Análisis de las barreras y desafíos en educación STEM y robótica en docentes en formación: un enfoque desde la brecha de género

Abstract

La presente tesis doctoral aborda la problemática de las desigualdades de género en la educación STEM y el uso de la robótica en la formación docente. A través de este estudio, se buscó identificar las barreras y desafíos que enfrentan los futuros docentes de Educación Infantil y Primaria a la hora de impartir educación STEM y robótica, considerando especialmente la brecha de género. Para alcanzar este objetivo, la investigación se estructuró en tres publicaciones, cada una de las cuales responde a los objetivos específicos de la tesis. La muestra del estudio estuvo compuesta por 436 estudiantes del Grado en Educación Infantil y Primaria de la Universidad de Granada, seleccionados mediante un muestreo de conveniencia. Se empleó una metodología mixta, utilizando un enfoque cuantitativo con la escala “STEM Pedagogical Content Knowledge Scale (STEMPCK)”, adaptada al contexto español, y un enfoque cualitativo a través de un cuestionario abierto que permitió recoger la opinión de los participantes sobre las barreras que enfrentan en la enseñanza STEM. Los resultados mostraron que las principales barreras percibidas por los futuros docentes incluyen la falta de formación específica en STEM, la escasez de recursos en las aulas y la persistencia de actitudes negativas hacia esas habilidades STEM. En el caso de las mujeres, los estereotipos de género y la baja representación de mujeres en roles de liderazgo STEM se identificaron como factores que agravan la dificultad de impartir estas áreas de manera equitativa. Además, se obtuvieron resultados significativos sobre la influencia de los factores sociodemográficos en las competencias de los futuros docentes como las diferencias de género en el conocimiento STEM, donde los hombres mostraron puntuaciones superiores, mientras que las mujeres destacaron en las habilidades del siglo XXI, como el pensamiento crítico y el trabajo en equipo. Asimismo, la edad y la titulación cursada mostraron efectos notables: los estudiantes mayores sobresalieron en conocimiento pedagógico, mientras que los más jóvenes obtuvieron mejores resultados en conocimiento STEM. En cuanto a la exposición a familiares en el ámbito STEM se asoció con puntuaciones más altas en estas competencias, subrayando la importancia de los referentes tempranos en la elección y desempeño en estas áreas. Finalmente, la robótica educativa y el fortalecimiento de las competencias STEM en la formación docente pueden jugar un papel clave en la reducción de la brecha de género. La formación de los futuros docentes en habilidades STEM propicia que sirvan de modelos y de transmisión a sus estudiantes, promoviendo así un entorno inclusivo y equitativo que impulse la participación de mujeres en áreas científicas y tecnológicas.

This doctoral thesis addresses the issue of gender inequalities in STEM education and the use of robotics in teacher education. Through this study, we sought to identify the barriers and challenges faced by future pre-school and primary school teachers when teaching STEM education and robotics, especially considering the gender gap. To achieve this objective, the research was structured in three publications, each of which responds to the specific objectives of the thesis. The study sample consisted of 436 students of the Degree in Early Childhood and Primary Education at the University of Granada, selected by means of convenience sampling. A mixed methodology was employed, using a quantitative approach with the ‘STEM Pedagogical Content Knowledge Scale (STEMPCK)’, adapted to the Spanish context, and a qualitative approach through an openended questionnaire that allowed us to collect the participants' opinions on the barriers they face in STEM education. The results showed that the main barriers perceived by prospective teachers include the lack of specific training in STEM, the shortage of resources in the classroom and the persistence of negative attitudes towards STEM skills. In the case of women, gender stereotypes and the under-representation of women in STEM leadership roles were identified as factors that exacerbate the difficulty of teaching these areas in an equitable manner. Furthermore, significant results were obtained on the influence of socio-demographic factors on the competences of future teachers such as gender differences in STEM knowledge, where males showed higher scores, while females excelled in 21st century skills such as critical thinking and teamwork. Also, age and degree level showed notable effects: older students excelled in pedagogical knowledge, while younger students performed better in STEM knowledge. Exposure to family members in the STEM domain was associated with higher scores in these skills, underlining the importance of early referents in choice and performance in these areas. Finally, educational robotics and the strengthening of STEM skills in teacher education can play a key role in reducing the gender gap. Training future teachers in STEM skills enables them to serve as role models and to pass them on to their students, thus promoting an inclusive and equitable environment that encourages the participation of women in scientific and technological fields.