En 1957, la Unión Soviética hizo historia al lanzar el Sputnik, el primer satélite artificial del mundo, a la órbita. Este logro puso en duda la sensación de supremacía tecnológica de Estados Unidos.

En esta lección

¿Qué es STEM?

¿Están rezagados en matemáticas los estudiantes de California?

¿Se espera que los estudiantes aprendan álgebra?

¿Cómo se desempeña California en matemáticas y ciencias?

¿Qué son los Estándares de Ciencias de Próxima Generación (NGSS)?

¿Qué es la Prueba de Ciencias de California?

¿Cómo les va a los estudiantes de California en ciencias?

¿Tienen buenos materiales curriculares los maestros de ciencias?

¿Las escuelas de California enseñan codificación y programación?

¿Cómo reclutan las escuelas buenos maestros de STEM?

¿Cómo pueden los estudiantes aprender STEM en línea?

¿Qué es STEAM?

---

▶ Vea el resumen en video

★ Guía de discusión

En respuesta, Estados Unidos invirtió en educación. Construyó una fuente de largo plazo de científicos especializados en cohetes y ganó la carrera hacia la Luna. También invirtió en universidades, becas y programas educativos. Funcionó, y otras naciones siguieron su ejemplo.

Como se describe en la Lección 1.3 de Ed100, la innovación tecnológica ha cambiado la naturaleza del trabajo, y los cambios son globales. Cuando se trata de la escuela, los niños de muchos otros países tienen éxito a tasas similares a las de Estados Unidos o mejores.

Las inversiones educativas en las áreas de ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas (conocidas colectivamente como STEM) desempeñan un papel clave en la forma que toma la sociedad. Las escuelas de Estados Unidos han tenido dificultades para mantenerse al día. A pesar de la reputación de alta tecnología de California, nuestros estudiantes no obtienen mejores resultados que la mayoría en estas materias.

Esta lección cubre mucho terreno, desde la educación matemática hasta la ciencia y la ingeniería. Con el tiempo, mucho ha cambiado. El corazón de STEM son las matemáticas, así que comenzaremos con esa materia.

California está rezagada en matemáticas

California está rezagada respecto de muchos estados en las tasas de competencia en matemáticas, según el Informe Nacional de Calificaciones (NAEP). Aproximadamente una cuarta parte de los estudiantes obtiene una puntuación en el nivel competente o superior en esta prueba, que se considera el estándar de referencia para las comparaciones entre estados.

Según las propias pruebas estatales anuales de California (CAASPP), las puntuaciones de matemáticas en el estado han sido persistentemente débiles, con grandes brechas de rendimiento: patrones duraderos de diferencias en el desempeño académico entre grupos de estudiantes.

Aproximadamente la mitad de los estudiantes de octavo grado de California no cumplen los estándares en Artes del Lenguaje en Inglés. Una proporción aún mayor, alrededor de dos tercios, no alcanza el nivel esperado en matemáticas:

En 2026, un conjunto coordinado de estudios de investigación (Getting Down to Facts III) tuvo como objetivo diagnosticar las causas de los deficientes resultados de California en matemáticas y sugerir políticas para mejorarlos.

Las matemáticas son una materia académica fundamental que la mayoría de los estudiantes de California estudia cada año desde el Kindergarten de Transición (TK) hasta la escuela secundaria. (Los distritos y las escuelas chárter tienen la facultad de exigir menos años de matemáticas en la escuela secundaria, pero cuatro es la norma). El contenido y la secuencia del estudio de matemáticas en cada nivel de grado están guiados por los Estándares Estatales Básicos Comunes y además orientados por un marco educativo que la Junta Estatal de Educación adoptó en 2013 y revisó en 2022.

Además de establecer una secuencia de contenido para que educadores y editoriales trabajen con ella, la implementación de Common Core instó a los educadores a enseñar conceptos matemáticos utilizando prácticas que desarrollen una comprensión más profunda:

Este mayor énfasis en el razonamiento, en lugar de las rutinas, condujo a nuevas formas de pensar sobre cómo resolver problemas. No tiene que haber una sola manera "correcta".

¿Cuándo deben aprender álgebra los niños?

División sobre el álgebra en octavo grado.

Todos los estudiantes necesitan aprender habilidades de álgebra en su camino hacia la vida adulta; es fundamental para resolver problemas lógicos y esencial para aprender sobre ciencia, oficios, tecnología y finanzas personales. Hay poco desacuerdo entre los educadores al respecto. ¿Cuándo deben aprenderlo? Esa pregunta ha resultado mucho más divisiva.

En el blog de Ed100
La crisis de la educación matemática en California

La revisión de 2022 del marco de matemáticas de California generó controversia porque añadió orientación significativa sobre justicia social en la educación matemática y eliminó la expectativa de que los estudiantes debieran tener la opción de cursar álgebra en octavo grado. El desacuerdo sobre este tema ha sido tan intenso que se le ha llamado las Guerras de las Matemáticas.

No hay respuestas fáciles sobre cómo aumentar el dominio de las habilidades matemáticas por parte de los estudiantes. El marco de matemáticas del estado insta a los maestros a ayudar a los estudiantes a abordar preguntas matemáticamente, en lugar de enfatizar procedimientos específicos. Aun así, cada competencia matemática requiere práctica, práctica y práctica. Aprender cualquier cosa depende del tiempo que se pasa con el cerebro activado.

Educación científica para la próxima generación

California y otros 22 estados han alineado sus estándares para la educación científica mediante los Estándares de Ciencias de Próxima Generación (NGSS). El consorcio funciona de manera similar a los estándares Common Core para matemáticas y artes del lenguaje, orientando el desarrollo de libros de texto y materiales de aprendizaje. Muchos otros estados utilizan discretamente estos estándares sin adoptarlos formalmente.

Los estándares NGSS se utilizaron en el desarrollo de la Prueba de Ciencias de California (CAST), la evaluación estatal de ciencias administrada en los grados 5, 8 y 11. Forma parte del sistema de evaluación CAASPP, y los resultados se incluyen cada año como parte del Tablero Escolar de California.

En 2025, el 32.7% de los estudiantes de California cumplió o superó el estándar estatal en la CAST, una cifra similar a la del año anterior. Un pequeño porcentaje, 14.1%, obtuvo una puntuación en la categoría más baja de "No cumplido". Más de la mitad de los estudiantes obtuvo una puntuación en un rango considerado "Estándar casi cumplido". Entonces… ¿quizás eso sea bueno?

Tal vez no, según el Informe Nacional de Calificaciones de 2024. A nivel nacional, aproximadamente un tercio de los estudiantes (31%) obtuvo una puntuación en el nivel "competente de NAEP" o superior, similar al resultado de la CAST. Pero en contraste con los hallazgos estatales de California, aproximadamente un tercio (31%) obtuvo una puntuación "en el nivel básico de NAEP" y más de un tercio de los estudiantes de octavo grado (38%) obtuvo una puntuación "por debajo del nivel básico de NAEP", el nivel más bajo.

¿Qué podría elevar estos niveles? Sam Shaw, Director de Ciencias de EdReports, que evalúa materiales curriculares, sugiere que el sistema necesita maestros preparados con buenos planes de lecciones. En 2024 advirtió que la calidad de los materiales de aprendizaje para ciencias varía enormemente. A diferencia de la lectura, donde los materiales de instrucción han sido bastante estudiados y existe evidencia de efectividad en la cual apoyarse, los currículos de ciencias tienden a ser seleccionados o inventados por maestros individuales. Del informe:

El Informe Nacional de Calificaciones de 2024 indicó que los estudiantes de octavo grado en todo el país, en promedio, han empeorado en ciencias y no están mejor preparados que sus compañeros de 2009. Un impulso para el cambio podría llegar en 2028, cuando se espera que se publiquen resultados a nivel estatal sobre educación científica. Por ahora, los resultados comparables más recientes son de 2015. En ese momento, los estudiantes de octavo grado de California obtuvieron puntuaciones entre los cuatro estados con peor desempeño del país:

Introducción a la informática para los estudiantes

La informática (CS) es el estudio sistemático de la computación, la información y los procesos algorítmicos. En las clases de la escuela secundaria, los estudiantes aprenden a resolver problemas y responder preguntas usando código.

Para apoyar la educación en informática K-12, en 2019 California adoptó un Plan Estratégico de Implementación de Informática. California no exige que las escuelas secundarias la ofrezcan como materia y no proporciona financiamiento específico para ella.

Code.org monitorea datos sobre la disponibilidad de educación en informática. Según su investigación, aproximadamente el 58% de las escuelas secundarias en California ofrece un curso básico en la materia. La Fundación Kapor estima que solo el 14% de las escuelas secundarias de California ofrece AP Computer Science, señalando que las escuelas en comunidades de bajos ingresos tienden a tener más dificultad para establecer programas de informática.

¿Dónde están los maestros de STEM?

Muchos de los desafíos relacionados con la enseñanza de materias STEM son humanos, como reclutar y retener maestros con los conocimientos necesarios en la materia y el carisma. Históricamente, las escuelas en comunidades con altas necesidades han tenido dificultades particulares para atraer personal docente calificado en materias técnicas. The STEM Teacher Drought, un informe de EdTrust West, encontró que los estudiantes afroamericanos, latinos y de familias de bajos ingresos en California tienen menos acceso a oportunidades de aprendizaje STEM que sus compañeros con más ventajas, y tienen peores resultados académicos en materias STEM. Según el mismo informe, solo el 10% de los estudiantes de primaria participó en “prácticas de ciencia” o tuvo instrucción práctica y laboratorios.

A nivel nacional, la oferta de maestros STEM preparados en Estados Unidos se redujo aproximadamente en un tercio en el lapso de una sola década, de 2012 a 2022, según una investigación de Tuan D. Nguyen de la Universidad de Misuri. "En general, los datos sugieren firmemente que la formación de maestros STEM ha disminuido precipitadamente en todo Estados Unidos."

Para alentar a los maestros a trabajar en comunidades con altas necesidades, el estado de California creó el programa Golden State Teacher Grant. Puede ayudar a incentivar a los maestros de matemáticas a trabajar en lugares donde se les necesita, pero el programa es vulnerable a las fluctuaciones presupuestarias. Compite con otros programas por financiamiento en el presupuesto estatal anual.

Los maestros atentos y bien preparados pueden presentar a un estudiante el desafío adecuado en el momento adecuado, pero es difícil hacerlo para muchos estudiantes a la vez. Khan Academy y otras plataformas de aprendizaje en línea están ganando aceptación entre algunos maestros y padres en parte porque crean desafíos individualizados para los estudiantes, haciendo posible el aprendizaje personalizado y la práctica en casa. Los estudiantes pueden tomar una lección enfocada en una habilidad o problema específico y repetirla hasta sentirse seguros de dominarla.

La educación en ciencias e ingeniería también puede beneficiarse del aprendizaje individualizado asistido por computadora, aunque solo sea porque lograr dominio en estos campos requiere combinar instrucción competente con conjuntos claros de problemas. Pero hay una diferencia entre leer sobre espectrografía y encender realmente un mechero Bunsen.

¿Qué es la educación STEAM?

Agregue las artes a la educación STEM y obtendrá STEAM. Combine un salón de arte con un taller y tendrá un espacio maker.

Los trabajos tecnológicos reales son multidisciplinarios. Diseñar una solución de fabricación, por ejemplo, implica ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas (STEM), pero también arte, oficio, trabajo en equipo, comunicación, gestión de proyectos y resolución de problemas. Casi con certeza requiere usar una hoja de cálculo y algún tipo de herramienta de diseño visual. Este tipo de habilidades variadas no es fácil de introducir sin las herramientas adecuadas y, de manera crucial, un maestro con las habilidades adecuadas.

Esta lección se actualizó en junio de 2026