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Enregistrement W4327605576 · doi:10.3389/feduc.2023.979709

Preservice teachers’ science learning and self-efficacy to teach with robotics-based activities: Investigating a scaffolded and a self-guided approach

2023· article· en· W4327605576 sur OpenAlexafffund
Kamini Jaipal-Jamani

Notice bibliographique

RevueFrontiers in Education · 2023
Typearticle
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueTeaching and Learning Programming
Établissements canadiensBrock University
Organismes subventionnairesBrock University
Mots-clésRoboticsArtificial intelligenceCurriculumBachelorEducational roboticsMathematics educationScience educationComputer sciencePsychologyPedagogyRobot

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Introduction Robotics is viewed as a viable pedagogical strategy for STEM learning because it is characterized by many practices common to the STEM disciplines such as engineering design. With many national curricular calling for STEM integration in K-12 formal educational settings, there is a need for empirical evidence about the effectiveness of different pedagogical approaches to teach with robotics-based activities to promote curriculum learning outcomes and teaching practice. This exploratory study investigated the effectiveness of a scaffolded robotics intervention and a self-guided robotics intervention on pre-service teacher knowledge (PST) of science concepts related to gears and on PST self-efficacy to teach with the robotics-based activities. Methods A quasi-experimental, pre-post intervention study was implemented with two non-equivalent groups of elementary preservice teachers (PSTs) in a Bachelor of Education program. PSTs in the self-guided group (n = 11) worked with robotics kits in the library at their own pace. PSTs in the scaffolded intervention group (n = 16) were guided through the activity by the author with instructional scaffolds. IBM SPSS Statistics 27 was used to analyze the data. Results The relationship between intervention type and gains in science knowledge was not statistically significant for the self-guided group but was statistically significant for the scaffolded group suggesting that scaffolding supported PST’s learning of the science concepts. With respect to PST self-efficacy to teach with the robotics-based activity, both intervention types revealed statistically significant gains from pre to post tests, however effect sizes indicated that the scaffolded intervention resulted in greater gains in PST self-efficacy to teach with the robotics-based activities. Discussion The results provide exploratory evidence that the scaffolded robotics approach, modelled for and experienced by the pre-service teachers in this study, was effective for their learning of science curricular concepts related to gears and for developing their self-efficacy for teaching the robotics-based activities. It should be noted that findings may not be generalizable due to the small sample sizes, especially of the self-guided group. Nevertheless, the findings do provide insights for teacher educators incorporating robotics-based activities into curricular courses such as science methods as it provides specific examples of scaffolds that were effective for science learning and for developing PST self-efficacy. The study also contributes to the literature on instructional strategies that promote robotics adoption in K-12 schools to support development of STEM knowledge and skills.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,005
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,009
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,005
Score d'incertitude au seuil0,024

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0050,009
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,000
Études des sciences et des technologies0,0010,002
Communication savante0,0020,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,014
Tête enseignante GPT0,277
Écart entre enseignants0,263 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations8
Publié2023
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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