Secondary-school students’ interest and motivation towards STEM disciplines, and teachers’ perception towards STEM educational model

Abstract

Doktorego-tesi honen helburua da Gipuzkoako Derrigorrezko Bigarren Hezkuntzako ikasleek STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) diziplinekiko duten interesa eta motibazioa ezagutzea eta aztertzea. Baita etapaka bereko irakasleek STEM hezkuntza-esparruarekiko duten pertzepzioa ezagutzea eta aztertzea ere. Beti STEM hezkuntzaren esparrutik abiatuta, tesia hiru atal nagusitan aurkezten da, parte-hartzaile nagusiak eta protagonistak Derrigorrezko Bigarren Hezkuntzako ikasleak eta irakasleak direlarik. Lehen atalean, Bigarren Hezkuntzako ikasleek (N = 1.013 ikasle) STEM diziplinekiko duten interesa aztertzen da, bai oro har, bai ezagutza-arlo bakoitzean. Gainera, generoari dagokionez, interesean dagoen aldea azpimarratzen da. Bigarren atalean, STEM proiektuen inplementazioak, proiektuetan oinarritutako metodologiarekin batera, ikasleek (N = 840 ikasle) diziplina hauekiko aurkezten duten motibazioan eraginik duen aztertzen da. Kasu honetan ere, genero desberdintasunean jarri da arretagune berezia. Azkenik, hirugarren atalean, Derrigorrezko Bigarren Hezkuntzako Natur Zientziak, Teknologia eta Matematikako 12 irakaslek STEM hezkuntza esparruarekiko duten pertzepzioa aztertzen da. Aintzat hartu beharrekoa da datuen bilketa egin zen garai haretan, Euskal curriculuma konpetentzietan zentratzen zela, baina diziplina arteko ikuspegirik izan gabe. Ikerketen emaitzen arabera, ikasleek STEM diziplinekiko eta STEM hezkuntzarekiko duten interes orokorra neutroa da, eta, oro har, emakumeek gizonezkoek baino interes gutxiago erakusten dute. Gainera, STEM proiektuen inplementazioak ez du ondorio estatistikoki esanguratsurik erakutsi STEM diziplinekiko motibazioari dagokionez. Azkenik, eta irakasleei dagokienez, irakasleek onartzen dute STEM hezkuntza-esparrua ezagutzen dutela, eta haren beharra garrantzizkoa dela; hala ere, oztopo eta erronka handiak aurkitzen dituzte hura ezartzeko orduan, hala nola denborarik, baliabiderik eta prestakuntzarik ez izatea. Doktorego-tesi honetan aurkeztutako datuek eta ondorioek argi erakusten dute STEM hezkuntzak Gipuzkoan duen egoera zehatza. Informazio horrek guztiak etorkizunean STEM esparruari buruzko hezkuntza-neurriak ezartzen lagun dezake, besteak beste, gizarte parekideagoa eta bidezkoagoa lortzeko.

This PhD dissertation aims to understand and analyze the interest and motivation of Compulsory Secondary Education students towards the STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) disciplines, as well as the perception of teachers of the same stage towards the STEM educational framework. Always starting from the STEM education framework, the thesis is presented in three main sections, which have as main participants and protagonists students and high school teachers. In the first section, the interest of high school students (N = 1,013 students) in STEM disciplines is analyzed, both in general and in particular, and the emphasis is on the difference in the interest in gender. In the second section, it is studied whether the implementation of STEM projects, with project-based methodology, has any effect on the motivation of students (N = 840 students), towards these disciplines. In this case, the focus has also been on gender difference. Finally, the third section analyzes the perception of 12 teachers of Natural Sciences, Technology and Mathematics of Secondary Education towards the STEM educational framework, at a time when the Basque curriculum was focused on competencies, but without having an interdisciplinary approach. The results of the studies reveal that the general interest of students towards STEM disciplines and STEM education is neutral, and that, in general, women show less interest than men. In addition, the implementation of STEM projects has not been shown to have statistically significant effects in terms of motivation towards STEM disciplines. Finally, with regard to teachers, they admit to knowing the STEM educational framework and defend its need; however, they find great obstacles and challenges in its implementation, such as lack of time, resources and professional training. The data and conclusions presented in this dissertation reveal light on the situation of STEM education in Gipuzkoa. All this information could help in the future implementation of educational measures, with regard to the STEM framework, to achieve, among others, a more equitable society.

La presente disertación tiene como objetivo conocer y analizar tanto el interés y la motivación de los estudiantes de Educación Secundaria Obligatoria hacia las disciplinas STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemática), así como la percepción del profesorado de la misma etapa hacia el marco educativo STEM. Partiendo siempre desde el marco de la educación STEM, se presenta la tesis en tres secciones principales, que tienen como participantes principales y protagonistas a los estudiantes y profesores de secundaria. En la primera sección se analiza el interés de los estudiantes de secundaria (N = 1.013 estudiantes) hacia las disciplinas STEM, tanto de forma general como en particular, y se hace hincapié en la diferencia en el interés en cuanto al género. En la segunda sección se estudia si la implementación de los proyectos STEM, con metodología basada en proyectos, tienen algún efecto en la motivación de los estudiantes (N = 840 estudiantes) hacia estas disciplinas. En este caso también se ha puesto el foco en la diferencia de género. Finalmente, en la tercera sección se analiza la percepción de 12 profesores de Ciencias Naturales, Tecnología y Matemática de Educación Secundaria hacia el marco educativo STEM, en una época en la que el currículum vasco se centraba en competencias, pero sin tener un enfoque interdisciplinar. Los resultados de los estudios revelan que el interés general de los estudiantes hacia las disciplinas STEM y hacia la educación STEM es neutra, y que, por lo general, las mujeres muestran menor interés que los hombres. Además, la implementación de proyectos STEM no ha mostrado tener efectos estadísticamente significativos en cuanto a la motivación hacia las disciplinas STEM. Finalmente, y respecto al profesorado, los profesores admiten conocer el marco educativo STEM y defienden su necesidad; sin embargo, encuentran grandes obstáculos y retos en su implementación, como la falta de tiempo, recursos y formación. Los datos y las conclusiones presentados en esta disertación revelan luz acerca de la situación de la educación STEM en Gipuzkoa. Toda esta información podría ayudar en la futura implantación de medidas educativas, respecto del marco STEM, para conseguir, entre otras cosas, una sociedad más equitativa.