1. Introducción

Con el transcurso de los años la integración de la tecnología en la educación se ha convertido en una prioridad debido al acelerado desarrollo de la Cuarta Revolución Industrial (IR 4.0) y el uso de la Internet de las Cosas (IoT). Es así que resulta fundamental que los docentes fortalezcan sus conocimientos y habilidades acordes con los nuevos desafíos, y que dispongan de herramientas, hardware, software, aplicaciones y espacios de reflexión, elementos que potenciarán los procesos de enseñanza y aprendizaje (Muhazir y Renawati, 2020; Paidicán, 2018; Van Leendert et al., 2021).

Han surgido algunos modelos que intentan dar respuesta a la situación actual, destacando el modelo del Conocimiento Tecnológico Pedagógico del Contenido (TPACK), obteniendo un gran desarrollo en el ámbito de las tecnologías digitales. Lo anterior es corroborado con más 18.000 citaciones del trabajo original de Mishra y Koehler (2006) denominado “Technological Pedagogical Content Knowledge: A Framework for Teacher Knowledge”, observadas en Google Scholar mediante el software Harzing's Publish and Perish.

Desde su génesis el TPACK está constituido de siete dimensiones, tres conocimientos centrales: pedagógicos, disciplinares y tecnológicos y cuatro secundarios, descritos a continuación:

1. 1. Conocimientos tecnológicos (TK): Compuestos por conocimientos y habilidades relacionados con el uso de recursos y herramientas tecnológicas (Angeli y Valanides, 2009; Koehler et al., 2014; Mishra y Koehler, 2006).
2. 2. Conocimiento del contenido (CK): Referidos con la comprensión de los conocimientos de una disciplina específica, incluyendo la gestión del aula, la planificación y la evaluación de los procesos de enseñanza y aprendizaje (Munyengabe et al., 2017; Schmidt et al., 2009).
3. 3. Conocimiento pedagógico (PK): Compuesto por los conocimientos y habilidades referidos con métodos, enfoques y procesos de enseñanza y aprendizaje (Mishra y Koehler, 2006).
4. 4. Conocimiento pedagógico del contenido (PCK): Compuesto por la interrelación entre CK y PK, referido a la enseñanza de un contenido centrado en el alumnado (Koehler et al., 2014; Mishra y Koehler, 2006; Shulman, 1986).
5. 5. Conocimiento del contenido tecnológico (TCK): Compuesto por la interrelación entre TK y CK, centrado en el aprendizaje de un contenido específico mediado con tecnología (Koehler et al., 2014; Mishra y Koehler, 2006; Schmidt et al., 2009).
6. 6. Conocimiento tecnológico pedagógico (TPK): Compuesto por la interrelación entre TK y PK, centrado en las potencialidades y limitación sobre el uso pedagógico de las tecnologías (Mishra y Koehler, 2006; Schmidt et al., 2009; Terpstra, 2015).
7. 7. Conocimiento tecnológico pedagógico del contenido (TPACK): Compuesto por la interrelación entre CK, PK y TK, referido a los conocimientos que poseen los docentes cuando integran las tecnologías, incluyendo los conocimientos previos y las dificultades de los estudiantes (Koehler et al., 2014; Mishra y Koehler, 2006; Schmidt et al., 2009).

Las sólidas orientaciones del TPACK han influido fuertemente las investigaciones de los últimos 18 años, en aspectos relacionados con la formación docente en el ámbito de la integración educativa, incluyendo el diseño experiencias de aprendizaje (Foulger et al., 2022; Redmond y Peled, 2019; Schmid et al., 2021; Ortiz et al., 2023). Cabe señalar que los estudios deben considerar las particularidades del entorno, incluyendo a los docentes, estudiantes, comunidades educativas, entre otros (Akyuz, 2023; Byrne-Cohen, 2020; Paidicán et al., 2024).

Durante los últimos años han surgido investigaciones del TPACK centradas en tecnologías emergentes, por ejemplo: inteligencia artificial (IA) generativa, IoT y realidad virtual, incluyendo evaluación de conocimientos, diseño de actividades didácticas y procesos de formación profesional (Cyril et al., 2023; Kim y Kwon, 2023; Saz-Pérez et al., 2024; Sun et al., 2023; Yue et al., 2024). Otras áreas de investigación TPACK menos desarrolladas se relacionan con los enfoques STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) y STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts and Mathematics), aunque estos últimos se presentan más acotado.

El enfoque educativo STEM tiene como objetivo desarrollar habilidades en los estudiantes por medio de la resolución de problemas. Su diseño pedagógico incluye actividades interdisciplinarias que favorecen el razonamiento casual y condicional, secuenciación y pensamiento sistémico (Kong, 2023; Sullivan y Heffernan, 2016; Van Vo y Csapó, 2023).

El STEM presenta una serie de atributos entre los que destacan la integración transdisciplinaria, contextos auténticos o del mundo real (English et al., 2017; Kelley y Knowles, 2016; Nadelson y Seifert, 2017; Vásquez, 2015). Cabe señalar que las prácticas STEM de alta calidad, requieren la inclusión adecuada de factores sociales, pedagógicos y ambientales, de tal forma de evitar una visión limitada sobre el uso de las tecnologías (Krasovskiy, 2020; Xu y Ouyang, 2022).

Cabe manifestar que surge el STEAM con el objetivo de unificar los pensamientos convergentes de las disciplinas STEM, incorporando los pensamientos divergentes relacionados con las artes y humanidades, creando espacios de desarrollo personal y automotivación (Land, 2013; Aguilera y Ortiz, 2021). Los resultados de las investigaciones centradas en STEM y STEAM, dejan en evidencia de sus efectos positivos en la creatividad de docentes reflejado en el diseño, implementación y evaluación de intervenciones didácticas, mientras que el desarrollo de la creatividad de los estudiantes se ve reflejado en sus habilidades para la resolución de problemas (Aguilera y Ortiz, 2021; Bang y Kim, 2016; Conradty y Bogner, 2020).

El desarrollo de una búsqueda preliminar sobre la existencia de revisiones sistemáticas (RS), cienciometrías y/o bibliometrías, mediante el programa Harzing’s Publish and Perish para Google Scholar, nos permite observar la existencia de siete estudios. Aunque éstos no incluyen el enfoque STEAM, priorizando estudios centrados en formación docente y explorando solo algunas bases de datos y/o repositorios, careciendo de análisis de estudios centrados en los estudiantes.

Los antecedentes previos confirman que la presente RS es un complemento para el desarrollo del TPACK, abordando STEM y STEAM con una visión más amplia. Para Schmid et al. (2024) el TPACK representa un campo de investigación grande y en constante desarrollo, requiriendo de revisiones de literatura y meta análisis que faciliten la descripción, resumen y análisis sistemáticos de las investigaciones.

Es así como la presente investigación tiene como objetivo examinar la producción científica del modelo TPACK en contextos STEM y STEAM, para ello se determinan las siguientes interrogantes:

Pregunta 1: ¿Qué tipo de estudios se obtienen de la literatura científica del modelo TPACK en contextos STEM o STEAM?

Pregunta 2: ¿Cuáles son las orientaciones metodológicas de las investigaciones del modelo TPACK en contextos STEM o STEAM?

Pregunta 3: ¿Qué resultados se obtienen de las investigaciones del modelo TPACK en contextos STEM o STEAM?

Pregunta 4: ¿Qué recomendaciones se sugieren de las investigaciones del modelo TPACK en contextos STEM o STEAM?

2. Métodos y materiales

La presente RS incluyó para su desarrollo las orientaciones establecidas por Kitchenham (2004), ampliamente utilizada en las ciencias sociales, véase Tabla 1.

Planificación y realización del RS

En la fase preliminar se realizó un Scoping search, conforme a lo planteado por Robinson et al. (2014). El objetivo fue establecer la existencia de revisiones de literatura, bibliometrías y/o cienciometrías referidas al modelo TPACK y los enfoques STEM y STEAM, se incluyó la producción científica desde el año 2019 a 2024. Para la revisión se consideraron los primeros 400 registros de Google Scholar obtenidos mediante programa Harzing’s Publish and Perish, versión 8.12.4612. Las ecuaciones de búsqueda incluyeron los términos generales “technological AND pedagogical AND content AND knowledge OR TPACK AND STEM education AND STEAM education”.

En la Tabla 2, se observa que las RS y bibliometrías centradas en TPACK y el enfoque STEM incluyen preferentemente elementos de la formación profesional docente. Las RS se desarrollan desde el año 2020, incluyendo artículos desde el inicio del TPACK. Se abordaron entre ocho y 2.680 artículos, siendo Google Scholar, SCOPUS y WoS, las bases de datos predilectas.

Los antecedentes previos dejan de manifiesto que la presente RS aborda elementos desconocidos, como, por ejemplo: análisis de los estudios conforme al tipo de destinatario, incluyendo los principales hallazgos y recomendaciones, entre otros elementos que inciden en el desarrollo del modelo TPACK.

Seguidamente se realizó una RS analizando documentos del TPACK y los enfoques STEM y STEAM, desde el inicio del modelo TPACK hasta marzo 2024. Las ecuaciones de búsqueda se construyeron considerando el término TPACK para evitar enfocar solo en uno o dos conocimientos (Mishra y Koehler, 2006; De Rossi y Trevisan, 2018).

Cabe manifestar que los términos utilizados fueron verificados en los tesauros ERIC y UNESCO, véase en la Tabla 3. Las bases de datos y/o repositorios incluidos se seleccionaron priorizando el acceso de los investigadores y el uso de Open Access.

Con respecto a los criterios de inclusión fueron: acceso abierto, texto completo, ciencias sociales, nivel educativo infantil, primario y secundario e investigaciones desarrolladas en contextos STEM y STEAM educación. Además, fueron excluidos: resúmenes, editoriales, notas de prensa, documentos de conferencias, disertaciones y tesis de maestría y doctorado, otras áreas distintas a las ciencias sociales, nivel universitario e investigaciones que no consideren STEM y STEAM educación.

Se obtuvieron 1.766 registros en la etapa de identificación, la mayor cantidad la proporciona Dimensions, seguido por WoS y Google Scholar, 56,11%, 12,28% y 11,32% respectivamente. Se han revisado los artículos según: títulos, palabras clave y resúmenes, en concordancia con los criterios de inclusión; en algunos casos se debió acceder al texto completo. Se incluyeron 15 artículos, 11 en SCOPUS 73,33% y 4 entre Dimensions, ERIC, Google Scholar y WoS, representando 6,66% cada uno. Por último, se realizó una lectura sistemática de los artículos seleccionados, dando respuesta a las preguntas de investigación, véase Tabla 4.

3. Resultados

En primer lugar, se desarrollan análisis de carácter cuantitativo considerando: años de publicación, distribución geográfica, tipo de investigación, nivel educativo, ubicación geográfica y muestras. En segundo lugar, se analizan los estudios conforme al tipo de destinatario.

Índices de datos cuantitativos del modelo TPACK en contextos STEM y STEAM

En relación con el primer interrogante, ¿Qué tipo de estudios se obtienen de la literatura científica del modelo TPACK en contextos STEM o STEAM?, se observa que la producción científica se dispone entre los años 2014 y 2024, siendo los años 2020, 2021 y 2022 los que representan una mayor cantidad de artículos con 60% del total de documentos, representando una evolución anual irregular, véase Figura 3.

Con respecto a la distribución geográfica, se han desarrollado investigaciones en 19 países distintos. Australia y Estados Unidos representan el 40% de la producción científica. En relación a la distribución por continente, América obtiene el 40% de la producción, seguido por Asia y Europa con 26,66% respectivamente.

Al referirnos al tipo de investigación, el 80% de los estudios establecen metodologías cualitativas, mixtas y basadas en diseño con 26,66% de casos respectivamente, véase Figura 4. En cuanto a las muestras presentan un promedio de 117,23 casos, siendo la muestra más significativa 669 docentes de Grecia y Turquía (Gözüm et al., 2022), por su parte, la más acotada corresponde a Martins y Baptista (2024) con solo 5 docentes. Cabe señalar que el estudio de Atmojo et al. (2022) incluye en su muestra actividades didácticas.

En relación con los niveles educativos, el 80% de estudios se concentra en los niveles primarios y secundarios, siendo secundaria la que presenta un mayor desarrollo con 46,66%, véase Figura 5.

En relación con los instrumentos, se emplearon 13 distintos en un total de 34 aplicaciones donde las entrevistas y los cuestionarios son mayoritarios con 46,66% del total de los estudios. En la Figura 6, se observa que el 40% de las investigaciones están centradas en STEM focalizados incluyendo entre una y tres asignaturas, seguido por STEM con cinco áreas en su mayoría (ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas). Cabe señalar que se incluyen otras áreas distintas a las habituales como, por ejemplo: negocios, ciencias forenses, salud y educación física, entre otras.

El modelo TPACK en contextos STEM y STEAM según destinatarios

El segundo apartado estructura su análisis conforme a los destinarios, docentes y estudiantes. Para ello, se establecieron con referentes los lineamientos de Paidicán y Arredondo (2022). En relación con el profesorado los estudios se clasifican en autoinforme de conocimiento, formación y experiencias docentes. Cabe señalar que se abordaron las interrogantes: Pregunta 2: ¿Cuáles son las orientaciones metodológicas de las investigaciones del modelo TPACK en contextos STEM o STEAM?, Pregunta 3: ¿Qué resultados se obtienen de las investigaciones del modelo TPACK en contextos STEM o STEAM? Y Pregunta 4: ¿Qué recomendaciones se sugieren de las investigaciones del modelo TPACK en contextos STEM o STEAM?

En la Tabla 5se observa que un tercio de los estudios se relaciona con el autoinforme de conocimientos. Las investigaciones se desarrollan en América, Asia y Europa, la mitad son estudios mixtos, seguidos por cuantitativo y basado en diseño. La muestra más significativa corresponde a Gözüm et al. (2022) con 669 docentes de infantil, por su parte, la muestra más acotada es Jocius et al. (2021) con 24 docentes de secundaria y bachillerato. En relación con los instrumentos, se utiliza con mayor frecuencia el cuestionario entre ellos, entornos en línea adaptado (Barberà et al., 2016), STEMPCK (Yıldırım y Türk 2018) y el Modelo TAM3 (Venkatesh y Bala, 2008). Las investigaciones se realizan entre los niveles infantil y bachillerato, siendo secundaria el nivel más demandado. Con respecto al enfoque, la mitad de los estudios incluyeron todas las signaturas STEM, mientras que los otros estudios se centraron solo en dos asignaturas, entre ciencias, física y matemática.

Los estudios concluyen que existe una falta de formación en conocimientos relacionados con el uso de la tecnología (TK) y temáticas STEM, afectando la autoeficacia del profesorado y sus prácticas profesionales cotidianas, como: planificación, implementación y evaluación de proceso de enseñanza y aprendizaje (DeCoito y Estaiteyeh, 2022; Gözüm et al., 2022). A lo anterior se suma la falta de recursos digitales, tiempo y apoyo para la formación continua, agudizado por la pandemia COVID-19 (DeCoito y Estaiteyeh, 2022; Kajonmanee et al., 2020).

El trabajo docente en contextos STEM favorece el compromiso y autonomía de los estudiantes (DeCoito y Estaiteyeh, 2022). Es fundamental contar con un sólido apoyo pedagógico en contenidos integrados, como los de STEM, mediante la articulación coherente del propósito, el desarrollo, la colaboración y el conocimiento tanto del contexto como de los estudiantes, teniendo como referencia Infusing Computing Connect, en el desarrollo de pensamiento computacional TPACK-CT (Jocius et al., 2021).

Se recomienda el diseño, ejecución y evaluación de procesos de formación profesional docentes en temáticas TPACK y STEM, como el pensamiento computacional (DeCoito y Estaiteyeh, 2022; Jocius et al., 2021). Además, se deben revisar las políticas educativas relacionadas con STEMPCK (Escala de Conocimientos Pedagógicos del Contenido STEM) y el apoyo tecnológico entregado (Gözüm et al., 2022). Por último, se requiere de estudios experimentales que incluyan variables como: dispositivos digitales utilizados, cantidad de datos obtenidos, entre otras (Kajonmanee et al., 2020).

En la presente RS se obtienen dos investigaciones relacionadas con la formación del profesorado representando el 15,38%. Los estudios se desarrollaron en Brasil y Portugal, utilizando metodologías cualitativas y plan de trabajo compuesto por un paquete de cinco elementos. Las muestras son de cinco y 367 docentes, siendo esta última la que incluye docentes de contextos rurales e indígenas (Silva et al., 2020). Se utilizaron distintos instrumentos, entre ellos: entrevistas, observaciones, reflexiones, pre y post test y los cuestionarios Technological Profile & Remote Laboratory y TPACK (Schmidt et al., 2009). Con respecto a los niveles educativos, las investigaciones incluyeron primaria y secundaria, con enfoques STEM centralizados en Física y STEM amplio sin especificar.

Las investigaciones concluyen que la utilización de STEMPCK resulta crucial para los procesos de reflexión de prácticas de enseñanza y aprendizaje, incluyendo las características y particularidades de los docentes. Además, permite un adecuado desarrollo conceptual, acorde al curriculum vigente (Martins y Baptista, 2024). El uso de modelo como Culture Maker favorece que los docentes desempeñen un papel clave al momento de la integración tecnológica, incluyendo aspectos relacionados con: planes de estudios, construcción de contenidos y recursos digitales en contextos STEM (Silva et al., 2020).

Se recomienda realizar estudios longitudinales que favorezcan el desarrollo de procesos de formación continua de los docentes (Martins y Baptista, 2024). Además, se requiere mejorar los procesos de divulgación de resultados y metodologías implementadas, priorizando el acceso abierto (Silva et al., 2020).

Por otro lado, más de la mitad de los estudios se relacionan con experiencias docentes desarrollados principalmente en Australia y Estados Unidos. Las investigaciones prefieren estudios mixtos y basados en diseño, 42,85% y 28,57% respectivamente. Las muestras presentan un promedio de 20,8 docentes, siendo la más representativa Wan y Fergusson (2017) con 49 docentes. Cabe señalar que el estudio de Atmojo et al. (2022) presenta una muestra compuesta por 26 actividades didácticas. Con respecto a los instrumentos, existe una preferencia por las entrevistas representando el 57,14%. El estudio de Wan y Fergusson (2017) utiliza seis instrumentos distintos entre ellos: cuestionario online, entrevistas, grupo focal, notas de campo, observaciones de clases y talleres conversacionales. Las investigaciones se desarrollan con mayor frecuencia en secundaria, en su mayoría abordan todas las asignaturas que componen el STEM, con la excepción de las investigaciones de Wan y Fergusson (2017) y Ware y Stein (2014) que se focalizan en ciencias y matemática respectivamente.

Los estudios concluyen que la escasa disponibilidad de recursos tecnológicos y conexión a internet limita su utilización, incluyendo zonas geográficas alejadas y el propio hogar de los estudiantes y la realización de los quehaceres escolares asignados por los docentes (Dos Santos, 2021; Ware y Stein, 2014). Los docentes presentan creatividad, voluntad y urgencia para el diseño de unidades de aprendizaje donde el STEM representa el impulso para que se desarrolle de la mejor forma posible, incluyendo armónicamente TK, PK y CK (Dos Santos, 2021; Fuentes y Martínez, 2019). Además, las prácticas docentes requieren conocimientos en TPACK y STEM, tales como CK-STEM (conocimientos), PK-STEM (metodologías) y TK-STEM (herramientas). Sin embargo, el éxito de estas prácticas depende del nivel de conocimiento TK, la adecuada ponderación de los factores contextuales y la constante reflexión del docente durante la planificación e implementación (Fuentes y Martínez, 2019; Kang et al., 2021; Wan y Fergusson, 2017; Ware y Stein, 2014). Por otro lado, la enseñanza remota de emergencia afectó el desarrollo de los estándares STEM, especialmente en áreas relacionadas con el aprendizaje cooperativo y enseñanza entre pares por parte de los estudiantes (Kang et al., 2021). En la actualidad existen diversas iniciativas que buscan ampliar las investigaciones relacionadas entre STEM y TPACK, entre ellas: el análisis de textos escolares STEAM (Atmojo et al., 2022), el uso de gamificación a través de TPACK-G, incluyendo planes de estudios, herramientas STEM y formación profesional docente (Muro et al., 2023) y modelos como SMART SCIENCE (Wan y Fergusson, 2017).

Se recomienda el desarrollo de estudios longitudinales incluyendo zonas alejadas (rurales), distintas asignaturas STEM y factores contextuales (Dos Santos, 2021; Kang et al., 2021). Además, se necesita mejorar las actividades propuestas en el contexto STEAM, de tal forma que sean acordes al siglo XXI, la gamificación puede desempeñar un papel clave por medio de la formación del profesorado (Atmojo et al., 2022; Muro et al., 2023).

Los estudios centrados en los estudiantes representan el 13,33% del total, desarrollados en Australia y Corea del Sur, utilizando metodologías cualitativas y basadas en diseño. En relación con las muestras, han participado 58 y 143 estudiantes, siendo la muestra más representativa el estudio de Hunter (2017). Además, este estudio presenta la mayor variedad de instrumentos utilizados, entre ellos: observaciones de aula, entrevistas docentes, grupo focal estudiantes y análisis de documentos. En relación al nivel educativo, se concentra en primaria y secundaria, abordando el STEM con todas las asignaturas y otras áreas como salud.

Los estudios concluyen que los docentes integran las tecnologías situando a los estudiantes en el centro del proceso de enseñanza y aprendizaje, requiriendo para su éxito el desarrollo de actividades (experimentos) en contextos planificados y con la colaboración entre el alumnado (Hunter, 2017). Por otro lado, la complementación del STEM y TPACK requiere de la creatividad de los docentes favoreciendo el aprendizaje de los estudiantes y el incentivo por temáticas científicas, por medio de la resolución de problemas (Hunter, 2017; Ko y Hong, 2020).

Se recomienda el desarrollo de estudios con muestras representativas ampliando los contextos y la duración de las investigaciones. Por último, es imperioso ampliar la implementación de aulas de tecnología de altas posibilidades High Possibility Classrooms (HPC), de tal forma de alinear los intereses de los estudiantes con el currículo escolar.

4. Discusiones

Los estudios TPACK desarrollados en contextos STEM y STEAM logran una mayor notoriedad en los países de Australia y Estados Unidos, indistintamente de su contexto: urbano, semi rural, rural y mixto, resultado similar al obtenido por Lee et al. (2022), Mahtari et al. (2024), Paidicán y Arredondo (2023a) y Sakaria et al. (2023).

Se observa aumento significativo de los estudios entre los años 2020 y 2022, coincidiendo con el desarrollo de la emergencia sanitaria COVID-19. Cabe señalar que más de la mitad de los estudios se relacionan con experiencias docentes, coincidiendo con Paidicán y Arredondo (2024) cuyos hallazgos indican que el profesorado requería de conocimientos, habilidades y destrezas para la utilización de las nuevas tecnologías.

Además, existe concordancia en las investigaciones de la importancia de los factores contextuales al momento de utilizar los modelos TPACK y STEM y STEAM, no solo en aspectos formativos, sino también en el desarrollo de actividades de aprendizaje.

Es así como los investigadores señalan que el éxito de los estudios requiere la inclusión adecuada de los diversos factores contextuales (Li et al., 2024; Paidicán y Arredondo, 2022; Paidicán et al., 2024; Setiawan et al., 2019; Voogt et al., 2013).

Existe un desarrollo más consolidado de STEM por sobre STEAM, reflejado directamente en la cantidad de investigaciones analizadas en la presente RS. Es importante destacar que el enfoque STEM se centra en potenciar las habilidades técnicas, mientras que STEAM busca equilibrar los fundamentos teóricos con el desarrollo creativo, según Luengo (2021), Olabe et al. (2021) y Queiruga-Dios (2021) el enfoque STEAM abarca un espectro más amplio de temáticas disciplinares, facilitando la conexión con el contexto y la integración del currículo escolar, al mismo tiempo que promueve la participación activa de los estudiantes para abordar los desafíos cotidianos. Para Bybee (2010) se recomienda evitar el uso de etiquetas genéricas al clasificar prácticas pedagógicas que integran una o varias disciplinas, como ocurre en el caso del enfoque STEM.

Se observa una diversificación de instrumentos, obteniendo un panorama más objetivo en las investigaciones del TPACK, destacando los espacios de reflexión por medio de talleres. Según Ballesta et al. (2017), Maboe et al. (2018) y Schmid et al. (2024) el desarrollo de investigación TPACK requiere de contextos amplios con muestras heterogéneas, incluyendo los diversos integrantes de la comunidad educativa e instrumentos de investigación de diferentes índoles.

Por último, existe una opinión similar entre los investigadores sobre la necesidad de recursos humanos y materiales que afectan los procesos formativos y el desarrollo de prácticas pedagógicas, limitando su organización, ejecución y el éxito de éstas (Paidicán y Arredondo, 2023b; Sampaio, 2016; Da Silva et al., 2021).

5. Conclusiones

A continuación se presentan las conclusiones derivadas del análisis realizado, que sintetizan los hallazgos y aportan nuevas perspectivas sobre el tema tratado.

Existe un exiguo desarrollo de la producción científica del modelo TPACK en contextos STEM y STEAM, obteniendo solo 15 artículos representando el 0,84% de los registros identificados, entre los años 2014 y 2024, concentrando el 60% de los artículos entre los años 2020 y 2022, pese que el modelo TPACK surge el 2006. Además, se observa solo un estudio enfocado en STEAM, representando el 6,66%, lo que indica que aspectos relacionados con las artes y humanidades presentan un desarrollo extremadamente acotado.

Aun cuando existen siete RS relacionadas con TPACK y los enfoques STEM y STEAM, sus análisis se limitan exclusivamente al profesorado, sin incluir a los otros integrantes de las comunidades educativas, siendo este un indicador clave para determinar la importancia de la presente RS y su aporte para el desarrollo del TPACK.

Los estudios preferentemente se desarrollan en secundaria, donde Estados Unidos y Australia presentan un mayor desarrollo. En relación con las muestras más del 80% se focaliza exclusiva a los docentes, destacando la inclusión de contextos rurales e indígenas.

Con respecto a los instrumentos de investigación, existe una disminución del uso del cuestionario, aunque se incluyen nuevos cuestionarios como STEMPCK y TPACK-G. Además, las investigaciones incorporan otros instrumentos menos habituales como: pruebas de desempeño, pre y post test, reflexiones y talleres conversacionales.

Los estudios en su mayoría abordan el TPACK y STEM, incluyendo las asignaturas tradicionales ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas. Por un lado, existen estudios focalizados en una asignatura, como: matemáticas y ciencias, mientras que otras investigaciones incluyen otras áreas como: ciencias ambientales, ciencias de la tierra, salud, negocios, ciencias forenses y entrenador e instructor de tecnología.

Las investigaciones concluyen que la armónica complementación de TPACK y STEM y STEAM requiere del desarrollo de procesos formativos que incluyan CK (áreas específicas), PK (metodologías) y TK (herramientas TIC). Además, contar con los recursos necesarios para el desarrollo de las practicas pedagógicas. Los estudios recomiendan el desarrollo de investigaciones longitudinales que incluyan: ruralidad, distintas asignaturas STEM y STEAM y los factores contextuales.

Para finalizar, la presente RS representa un complemento para el desarrollo del modelo TPACK. No obstante, se deben profundizar en análisis metodológicos que resulten apropiados para próximas investigaciones. También, sería oportuno el desarrollo meta análisis, que incluyen RS en contextos: rurales, educación especial, STEM entre otras. También abordar en futuras RS, temáticas con las tecnologías emergentes como la inteligencia artificial.

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