Los estándares de ciencia y prácticas de ingeniería de la próxima generación (NGSS S&E) son formas de elicitar razonamientos y aplicar ideas fundamentales en ciencia. Los estudios han revelado un impedimento importante para implementar los NGSS, a saber, la insuficiente preparación de los docentes, que es una preocupación en todos los niveles de enseñanza. El presente estudio examinó un programa basado en la investigación sobre cómo los estudiantes aprenden el conocimiento pedagógico del contenido de ciencia e ingeniería y estrategias para incorporar las prácticas de NGSS S&E en la instrucción. El programa proporcionó práctica docente guiada, experiencias de aprendizaje de contenido en las ciencias físicas, tareas de diseño de ingeniería y proyectos extendidos. Las preguntas de investigación incluyeron: ¿En qué medida aumentó el programa la competencia y confianza de los docentes en el contenido de ciencia, con énfasis en las prácticas de ciencia e ingeniería? ¿En qué medida aumentó el programa el uso de prácticas de enseñanza reformadas por parte de los docentes? Este diseño de métodos mixtos y cuasi-experimental examinó los resultados de los docentes en el programa durante 24 meses. Los hallazgos del desarrollo profesional (PD) revelaron aumentos significativos en la competencia y confianza de los docentes para integrar prácticas de ciencia e ingeniería en el aula. Estos hallazgos y su especificidad contribuyen al conocimiento actual y pueden ser utilizados por los distritos al seleccionar PD para apoyar a los docentes en la preparación para implementar con éxito los NGSS.