Cognitive and Emotional Development of STEM Skills in Primary School Teacher Training through Practical Work

Abstract

Diversos estudios ponen de manifiesto que los maestros de primaria en formación muestran emociones negativas hacia el aprendizaje y la enseñanza de las materias STEM, y tienen bajos niveles de autoeficacia docente en estas áreas. El objetivo general de esta investigación fue analizar el desarrollo cognitivo, emocional y didáctico de las competencias STEM en maestros de primaria en formación. Se diseñaron e implementaron experiencias prácticas de STEM para promover una evolución positiva en los dominios cognitivo, afectivo y de autoeficacia de los futuros maestros de primaria. Se siguió un diseño de investigación cuasi-experimental con grupo de control, grupo experimental, pre-test y post-test. Se consideró como variable independiente la metodología docente utilizada y como variables dependientes el nivel de conocimientos, el nivel de autoeficacia docente y las emociones experimentadas al aprender y enseñar contenidos STEM. En el estudio participó una muestra no probabilística de 345 profesores de primaria en formación. Los resultados condujeron al desarrollo de más de 70 talleres STEM. El análisis estadístico inferencial reveló la existencia de diferencias estadísticamente significativas en todas las variables del estudio, detectándose una evolución positiva de los profesores en formación a nivel didáctico, competencial y emocional. Se concluye que el uso de actividades prácticas STEM puede suponer una mejora en el desarrollo profesional de los docentes y en la calidad de la enseñanza de la ciencia y la tecnología.

Several studies highlight that trainee primary school teachers show negative emotions towards learning and teaching STEM subjects with low levels of teacher self-efficacy in these areas. The general objective of this research was to analyse the cognitive, emotional and didactic development of STEM competences in trainee primary school teachers. Practical STEM experiences were designed and implemented to promote a positive evolution in the cognitive, affective and self-efficacy domains of future primary school teachers. A quasi-experimental research design was followed with a control group, experimental group, pre-test and post-test. The teaching methodology used was considered as the independent variable and the level of knowledge, the level of teaching self-efficacy and the emotions experienced when learning and teaching STEM content were considered as dependent variables. A non-probabilistic sample of 345 trainee primary school teachers took part in the study. The results led to the development of more than 70 STEM workshops. The inferential statistical analysis revealed the existence of statistically significant differences in all the variables of the study, detecting a positive evolution of the trainee teachers at a didactic, competence and emotional level. It is concluded that the use of practical STEM activities may lead to an improvement in the professional development of teachers and in the quality of science and technology teaching.