STEM education in elementary grades: design of an effective framework for improving attitudes towards school science

Abstract

Esta tesis doctoral documenta el proceso iterativo de diseño, implementación y evaluación de un marco pedagógico enraizado en las teorías constructivistas y socio-constructivistas del aprendizaje, y en el modelo tripartita de las actitudes, que ofrece pautas generalizables sobre las características de una educación STEM auténtica, válida y plausible que posee el potencial de mejorar las actitudes de los estudiantes de Educación Primaria hacia la asignatura escolar Ciencias de la Naturaleza. Un total de 894 estudiantes matriculados en 3º a 6º curso de Educación Primaria participaron en el desarrollo de este enfoque educativo. Los resultados de la intervención sugieren que el marco pedagógico STEM propuesto mejora las expectativas de éxito, el disfrute de la ciencia escolar, la autoeficacia en la ciencia escolar y la intención de los estudiantes de 3º a 6º de Educación Primaria de matricularse en futuras asignaturas de ciencia, sin efectos diferenciales en términos de variable de género.

This doctoral thesis reports the iterative process of designing, implementing and evaluating a pedagogical framework rooted in the constructivist and socio-constructivist theories of learning, and in the tripartite model of attitudes, which provides generalizable guidelines on the characteristics of an authentic, valid and plausible STEM education that possesses the potential to enhance elementary school students attitudes towards school science. A total of 894 students enrolled in 3rd to 6th grades of elementary education participated in the development of this educational approach. The results of the intervention suggest that the proposed STEM pedagogical framework improves students expectancies of success un school science, enjoyment of school science lessons, self-efficacy in school science, and their intention to enroll in future science subjects, without differential effects in terms of gender variable.