Development of STEM Instructional Resources for Teaching Optics to Teachers-in-Training: Influence on Learning and Teacher Self-Efficacy

Abstract

Estudios relacionados con la formación de profesores de educación primaria indican una falta de conocimientos, bajos niveles de autoeficacia docente y emociones negativas hacia la enseñanza de la física. El objetivo principal de esta investigación fue comparar la influencia de dos metodologías de enseñanza en el aprendizaje y la autoeficacia docente de profesores en formación sobre contenidos de óptica relacionados con la luz y el color. El diseño de la investigación fue cuasi-experimental con grupos control y experimental, un pre-test y dos post-tests. Se utilizó una muestra no probabilística de 173 profesores de educación primaria en formación. El grupo de control utilizó una metodología de enseñanza académico-expositiva y el grupo experimental una metodología práctica basada en el uso de herramientas de enseñanza STEM. Se diseñaron y aplicaron instrumentos de medida antes y después de las intervenciones para medir la evolución de las variables cognitivas y competenciales de la muestra participante, en función de la metodología aplicada, tanto a corto como a largo plazo. Los resultados revelan mejoras estadísticamente significativas entre el grupo de control y el grupo experimental en las variables nivel de conocimientos y autoeficacia docente.

Studies related to teacher training in primary education indicate a lack of knowledge, low levels of teaching self-efficacy, and negative emotions towards the teaching of physics. The main objective of this research was to compare the influence of two teaching methodologies on the learning and teaching self-efficacy of teachers-in-training on optics content related to light and color. The research design was quasi-experimental with control and experimental groups, a pre-test, and two post-tests. A non-probabilistic sample of 173 trainee primary school teachers was used. The control group used an academic–expositional teaching methodology, and the experimental group used a practical methodology based on the use of STEM teaching tools. Measuring instruments were designed and applied before and after the interventions to measure the evolution of cognitive and competence variables of the participating sample, depending on the methodology applied, both in the short and long term. The results reveal statistically significant improvements between the control group and the experimental group, both in the knowledge level variable and in the teaching self-efficacy variable.