O impacto das tecnologias de educação de tronco inovadoras na qualidade de aprendizagem do material educacional
DOI:
https://doi.org/10.22633/rpge.v25iesp.5.16018Palavras-chave:
Aprendizagem STEM, Tecnologias STEM, Ambiente STEM, Abordagem STEM, Física, Trabalho de laboratório, Conceitos científicosResumo
A peculiaridade da formação profissionalmente orientada de candidatos ao ensino superior com base em tecnologias STEM é a necessidade de levar em consideração as conexões interdisciplinares como manifestação de processos integrativos de penetração das disciplinas fundamentais (física), do conhecimento natural e matemático no ciclo das disciplinas da formação profissionalmente orientada dos alunos, proporcionada não apenas pelas competências físicas, matemáticas e técnicas básicas do século XXI, mas também por conhecimentos metodológicos fundamentais tendo em conta aspectos aplicados. Essas conexões desempenham um papel fundamental na melhoria da qualidade da formação profissionalmente orientada de futuros especialistas. O objetivo do artigo é determinar o impacto de tecnologias inovadoras de educação STEM na qualidade de aprendizagem do material educacional por meio de um experimento físico. O artigo comprova experimentalmente a eficácia do uso da abordagem STEM ao realizar o trabalho de laboratório para formar os conceitos físicos estudados em comparação com os métodos de ensino tradicionais. Foi demonstrado que o uso da abordagem STEM melhora o nível de assimilação dos conceitos em comparação com os métodos tradicionais de ensino. No caso do uso da abordagem STEM, o número de alunos com alto nível de assimilação de conceitos aumenta significativamente, enquanto o número de alunos com baixo nível diminui, o que prova a eficácia do uso da abordagem STEM para a formação de nível de conhecimento e habilidades. O artigo destaca as características da formação do componente STEM no ensino no ambiente educacional e científico inovador da universidade técnica, bem como as características da metodologia de ensino levando em consideração as tecnologias de aprendizagem STEM. Concluiu-se que o uso da abordagem STEM melhora significativamente o nível de assimilação dos conceitos físicos em comparação com os métodos tradicionais de ensino.
Downloads
Referências
BASHAM, J. D.; ISRAEL, M.; MAYNARD, K. An ecological model of STEM education: Operationalizing STEM for all. Journal of Special Education Technology, v. 25, n. 3, p. 9-19, 2010.
BECKER, K.; PARK, K. Effects of integrative approaches among science, technology, engineering, and mathematics (STEM) subjects on students' learning: A preliminary meta-analysis. Journal of STEM Education: Innovations and Research, v. 12, n. 5/6, p. 23-37, 2011.
BLACKLEY, S.; HOWELL, J. A STEM narrative: 15 years in the making. Australian Journal of Teacher Education, v. 40, n. 7, p. 102–112, 2015.
BREINER, J. M. et al. What is STEM? A discussion about conceptions of STEM in education and partnerships. School Science and Mathematics, v. 112, n. 1, p. 3-11. 2012.
BROWN, R. et al. Understanding STEM: Current perceptions. Technology and Engineering Teacher, v. 70, n. 6, p. 5-9, 2011.
DALGARNO, B. et al. Effectiveness of a Virtual Laboratory as a preparatory resource for Distance Education chemistry students. Computers & Education, v. 53, p. 853-865. 2009. DOI: 10.1016/j.compedu.2009.05.005.
DECOITO, I. STEM education in Canada: A knowledge synthesis. Canadian Journal of Science, Mathematics and Technology Education, v. 16, n. 2, p. 114-128, 2016.
ENGLISH, L. D. STEM education K-12: Perspectives on integration. International Journal of STEM Education, v. 3, n. 3, 2016. DOI: 10.1186/s4059%204-016-0036-1
ENGLISH, L. D.; KING, D. T. STEM learning through engineering design: fourth-grade students’ investigations in aerospace. International Journal of STEM Education, v. 2, n. 14, 2015. DOI: 10.1186/s40594-015-0027-7
ERDOGAN, N. et al. Viewing how STEM projects-based learning influences students’ science achievement through the implementation lens: A latent growth modeling. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, v. 12, n. 8, p. 2139-2154, 2016.
ERDURAN, S.; OZDEM, Y.; PARK, J.-Y. Research trends on argumentation in science education: A journal content analysis from 1998-2014. International Journal of STEM Education, v. 2, n. 5, 2015. DOI: 10.1186/s40594-015-0020-1
FREEMAN, B.; MARGINSON, S.; TYTLER, R. (Ed). Widening and deepening the STEM effect. In: The age of STEM. Oxon: Routledge, 2015. p. 23-43.
FREEMAN, S. et al. Active learning increases student performance in science, engineering, and mathematics. Proceedings of the National Academy of Sciences, v. 111, n. 23, p. 8410-8415, 2015.
HAN, S. et al. In-service teachers' implementation and understanding of STEM project-based learning. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, v. 11, n. 1, p. 63-76, 2015.
HERNANDEZ, P. R. et al. Connecting the STEM dots: Measuring the effect of an integrated engineering design intervention. International Journal of Technology and Design Education, v. 24, n. 1, p. 107-120, 2014.
KNEZEK, G.; CHRISTENSEN, R.; TYLER-WOOD, T. Contrasting perceptions of STEM content and careers. Contemporary Issues in Technology and Teacher Education, v. 11, n. 1, p. 92-117, 2011.
LI, Y. Journal for STEM education research - promoting the development of interdisciplinary research in STEM education. Journal for STEM Education Research, v. 1, n. 1-2, p. 1-6, 2018.
LI, Y.; SCHOENFELD, A. H. Problematizing teaching and learning mathematics as 'given' in STEM education. International Journal of STEM Education, v. 6, n. 44, 2019. DOI: 10.1186/s40594-019-0197-9
LOGACHEV, M. S. et al. Information System for Monitoring and Managing the Quality of Educational Programs. Journal of Open Innovation: Technology, Market, and Complexity, v. 7, n. 1, p. 93, 2021. DOI: 10.3390/joitmc7010093
MALTESE, A. V. et al. STEM and STEM education in the United States. In: FREEMAN, B.; MARGINSON, S.; TYTLER, R. (eds.). The age of STEM. Oxon: Routledge, 2015. p. 102-133.
MARGOT, K. C.; KETTLER, T. Teachers' perception of STEM integration and education: A systematic literature review. International Journal of STEM Education, v. 6, n. 2, 2019. DOI: 10.1186/s40594-018-0151-2
MEYRICK, K. M. How STEM education improves student learning. Meridian K-12. School Computer Technologies Journal, v. 14, n. 1, p. 1-6, 2011.
MOORE, T. J.; SMITH, K. A. Advancing the state of the art of STEM integration. Journal of STEM Education, v. 15, n. 1, p. 5–10, 2014.
PETERS-BURTON, E. et al. Inclusive STEM high school design: 10 critical components. Theory Into Practice, v. 53, n. 1, p. 67-71, 2014.
SAMPURNO, P. J.; SARI, Y. A.; WIJAYA, A. D. Integrating STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) and Disaster (STEM-D) education for building students’ disaster literacy. International Journal of Learning and Teaching, v. 1, n. 1, p. 73–76, 2015.
SHEFFIELDA, R. et al. Transnational Examination of STEM Education. International Journal of Innovation in Science and Mathematics Education, v. 26, n. 8, p. 67-80, 2018.
SPELT, E. J. H. et al. Teaching and learning in interdisciplinary higher education: A systematic review. Educational Psychology Review, v. 21, p. 365- 378, 2009.
STOHLMANN, M.; MOORE, T.; ROEHRIG, G. Considerations for teaching integrated STEM education. Journal of Pre-College Engineering Education Research, v. 2, n. 1, p. 28-34, 2012.
TÜRK, N.; KALAYC, N.; YAMAK, H. New Trends in Higher Education in the Globalizing World: STEM in Teacher Education. Universal Journal of Educational Research, v. 6, n. 6, p. 1286-1304, 2018.
VINICHENKO, M. V. et al. The Effect of Digital Economy and Artificial Intelligence on The Participants of The School Educational Process. Propósitos y Representaciones, v. 8, n. SPE2, e694, 2020. DOI: 10.20511/pyr2020.v8nSPE2.694
WANG, H-H. et al. STEM integration: Teacher perceptions and practice. Journal of Pre-College Engineering Education Research, v. 1, n. 2, p. 1-13, 2011.
WHITE, D. W. What is STEM education and why is it important? Florida Association of Teacher Educators Journal, v. 1, n. 14, p. 1-8, 2014.
WILLIAMS, J. STEM education: Proceed with caution. Design and Technology Education, v. 16, n. 1, p. 26-35, 2011.
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2021 Revista on line de Política e Gestão Educacional
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Manuscritos aceitos e publicados são de propriedade da Revista on line de Política e Gestão Educacional. É vedada a submissão integral ou parcial do manuscrito a qualquer outro periódico. A responsabilidade do conteúdo dos artigos é exclusiva dos autores. É vedada a tradução para outro idioma sem a autorização escrita do Editor ouvida a Comissão Editorial Científica.