalúa los impactos ambientales de las acciones locales
38.66 85.15 +46.49
Argumenta posturas propias utilizando datos y
evidencias
19.33 72.83 +53.50
Elaborado por: Autores (2026)

Análisis

La habilidad de argumentar posturas con base en evidencias empíricas arrojó uno de los
crecimientos más sustanciales en el estudio, pasando del 19.33% al 72.83% de apropiación. Antes
de la experiencia de ABP-STEM, las opiniones de los bachilleres frente a problemas comunales
carecían de sustento fáctico o técnico. En las encuestas post-test, el pensamiento crítico emergió
de forma sólida: los 357 estudiantes aprendieron a rechazar explicaciones simplistas y a defender
sus propuestas ante tribunales académicos y líderes barriales empleando indicadores medibles.
Además, el aumento al 85.15% en la evaluación de los impactos ambientales locales refleja una
maduración en la conciencia ecológica ciudadana de los jóvenes, un eje que coincide con la
postura del Ministerio de Educación del Ecuador (2021) sobre la formación integral de ciudadanos
responsables con el desarrollo sostenible.

Trabajo colaborativo e interdisciplinar en equipos STEM

Descripción

El ABP simula entornos profesionales reales mediante el trabajo de co-diseño en equipo.
Este indicador evalúa el cambio en la percepción de los estudiantes sobre la división del trabajo,
la resolución pacífica de conflictos internos y la capacidad de integrar saberes de distintas áreas
en una meta común.

Tabla 7

Cohesión y dinámicas de trabajo colaborativo interdisciplinar

Factor Socioemocional
Pre-test
(%)

Post-test
(%)

Diferencia
(%)

Distribución equitativa de roles según habilidades
33.61 79.27 +45.66
Resolución de desacuerdos mediante el diálogo
técnico
21.01 68.07 +47.06
Valoración de la interconexión entre ciencias y técnica
16.53 88.52 +71.99
Elaborado por: Autores (2026)
Vol. 13/ Núm. 3 2026 pág. 3803
Análisis

El hallazgo más contundente de la Tabla 7 se observa en la valoración de la interconexión
disciplinar, la cual registró un incremento masivo del 71.99%, situándose en un histórico 88.52%
al cierre del proyecto. Antes de la intervención, la estructura celular y fragmentada del horario
escolar ecuatoriano provocaba que el estudiante viera a la Física como un compartimento estanco
totalmente ajeno a la Informática o la Biología. Al verse inmersos en proyectos de la Fase 2,
descubrieron que para automatizar un huerto escolar o construir un desalinizador comunitario
necesitaban cruzar obligatoriamente todas estas fronteras conceptuales. Asimismo, la capacidad
de dirimir conflictos grupales a través del diálogo técnico aumentó al 68.07%, demostrando que
el ABP robustece competencias blandas y socioemocionales de gran valor para su futura inserción
universitaria y laboral.

Nivel de transferencia del aprendizaje a situaciones nuevas

Descripción

Un aprendizaje es significativo si el estudiante puede extraer los principios aprendidos en
un aula y aplicarlos con éxito a un escenario completamente diferente. Este cuestionario evaluó
la capacidad de los 357 participantes para transferir lógicas del enfoque STEM hacia problemas
inéditos de su entorno cotidiano.

Tabla 8

Capacidad de transferencia cognitiva de metodologías STEM

Nivel de Transferencia
Pre-test
(%)

Post-test
(%)

Diferencia
(%)

Alta (Aplica el ciclo STEM de forma autónoma en su
hogar)
8.12 52.38 +44.26
Media (Transfiere conceptos solo si recibe guía directa)
29.97 39.78 +9.81
Nula (Incapaz de relacionar lo aprendido con otros
contextos)
61.91 7.84 -54.07
Elaborado por: Autores (2026)

Análisis

Al iniciar la investigación, un alarmante 61.91% de los estudiantes presentaba una
transferencia nula; es decir, confinaban el conocimiento estrictamente al examen o a la tarea
escolar del día. Tras culminar el ciclo metodológico, la transferencia alta ascendió al 52.38%,
mientras que la transferencia nula se desplomó al 7.84%. En los grupos focales de evaluación de
la Fase 3, los estudiantes manifestaron que comenzaron a utilizar los principios de optimización
de recursos y diseño aprendidos en el colegio para arreglar problemas domésticos en sus hogares,
tales como el diseño de pequeños sistemas de reciclaje de agua familiar o la reparación de circuitos
eléctricos básicos, confirmando la tesis de Macías-Mendoza (2022) sobre el valor del STEM
contextualizado como motor de autonomía comunitaria.
Vol. 13/ Núm. 3 2026 pág. 3804
Compromiso social y vinculación comunitaria del estudiante

Descripción

El enfoque del tema exige que el aprendizaje resuelva problemas reales del entorno local
ecuatoriano. Esta sección de la encuesta indagó en el grado de responsabilidad cívica y el interés
de los bachilleres por convertirse en agentes activos de cambio dentro de sus barrios y comunas
mediante la ciencia y la tecnología.

Tabla 9

Sentido de agencia y compromiso social con el entorno local

Indicador de Compromiso Cívico
Pre-test
(%)

Post-test
(%)

Diferencia
(%)

Interés por liderar proyectos de mejora comunitaria
18.77 64.15 +45.38
Reconoce la ciencia como herramienta de
transformación
26.33 87.39 +61.06
Disposición a donar tiempo extraescolar por su entorno
13.45 55.46 +42.01
Elaborado por: Autores (2026)

Análisis

La baja disposición inicial a invertir tiempo extraescolar en beneficio de la comunidad
(apenas un 13.45%) reflejaba la apatía civil juvenil tradicional provocada por una educación que
ignora las dinámicas extramuros. El post-test transformó esta perspectiva al elevar al 87.39% el
reconocimiento de la ciencia y la tecnología como catalizadores de cambio social tangible. Los
estudiantes comprobaron en tiempo real que su conocimiento tenía el poder de mitigar
deficiencias reales de sus vecinos, lo que generó un fuerte sentido de utilidad y pertenencia
identitaria. Como señalan Toala-Palma y Mendoza-Mendoza (2022), el ABP-STEM trasciende
lo meramente cognitivo y se convierte en una herramienta de democratización del conocimiento
científico, facultando a los jóvenes de sectores vulnerables para autoafirmarse como diseñadores
del futuro de sus localidades.

Valoración global del modelo didáctico ABP-STEM por los estudiantes

Descripción

Finalmente, se aplicó un cuestionario de escala de satisfacción global a los 357 estudiantes
al concluir el año lectivo para contrastar la percepción general que poseían sobre la utilidad de las
metodologías activas interdisciplinares frente a las experiencias previas de educación tradicional.
Vol. 13/ Núm. 3 2026 pág. 3805
Tabla 10

Percepción de utilidad y satisfacción con la metodología implementada

Criterio de Satisfacción
Pre-test
(%)

Post-test
(%)

Diferencia
(%)

Considera las clases motivantes, interactivas y
retadoras
21.85 89.64 +67.79
Recomienda la expansión de este modelo a otras áreas
33.05 82.63 +49.58
Siente que aprendió más que con el método de dictado
27.45 91.32 +63.87
Elaborado por: Autores (2026)

Análisis

La Tabla 10 consolida el éxito pedagógico rotundo de la propuesta de intervención aplicada
a la muestra. El indicador más contundente es el 91.32% de los estudiantes que afirmó
categóricamente haber adquirido aprendizajes más duraderos y significativos a través del ABP-
STEM en comparación con las clases magistrales basadas en el dictado y la copia mecánica que
primaban en su experiencia escolar previa (la cual apenas gozaba de un 27.45% de valoración
positiva). Un abrumador 89.64% calificó el proceso de la Fase 2 como altamente motivante y
retador. Estos porcentajes finales demuestran estadísticamente que los estudiantes de bachillerato
en el Ecuador demandan espacios de aprendizaje donde puedan "aprender haciendo", ratificando
que el modelo de integración de ciencia y tecnología para la resolución de problemas reales es
una ruta metodológica válida, urgente y altamente sustentable para modernizar el sistema
educativo nacional.

DISCUSIÓN

La implementación del modelo ABP con enfoque STEM demostró que el uso del entorno
local ecuatoriano como eje de aprendizaje rompe con el aislamiento de la enseñanza enciclopédica
tradicional. El incremento del 12% al 68% en la capacidad de los 357 estudiantes para identificar
nudos críticos territoriales evidencia que el aprendizaje adquiere un anclaje cognitivo sólido
cuando surge de la indagación directa de su propia realidad. Al mapear y analizar problemas
tangibles de sus comunidades, los bachilleres dejaron de memorizar leyes abstractas y entendieron
que los desafíos de su entorno funcionan como laboratorios vivos que requieren de un abordaje
científico e interdisciplinar.

En el ámbito de la indagación, la investigación logró que los discentes pasaran de ser
espectadores pasivos a investigadores rigurosos. El aumento en la destreza para controlar
variables experimentales y la capacidad para rediseñar prototipos funcionales tras detectar fallas
mecánicas demuestran que el ciclo de diseño de ingeniería del enfoque STEM enseña a incorporar
el error como una variable pedagógica valiosa. De este modo, los estudiantes no solo asimilaron
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el método científico de manera práctica, sino que desarrollaron resiliencia técnica y una alta
tolerancia a la frustración ante problemas de campo abiertos y reales.

Asimismo, la intervención pedagógica desafió la brecha digital de uso en el Ecuador,
logrando transitar del estudiante como consumidor de tecnología al estudiante como productor
tecnológico. Mientras que al inicio casi el 70% de la muestra utilizaba los entornos digitales
únicamente con fines recreativos, al cierre del proyecto casi la mitad de los participantes logró
programar sensores y calibrar hardware libre. Esta rápida apropiación tecnológica se debió a que
los lenguajes de programación y la electrónica cobraron un sentido de utilidad social inmediata
para los jóvenes, al ser aplicados directamente en soluciones para la agricultura o la purificación
de agua local.

Por otra parte, el modelamiento matemático y la interpretación de tendencias gráficas
experimentaron un avance notable debido a la contextualización de los datos. La matemática
perdió su carácter abstracto y temido al convertirse en el lenguaje técnico con el que los
estudiantes calcularon y validaron la eficiencia de sus propios inventos. Este logro, sumado al
incremento en el compromiso cívico de los participantes, quienes reconocieron a la ciencia como
un motor de transformación social, demuestra que el binomio ABP-STEM funciona como un
catalizador de alfabetización científica ciudadana indispensable para el desarrollo sostenible.

La discusión resalta que a pesar del alto nivel de satisfacción de los estudiantes, existen
barreras estructurales en el sistema educativo ecuatoriano que limitan la sostenibilidad de estos
proyectos. La fragmentación horaria por asignaturas aisladas y la falta de formación docente
previa en metodologías activas representan los principales desafíos institucionales. Sin embargo,
los resultados demuestran que las limitaciones presupuestarias de las instituciones fiscales pueden
ser subsanadas con creatividad metodológica, demostrando que un "STEM de tecnología
apropiada y de bajo costo" basado en materiales del medio es plenamente viable y urgente para
modernizar la educación nacional.

CONCLUSIONES

La implementación de la propuesta pedagógica basada en el Aprendizaje Basado en
Proyectos (ABP) con enfoque STEM demostró ser una estrategia didáctica altamente efectiva y
transformadora para los 357 estudiantes de bachillerato participantes. Al integrar de manera
interdisciplinar la ciencia y la tecnología, el modelo demostró que es plenamente viable desplazar
las prácticas memorísticas tradicionales para dar paso a un ecosistema de aprendizaje activo. La
evaluación global del modelo confirmó que cuando el conocimiento científico se pone al servicio
de la resolución de problemas reales del entorno local ecuatoriano, se eleva drásticamente la
motivación intrínseca de los discentes, se garantiza la durabilidad del aprendizaje y se promueve
una sólida alfabetización científica orientada a la innovación y al desarrollo sostenible de sus
propias comunidades.
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En lo que respecta al primer objetivo específico, el diagnóstico participativo y el mapeo
comunitario permitieron a los estudiantes superar la desconexión inicial con su territorio y
agudizar su percepción crítica. Las encuestas antes y después evidenciaron que los bachilleres
transitaron de descripciones vagas y genéricas a una identificación técnicamente fundamentada
de los nudos críticos de su entorno, tales como la contaminación hídrica en Manabí, la
acumulación de residuos en Quito o la baja tecnificación agrícola en Los Ríos. Esta fase concluye
que situar el territorio local como un laboratorio vivo y un objeto de estudio científico dota al
aprendizaje de una pertinencia cultural y social inmediata, obligando al estudiante a categorizar
la realidad a través de variables físicas, químicas y biológicas medibles.

En relación con el segundo objetivo específico, la estructuración e implementación de las
secuencias didácticas interdisciplinares demostró que el currículo nacional ecuatoriano puede
flexibilizarse con éxito a través del diseño de ingeniería y el método científico. Los 357
estudiantes lograron unificar con sentido semántico los conceptos abstractos de Física, Química,
Biología, Matemática e Informática para materializar prototipos funcionales y modelos
matemáticos de validación. El proceso demostró que la inserción de herramientas tecnológicas
avanzadas, como el hardware libre y la programación de sensores, no requiere de laboratorios
costosos para ser pedagógicamente eficiente; la combinación de tecnología apropiada con el uso
de materiales del medio e ingenio metodológico fue suficiente para que los jóvenes desarrollaran
un pensamiento computacional aplicado a las necesidades productivas de su entorno.

En respuesta al tercer objetivo específico, la evaluación de impacto demostró un desarrollo
sin precedentes en las competencias científico-tecnológicas, el pensamiento crítico y la capacidad
de resolución de problemas de la muestra. Los datos cuantitativos arrojaron un incremento
sustancial en la habilidad de los estudiantes para formular hipótesis, controlar variables
experimentales, interpretar tendencias gráficas y argumentar sus posturas con base en evidencias
empíricas. Asimismo, las dinámicas de coevaluación reflejaron una maduración en habilidades
socioemocionales clave como el trabajo colaborativo interdisciplinar y la tolerancia a la
frustración técnica, consolidando a los estudiantes no solo como productores de soluciones
tecnológicas viables para el Ecuador, sino como ciudadanos críticamente comprometidos con la
transformación de su realidad social y ambiental.
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