El lanzamiento del Sputnik en el 1957 dañó el sentimiento de supremacía tecnológica estadounidense.

En respuesta, Estados Unidos construyó una red a largo plazo de científicos aeroespaciales y ganó la carrera para llegar a la luna. Además, invirtió en universidades, becas y programas educativos.

La competencia internacional ha resultado un importante estímulo para la inversión en educación en los Estados Unidos. Al margen de la carrera espacial de alto perfil con la anterior URSS, el progreso de la ciencia y la tecnología en el mercado cambió gradualmente al mundo. Japón fue derrotado en la Segunda Guerra Mundial y nunca fue uno de los participantes en la carrera espacial, pero ha encontrado su nicho en la economía de posguerra a partir de innovaciones tales como las radios de transistores y las motocicletas baratas.

Tal como se describe en la lección 1.3, la innovación técnica ha cambiado la naturaleza del trabajo, y estos cambios han ocurrido a nivel global. Cuando de escuela se trata, los niños de muchos otros países tienen éxito en proporciones similares a los niños estadounidenses.

Entonces, ¿en dónde se encuentra el futuro?

Enseñanza de ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas en las escuelas

Las inversiones en la educación de hoy en las áreas de ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas (conocidas colectivamente por su sigla en inglés, STEM) desempeñarán un papel clave en la forma que tome la economía y sociedad del mañana. Las escuelas de los Estados Unidos han quedado drásticamente atrás en comparación con aquellas de otros países que han priorizado la preparación de sus estudiantes para trabajar en las disciplinas STEM. A pesar de la reputación de alta tecnología del estado, a los estudiantes de California no les va mejor en esta materia que al resto.

Los legisladores estadounidenses han hecho algunos esfuerzos para dirigir la educación hacia STEM. En el 2010, como parte del paquete de estímulo económico que siguió a la Gran Recesión, el programa Race to the Top (Carrera hacia la cima) ofreció a los estados la oportunidad de competir por fondos federales. California falló en su intento de ganar estos fondos, en parte porque los jueces consideraron que su propuesta carecía de un plan coherente para hacer más eficaz la educación centrada en STEM.

Ciencia para la próxima generación

A pesar de su reputación tecnológica, California se ha rezagado constantemente en relación con otros estados en lo que a educación de ciencias compete. La última encuesta nacional significativa sobre la preparación científica fue la Evaluación nacional de progreso educativo (NAEP, por su sigla en inglés) del 2015. Las puntuaciones obtenidas por los estudiantes de octavo grado colocaron a California entre los cuatro peores estados de la nación que reportaron sus puntuaciones, justo delante de Alabama y Misisipí.

Existen motivos para prever mejoras. En el 2013, el Consejo Estatal Educativo de California adoptó estándares para la educación en ciencias, conocidos como los Estándares de ciencia de la próxima generación (NGSS, por su sigla en inglés). (Frecuentemente, se le llama NextGen Science porque el acrónimo es impronunciable.) Los distritos escolares comenzaron a tomar medidas lentamente para realizar cambios tomando estos estándares como referencia.

Escuche a Carol y Mary mientras conversan sobre NextGen Science en KALW.

Un consorcio de 26 estados desarrolló estándares de ciencia de próxima generación, y California fue un participante líder en el esfuerzo. La implementación de cambios en los estándares es un emprendimiento importante que requiere de nuevos materiales de aprendizaje y capacitación para los maestros. Las pruebas basadas en los nuevos estándares comenzaron en el ciclo escolar 2018–19.

Los Estándares de próxima generación mezclan disciplinas de las ciencias con conceptos de tecnología e ingeniería. Paul Anderson, un maestro de ciencias, ha creado una serie de videos sobre los estándares para ayudar a explicar su propósito, estructura y utilidad para los maestros.

El estado de California está rezagado en matemáticas

Las matemáticas (la M de STEM) forman la base educativa de las otras tres disciplinas. También representan un área en la que el estado de California está rezagado en comparación con la mayoría de los demás estados, según la Evaluación nacional de progreso educativo (NAEP, por su sigla en inglés).

En los últimos años, en California, las puntuaciones en matemáticas han subido un poco, pero siguen siendo bastante débiles. Está en curso un cambio importante que, con el tiempo, puede ayudar. Al igual que los educadores de otros estados, los maestros de California han ido adoptando los enfoques que se definen en los Estándares básicos comunes. Estos estándares hacen hincapié en una comprensión más profunda de menos temas que los estándares previos. La idea de “menos es más” es congruente con la forma de instrucción en matemáticas de los países que tienen un mucho mejor desempeño en las áreas STEM.

¿Se está preguntando cómo se puede introducir este tipo de contenidos a los estudiantes jóvenes? Esta serie de videos puede ayudar:

Enseñanza de álgebra: las vueltas del 8.º grado en California

Durante aproximadamente una década, la política californiana promovió el álgebra activamente como un curso requerido de 8.º grado, y las inscripciones en el curso aumentaron drásticamente. Para el 2012, casi dos tercios de los estudiantes de 8.º grado en California estaban inscritos en Álgebra I, y en particular, había un crecimiento significativo en la proporción de estudiantes afroamericanos y latinos inscritos en el curso.

En el 2013, el Consejo Estatal de Educación votó unánimemente a favor de eliminar el requisito de álgebra de 8.º grado para adoptar la estructura y ritmo de los Estándares básicos comunes. Esto no fue una capitulación total: muchos de los conceptos clave del álgebra básica se incorporaron a los Estándares básicos comunes para las matemáticas de octavo grado, incluido el uso del teorema de Pitágoras, ecuaciones lineales, exponentes y números irracionales. California no exige que las escuelas proporcionen cursos de álgebra antes de la secundaria, aunque muchas lo hacen.

Ventajas al eliminar el itinerario rápido

Es habitual que las escuelas ofrezcan la enseñanza de matemáticas en itinerarios de aprendizaje o agrupamiento por capacidad para estudiantes en diferentes niveles de preparación. En el 2014, el Distrito Escolar Unificado de San Francisco le dio la vuelta a esta lógica. El distrito eliminó por completo los itinerarios de aprendizaje de las clases de sus escuelas intermedias, inscribiendo a todos los estudiantes en los mismos cursos para los grados 6, 7 y 8. Después de cuatro años, los resultados parecieron validar fuertemente este enfoque. La investigación mostró un aumento en el porcentaje de estudiantes que obtuvieron la máxima puntuación posible en las tareas de 8.º grado, una reducción en el porcentaje de estudiantes que tuvieron que retomar Álgebra I y un aumento en el número de estudiantes que tomaron cursos matemáticos superiores a Álgebra II (incluidos los grupos desatendidos en matemáticas).

Fuente: Knudson, J. (2019). Pursuing equity and excellence in mathematics: Course sequencing and placement in San Francisco [En busca de la equidad y excelencia en matemáticas: secuencia de cursos y colocación en San Francisco]. San Mateo, CA: California Collaborative on District Reform.

Mejorar la forma en que se enseña matemáticas en California

La mayoría de los estados de EE. UU. exigen tres o cuatro años de matemáticas antes de que los estudiantes se gradúen de la secundaria; solo Montana, Maine y California exigen tan solo dos. Pero esto no es tan mal como parece: la mayoría de los distritos escolares de California establecen sus propios requisitos de graduación para matemáticas, los cuales son más estrictos.

Evidencias convincentes sugieren que el estado debería centrarse más en una instrucción matemática temprana

Dominar álgebra no es producto de la casualidad. Evidencias convincentes sugieren que, si California quiere mantener su rol como un centro de tecnología, el estado debería centrarse más en una instrucción matemática temprana. Una mayor cantidad de estudiantes tienen éxito cuando los maestros de primaria, e incluso maestros de prescolar, tienen más experiencia y habilidades para enseñar matemáticas a los niños más pequeños.

Los estándares establecen las expectativas de aprendizaje a alto nivel, pero necesitan mayor detalle para su implementación. En el 2013, California aprobó un marco curricular para aclarar y acompañar a los nuevos estándares. Un marco curricular es más específico que los estándares: proporciona pautas y ejemplos para ayudar a los maestros y a los distritos escolares a desarrollar sus planes de estudios en detalle práctico. La implementación del marco se programó para comenzar en el 2022.

Acertar las colocaciones en matemáticas de 9.º grado

Los conceptos de matemática se construyen uno sobre el otro. Es importante asegurar la secuencia correcta; si un estudiante no avanza cuando está listo para hacerlo, la oportunidad perdida influye permanentemente en su éxito. La Fundación Noyce destacó el hecho de colocaciones inadecuadas en matemáticas en un informe influyente del 2010, estableciendo que un gran número de estudiantes de color y estudiantes de bajos recursos debían repetir álgebra de noveno grado, incluso cuando la hubieran aprobado en octavo grado. Este descubrimiento motivó la aprobación de la Ley de Colocación de Matemáticas (Código Educativo 51224.7) en el 2015 a abordar el problema. Exigió que los distritos escolares desarrollaran y adoptaran, en una reunión pública programada con regularidad, una política de colocación en matemáticas que fuera justa, objetiva y transparente para los estudiantes que ingresaban a 9.º grado.

A partir del ciclo escolar 2015–16, el 86 por ciento de los distritos tenían implementada una política como esta. Sin embargo, muchos de los distritos escolares restantes no han logrado cumplir con la legislación. Un resumen publicado por la Asociación de Consejos Escolares de California en el 2019 señaló que muchos distritos pequeños y rurales desconocían la ley o no contaban con una cantidad suficiente de administradores para abordar el requisito. El resumen, el cual vale la pena consultar, procedió a describir las políticas que algunos distritos escolares han implementado para reducir efectivamente las colocaciones en el nivel inadecuado en matemáticas.

Presentar la informática a los estudiantes

Para apoyar la educación en informática en los grados K a 12, California adoptó en el 2019 el Plan de implementación estratégica de informática, el cual incluye materiales de capacitación para los educadores. El marco también incluye importantes secciones sobre el pensamiento computacional y la informática. California no ha dedicado financiamiento para un riguroso desarrollo profesional o apoyo de cursos en informática ni ha exigido que las escuelas secundarias la ofrecieran como una asignatura.

Muy pocos estados exigen que las escuelas secundarias ofrezcan clases de informática o han designado estándares curriculares para la misma. En California, aproximadamente 9 de cada 10 padres desean que la escuela de su hijo enseñe informática; sin embargo, a partir del 2019, solo un 39 por ciento de las escuelas secundarias de California lo hacen. Las escuelas en comunidades de bajos recursos suelen tener la máxima dificultad para establecer programas de informática, aunque las organizaciones sin fines de lucro a veces intervienen para ayudar a reducir esta disparidad.

¿Dónde están los maestros de STEM?

Muchos de los desafíos que conlleva la enseñanza de las materias STEM son humanos, tales como el reclutamiento y la retención de los maestros que tengan los conocimientos de la materia y el carisma que sean necesarios. Las investigaciones llevadas a cabo por el Instituto de Políticas de la Enseñanza en el 2018 revelaron que la escasez de maestros es más marcada en ciertas áreas temáticas, incluidas matemáticas y ciencias. El informe La escasez de maestros de STEM de EdTrust West muestra que los estudiantes de bajos recursos, afroamericanos y latinos de California tienen menos posibilidades de acceso al aprendizaje de STEM que sus pares con más recursos, y sus resultados académicos son peores en las materias STEM. Según el mismo informe, solo el 10 por ciento de los estudiantes en las escuelas primarias participaban en “prácticas de ciencia” o contaban con enseñanza práctica y laboratorios.

Los maestros atentos pueden presentar al estudiante de matemáticas un desafío adecuado en el momento adecuado, pero es más difícil hacerlo para muchos estudiantes a la vez. La Academia Khan y otras plataformas de aprendizaje en línea están logrando el apoyo de algunos maestros y padres porque, entre otras razones, crean retos individualizados para los estudiantes, lo que posibilita el aprendizaje personalizado y la práctica en casa. Los estudiantes pueden tomar una lección concentrándose en una habilidad o problema específico e incluso repetirlo hasta que se sientan seguros.

La educación en ciencias e ingeniería se beneficiará también de las nuevas formas individualizadas de aprendizaje asistido por computadora, aunque sea solo porque la maestría en estos campos requiere de una instrucción competente combinada con conjuntos de problemas claros. Sin embargo, hay una diferencia entre leer sobre espectrografía y encender un quemador Bunsen para investigar el contenido elemental de una sustancia misteriosa.

De STEM a STEAM

Los trabajos tecnológicos reales son multidisciplinarios. Diseñar una solución de fabricación, por ejemplo, implica arte, artesanía, trabajo en equipo, comunicación, gestión de proyectos y la habilidad de resolver problemas. Casi sin lugar a dudas, implica el uso de una hoja de cálculo. Habilidades diversas como estas no son fáciles de presentar sin las herramientas adecuadas y, especialmente, sin un maestro con los conocimientos adecuados. La Asociación de Padres y Maestros (PTA) del estado de California apoya la participación comunitaria en este asunto. Los defensores de las artes han trabajado para agregarlas a las conversaciones relacionadas con STEM, agregando la letra A (de artes) al acrónimo, convirtiéndolo en "STEAM."

Actualizada en julio de 2017.
Actualizada en marzo de 2019, junio de 2019 y octubre de 2021.