A. LA EDUCACIÓN STEAM INTEGRADA PARA UN AMBIENTE INCLUSIVO Y DE ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD

La educación STEAM integrada (STEAM-i) consiste en un enfoque educativo en el que se integran diversas disciplinas para generar situaciones de aprendizaje que extrapolen el conocimiento al funcionamiento del mundo (^{Greca, 2018}), resolviendo problemas sobre situaciones cotidianas, que desarrollan habilidades de crítica, reflexión y comunicación efectiva (^{Quigley y Herro, 2016}; ^{Ortiz-Revilla, Sanz-Camarero et al., 2021}). La educación STEAM-i favorece la actitud, compromiso e interés del alumnado hacia la ciencia y la tecnología (^{Greca, 2018}), fomenta las competencias clave del currículo (^{Ortiz-Revilla, 2020}; ^{Ortiz-Revilla, Greca et al., 2021}), la inclusión social, los valores cívicos y de desarrollo sostenible, la igualdad entre hombres y mujeres, mediante el uso de metodologías activas e inclusivas, destacando la Enseñanza de las Ciencias Basada en la Indagación (ECBI) y el Proceso de Diseño en Ingeniería (PDI) (^{Colucci-Gray et al., 2019}; Greca, 2018; ^{Greca et al., 2021}; ^{Ortiz-Revilla et al., 2018}; ²⁰²²; ^{Zeidler, 2016}).

Por estas características, la STEAM-i es favorecedora de aprendizajes en el alumnado con necesidades específicas de apoyo educativo (ACNEAE), ya que el diálogo es fundamental para llegar a acuerdos, así como el trabajo manipu-lativo, la colaboración y ayuda mutua a través de grupos heterogéneos, entremezclando diferentes géneros, naciona-lidades, discapacidad, TDAH, TEA, etc., favoreciendo el respeto, la igualdad, la participación, etc. (^{Greca, 2018}).

El concepto de ACNEAE lo definió la ^{Ley orgánica 2/2006}, de 3 de mayo, de educación (LOE, 2006) en España, como los:

Alumnos y alumnas que requieran una atención educativa diferente a la ordinaria, por presentar necesidades educativas especiales, por dificultades específicas de aprendizaje, trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH), por sus altas capacidades intelectuales, por haberse incorporado tarde al sistema educativo, o por condiciones personales o de historia escolar. (art. 73)

En este sentido, la ^{Ley Orgánica 8/2013}, establece que la escolarización del ACNEAE deberá ser inclusiva, normali-zada, no discriminatoria, permitiendo la igualdad de oportunidades de acceso y de permanencia en el sistema educa-tivo español (LOMCE, 2013). Pascual-Sevillano et al. (2019), definió la Atención a la Diversidad (AD) como aquellas medidas tanto organizativas como académicas que pretenden que todo el alumnado pueda aprender en igualdad de condiciones, especialmente el alumnado con necesidades educativas especiales (ACNEE), con dificultades de aprendi-zaje, altas capacidades intelectuales y alumnado inmigrante que se ha incorporado más tarde al sistema educativo español.

Aunque por motivos de espacio no podemos presentar en este artículo las discusiones en torno a lo que se en-tiende por atención a la diversidad, queremos destacar que en España no existen planes específicos que regulen la AD, sino que cada Comunidad Autónoma (CCAA) establece sus propios planes de AD, lo que ha propiciado diferencias significativas entre CCAA (Pascual-Sevillano et al., 2019), incluyendo centros que propician la segregación del alum-nado (^{Moliner et al., 2012}).

Por ello, este abordaje didáctico fue elegido para el diseño de una propuesta didáctica (PD) para Educación Prima-ria (EP), focalizada en la inclusión y la atención a la diversidad, apoyándonos en el Diseño Universal para el Aprendizaje (DUA). De los diversos modelos posibles para la integración disciplinar, en esta PD se usa el modelo multidisciplinar, que unifica dos o más áreas a través de un tópico, en este caso el hilo argumental del cómic japonés One Piece.

B. METODOLOGÍAS ACTIVAS EN LA EDUCACIÓN STEAM INTEGRADA PARA LA INCLUSIÓN EDUCATIVA

Las metodologías activas potencian la inclusión en las aulas, ya que el alumnado adquiere un papel participativo, mientras el docente actúa como orientador, favoreciendo la mejora continua del discente (^{Ainscow et al., 2006}; ^{Mun-taner-Guasp et al., 2022}). En particular, el uso de metodologías activas como el ECBI y el PDI favorecen la educación inclusiva, especialmente en el ACNEAE, ya que estos adquieren un papel protagonista (^{Childre et al., 2009}), permitién-dolos ayudarse mutuamente en grupos heterogéneos, en diversidad de situaciones de aprendizaje y con el uso de recursos didácticos y tecnológicos adaptados (^{Greca, 2018}). La PD que aquí presentamos integra estas metodologías, con el fin de que el alumnado se implique, colaborando en equipo, conectando las diversas asignaturas STEAM con situaciones cotidianas de los estudiantes, potenciando actitudes positivas hacia las ciencias (^{Ferrada, 2021}).

Se destacan resultados como el de ^{Greca y Jerez-Herrero (2017}), que abordaron una PD en Ciencias de la Natura-leza mediante la ECBI, en un aula ordinaria de España en la que estaban integrados 5 ACNEAE, demostrándose que todos los alumnos y alumnas superaron los objetivos didácticos, mejorándose la motivación. Para ello, adaptaron el aula para que pudieran realizar los experimentos sin tener que desplazarse, se trabajó en grupos heterogéneos, se usaron dibujos y se ralentizó el ritmo de trabajo para que todos pudiesen participar.

C. EL DUA PARA LA ATENCIÓN A LA DIVERSIDAD

Diversos estudios muestran que las barreras en el aprendizaje son debidas a la rigidez de los docentes en el uso de metodologías activas y de recursos que limitan la atención a la diversidad (^{Rose y Meyer, 2002}). Por ello, el DUA tiene por objetivo generar ambientes de trabajo que favorezcan las necesidades del alumnado desde el inicio, de una ma-nera flexible y personalizada, teniendo en cuenta que cada alumno y alumna tiene distintas motivaciones, potenciali-dades, conocimientos previos e inteligencias múltiples (CAST, 2011). Se debe suprimir la exclusión, promover una educación de calidad, valorar las diferencias individuales y reestructurar las políticas, culturas y prácticas educativas (^{Booth y Ainscow, 2015}). El DUA fundamenta sus principios en resultados de la neurociencia y en esta PD se han utilizado tres: 1.o) Proporcionar diversos modos de representar la información; 2.o) Facilitar distintos métodos para actuar y expresarse; 3.o) Suministrar diversidad de situaciones para que se impliquen y motiven (CAST, 2011).

CAST (2011) especifica que el DUA consiste en diseñar el currículo con todos sus elementos (objetivos, metodolo-gías, recursos y evaluación), con el fin de atender a la diversidad y a la inclusión.

Se deben de proveer diversas formas de implicación porque, a un alumnado le puede motivar lo novedoso y a otro lo rutinario; se deben proporcionar múltiples formas de representación, ya que pueden captar mejor la información con medios visuales, auditivos o con texto escrito; y suministrar diferentes formas de acción y expresión, ya que cada uno aprendemos y nos expresamos de manera distinta (oral, visual, manipulativa, etc.), por lo que las tareas deben de ser diversas (^{Alba-Pastor et al., 2018}).

^{Márquez y García (2022}) inciden en la importancia de relacionar las metodologías activas con el DUA con el obje-tivo de favorecer la inclusión de todo el alumnado, diseñando un currículo más flexible, en el que se anticipan, mini-mizan y eliminan barreras de aprendizaje y participación. En ese sentido, es central el trabajo colaborativo, característica central de las metodologías activas usadas en nuestra PD, dado que es la única forma de conseguir incluir a todo el alumnado.

A. DESTINATARIOS

Esta PD está dirigida al alumnado de 5.o de Educación Primaria de un centro concertado de la ciudad de Burgos, Es-paña. El aula está conformada por 26 alumnos (15 niños y 11 niñas), de edades entre 10 y 11 años, a excepción de un niño de 12 años, que pertenece al ACNEAE. Este niño está catalogado atendiendo a la ^{instrucción de 24 de agosto de 2017}, en el grupo ANCE (Alumnado con Necesidades de Compensación Educativa), debido a su reiterado absentismo escolar que ha propiciado un desfase curricular de más de dos cursos de diferencia en: Lengua Castellana y Literatura y Matemáticas. Para favorecer el aprendizaje del ACNEAE en el aula, en igualdad de condiciones que el resto del alumnado se usa el AC a través de grupos heterogéneos, favorecedor de la interacción, potenciando el respeto a la diversidad (^{ACUERDO 29/2017}). El ACNEAE tiene dificultades de comunicación e integración, por lo que el AC permitirá que se favorezcan las relaciones interpersonales, y el respeto por las opiniones de los demás. Un ejemplo de ello es una actividad que consiste en diseñar un cómic de manera colaborativa, en la que se necesita la participación de todo el alumnado, ya que a cada uno se le asignan dos personajes que tendrán que incluir. Teniendo en cuenta las dificul-tades de comprensión de conceptos para el ANCE, se crea una plataforma de gamificación que permite interactuar con la información de una manera visual y táctil, que le dará retroalimentación al equivocarse o acertar. Otra acción que se ha considerado con el ANCE ha sido el apoyo entre docentes dentro del aula, proveyendo uno de ellos de apoyos para la realización de los cuadernos de campo de indagación e ingeniería.

B. CONTENIDOS TRABAJADOS Y SU RELACIÓN CON LAS METODOLOGÍAS Y EL MANGA DE ONE PIECE

Los contenidos trabajados atienden al ^{Decreto 26/2016}, de 21 de julio, para las asignaturas de Ciencias de la Natura-leza (CN), Lengua Castellana y Literatura, Ciencias Sociales (CS) y Matemáticas, de 5.o de Educación Primaria.

Al inicio de cada actividad, el alumnado era expuesto a un conflicto cognitivo originado por vídeos que represen-taban el contenido a abordar, lecturas de situaciones problemáticas relacionadas con la vida real y con One Piece, haciéndoles reflexionar a través de cuestiones e incitándoles a que formulasen las preguntas de investigación e hipó-tesis con ayuda del docente. Por ejemplo, se expuso un vídeo de animación en el que se le presentaba una problemá-tica al científico Arquímedes, relacionada con la masa, el volumen y la densidad, pesando diferentes materiales en una báscula y viendo el agua desalojada por su volumen en un barril. Seguidamente se les preguntaron cuestiones como: “¿Quién desplazaba más agua al sumergirse en el barril: la corona o las monedas de oro puro?, ¿por qué?”, etc. Posteriormente, se estableció un problema relacionado con la realidad (dos alumnos se encuentran de vacaciones y observan barcos en la playa, cuestionándose si pesa más la madera o el hierro y si el aire y el agua tienen masa) y con One Piece. El alumnado emplea la metodología ECBI durante cuatro sesiones a través del trabajo autónomo y colabo-rativo para aplicar y comprender todos los conceptos asociados a la masa, el volumen, la flotabilidad y la densidad, experimentando con diferentes materiales, siguiendo las fases de la metodología de indagación científica (ECBI) en CN, terminando con una quinta sesión para exponer estos conocimientos en forma de póster científico.

La ECBI incluye el planteamiento del problema, la emisión de hipótesis, un diseño experimental para evaluar las hipótesis emitidas, el análisis de datos para la obtención de resultados y la aplicación de los conocimientos adquiridos en el proceso anterior a otras situaciones.

En cuanto al AC se deben explicitar sus diferencias: la cooperación consiste en la necesidad de trabajar en equipo para alcanzar una meta (^{Johnson et al., 1999}), asignándose los roles por parte del docente y realizándose tareas indi-viduales que después se juntarán; en cambio, la colaboración requiere la responsabilidad tanto individual como gru-pal, participando todos durante el proceso (^{Durán y Monereo, 2012}).

Se indican a continuación los contenidos abordados y las actividades específicamente relacionadas con áreas STEM:

En la última actividad, se realiza un juego de mesa propio de One Piece. En este caso se ha usado el ABJ, mediante Genially, de tal forma que, usando los lugares, personajes e historia de la obra, el alumnado se va moviendo por el tablero encontrándose pruebas de contenidos sobre las formas verbales, de la Edad Media, operaciones de longitud, capacidad y masa o estados de la materia. También se usa el AC, para que el alumnado consensue las respuestas, así como su estrategia de juego para ganar.

Por último, la metodología de gamificación será transversal al desarrollo de la PD, presentándose desde el inicio una plataforma interactiva mediante Genially, que usa los personajes y argumento de la obra, para que el alumnado a modo de videojuego, vaya resolviendo actividades de las cuatro áreas en cada una de las islas que se vaya encon-trando, dándoles como obsequios personajes de la obra; por ejemplo, usan barcos de tripulaciones piratas para colo-car formas verbales, etc. Esta plataforma la irán realizando durante la PD individualmente, fuera del aula, aunque la cooperación será indispensable para determinar las bonificaciones grupales al cabo del día.

C. SECUENCIA DE ACTIVIDADES DE LA PD STEAM

La secuencia de actividades comprende quince sesiones, configuradas en tres bloques siguiendo el EBH: actividades de pre-lectura, lectura y post-lectura (^{Greca y Sanz de la Cal, 2022}). A continuación, se indican las actividades desarro-lladas en cada sesión, con sus respectivos indicadores de cada competencia clave, marcados por la LOMCE (2013). Las siete competencias clave implementadas atendiendo a la ^{Orden ECD/65/2015}, de 21 de enero, son: Comunicación Lingüística (CL); Competencia Matemática y Competencias Básicas en Ciencia y Tecnología (CMCT); Competencia Di-gital (CD); Aprender a Aprender (AA); Competencias Sociales y Cívicas (CSC); Sentido de la Iniciativa y Espíritu Empren-dedor (SIE) y Conciencia y Expresión Culturales (CEC).

Hemos de remarcar, que todos los recursos implementados en esta PD STEAM integrada (plataformas online y materiales didácticos creados por el primer autor), están accesibles en el Repositorio Institucional de la Universidad de Burgos (RIUBU), accediendo a través del enlace: http://hdl.handle.net/10259/7814.

D. APLICACIÓN DEL DUA EN LA PD STEAM Y ADAPTACIONES REALIZADAS

Para diseñar una PD inclusiva y que atienda a la diversidad se han seguido las directrices del ^{Center for Applied Special Technology (CAST, 2011)} en cuanto a la implementación de los tres principios del DUA con todas sus pautas y puntos de verificación correspondientes en cada una de las actividades y contenidos de la propuesta. Aunque se han realizado adaptaciones utilizando el DUA para todos los contenidos/actividades realizadas, nos centraremos en las desarrolladas para el área de CN:

PRINCIPIO I: PROPORCIONAR MÚLTIPLES FORMAS DE REPRESENTACIÓN

Pauta 1. Proporcionar diferentes opciones para la percepción:

1.1. Ofrecer opciones que permitan la personalización en la presentación de la información: respecto a las dos indagaciones científicas (ECBI) y el proceso de diseño en ingeniería (PDI) se han facilitado tanto cuadernos impresos como digitales con Microsoft Word, el cual dispone de transcripción de voz en texto, de inclusión de voz, de texto, para que de forma guiada trabajen la metodología de indagación científica y de ingeniería con todas sus fases secuen-ciadas y explicadas, junto al uso de presentaciones interactivas y visuales con la plataforma online Genially, para vi-sualizar vídeos de animación sobre Arquímedes, dibujos sobre las fuerzas en la flotación (empuje y peso).

1.2. Ofrecer alternativas para la información auditiva y visual: los vídeos sobre contenidos de ciencias contienen subtítulos, se usan gráficas de barras para exponer la masa de diferentes objetos, la flotabilidad dependiendo del tipo de material, de su masa, de la densidad del agua (salada o pura), y el volumen de objetos que flotan y se hunden. Uso de esquemas con Genially para clarificar el método de indagación científica. Para abordar los contenidos científicos se ha experimentado con materiales manipulables (básculas para la masa, objetos flotantes y no flotantes, con distinta masa, volumen y forma, kit de robótica LEGO WeDo 2.0., etc.).

Pauta 2. Proporcionar múltiples opciones para el lenguaje, las expresiones matemáticas y los símbolos.

2.1. Clarificar el vocabulario y los símbolos: se implementan los contenidos científicos a través de conceptos clave, como: situación problemática, hipótesis, diseño experimental y conclusiones para la ECBI, así como de expresiones del PDI, como: lista de control, prototipo, boceto, y conclusiones; todos ellos se abordaron tanto en Genially con pre-sentaciones interactivas para ir trabajando paso a paso como con contenido físico y digital (cuadernos). Del mismo modo, en el caso de la catapulta se incluyeron conceptos como: brazo de tiro, alcance, proyectil, los cuales se presen-taron con un vídeo de Arquímedes, en el que luchaban los griegos contra los romanos, así como con imágenes de catapultas, además de una indagación científica anidada en la que tenían que trabajar los factores influyentes en que las catapultas lancen los proyectiles más o menos lejos, construyendo para ello dos prototipos.

2.2. Facilitar la decodificación de textos, notaciones matemáticas y símbolos: uso de aplicaciones ofimáticas como Word y PowerPoint las cuales tienen grabación y transcripción de voz, uso de símbolos matemáticos, etc., para realizar los cuadernos de campo científicos y el póster de indagación, enseñándoles a incorporar gráficas de barras y tablas con los programas Excel y Word, aunque también pueden hacerlo por escrito si lo desean.

Pauta 3. Proporcionar opciones para la comprensión

3.1. Activar o sustituir conocimientos previos: vídeos, lecturas de situaciones problema, para generar un conflicto cognitivo con el fin de extraer sus conocimientos previos e ir amplificándolos. En cuanto a las situaciones problema científicas, se exponen tres en el aula: una para trabajar la masa, otra para el volumen y la flotabilidad (relacionando la realidad: dos alumnos de vacaciones en la playa que observan otra vez dos barcos y se plantean por qué estos pueden flotar, con One Piece: ¿Por qué cuándo en la obra golpean a los barcos con balas de cañón, estos se hunden?) y, por último, otra para el diseño en ingeniería, en la que se expone una carta que ha mandado el autor de One Piece, con el fin de que los alumnos construyan una catapulta de juguete como las que aparecen en la obra usando la robótica y un programa de pensamiento computacional, además de materiales caseros, mediante una serie de requisitos y limitaciones (que lance un proyectil, uso de motor y sensor, así como de los materiales facilitados), además de restric-ciones de tiempo para realizar el prototipo.

3.2. Maximizar la transferencia y la generalización: se ha incorporado la experimentación, incorporando por ejem-plo en la metodología de indagación científica (ECBI), actividades de aplicación para transferir el conocimiento a otras situaciones (usar materiales como corchos y botellas de plástico que flotan, así como otros que se hunden: canicas, plastilina, para que indaguen y comprendan porque los objetos flotan y se hunden, en este caso planteándolos la pregunta: “con los materiales facilitados: ¿qué harías para que un objeto que se hunde pudiera flotar?”.

PRINCIPIO II: PROPORCIONAR MÚLTIPLES FORMAS DE ACCIÓN Y EXPRESIÓN.

Pauta 1. Proporcionar opciones para la interacción física.

1.1. Variar los métodos para la respuesta y la navegación: los contenidos de CN se abordaban de diversas maneras: a través de una plataforma de ludificación interactiva de One Piece con la que se trabajaban los estados de la materia seleccionando imágenes de diferentes materiales de la obra, operaciones con magnitudes de masa y volumen usando táctilmente a los personajes, por otro lado, se ha experimentado con diversidad de objetos para estudiar su volumen, masa, densidad y flotabilidad (madera, hierro, plástico, plastilina, espuma, corcho, etc.).

Pauta 2. Proporcionar opciones para la expresión y la comunicación.

2.1. Usar múltiples medios de comunicación: se realizan exposiciones orales para explicar la indagación científica, creando un póster de ello a través de PowerPoint y se graba un vídeo de la ingeniería (catapulta), explicando los fac-tores que influyen en la distancia alcanzada por el proyectil, además de las mejores de su prototipo.

Pauta 3. Proporcionar opciones para las funciones ejecutivas.

3.1. Facilitar la gestión de información y de recursos: se proporcionan como plantillas cuadernos de campo para la indagación científica e ingeniería, que contienen: tablas para la recogida de datos de la experimentación, explicación para la inclusión de gráficas, secuenciación de la información mediante diversas fases estructuradas (metodología de indagación científica paso a paso, etapas de ingeniería), con ayuda y guía tanto del docente como de sus iguales (tra-bajo colaborativo).

PRINCIPIO III: PROPORCIONAR MÚLTIPLES FORMAS DE IMPLICACIÓN.

Pauta 1. Proporcionar opciones para captar el interés.

1.1 Optimizar la elección individual y la autonomía: podían elegir el diseño en su póster indagatorio, usando Po-werPoint u otro programa. El nivel de dificultad se adaptaba a sus capacidades ya que se les permitió formular las preguntas de investigación de las indagaciones e ingeniería. El maestro los guiaba, pero se deben de tener en cuenta los intereses del alumnado como en este caso en la indagación del volumen y flotabilidad, en la cual se introdujeron preguntas de indagación del propio alumnado, como: “¿Por qué un barco flota y un coche no?, ¿por qué se hunde un barco cuándo le golpean con varios cañonazos?, ¿por qué la sal hace que los objetos floten más?”.

Pauta 2. Proporcionar opciones para mantener el esfuerzo y la persistencia.

2.1. Variar las exigencias y los recursos para optimizar los desafíos: las actividades de indagación permitían variar la elaboración de los estudios, ya que se les facilitaba una amalgama de recursos muy amplia como: canicas de hierro, madera, plastilina para hacer diversas formas y masas, etc. Por lo que, aquellos grupos que avanzaban más rápido podían abordar mayor estudio en cuanto al volumen y flotabilidad, variando diferentes variables independientes de estudio como: el tipo de material, la masa, la densidad del agua (salada o pura) y la forma.

2.2. Fomentar la colaboración y la comunidad: en las indagaciones e ingeniería se necesitaba la ayuda mutua para abordar los experimentos, usar los materiales y redactar unas conclusiones, finalizando con una exposición en la que participa todo el grupo.

Pauta 3. Proporcionar opciones para la autorregulación.

3.1. Desarrollar la autoevaluación y la reflexión: se lleva a cabo mediante una exposición grupal y una grabación de vídeo, que serán evaluadas mediante rúbricas, valorando su propio desempeño y el de sus compañeros tanto de su grupo como de otros grupos, con preguntas como: “¿cómo de correcta es la explicación científica que nos han dado sobre el volumen y la flotabilidad?, ¿han participado todos los integrantes en el poster científico?”, etc.