Enseñanza de STEM en Educación Primaria con metodologías activas y tecnologías

Abstract

Esta tesis doctoral tiene como objetivos conocer la perspectiva de la comunidad educativa con respecto a la enseñanza de las áreas STEM (acrónimo formado por las siglas en inglés de Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas), así como evaluar el empleo de metodologías activas y tecnologías en la enseñanza de estas disciplinas en Educación Primaria. Esta investigación se enmarca en el proyecto europeo CREATE-Skills, en el que participó el Grupo de Investigación en Tecnología Educativa de la Universidad de Murcia junto con otras instituciones de Portugal, Grecia y Lituania. El proyecto se ha desarrollado en varias fases: análisis documental y detección de necesidades, diseño de una plataforma web de acceso abierto con diversas funcionalidades y la implementación y evaluación de una experiencia de innovación educativa. Para el análisis de necesidades en la fase inicial se llevó a cabo una investigación exploratoria no experimental mediante una metodología mixta con la aplicación de cuestionarios y entrevistas. Los participantes en esta fase fueron 67 docentes, 141 estudiantes, 40 familias y 7 directores de centros públicos de Educación Primaria de la Región de Murcia (España). De este estudio descriptivo se concluye que la enseñanza de STEM se lleva a cabo con una metodología didáctica tradicional. El profesorado ve como principal impedimento la falta de recursos para llevar a cabo una enseñanza más práctica y motivadora. A pesar de que no se encuentran diferencias notables dependiendo del género del alumnado con respecto a su percepción sobre las STEM, se constata una visión más crítica por parte de las maestras que de los maestros en cuanto a las estrategias metodológicas empleadas para la enseñanza de STEM, a la propia formación para enseñar estas materias de forma eficiente o acerca de la influencia de estos aspectos en la motivación de los estudiantes. En una segunda fase se diseñó la plataforma CREATE-Skills y un catálogo de Recursos Educativos Abiertos para enseñar STEM con metodologías activas y tecnologías. Esta plataforma web, de acceso abierto, incluye el mencionado catálogo de recursos, una comunidad virtual de profesorado para fomentar el intercambio de experiencias docentes y una galería de experimentos para favorecer la colaboración de las familias del alumnado. Por último, se evalúa una experiencia de innovación educativa que contó con la participación de 5 maestras, 117 estudiantes y 55 familias del colegio público asociado al proyecto. Tras analizar los datos obtenidos de esta fase de investigación evaluativa, llegamos a la conclusión de que la intervención influyó positivamente en la motivación, autoeficacia e interés del alumnado con respecto a las materias STEM. La mayoría de los participantes valora de forma muy positiva la experiencia y los REA utilizados, disponibles en la plataforma CREATE-Skills. Se han cumplido los objetivos en lo referido a las metodologías activas empleadas, que han favorecido experiencias vivenciales en contextos auténticos, el trabajo en equipo y la integración de los contenidos trabajados. Así mismo, se subraya la importancia de impulsar la implicación de las familias en los procesos de aprendizaje de STEM. Finalmente, se identifican varias líneas de investigación en las que convendría centrar la atención en los próximos años, como la brecha de género en STEM, el papel de los equipos directivos como líderes educativos o la formación del profesorado para enseñar STEM, prestando especial interés a la competencia digital docente.

This doctoral thesis aims to analyse the perspective of the educational community regarding the teaching of STEM areas (an acronym for Science, Technology, Engineering and Mathematics), as well as to evaluate the use of active methodologies and technologies in the teaching of these disciplines in Primary Education. This research is part of the European project CREATE-Skills, in which the Educational Technology Research Group of the University of Murcia participated together with other institutions from Portugal, Greece and Lithuania. The work has been developed in several phases: desk research and needs detection, design of an open-access web platform with various functionalities, and the implementation and evaluation of an educational innovation experience. For the needs analysis in the initial phase, non-experimental exploratory research was carried out using a mixed methodology with the application of questionnaires and interviews. The participants in this phase were 67 teachers, 141 students, 40 families, and 7 directors of public primary schools in the Region of Murcia, Spain. From this descriptive study, we conclude that a traditional methodology is still used for teaching STEM. Teachers deem the lack of resources to be the major impediment to carry out more practical and motivating teaching approach. Although no significant gender differences are found in terms of the students' perspective on STEM, there is a more critical view on the part of female teachers than male teachers regarding the methodologies used for teaching STEM, their own training to teach these subjects efficiently, or the influence of these aspects on students' motivation. In a second phase, the CREATE-Skills platform and a kit of Open Educational Resources were designed to teach STEM with active methodologies and technologies. This open-access web platform includes this kit of resources, a virtual community of teachers to encourage the exchange of teaching experiences, and a gallery of experiments to promote collaboration with families. We evaluate the implementation of an educational innovation experience. The participants of this experience were 5 teachers, 117 students, and 55 families from the public school associated with the project. After analysing the data obtained from this evaluative research, we conclude that the experience had a positive influence on the students' motivation, self-efficacy, and interest in STEM. Most of the participants view the experience and the OER used, available on the CREATE-Skills platform, very positively. The objectives have been met in terms of the active methodologies used, which have favoured experiential experiences in authentic contexts, teamwork, and the integration of the contents worked on. It is also concluded that there is a need to promote the involvement of families in the STEM learning process. Finally, several lines of research are identified on which attention should be focused in the coming years, such as the gender gap in STEM, the role of school management teams as educational leaders, or teacher training for teaching STEM, with special attention to digital competence.