Innovar para Incluir: Kit STEAM Inteligente como Motor del Desarrollo Aritmético y Neurocognitivo en Contextos Urbanos y Rurales

Autores/as

Daniel David Sono Toledo
Universidad Técnica del Norte
https://orcid.org/0000-0001-9492-3129
Adriana Elizabeth Aroca Fárez
Universidad Técnica del Norte
https://orcid.org/0000-0001-6361-3996
Carla Alexandra Yandún Cartagena
Universidad Técnica del Norte
https://orcid.org/0000-0002-2264-4072
Vanessa Catherine Guaman Cuzco
Universidad Católica de Santa Fe
https://orcid.org/0009-0000-2825-3518
DOI: https://doi.org/10.63415/saga.2026.119

Palabras clave:

educación científica, tecnología educacional, enseñanza de las matemáticas, desarrollo cognitivo, zona rural

Sinopsis

Esta obra presenta una investigación interdisciplinaria orientada al diseño, implementación y evaluación de un Kit STEAM inteligente y sustentable, concebido para fortalecer el aprendizaje aritmético y las capacidades neurocognitivas de niños de ocho a nueve años en instituciones educativas urbanas y rurales del Ecuador. Desde una perspectiva que articula educación STEAM, neurociencia cognitiva, constructivismo e innovación tecnológica, el libro examina las desigualdades de acceso a recursos digitales y plantea una alternativa educativa accesible, de bajo costo y alimentada mediante energías renovables. El prototipo integra Arduino Mega, interfaz LCD, matriz de LED, recursos auditivos y programación adaptativa para desarrollar actividades aritméticas interactivas con niveles progresivos de dificultad. La investigación adopta un enfoque cuantitativo aplicado y un diseño cuasiexperimental con grupos experimental y control, evaluados mediante pruebas aritméticas, instrumentos neuropsicológicos y análisis estadísticos. Los capítulos presentan resultados relativos al rendimiento matemático, memoria de trabajo, atención, razonamiento lógico y resolución de problemas, junto con comparaciones entre escuelas urbanas y rurales de Imbabura. La obra aporta evidencia para orientar prácticas docentes, decisiones institucionales y políticas de equidad educativa, vinculando accesibilidad tecnológica, sostenibilidad, aprendizaje activo y desarrollo infantil mediante una propuesta transferible a diversos entornos escolares, con potencial de adaptación, escalabilidad y aplicación pedagógica responsable.

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Biografía del autor/a

Daniel David Sono Toledo, Universidad Técnica del Norte

Daniel David Sono Toledo es docente investigador de la Facultad de Ciencias Agropecuarias y Ambientales de la Universidad Técnica del Norte, en Ibarra, Ecuador. Su trayectoria académica articula educación, matemática, informática y ciencias agropecuarias, campos que han orientado una producción científica de carácter interdisciplinario. Es Doctor en Educación por la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Magíster en Docencia Matemática por la Universidad Técnica de Ambato y Licenciado en Ciencias de la Educación, mención Informática, por la Universidad Central del Ecuador. Esta formación le ha permitido vincular los procesos educativos con el razonamiento matemático, los recursos tecnológicos y la investigación aplicada. Entre sus trabajos científicos se encuentran estudios relacionados con tratamientos pregerminativos químicos en semillas de Juglans neotropica Diels, la caracterización de las propiedades organolépticas y anatómicas de esta especie y la evaluación de su factor de forma en el predio de Yuyucocha, cantón Ibarra. Su producción también aborda la educación matemática mediante el estudio del Nepohualtzintzin, instrumento ancestral de cálculo aplicado a la enseñanza de operaciones aritméticas básicas. Su perfil evidencia una orientación investigativa que integra saberes educativos, matemáticos, tecnológicos, ambientales y forestales, con particular atención a problemáticas vinculadas con la realidad ecuatoriana y con la recuperación pedagógica de conocimientos ancestrales.

Adriana Elizabeth Aroca Fárez, Universidad Técnica del Norte

Adriana Elizabeth Aroca Fárez es docente investigadora de la Facultad de Educación, Ciencia y Tecnología de la Universidad Técnica del Norte, en Ibarra, Ecuador. Es Doctora en Educación por la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, Magíster en Gerencia de Proyectos Educativos y Sociales por la Universidad Central del Ecuador y Licenciada en Ciencias de la Educación, mención Profesora Parvularia, por la misma institución. Su formación académica refleja una trayectoria vinculada con la educación, el desarrollo infantil, la gestión de proyectos y el análisis de procesos pedagógicos desde perspectivas interdisciplinarias. Su actividad investigativa reciente presta especial atención a la corporeidad, el movimiento, la neuroeducación y la integración de enfoques STEAM en los procesos de enseñanza y aprendizaje. Entre sus publicaciones se encuentra la revisión sistemática sobre corpobiografía, corporeidad, enseñanza y aprendizaje en educación básica, publicada en Retos en 2026. En la misma revista participó en un estudio acerca de motricidad, movimiento corporal y STEAM en la enseñanza de la aritmética desde una perspectiva neuroeducativa. Su producción científica también aborda problemáticas sociales y educativas relacionadas con la violencia de género, particularmente las expresiones verbales presentes en la familia y las instituciones educativas. Su trayectoria reúne investigación educativa, formación docente, desarrollo humano y análisis de las interacciones que intervienen en los procesos formativos.

Carla Alexandra Yandún Cartagena, Universidad Técnica del Norte

Carla Alexandra Yandún Cartagena es docente de la Universidad Técnica del Norte y posee una formación académica multidisciplinaria orientada hacia la educación, el desarrollo infantil, las ciencias naturales y la gestión sustentable de los recursos. Es Doctora en Educación por la Universidad Católica Andrés Bello, Magíster en Educación Inicial con mención en Innovación en el Desarrollo Infantil por la Universidad Estatal de Milagro y Magíster en Gestión Sustentable de Recursos Naturales por la Universidad Técnica del Norte. Cuenta, además, con un Máster Universitario en Formación y Perfeccionamiento del Profesorado, especialidad Biología, por la Universidad de Salamanca. Su preparación profesional comprende una Licenciatura en Ciencias de la Educación por la Universidad Bolivariana del Ecuador y el título de Ingeniera en Recursos Naturales Renovables por la Universidad Técnica del Norte. Esta diversidad formativa favorece una aproximación interdisciplinaria a la investigación educativa. Entre sus publicaciones recientes destacan estudios sobre estrategias gamificadas para favorecer el desarrollo cognitivo en educación infantil, el impacto del juego libre en el desarrollo socioemocional de niños de tres a cinco años y la relación entre corporeidad, enseñanza y aprendizaje en educación básica. Su producción académica vincula innovación pedagógica, infancia, juego, desarrollo cognitivo, formación docente y educación, mediante trabajos sustentados principalmente en revisiones sistemáticas y análisis de literatura científica especializada.

Vanessa Catherine Guaman Cuzco, Universidad Católica de Santa Fe

Vanessa Catherine Guamán Cuzco es docente e investigadora ecuatoriana con formación académica en las áreas de educación, matemáticas, física y ciencias naturales. Es Licenciada en Ciencias de la Educación, con especialización en Matemáticas y Física, por la Universidad de Cuenca. Además, posee una Maestría en Educación de Bachillerato con mención en Pedagogía de las Ciencias Naturales por la Universidad Estatal de Milagro y un Máster Universitario en Ingeniería Matemática y Computación por la Universidad Internacional de La Rioja.

Su trayectoria investigativa se orienta al análisis y fortalecimiento de los procesos educativos mediante metodologías innovadoras, estrategias activas y enfoques aplicados a la enseñanza de las ciencias y las matemáticas. Entre sus publicaciones se encuentran estudios relacionados con el Método Singapur para la enseñanza de matemática a jóvenes y adultos con escolaridad inconclusa, la gamificación como estrategia activa y colaborativa para el aprendizaje de Química y el análisis de la gestión, los docentes y los estudiantes en escuelas públicas y privadas del Ecuador.

Su perfil académico integra pedagogía, ciencias naturales, matemáticas y tecnología, evidenciando un interés permanente por contribuir a la innovación educativa y al mejoramiento de los procesos de enseñanza y aprendizaje.

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Publicado

agosto 18, 2026

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Derechos de autor 2026 Editorial SAGA

Detalles sobre esta monografía

ISBN-13 (15)

978-9907-803-65-5

Cómo citar

Sono Toledo, D. D., Aroca Fárez, A. E., Yandún Cartagena, C. A., & Guaman Cuzco, V. C. (2026). Innovar para Incluir: Kit STEAM Inteligente como Motor del Desarrollo Aritmético y Neurocognitivo en Contextos Urbanos y Rurales. Editorial SAGA. https://doi.org/10.63415/saga.2026.119