Introducción − Este trabajo presenta un modelo teórico instrumental para uso de profesores en escuelas, que tiene como propósito el desarrollo del aprendizaje a través de la integración del arte, la ciencia, la tecnología y la innovación, que recoge las experiencias y saberes epistemológicos en los que se articula la ingeniería con la psicología y las artes de manera interdisciplinar. Objetivo− El interés de este artículo se concentró en diseñar un modelo de aprendizaje que integra las etapas de desarrollo cognitivo para la apropiación del saber con la capacidad de aplicar el conocimiento y transformar el entorno. Metodología− Para el desarrollo del artículo se utilizó la meta-síntesis cualitativa, cuyos resultados permitieron la construcción del modelo teórico, a partir de la interpretación de nuevos contenidos conceptuales, los cuales, giraron en torno a las etapas de ideación, planificación, creación y evaluación. Resultados− El modelo propuesto intenta explicar instrumentalmente, la forma cómo los estudiantes apropian, aplican y transforman el entorno desde la ciencia, la tecnología y la innovación en las diferentes etapas de desarrollo cognitivo. Conclusiones− La propuesta representada en el modelo sugiere, cómo la apropiación y aplicación del conocimiento se da en una mayor escala, cuando se insertan desde la escuela, metodologías de aprendizaje disruptivas e interdisciplinares, capaces de derribar las indefensiones aprendidas de los estudiantes en estas áreas. Lo anterior, posibilitaría un mayor vínculo con el aprendizaje, más motivación, aumento en los niveles de desarrollo cognitivo y menores niveles deserción escolar.