Estrategias pedagógicas con enfoque STEM y ABP para el análisis y tratamiento del agua en dos Instituciones educativas rurales de Colombia
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Vargas Campos, Linda Elizabeth
Sarmiento Contreras, Liseth Johana
Pérez Porras, Elizabeth
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Universidad Santo Tomás
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Este proyecto integra el enfoque STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas) y el Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) para promover procesos educativos contextualizados e innovadores que permitan a los estudiantes comprender y proponer soluciones sostenibles frente a la problemática del agua no potable en sus instituciones.
La iniciativa se desarrolla en dos instituciones rurales con realidades contrastantes pero una necesidad común: el acceso limitado a agua segura. En la Institución Educativa Rural El Yarumito (Barbosa, Antioquia), el agua proviene de un acueducto artesanal sin tratamiento, mientras que en el Colegio Internacional de Educación Integral (CIEDI), ubicado en la Reserva Thomas van der Hammen (Bogotá), el agua se usa solo con fines sanitarios y la de consumo se adquiere externamente. Estas condiciones, según el Reglamento Técnico del Sector de Agua Potable y Saneamiento Básico - RAS (2000), no garantizan potabilidad.
La propuesta incluyó el diseño de filtros escolares mediante impresión 3D, el análisis fisicoquímico del agua y acciones de sensibilización. Con un enfoque mixto (Creswell & Plano Clark, 2018), se combinaron técnicas cualitativas y cuantitativas. Los resultados evidenciaron mejoras en la calidad del agua: en el CIEDI, la turbidez disminuyó un 81 % y los sólidos disueltos totales un 79 %, mientras que en El Yarumito se logró la eliminación de coliformes. El proyecto fortaleció el pensamiento crítico, la conciencia ambiental y la participación estudiantil, alineándose con el ODS 6 (UNESCO, 2021) y generando un modelo pedagógico replicable en comunidades rurales (Johnson et al., 2016; Buffington et al., 2020). Asimismo, la investigación evidenció que la educación STEM, articulada con metodologías activas, fomenta la formación de ciudadanos comprometidos con la sostenibilidad y el cambio de sus comunidades.
Abstract
This project integrates the STEM approach (Science, Technology, Engineering, and Mathematics) and Problem-Based Learning (PBL) to promote contextualized and innovative educational processes that enable students to understand and propose sustainable solutions to the issue of non-potable water in their schools.
The initiative was developed in two rural institutions with contrasting realities but a common need: limited access to safe water. At the El Yarumito Rural School (Barbosa, Antioquia), water is supplied by a community-built artisanal aqueduct without treatment, while at the International School of Integral Education (CIEDI), located within the Thomas van der Hammen Reserve in Bogotá, water is used only for sanitary purposes and drinking water is externally supplied. According to the Technical Regulation for the Drinking Water and Basic Sanitation Sector – RAS (2000), these conditions do not ensure potability.
The proposal included the design of school filters using 3D printing, physicochemical water analysis, and awareness-raising activities. Using a mixed-methods approach (Creswell & Plano Clark, 2018), qualitative and quantitative techniques were combined. The results showed significant improvements in water quality: at CIEDI, turbidity decreased by 81% and total dissolved solids by 79%, while at El Yarumito, coliforms were eliminated. The project strengthened critical thinking, environmental awareness, and student participation, aligning with SDG 6 (UNESCO, 2021) and generating a pedagogical model replicable in rural communities (Johnson et al., 2016; Buffington et al., 2020). Furthermore, the study demonstrated that STEM education, when integrated with active methodologies, promotes the formation of citizens committed to sustainability and community change.
Idioma
spa
Palabras clave
Citación
Vargas Campos, L. E., Samierto Contreras, L. J. y Pérez Porras, E. (2025). Estrategias pedagógicas con enfoque STEM y ABP para el análisis y tratamiento del agua en dos instituciones educativas rurales de Colombia. [Trabajo de Maestría, Universidad Santo Tomas]. Repositorio Institucional
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