II.
Provocări și
perspective ale educației STEM
1. Abordări curriculare STEM în Europa
Una din competențele cheie recunoscute la nivel european este formulată astfel: „competenţe matematice şi competenţe de bază în ştiinţă şi tehnologie” (Comisia Europeană/EACEA/Eurydice, 2012. Dezvoltarea competenţelor cheie în şcolile din Europa: Provocări şi Oportunităţi pentru Politică. Raport Eurydice. Luxemburg: Oficiul pentru Publicaţii al Uniunii Europene.) În acest document al Comisiei Europene este evidențiat faptul că se manifestă un interes scăzut al tinerilor pentru studiul disciplinelor STEM, prin urmare există din ce în ce mai puțin personal calificat în domeniile conexe. De asemenea, s-a constatat că marea masă de elevi, ca și grupurile vulnerabile, nu este inclusă în iniţiativele de încurajare a motivaţiei către alegerea carierelor STEM, previziunile arătând că, în viitorul apropiat, vom avea tot mai puțin specialiști și tinerii nu vor alege cariere vitale pentru competitivitatea economiei.
Prin urmare, educația STEM devine un punct cheie în pregătirea tinerelor generații pentru viitor. Cum se poate face acest lucru? În primul rând, prin promovarea și utilizarea unor metode de predare bazate pe explorare, investigare și anchetă, pentru a implica elevii:
(https://www.edutopia.org/article/inquiry-and-research-process). Apoi, prin prezentarea și promovarea de modele de cariere în domeniu, în așa fel încât elevii să regăsească exemple de urmat (aici găsiți linkul către pagina proiectului european SPACE AWARENESS, pagină dedicată carierelor: (http://www.space-awareness.org/ro/careers/).
O altă direcție urmată este organizarea de campanii de sensibilizare generale, precum şi atragerea de parteneri din domenii economice diferite.
În acest sens, se distinge activitatea SCIENTIX(http://www.scientix.eu/home) inițiativa europeană care promovează și susține colaborarea paneuropeană între profesorii, cercetătorii în domeniul educației, factorii de decizie și alte categorii de profesioniștidin sfera științelor, tehnologiei, ingineriei și matematicii, promovează inițiativele desfășurate de organizații, școli și profesori, pentru a atrage atenția asupra studiilor și profesiilor STEM.
Activitatea Scientix este finanțată prin intermediul programului Orizont 2020 al Uniunii Europene, program destinat cercetării și inovării. Scientix a luat naștere la inițiativa Comisiei Europene, fiind coordonat, încă de la debut, de European Schoolnet, un consorțiu de 30 de ministere ale educației, cu sediul la Bruxelles. Acest organism acționează ca un factor motrice al inovării în activitățile de predare-învățare și stimulează colaborarea paneuropeană între școli și profesori.
În prima sa etapă, Scientix a lansat un portal online, cu scopul de a culege și prezenta proiecte educaționale STEM din Europa. Portalul cuprinde acum peste 650 de proiecte și 3050 de resurse. A urmat apoi înființarea unei rețele de puncte naționale de contact (PNC), a căror misiune este de a sprijini elaborarea de abordări inovatoare în domeniul educației științifice la nivel național. Comunitatea cadrelor didactice Scientix este reprezentată de 473 de profesori din 43 de țări, care s-au oferit să acționeze, voluntar, pe post de ambasadori Scientix. Aceștia susțin în mod activ demersul de diseminare a Scientix și contribuie la schimbul de practici și cunoștințe între actorii europeni interesați de educația STEM.
Dintre principalele proiecteScientix fac parte: Go - Lab / Next – Lab (“focusteacher”), ESERO (profesor consul) şi INDUCAS (profesor mentor).
Next-Lab este un proiect european cofinanțat de Comisia Europeană în cadrul programului Orizont 2020. Next-Lab este o continuare a Go-Lab și este implementat de același consorțiu și aceiași parteneri. Proiectul urmărește să extindă strategia Go-Lab cu privire la introducerea educației științifice bazată pe cercetare în școlile europene, oferind acces la laboratoare on-line la nivel mondial și la formarea profesorilor în utilizarea tehnologiilor inovatoare de predare. Proiectul Next-Lab va duce Go-Lab la un nivel de impact și de inovare superior, prin creșterea numărului de profesori și elevi implicați, adresându-se atât cadrelor didactice de la catedră, cât și celor aflate încă în formare. În scopul de a realiza un impact durabil, Next-Lab va dezvolta instrumentele și resursele create de Go-Lab, prin extinderea contextului de utilizare și prin includerea unor noi caracteristici și facilități care sunt cerute de către elevi și profesori. Unele dintre aceste noi caracteristici sunt posibilitatea de auto-evaluare și evaluare reciprocă, crearea de modele științifice funcționale, precum și o soluție pentru a sprijini crearea și gestionarea de către elevi a unui ePortofoliu.
ESERO este principalul proiect al ESA (Agenția Spațială Europeană) de susținere a învățământului primar și secundar în Europa, ce utilizează spațiul cosmic drept un context creativ și generos în conținut pentru predarea și învățarea științei, tehnicii, ingineriei și matematicii (STEM). Obiectivul său constă în îmbunătățirea cunoștințelor și competențelor elevilor în aceste discipline încă din clasele primare și încurajarea acestora în alegerea unei cariere viitoare în domeniile STEM.
INDUCAS este un proiect finanțat de Comisia Europeană, care abordează două întrebări principale:
• Cum pot fi sprijiniți mai bine profesorii debutanți printr-o rețea dedicată care facilitează dialogul între aceștia?
• Cum ar putea un spațiu similar să susțină o rețea de mentori care să-și dezvolte practica în cadrul propriei comunități, în beneficiul profesorilor debutanți aflați în grija lor?
În faza pilot a INDUCAS (2017-2018), profesorii începători și mentorii din Italia, Franța, Suedia și România au fost încurajați să participe prin crearea a patru comunități (una pentru fiecare țară, în limba națională), pentru profesori debutanți - cu o experiență de predare mai mică de 2 ani - și patru comunități (una pentru fiecare țară, în limba națională), pentru profesori cu experiență și abilități de mentorat.
Principalii parteneri ai Scientix sunt profesorii, cercetătorii și coordonatorii de proiecte din sfera STEM, precum și factorii de decizie. Fiecare din aceste grupuri poate beneficia de pe urma avantajelor activităților și manifestărilor Scientix.
Resursele Scientix sunt complet gratuite, iar comunitateaScientix a grupului ScienceTeachers in Europe de pe Facebook este nerăbdătoare să primească și să ajute pe oricine dorește să le folosească, să discute orice chestiune adiacentă sau doar să facă cunoscute materiale găsite în mediul online.
Pentru activitatea noastră, ca profesori, se pot dovedi utile:
- consultarea de materiale didactice din arhiva Scientix, pentru a găsi surse de inspirație pentru orele de curs;
- descoperirea de proiecte educaționale STEM și implicarea în astfel de proiecte;
- participarea la ateliere de lucru și la cursuri de perfecționare naționale si europene multilingvism, făcând schimb de experiență cu colegii europeni pe parcursul reuniunilor;
- traducerea gratuită, la cerere, a materialelor didactice favorite;
- descărcarea prezentărilor, filmărilor și materialelor de la conferințele Scientix;
- participarea gratuită la cursuri de formare și seminarii online.
În acest sens, câteva adrese ce pot fi accesate sunt:
ScientixMoodle - http://moodle.scientix.eu/
ScientixWebinare - http://www.scientix.eu/live/scientix-webinars
Noutăți și evenimente în educația STEM - https://blog.scientix.eu/
Alte resurse Scientix - http://www.scientix.eu/resources-widge
De asemenea, una din abordările STEM relevante pe plan european se concretizează în conceptul de etichetă deșcoală STEM, inițiativă comună a European Schoolnet, Ciencia Viva (Portugalia), Maisonpour la science en Alsace (Franța), Centrului pentru promovarea științei (Serbia) și Centrului de dezvoltare a educației (Lituania). Obiectivul etichetei de școală STEM este de a ghida școlile europene în creșterea interesului și abilităților tinerilor europeni în materiile STEM și de a oferi școlilor instrumentele necesare pentru a implica elevii lor, profesorii și alți actori în activități conexe, prin dezvoltarea unei strategii STEM adecvate. O școală STEM este definită ca o școală cu o strategie STEM clară, caracterizată prin diferite elemente cheie și criterii. Cu eticheta de școală STEM, școlile se autoevaluează prin intermediul unui instrument de autoevaluare online, conform criteriilor care definesc o Școală STEM. Acest instrument de autoevaluare identifică domeniile care necesită dezvoltare și oferă școlilor participante activități de formare și resurse, în scopul îmbunătățirii activităților din domeniile știință, tehnologie, inginerie și matematică (STEM) la nivel de școală și, în același timp, oferă școlilor oportunitatea de a face parte dintr-o comunitate a școlilor STEM din Europa.
Din punctul de vedere al gradului de transformare al unei şcoli tradiţionale într-o şcoală STEM, specialiştii evidenţiază următoarele niveluri de transformare(https://stemrevolution.org/full-stem-curriculum/):
· nivel 0 – Abordări monodisciplinare (şcoală tradiţională);
· iniţiative STEM la nivelul şcolii, dar în zona activităţilor extracurriculare sau competiţionale;
· elemente curriculare de tip opţional şi/sau parteneriate având caracter continuu cu mediul practicienilor profesiunilor din domeniile STEM;
· elemente curriculare dezvoltate de profesori specializaţi în abordările STEM şi vizând competenţe specifice STEM şi parteneriate având caracter continuu cu mediul practicienilor profesiunilor din domeniile STEM;
· nivel maxim de transformare – Pachet complet STEM (aplicat la nivelul întregii şcoli): curriculum + resurse umane + alte categorii de resurse + prioritate.
Este evident faptul că, raportat la nivelul maxim de transformare, o şcoală STEM reprezintă modelul perfect pentru o educaţie contemporană, o şcoală care pune bazele formării de inovatori. Într-o astfel de şcoală, curriculumul STEM integrat pune accentul pe învățarea bazată pe probleme extrase din realitate, astfel încât elevii să poată aplica instantaneu cunoștințele pe care le câștigă. Acest sistem integrat este cheia învăţării motivate şi orientării spre utilitate directă şi sustenabilă a competenţelor formate.
O serie de caracteristici ale şcolilor STEM – privite şi din perspectiva creării unei culturi organizaţionale STEM – este evidenţiată de North Idaho STEM Charter Academy, care implementează un curriculum STEM complet integrat:
· preocuparea de a identifica oportunități de prezentare a muncii elevilor (evenimente comunitare, competiții);
· spaţii educaţionale/săli de clasă destinate activităţilor în echipe, muncii în colaborare;
utilizarea mediilor de învăţare virtuală drept completare a mediilor tradiţionale, în sensul promovării interacţiunii şi colaborării;
utilizarea mediilor de învăţare virtuală drept completare a mediilor tradiţionale, în sensul promovării interacţiunii şi colaborării;
· cultură orientată spre inovație, creativitate, cercetare, cu implicarea puternică şi a elevilor;
· noile tehnologii încorporate în procesul de învăţare;
· acces facil la noutate informaţională şi la tehnologii pentru elevi, profesori, dar şi pentru părinţi;
· accent pe dezvoltarea profesională a resursei umane;
· conectarea educaţiei la carierele STEM;
· participarea elevilor la stabilirea obiectivelor de învăţare;
· oportunități pentru curriculum diferenţiat, suplimentar, inclusiv activităţi STEM extracurriculare;
· crearea de contacte şi facilitarea schimbului de informaţii între elevi şi profesioniștii STEM;
· proiectul/învățarea bazată pe probleme non-standardizate, ca fundament pentru strategia de predare interdisciplinară;
· profesorii sunt facilitatori, tutori şi consilieri ai elevilor în demersurilor lor de investigare şi în zona experienţelor conexe cu realitatea;
· ponderea crescută a echipelor de elevi care dezvoltă proiecte şcolare;
· încurajarea exprimării opiniilor prin filtrul regulilor de comunicare şi al gândirii critice şi autocritice;
· deciziile educaţionale luate prin consultare la nivelul echipelor;
· orare care includ predarea unor discipline individuale, dar alocă timp suficient pentru proiecte care presupun abordări integratoare, co-predare și cursuri non-tradiționale;
· parteneriate la nivelul comunităţii.
Pentru colegiul nostru, dezvoltarea unei strategii STEM ar putea constitui o provocare! În acest sens, mai multe informații privind elementele și criteriile unei școli STEM aflați accesând: https://tinyurl.com/STEM-label-criteria.
II. 2. Abordări curriculare STEM la nivel național
Conceptele de bază ale educației STEM sunt interdisciplinaritate și aplicare în contexte diferite. Este evident faptul că elevii de astăzi sunt mult mai motivați dacă subiectele sunt predate din perspective diverse și dacă sunt bazate pe fapte din viața cotidiană, una din cele mai eficiente modalități de înțelegere și cunoaștere de către ei a mecanismelor vieții realizându-se cu ajutorul experimentelor științifice interdisciplinare.
Predarea ştiinţelor cu ajutorul experimentelor științifice simple, cu caracter interdisciplinar, adecvate vârstei și nivelului de înțelegere al elevilor noștri, îi ajută să își dezvolte gândirea logică și creativitatea, să își formeze deprinderi practice, să își îmbunătățească cunoștințele despre fenomenele biologice, fizice și chimice din lumea vie, să își formeze şi să își dezvolte personalitatea.
În contextul unui învățământ axat pe formare de competențe, atitudini și valori, elevii ar trebui să dețină abilitățile și competențele necesare pentru a face față provocărilor unei societăți bazată pe tehnologii digitale și informație. Însă educația integrată STEM ar putea fi aplicată în toate ariile curriculare.În acest sens, un exemplu de nouă abordare a filosofiei STEM poate fi STEAM (care aduce alături de celelalte patru domenii și arta), prin care se recunoaște valoarea artelor atât în dezvoltarea armonioasă a personalității, cât și în cea a progresului întregii societăți.
Pornind de la experiența țărilor care promovează o educație prin modelul STEM, o abordare promițătoare în această direcție ar fi utilizarea unui curriculum integrat STEM, care oferă oportunități pentru experiențe mai relevante, mai puțin fragmentate și mai stimulative pentru elevi, o modalitate de a realiza activități STEM reprezentând-o disciplinele opționale integrate.
Rezultatul unei succinte analize evidențiază faptul că la nivelul învăţământului românesc preuniversitar actual se poate vorbi despre următoarele categorii de abordări curriculare:
– la nivelul învăţământului primar, în care sunt introduse elemente de cunoaştere asupra realităţii şi vieţii, fără o abordare fragmentat-disciplinară (ştiinţe). Ca element de noutate, începând cu anul şcolar 2022-2023, se va aplica Programa şcolară „Start în aventura cunoaşterii Universului“, programă ce reprezintă o ofertă curriculară de disciplină opţională pentru învăţământul primar, cu un semnificativ caracter inter şi transdisciplinar. Bugetul de timp este de o oră/săptămână pe parcursul a doi ani şcolari, la alegere dintre clasele de învăţământ primar, în funcţie de particularităţile/specificul unităţii de învăţământ şi de nevoile de învăţare, disponibilitatea elevilor şi de bugetul de timp. Programa şcolară „Start în aventura cunoaşterii Universului” a fost elaborată în parteneriat cu AgenţiaSpaţială Română (ROSA) prin ESERO – Biroul European pentru Resurse pentru Educaţie Spaţială din România şi în parteneriat cu Comitetul Naţional Român pentru Astronomie (CNRA), instituţii care au ca obiectiv principal folosirea fascinaţiei domeniului spaţial pentru a încuraja predarea şi învăţarea de discipline STEAM, respectiv dezvoltarea învăţământului astronomic în România, ca o componentă importantă a culturii ştiinţifice naţionale. (ANEXA 1)
- la nivel gimnazial, odată cu implementarea noului curriculum, este introdus opţionalul de tip integrat. (ANEXA 2)
- la nivel liceal, se poate vorbi de iniţiative STEM – de regulă în zona extracurriculară sau cea de CDŞ – în şcoli care au îndeplinite condiţiile de implementare a unor astfel de abordări, referindu-ne la resurse umane, resurse materiale/dotări de tip STEM.Astfel, o abordare de tip STEM este cea prevăzută de curriculum-ul asociat filierei teoretice, profilul umanist, specializarea filologie, în care disciplinele din domeniul STEM sunt reunite – începând cu studiul aferent clasei a XI-a – într-o disciplină tip ştiinţe (ANEXE 3, 4)
Abordarea interdisciplinară STEM este o provocare pentru sistemul educațional românesc, iar școala se adaptează, zi de zi, nevoilor tinerilor ce se pregătesc pentru un viitor în care cheia succesului este tocmai aceea de a ști cum să te adaptezi și să folosești ceea ce ai învățat pentru o continuă schimbare.
ANEXE: Programe școlare: primar (ANEXA 1), primar și gimnazial (ANEXA 2), liceu/filologie (ANEXE 3, 4)
Teme de reflecție – Atelier de lucru
- Consultând arhiva Scientix, identificați și prezentați două materiale didactice/proiecte educaționale STEM.
- Identificați, în practica didactică din România, trei inițiative/abordări curriculare STEM, corespunzătoare fiecăruia dintre nivelurile de învățământ preuniversitar (primar, gimnazial și liceal), cu excepția celor cuprinse în materialul prezentat.