I. Educația STEM: concept, particularităţi, avantaje
STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics), în traducere din limba engleză, Știinţă, Tehnologie, Inginerie, Matematică, este un concept educațional modern ce cuprinde patru discipline diferite, care sunt abordate interdisciplinar și aplicat, prin activități de descoperire, învățare și explorare, realizare de mini-proiecte.
Mai nou, celor patru domenii li se adaugă Arta (STEAM), ceea ce permite îmbunătățirea și optimizarea procesului de învățare. Tehnologia include subiecte precum programarea computerului, analiza și designul, arhitectura și medicina, iar ingineria poate include subiecte precum electronica, roboții și mașinile viitorului, de aceea termenul cheie, atunci când vorbim despre educația STEM sau educația STEAM, este integrarea.
La noi în țară, acest concept este relativ nou, dar despre care se crede că va deveni un punct cheie în pregătirea tinerelor generații pentru viitor, căci educația STEM este o abordare combinată, care încurajează experiența practică și le oferă elevilor șansa să aplice cunoștințe relevante, „din lumea reală”, chiar la clasă sau acasă, oferindu-le, în același timp, modele de carieră, precum și instrumente necesare construirii acesteia.
La momentul actual, la nivel mondial, există un interes crescut pentru domeniile STEM, un obiectiv important în majoritatea țărilor europene fiind acela de a dezvolta și de a susține educația în domeniul STEM, elevii fiind încurajați să urmeze studii și cariere în aceste domenii.
Specialiștii consideră că scopul educației STEM ar trebui să includă:
- „înțelegerea conceptelor şi formarea de abilități procedurale“ necesare pentru rezolvarea problemelor „personale, sociale și globale“, care implică integrarea „componentelor complementare“ din științe, tehnologie, inginerie și matematică (Bybee, 2010);
- dezvoltarea capacității elevilor de a colabora cu ceilalți atunci când abordează o problemă și când formulează soluții (Wagner, 2008);
- lucrul bazat pe proiecte care abordează probleme non-standard şi asigurarea standardelor şi conținutului educațional adecvat la nivelul fiecărei discipline STEM (fără a se izola de o disciplină) și instruirea în citire, scriere și numeraţie pentru a permite o comunicare eficientă în rezolvarea problemelor;
- explorarea problemelor din lumea reală, care pun elevii în contextul utilizării aplicate a gândirii critice şi autocritice, precum şi creşterea la elevi a motivaţiei învăţării.
Prin urmare, educaţia STEM integrată presupune clarificarea așteptărilor elevilor, profesorilor, managerilor, părinților și comunității, formarea adecvată a resursei umane, crearea condiţiilor de aplicare a unui astfel de curriculum prin asigurarea tuturor categoriilor de resurse (de timp, financiare, dotări etc.).
Fundamentele curriculumului integrat STEM
- Curriculumul trebuie să se bazeze pe utilizarea unor practici pedagogice solide, activ-participative şi centrate pe elev, şi care să vizeze:
– rezolvarea provocărilor din lumea reală, prin cercetare şi elaborare de proiecte;
– contexte care să permită formularea şi rezolvarea de probleme de tip deschis (non-standard);
- Curriculumul nu trebuie „rupt“ de abordarea disciplinară, trebuind să se raporteze la standardele curriculare ale fiecărui domeniu conex STEM (standarde naţionale).
- Curriculumul trebuie să fie rezultatul asamblării optime a conceptelor, proceselor și abordărilor din tehnologie și inginerie, care abordează standardele/conținutul educațional corespunzător nivelului fiecărei discipline individuale, diminuând orgoliile disciplinare şi potenţând utilitatea integratoare a cunoaşterii.
- Curriculumul trebuie dezvoltat de experți care reprezintă o gamă largă de discipline, incluzând atât mediul universitar, cât și reprezentanţi din zona pieţei muncii; obligatoriu, finisajele unui astfel de curriculum rezultat drept cumul de expertiză din aceste varii domenii trebuie realizate de echipă de experţi în abordări interdisciplinare.
Obiective și rezultate
- Utilizarea cunoaşterii disciplinare din domeniul STEM într-o abordare integrată, prin învățarea bazată pe probleme nonstandard și pe elaborarea de proiecte.
- Formarea unei percepţii solide privind faptul că problemele din lumea reală sunt rar rezolvabile monodisciplinar, doar prin utilizarea cunoștințelor și abilităților dintr-o singură disciplină.
- Implicarea elevilor în situaţii de învățare autentice, semnificative, care includ proiectarea, realizarea, testarea, reflectarea și documentarea.
- Facilitarea de contexte de explorare a problemelor din lumea reală, care dezvoltă elevului gândirea critică şi autocritică.
- Înțelegerea tehnologiei dincolo de utilizarea acesteia doar ca instrument de rezolvare a problemelor.
- Definirea şi comunicarea clară a așteptărilor privind învățământul STEM integrat.
Formarea profesională
1. Procesul de predare integrată STEM trebuie să fie aplicat de resursă umană calificată pentru a preda în mod adecvat acest curriculum.
2. Profesorii trebuie să deţină/ dezvolte seturile de competențe necesare pentru abordările de învățare constructivistă, inclusiv învățarea bazată pe probleme și pe proiecte.
3. Există profesori care nu sunt obişnuiţi să utilizeze tehnici de predare care, implicând noţiuni şi metodologii specifice tehnologiei și ingineriei, presupun un efort continuu de înnoire a cunoaşterii şi dezvoltare de noi abilităţi. Pregătirea adecvată a cadrelor didactice – nu numai în zona curriculumului STEM integrat – trebuie să includă instruirea în tehnologie și inginerie.
4. Formarea profesorilor trebuie să includă şi o componentă importantă din zona didacticilor specifice tuturor disciplinelor STEM.
5. Dezvoltarea profesională trebuie să fie facilitată profesorilor STEM pentru a-și consolida abilitățile şi înțelegerea realităţilor şi contextelor furnizoare de probleme, inclusiv a importanței apartenenţei la reţele de profesionişti STEM pentru acces şi schimb de bune practici.
6. Abordarea coerentă a educaţiei STEM trebuie să pornească de la explicarea clară a scopurilor şi ca răspuns la așteptările elevilor, profesorilor, managerilor, părinților și comunității.
7. Includerea învăţământului STEM ca strategie naţională în domeniul învăţământului preuniversitar conferă stabilitate a acţiunilor în această zonă, inclusiv privind motivarea resursei umane.
8. Finanţarea corespunzătoare care să asigure baza materială, dotările şi accesul de experienţe conectate cu realitatea reprezintă un factor, de asemenea, esenţial pentru implementarea cu succes a educaţiei STEM.
Educație tradițională - Educație STEM
Ceea ce diferențiază STEM de educația tradițională (bazată pe știință și matematică) este învățarea mixtă, ce le demonstrează elevilor cum metoda științifică poate fi aplicată în viața de zi cu zi, le dezvoltă gândirea bazată pe calcul și se concentrează pe rezolvarea problemelor prin aplicarea soluțiilor din viața reală, acest tip de educație putând începe de la cele mai mici vârste. Spre deosebire de lecțiile clasice din sistemul tradițional de învățământ, unde profesorul predă și copilul ascultă, STEM este o metodă activă, aplicată, constructivistă, de a „învăța prin a face”. Este vorba despre faptul că elevii vor lucra în sala de clasă sau acasă, alături de părinți, asemănător unui om de știință sau a unui inginer: observând, adresând întrebări, formulând idei, ipoteze, experimentând și punând în practică ceea ce descoperă, formulând și transmițând concluziile.
Prin urmare:
Educația tradițională:
· programele nu sunt integrate
· copiii preiau informații separat de la fiecare disciplină și nu reușesc mereu să facă o legătură între ele
· elevii nu înțeleg de multe ori la ce le ajută unele discipline
· intervine plictiseala
· este multă muncă individuală
· nu se dezvoltă abilitățile necesare secolului XXI
· profesorii transmit cunoștințele, însă nu le integrează într-un context mai larg, multidisciplinar
· examenele depind de memorare și nu se pune îndeajuns accentul pe înțelegere
· nu există legătura clară între cunoștințele de la clasă și viața reală
Educația STEM:
· pune accent pe dezvoltarea abilităților specifice secolului XXI
· încurajează perseverența
· propune inițiativă în gândire
· încurajează lucrul în echipă
· profesorul acționează ca un mentor ce ghidează copilul spre dezvoltare
· profesorul organizează informațiile pe care le transmite elevilor într-un mod ușor de înțeles
· evaluarea se bazează pe proiecte, pe munca în echipă, pe cooperarea din timpul evaluării
· participanții sunt dornici de învățare
· copiii sunt pregătiți să fie următoarea generație de antreprenori
Avantajele educației STEM
Avantajele educației STEM sunt multiple, de aceea amintim doar câteva dintre acestea:
1. Proiectele STEM promovează învățarea prin experiment. Astfel, ele permit explorarea deschisă și investigarea, identificarea problemelor de rezolvat și găsirea soluțiilor potrivite. Când copiii construiesc, creează și explorează, învățarea are sens pentru ei. Experiența care vine din proiecte hands-on aduce învățarea la viață, căci proiectele STEM pun bazele unei deschideri către noțiuni cu care, în mod normal, s-ar întâlni mult mai târziu și mai mult teoretic.
2. Educația STEM include activități reale de soluționare a problemelor. Temele proiectelor STEM au la bază întotdeauna situații reale din viața de zi cu zi, ajutând copiii să se concentreze asupra aspectelor importante ale educației și a modului ei de aplicare în viața reală.
3. Încurajează curiozitatea și gândirea analitică. Copiii sunt curioși în mod natural, dar de multe ori metodele educaționale tradiționale împiedică acest lucru. Educația STEM le permite să întrebe, să se întrebe, să experimenteze și să exploreze. Prin aceste metode se fac noi descoperiri și invenții. De aceea, copiii trebuie ajutați să înțeleagă de ce se întâmplă lucrurile într-un anumit mod.
4. Le oferă elevilor un control mai mare asupra învățării și astfel ei devin mult mai implicați.
Toate acestea sunt deosebit de importante, căci educația postmodernă se adaptează, zi de zi, nevoilor tinerilor ce se pregătesc pentru un viitor în care cheia succesului este cum să știi să te adaptezi și să folosești ceea ce ai învățat pentru o continuă schimbare. Astfel, educația STEM este un proces structurat de integrare a științelor exacte, cu scopul de a forma viitori adulți inteligenți, ușor adaptabili societății și capabili de a pune în valoare cunoștințele acumulate pe întregul proces al educației la viitorul loc de muncă.
Teme de reflecție – Atelier de lucru
§ Oferiți un răspuns argumentat la întrebarea: ,,Educația STEM prezintă numai avantaje?’’
§ Vă rugăm, în calitatea dumneavoastră de profesor, să completați chestionarul atașat, oferindu-ne în acest fel feedback în legătură cu cel puțin una dintre clasele la care predați discipline STEM. Chestionar
§ Analizați comparativ competenţele necesare profesorului în procesul didactic tradiţional şi respectiv, în procesul didactic STEM.