Enfoque STEM para mejorar el pensamiento lógico matemático en las operaciones aditivas en segundo grado
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Ricardo Ortega, Carolina
Kerguelen Ruiz , Katherine
Ricardo Pérez, María Valentina
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DOI
Cvlac
https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000050636
https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0002058618
https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001993775
https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001998752
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Universidad Santo Tomás
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El presente estudio aborda la transformación de la enseñanza de las matemáticas básicas, específicamente las operaciones aditivas, en el contexto de la Institución Educativa Los Morales, en Tierralta, Córdoba. El problema central identificado fue una paradoja cognitiva en
estudiantes de segundo grado: si bien los estudiantes poseían un dominio conceptual sólido de las propiedades de la adición, se identificó una brecha crítica y dificultades procedimentales en la aplicación del algoritmo de la reagrupación. Esta dificultad limitaba el desarrollo pleno de su Pensamiento Lógico-Matemático (PLM). El proyecto se guio por tres objetivos específicos: 1) Caracterizar los avances de las operaciones aditivas en el marco del PLM; 2) Diseñar e implementar una propuesta pedagógica mediada por el enfoque STEM y el Aprendizaje Basado en Problemas (ABP); y 3) Evaluar la pertinencia de esta metodología para el desarrollo de las operaciones aditivas. La metodología se enmarcó en un enfoque cualitativo, adoptando el diseño de Investigación-Acción. Se aplicaron instrumentos de diagnóstico y evaluación (Test inicial y final), diarios de campo. La población de estudio estuvo conformada por la población estudiantil de segundo grado de la institución. Los principales resultados validan la sinergia STEM-ABP como mediador didáctico de alto impacto. El diagnóstico inicial evidenció la brecha en la reagrupación; no obstante, tras la implementación de las seis sesiones basadas en ABP (contextualización) y STEM (uso de regletas y simuladores para concretar la abstracción de la base 10), el test de salida demostró una superación significativa del déficit. El acierto en la aplicación de la adición en contextos de Ciencia y Tecnología superó el 90%, confirmando la transferencia de conocimiento. En materia de conclusiones, se estableció que la propuesta pedagógica resultó ser altamente pertinente. No solo mejoró el rendimiento en la adición con reagrupación, sino que generó una triple transformación: cognitiva (dominio algorítmico), didáctica (validación del uso de STEM para concretar la abstracción) y actitudinal (reducción de la ansiedad matemática, aumento de la argumentación y la colaboración). El estudio recomienda la adopción del modelo STEM-ABP para la enseñanza de contenidos matemáticos abstractos en la educación básica primaria.
Abstract
This study addresses the transformation of basic mathematics teaching, specifically addition, in the context of the Los Morales Educational Institution in Tierralta, Córdoba. The central problem identified was a cognitive paradox in second-grade students: while the students possessed a solid conceptual understanding of the properties of addition, a critical gap and procedural difficulties were identified in the application of the regrouping algorithm. This difficulty limited the full development of their Logical-Mathematical Thinking (LMT). The project was guided by three specific objectives: 1) To characterize the progress of addition within the framework of LMT; 2) To design and implement a pedagogical proposal mediated by the STEM approach and Problem-Based Learning (PBL); and 3) To evaluate the relevance of this methodology for the development of addition. The methodology was framed within a qualitative approach, adopting an action research design. Diagnostic and evaluation instruments (initial and final tests) and field notes were used. The study population consisted of the second-grade students of the institution. The main results validate the STEM-PBL synergy as a high-impact didactic mediator. The initial diagnosis revealed a gap in regrouping; however, after the implementation of six sessions based on PBL (contextualization) and STEM (use of Cuisenaire rods and simulators to solidify the abstraction of base 10), the post-test demonstrated a significant improvement in the deficit. The accuracy in applying addition in Science and Technology contexts exceeded 90%, confirming knowledge transfer. In conclusion, it was established that the pedagogical proposal proved to be highly relevant. Not only did it improve performance in addition with regrouping, but it also generated a triple transformation: cognitive (algorithmic mastery), didactic (validation of the use of STEM to make abstraction concrete), and attitudinal (reduction of math anxiety, increased argumentation, and collaboration). The study recommends the adoption of the STEM-PBL model for teaching abstract mathematical content in primary education.
Idioma
spa
Palabras clave
Citación
Ricardo Pérez, M. V., Ricardo Ortega, C., y Kerguelen Ruiz, K. (2026). Enfoque STEM para mejorar el pensamiento lógico matemático en las operaciones aditivas en segundo grado [Trabajo de Maestría, Universidad Santo Tomás]. Repositorio Institucional.
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