DOI: https://doi.org/10.20897/ejsteme/18036
تاريخ النشر: 2026-03-04
المؤلف: Thumah Mapulanga وآخرون
الموضوع الرئيسي: تعليم العلوم وطرق التدريس
نظرة عامة
تدرس هذه الدراسة المختلطة المعرفة التربوية المبلغ عنها ذاتياً (PK) لمعلمي STEM في زامبيا فيما يتعلق بالتعليم الحواري في العلوم والرياضيات. باستخدام تصميم تفسيري متسلسل، شملت البحث استبياناً عبر الإنترنت تم التحقق من صحته تم إدارته لـ 186 معلمًا في الخدمة ومقابلات شبه منظمة مع 10 معلمين. أظهرت النتائج الكمية أن المعلمين عمومًا أبلغوا عن مستويات عالية من PK، حيث كانت المؤهلات التي تم السعي للحصول عليها هي المتنبئ الوحيد المهم لـ PK المبلغ عنه ذاتياً. كشفت النتائج النوعية أنه بينما يمتلك المعلمون معرفة كافية للتدريس الفعال في STEM، إلا أنهم يواجهون صعوبة في توقع صعوبات التعلم ودعم الكفاح المنتج بين الطلاب.
تساهم الدراسة في فهم PK لمعلمي STEM في الخدمة في السياق الزامبي وتربط بين الرؤى الكمية والنوعية. تؤكد على أن ثقة المعلمين المبلغ عنها ذاتياً لا تتماشى بالضرورة مع واقع الفصول الدراسية، مما يبرز الحاجة إلى التحقق التجريبي من خلال ملاحظات الفصول الدراسية. تشمل التوصيات تعزيز الحوار بين المتعلمين من خلال روتين الفصول الدراسية المنظم، ودمج الكفاءات الحوارية في أطر أداء المعلمين، وتصميم برامج تعليم المعلمين التي تركز على الممارسات التأملية والخبرة التكيفية في إدارة التعلم الحواري ضمن قيود الفصول الدراسية الزامبية.
الطرق
استخدمت الدراسة نهج بحث مختلط، وتحديداً تصميم تفسيري متسلسل (QUANT-QUAL)، يتكون من مرحلتين: المرحلة 1 (كمية) والمرحلة 2 (نوعية). في المرحلة 1، تم جمع البيانات الكمية من 186 معلمًا من خلال استبيان عبر الإنترنت، بينما تضمنت المرحلة 2 جمع البيانات النوعية من 10 مواضيع عبر مقابلات منظمة. تم مثلث النتائج من كلا المرحلتين لتعزيز قوة النتائج.
تم اعتبار هذه المنهجية مناسبة لاستكشاف المعرفة التربوية المبلغ عنها ذاتياً (PK) للمعلمين في تعليم STEM، حيث سمحت بفهم شامل لممارساتهم التعليمية في العلوم والرياضيات. قدم دمج البيانات الكمية والنوعية رؤى قيمة حول تفاصيل المعرفة التربوية للمعلمين، مما ساهم في النقاش الأوسع حول التعليم الفعال في STEM.
النتائج
يقدم قسم النتائج في الدراسة كل من النتائج الكمية والنوعية المتعلقة بالمعرفة التربوية (PK) لمعلمي STEM. كانت العينة تتكون في الغالب من الذكور (73%) مع وجود أغلبية متخصصة في تعليم الرياضيات (39%). كان معظم المشاركين يحملون دبلومات (81%) وكان لديهم مستويات متفاوتة من خبرة التدريس، حيث كان ما يقرب من نصفهم (49%) لديهم 1-5 سنوات. أظهرت تحليل الموثوقية وجود اتساق داخلي عالٍ للاستبيان (ألفا كرونباخ = .953)، وكشفت تحليل العوامل عن أربعة عوامل تمثل 68% من التباين، مما يؤكد ملاءمة البيانات للتحليل.
نوعياً، أظهر المعلمون معرفتهم التربوية من خلال أمثلة على الممارسات التعليمية، مما يكشف عن مستوى كافٍ من الاستعداد لإشراك الطلاب في العلوم والرياضيات. تشير تركيبة البيانات الكمية والنوعية إلى فهم متماسك لخبرة المعلمين التعليمية، حيث تسلط كلا مجرى البيانات الضوء على نقاط القوة في التعليم القائم على الاستفسار والمركز على المتعلم. ومع ذلك، تم تحديد فجوات كبيرة في تعزيز الكفاح البناء والإعداد التوقعي، مما يشير إلى الحاجة إلى تطوير مهني مستهدف. تؤكد النتائج على أهمية مثلث أنواع البيانات لالتقاط رؤية شاملة لخبرة المعلمين، مما يكشف عن التناقضات بين الثقة المبلغ عنها ذاتياً والممارسات التربوية الفعلية. بشكل عام، بينما يظهر المعلمون أساسًا قويًا في استراتيجيات التدريس الفعالة، هناك حاجة واضحة لدعم منظم لتعزيز قدراتهم التعليمية بشكل أكبر.
المناقشة
يسلط قسم المناقشة في الدراسة الضوء على التعقيدات المحيطة بالمعرفة التربوية المبلغ عنها ذاتياً (PK) للمعلمين في سياق تعليم STEM. استنادًا إلى الأطر التي وضعتها شلمان والنماذج اللاحقة، تشير الأبحاث إلى أنه بينما يرى المعلمون أنفسهم على أنهم يمتلكون مستويات عالية من PK، فإنهم غالبًا ما يواجهون صعوبة في توقع صعوبات تعلم الطلاب ودعم الكفاح المنتج. قد تنبع هذه الفجوة من تأثير برامج الترقية الجامعية التي تركز على الأساليب التأملية والمركزية على الطالب، مما قد يؤدي إلى تضخيم التقييمات الذاتية بسبب تحيز الرغبة الاجتماعية.
تشير النتائج إلى أن PK المبلغ عنه ذاتياً من قبل المعلمين يعكس كل من الوعي التربوي الحقيقي والتصور الذاتي الطموح، مما يتطلب تفسيرًا حذرًا لهذه النتائج. تؤكد الدراسة على أهمية تكملة البيانات المبلغ عنها ذاتياً بملاحظات الفصول الدراسية وتقييمات الأداء للحصول على فهم أكثر دقة لكفاءات المعلمين التعليمية. بشكل عام، بينما تشير البيانات إلى الاستعداد والنوايا نحو ممارسات التدريس الفعالة، فإنها تدعو أيضًا إلى مزيد من التحقيق في التنفيذ الفعلي لهذه الاستراتيجيات التربوية في بيئات الفصول الدراسية.
القيود
تقدم الدراسة عدة قيود يجب الاعتراف بها عند تفسير نتائجها. أولاً، يثير الطابع العرضي والمبلغ عنه ذاتياً للتصميم مخاوف بشأن تحيز الرغبة الاجتماعية، مما قد يعيق تقييم السببية. بالإضافة إلى ذلك، أدى استخدام استبيان عبر الإنترنت إلى استبعاد المعلمين الذين لديهم وصول محدود إلى الإنترنت، مما قد يهدد تمثيل العينة. كما أن قابلية تعميم النتائج مقيدة أكثر بسبب عدم التوازن بين الجنسين، مع وجود نسبة أعلى من المستجيبين الذكور، والاعتماد على أخذ عينات ملائمة من ثلاث مؤسسات فقط.
علاوة على ذلك، بينما يوفر العينة النوعية عمقًا، قد لا يكون حجمها الصغير كافيًا لالتقاط تنوع تجارب المعلمين. أخيرًا، على الرغم من الجهود المبذولة لتعزيز الموثوقية من خلال المثلثات واتفاق المرمزين، لا يمكن القضاء تمامًا على تحيز تفسير الباحث. لمعالجة هذه القيود، يجب أن تأخذ الأبحاث المستقبلية في الاعتبار التصاميم التجريبية أو الطولية، ودمج التقارير الذاتية مع ملاحظات الفصول الدراسية وبيانات الطلاب، والسعي لتضمين سياقات أوسع وعينات أكبر.
DOI: https://doi.org/10.20897/ejsteme/18036
Publication Date: 2026-03-04
Author(s): Thumah Mapulanga et al.
Primary Topic: Science Education and Pedagogy
Overview
This mixed-methods study investigates the self-reported pedagogical knowledge (PK) of Zambian STEM teachers regarding dialogic pedagogy in science and mathematics. Utilizing a sequential explanatory-convergence design, the research involved a validated online survey administered to 186 in-service teachers and semi-structured interviews with 10 teachers. Quantitative results indicated that teachers generally reported high levels of PK, with the pursued qualification being the only significant predictor of self-reported PK. Qualitative findings revealed that while teachers possess adequate knowledge for effective STEM instruction, they struggle to anticipate learning difficulties and support productive struggle among students.
The study contributes to the understanding of in-service STEM teachers’ PK in the Zambian context and connects quantitative and qualitative insights. It emphasizes that teachers’ self-reported confidence does not necessarily align with classroom realities, highlighting the need for empirical verification through classroom observations. Recommendations include fostering learner dialogue through structured classroom routines, integrating dialogic competencies into teacher performance frameworks, and designing teacher education programs that emphasize reflective practices and adaptive expertise in managing dialogic learning within the constraints of Zambian classrooms.
Methods
The study utilized a mixed-methods research approach, specifically a sequential explanatory convergence (QUANT-QUAL) design, comprising two phases: Phase 1 (quantitative) and Phase 2 (qualitative). In Phase 1, quantitative data were gathered from 186 teachers through an online survey, while Phase 2 involved qualitative data collection from 10 subjects via structured interviews. The results from both phases were triangulated to enhance the robustness of the findings.
This methodology was deemed suitable for exploring teachers’ self-reported pedagogical knowledge (PK) in STEM education, as it allowed for a comprehensive understanding of their instructional practices in science and mathematics. The integration of quantitative and qualitative data provided valuable insights into the nuances of teachers’ pedagogical knowledge, contributing to the broader discourse on effective STEM instruction.
Results
The results section of the study presents both quantitative and qualitative findings regarding the pedagogical knowledge (PK) of STEM educators. The sample comprised predominantly males (73%) with a majority specializing in mathematics education (39%). Most participants held diplomas (81%) and had varying levels of teaching experience, with nearly half (49%) having 1-5 years. Reliability analysis indicated a high internal consistency of the questionnaire (Cronbach’s Alpha = .953), and factor analysis revealed four factors accounting for 68% of the variance, confirming the data’s suitability for analysis.
Qualitatively, teachers demonstrated their PK through examples of instructional practices, revealing a generally adequate level of preparedness to engage students in science and mathematics. The synthesis of quantitative and qualitative data indicates a cohesive understanding of educators’ instructional expertise, with both data streams highlighting strengths in inquiry-based and learner-centered pedagogy. However, significant gaps were identified in promoting constructive struggle and anticipatory preparation, suggesting a need for targeted professional development. The findings emphasize the importance of triangulating data types to capture a comprehensive view of teacher expertise, revealing discrepancies between self-reported confidence and actual pedagogical practices. Overall, while the educators exhibit a solid foundation in effective teaching strategies, there is a clear need for organized support to enhance their instructional capabilities further.
Discussion
The discussion section of the study highlights the complexities surrounding teachers’ self-reported pedagogical knowledge (PK) in the context of STEM education. Drawing on frameworks established by Shulman and subsequent models, the research indicates that while teachers perceive themselves as possessing high levels of PK, they often struggle with anticipating student learning difficulties and scaffolding productive struggle. This discrepancy may stem from the influence of tertiary upgrading programs that emphasize reflective, student-centered approaches, potentially leading to inflated self-assessments due to social desirability bias.
The findings suggest that teachers’ self-reported PK reflects both genuine pedagogical awareness and aspirational self-perception, necessitating a cautious interpretation of these results. The study underscores the importance of complementing self-reported data with classroom observations and performance assessments to gain a more accurate understanding of teachers’ instructional competencies. Overall, while the data indicates readiness and intent towards effective teaching practices, it also calls for further investigation into the actual enactment of these pedagogical strategies in classroom settings.
Limitations
The study presents several limitations that must be acknowledged when interpreting its findings. Firstly, the cross-sectional and self-reported nature of the design raises concerns about social desirability bias, which may hinder the assessment of causality. Additionally, the use of an online questionnaire led to the exclusion of teachers with limited internet access, potentially compromising the representativeness of the sample. The generalizability of the results is further restricted by a gender imbalance, with a higher proportion of male respondents, and the reliance on convenience purposive sampling from only three institutions.
Moreover, while the qualitative subsample provides depth, its small size may not adequately capture the diversity of teachers’ experiences. Lastly, despite efforts to enhance trustworthiness through triangulation and coder agreement, researcher interpretation bias cannot be entirely eliminated. To address these limitations, future research should consider experimental or longitudinal designs, integrate self-reports with classroom observations and student data, and aim to include broader contexts and larger samples.