Κάτι περισσότερο από ένα απλό πρόγραμμα: το STEM ως φιλοσοφία στην εκπαιδευτική καθημερινότητα
Συχνά η εκπαίδευση STEM νοείται ως η ενασχόληση με τέσσερα σχετικά αλλά διαφορετικά θεματικά πεδία που ωστόσο σπάνια συνδυάζονται στην πράξη. Παρόλα αυτά, κεντρικός πυλώνας της φιλοσοφίας STEM είναι μια διαθεματική και ενοποιημένη προσέγγιση που δίνει έμφαση στη μάθηση στην πράξη (learn by doing) και συνδέει τις συνιστώσες του STEM με την καθημερινή ζωή και τον πραγματικό κόσμο των μαθητών. Στο CGS η φιλοσοφία STEM, εντάσσεται στην εκπαιδευτική καθημερινότητα των μαθητών μέσα από πληθώρα δράσεων και παρεμβάσεων σε όλες τις εκπαιδευτικές βαθμίδες που συμπληρώνουν αρμονικά την εκπαιδευτική φιλοσοφία International Baccalaureate (IB) του σχολείου καθώς και το αναλυτικό πρόγραμμα σπουδών.
STEM Induction Day : https://www.youtube.com/watch?v=iVke8DXCyaI
Στιγμιότυπα: https://flic.kr/s/aHskxcS6ZP
Μία ιστορική αναδρομή στο STEM
Το ακρωνύμιο STEM πρωτοεμφανίστηκε ως «SMET» στις ΗΠΑ τη δεκαετία του 1990. Το National Science Foundation της Αμερικής θέλησε να δώσει ιδιαίτερη σημασία σε καθεμιά από τις τέσσερις συνιστώσες του (Science, Technology, Engineering, Mathematics) με δύο κύριους στόχους – έναν στο μικροεπίπεδο και έναν στο μακροεπίπεδο. Σε εθνικό επίπεδο (μακροεπίπεδο) θέλησε να ενισχύσει τις απαραίτητες τεχνολογικές και μηχανικές αλλαγές ώστε η χώρα να παραμείνει ανταγωνιστική σε παγκόσμιο επίπεδο. Στο μικροεπίπεδο, κάθε μαθητής ξεχωριστά θα έπρεπε να γνωρίζει και να καταλαβαίνει τις βασικές αρχές και μεθόδους των μαθημάτων STEM και τη μεταξύ τους σύνδεση, ώστε να αποτελέσει εγγράμματο πολίτη, εξασφαλίζοντας με αυτόν τον τρόπο μια αξιοπρεπή θέση εργασίας στην ενήλικη ζωή του (Chesky et al, 2015).
Έκτοτε, το STEM κατέχει σημαντική θέση στην εκπαίδευση τόσο στην Αμερική, όσο και παγκοσμίως. Κεντρικό ρόλο στη χάραξη πολιτικής και στην εφαρμογή της εκπαίδευσης STEM στην Ευρώπη διαδραματίζει το Ηνωμένο Βασίλειο, το οποίο – μεταξύ άλλων – το 2014 ίδρυσε το National STEM Centre, ένα κέντρο που προσφέρει εκπαίδευση για μαθητές και εκπαιδευτικούς και χιλιάδες δωρεάν διαδικτυακά εκπαιδευτικά εργαλεία και πηγές. Την τελευταία πενταετία η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει εκπονήσει έρευνες που δείχνουν αφενός τις αδύναμες επιδόσεις των μαθητών σε θέματα επιστημών και μαθηματικών και αφετέρου την έλλειψη καταρτισμένου εργατικού δυναμικού σε πεδία STEM, γεγονότα που ανέδειξαν την ενδυνάμωση και εφαρμογή της εκπαίδευσης STEM ως επίσημη προτεραιότητά της (European Commission, European Parliament, 2015).
Το γεγονός ότι η εκπαίδευση STEM τέθηκε στο κέντρο της εκπαιδευτικής πολιτικής, είχε ως αποτέλεσμα την εμφάνιση πολλαπλών, και πολλές φορές αντίθετων, προσεγγίσεων σε διαφορετικά εκπαιδευτικά συστήματα, δομές, χρονικές στιγμές ή ηλικίες: σχολεία εντός σχολείων, αυτόνομα σχολικά προγράμματα, μάθηση εξ’ αποστάσεως, αυτόνομοι όμιλοι – STEM clubs, απογευματινά προγράμματα, ειδικά σχολεία, προγράμματα που σχεδιάζονται και προσφέρονται από άτυπες μορφές εκπαίδευσης, όπως είναι για παράδειγμα τα διαδικτυακά σεμινάρια, οι δραστηριότητες τεχνολογικών μουσείων και οι ποικίλες ιδιωτικές εκπαιδευτικές πρωτοβουλίες.
Οι Asghar et al (2012) τονίζουν ότι η εγγενής φύση της πρακτικής STEM είναι διαθεματική και εστιάζει στην καθαυτή επίλυση προβλημάτων. Κάθε αποσπασματική και απομονωμένη προσπάθεια αποτυγχάνει να αποδώσει τη φύση του STEM σε σχέση με τον πραγματικό κόσμο και για το λόγο αυτό έχει περιορισμένη δυνατότητα να προετοιμάσει κατάλληλα τους μαθητές για μια επιτυχή επαγγελματική σταδιοδρομία στα επιστημονικά πεδία του STEM.
Στο παραπάνω πλαίσιο το CGS ίδρυσε την πρώτη Ακαδημία STEM σε ελληνικό σχολείο το Σεπτέμβριο του 2014 με στόχο να προσφέρει στους μαθητές όχι ένα ακόμα εκπαιδευτικό πρόγραμμα, αλλά μια συνολική φιλοσοφία που να διαχέεται και να χρωματίζει την καθημερινότητά τους στο σχολείο.
Οι στόχοι της Ακαδημίας STEM στο CGS
O ορισμός που δίνει το CGS για το STEM ταυτίζεται με αυτόν των Myers et al για τους οποίους νοείται ως «μεταβολή στο φιλοσοφικό πλαίσιο διδασκαλίας και μάθησης» (2015, σελ. xv). Οι θεωρίες των Dewey, Piaget, Montessori και Vygotsky συμφωνούν στην ανάγκη για μάθηση στην πράξη (learn by doing), υλικά, εμπειρίες και θεματικές από την καθημερινότητα και την πραγματική ζωή των μαθητών και έμφαση στον πειραματισμό και την ανάπτυξη της κριτικής σκέψης (Mooney, 2013). Θεωρούν ότι μέσα σε ένα τέτοιο πλαίσιο ενδυναμώνεται και πραγματώνεται η μάθηση στο μέγιστο δυνατό βαθμό, μια προσέγγιση απόλυτα συμβατή με αυτήν της φιλοσοφίας STEM.
Στο παραπάνω πλαίσιο βασικοί στόχοι της Ακαδημίας STEM του CGS είναι οι εξής:
- η προώθηση της διερευνητικής μάθησης και της φιλοσοφίας «learn by doing» στην εκπαιδευτική διαδικασία,
- η υλοποίηση των STEM δράσεων και η διασύνδεσή τους μέσα από διαθεματικές προσεγγίσεις.
- η οριζόντια χρήση τεχνολογίας (ICT intergration) και
- η σύνδεση της φιλοσοφίας STEM με την καθημερινή ζωή των μαθητών
Η έμφαση στην πειραματική διαδικασία στα μαθήματα φυσικών επιστημών και σε δραστηριότητες όπως ο Προγραμματισμός (Coding), η Εκπαιδευτική Ρομποτική (Robotics) και η Σχεδίαση (Design), αποτελούν πρακτικές που εφαρμόζονται στην καθημερινότητα του σχολείου, σε όλες τις βαθμίδες, από το Νηπιαγωγείο έως και το Λύκειο.
Απώτερος στόχος της Ακαδημίας STEM είναι να καλλιεργήσει δεξιότητες όπως είναι η δημιουργικότητα, η επαγωγική και παραγωγική σκέψη, η δυνατότητα επίλυσης προβλημάτων, η κριτική σκέψη, η λογική, η συνεργατικότητα, αλλά και να ενισχύσει την αυτοπεποίθηση, την ηθική και κοινωνική συνείδηση των μαθητών, συνδέοντας επιστημονικά ζητήματα με αντίστοιχες κοινωνικές και ηθικές προεκτάσεις και διλήμματα (Bryan et al, 2016, Jolly, 2017).
Η Διδακτική προσέγγιση | STEM στην πράξη
Η διδακτική προσέγγιση της Ακαδημίας STEM δεν αφορά συγκεκριμένο μάθημα στο ωρολόγιο πρόγραμμα των μαθητών, αλλά χαρακτηρίζει το σύνολο της εκπαιδευτικής καθημερινότητας, μέσα από δράσεις και παρεμβάσεις που χρωματίζονται από τη φιλοσοφία STEM. Διαφοροποιείται ανάλογα με τη βαθμίδα εκπαίδευσης, ώστε να συνάδει με τις δυνατότητες και ανάγκες της εκάστοτε ηλικίας των μαθητών. Παράλληλα, εφόσον εντάσσεται στο πρωινό πρόγραμμα, οφείλει να συμπληρώνει αρμονικά την εκπαιδευτική φιλοσοφία International Baccalaureate (IB) που ακολουθεί το σχολείο καθώς και το αναλυτικό πρόγραμμα σπουδών.
Ο Ρόλος-Κλειδί των εκπαιδευτικών
Ρόλο-κλειδί στο σύνολο του εγχειρήματος έχουν οι εκπαιδευτικοί (νηπιαγωγοί, δάσκαλοι και καθηγητές), οι οποίοι υλοποιούν και εφαρμόζουν τη φιλοσοφία STEM στο μάθημά τους. Προς την κατεύθυνση αυτή έχουν ισχυρό προβάδισμα σε σχέση με άλλα σχολεία λόγω της συνάφειας της φιλοσοφίας STEM με αυτήν του προγράμματος IB που ακολουθούν όλες οι βαθμίδες από τον Ιανουάριο του 2014.
Ωστόσο, γίνεται μια συνεχής προσπάθεια επιμόρφωσης των εκπαιδευτικών σε αυτήν, τόσο με πολλαπλά και συνεχή εσωτερικά trainings, όσο και με προγράμματα στο εξωτερικό (Πρόγραμμα Erasmus+ στον άξονα ΚΑ1 με τίτλο «Από τις συνιστώσες στη συνισταμένη: ενισχύοντας τη διδασκαλία και τη μάθηση με προσέγγιση STEM από το Νηπιαγωγείο μέχρι και το Λύκειο» και στον άξονα ΚΑ2 με τίτλο “STEM for all seasons”).
Η επιμόρφωση είναι κρίσιμη για την υιοθέτηση της φιλοσοφίας STEM ιδιαίτερα σε περιπτώσεις όπου είναι απαραίτητη η εξοικείωση με νέες τεχνολογίες και ηλεκτρονικές εφαρμογές (Goodwin, 2013). Από την άλλη, χρησιμοποιείται ενίοτε η μέθοδος “peer coaching” (Cotabish et al, 2013), κατά την οποία ο συντονιστής της Ακαδημίας STEM παρευρίσκεται στην τάξη με υποστηρικτικό ρόλο.
Προγράμματα Έρευνας IB Primary Years Programme (PYP)
Στο IB Primary Years Programme (PYP), οι μαθητές από 4-12 χρονών εμπλέκονται σε διαθεματικά πεδία που οργανώνονται σε Ενότητες Έρευνας. Μέσα από αυτές, καλλιεργείται ένα προφίλ μαθητή που -μεταξύ άλλων- ερευνά, είναι γνώστης, σκέπτεται, επικοινωνεί, νοιάζεται και τολμά. Προς την κατεύθυνση αυτή, το STEM έρχεται να συμπληρώσει και να ενδυναμώσει το PYP, με εξειδικευμένες δράσεις, πειράματα, εκπαιδευτικές επισκέψεις, τεχνολογικές περιπλανήσεις και κατασκευές.
Παράδειγμα αποτελεί η ενεργειακή κατοικία που κατασκεύασαν οι μαθητές Ε ́ Δημοτικού στο πλαίσιο Προγράμματος Έρευνας για την Ενέργεια. Σε αυτό οι μαθητές παρακολούθησαν παρουσίαση για τον σχεδιασμό μιας ενεργειακής κατοικίας από εξειδικευμένο μηχανικό, λαμβάνοντας υπόψη κριτήρια όπως είναι η εξοικονόμηση ενέργειας, η χρήση Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας και η μείωση των αποβλήτων. Οι γνώσεις τους συμπληρώθηκαν από το αντίστοιχο κεφάλαιο «Φυσικών» του Οργανισμού και πειράματα σχετικά με την ενέργεια στο εργαστήριο. Στη συνέχεια κατασκεύασαν σε ομάδες μακέτες ενεργειακής κατοικίας χρησιμοποιώντας απλά υλικά και παρουσίασαν στην τάξη (με χρήση powerpoint) τα στοιχεία που καθιστούν την κατοικία τους πιο «πράσινη».
Με τον τρόπο αυτό εμπέδωσαν τα κατασκευαστικά χαρακτηριστικά της ενεργειακής κατοικίας, κατανόησαν τους τρόπους με τους οποίους η ενέργεια επηρεάζει την καθημερινότητά τους και τον κόσμο γύρω τους, συνεργάστηκαν μεταξύ τους και βρήκαν «εύφορο έδαφος» για δημιουργικότητα και πρωτοτυπία.
IB Middle Years Programme (MYP) και STEM
To STEM αποτελεί μία θεμελιώδη προσέγγιση του ΙΒ MYP (Middle Years Programme), σύμφωνα με την οποία η διδασκαλία και η μάθηση έχουν ενσωματωθεί σε έννοιες και δεξιότητες που σχετίζονται με τις επιστήμες, την τεχνολογία, τη μηχανική και τα μαθηματικά. Δομικά στοιχεία του ΙΒ MYP, όπως είναι το Παγκόσμιο Πλαίσιο και οι Θεμελιώδεις έννοιες, υποστηρίζουν τη διαθεματική μάθηση, ενισχύοντας τη σύνδεση μεταξύ των γνωστικών αντικειμένων. Επιπρόσθετα, τα διαθεματικά σχέδια μαθήματος παρέχουν τη δομή για τη διαθεματική έρευνα, η οποία αποτελεί αναπόσπαστο στοιχείο και προϋπόθεση όλων των γνωστικών αντικειμένων του STEM.
Στο πλαίσιο αυτό, το STEM στην εκπαίδευση στοχεύει στο να καλλιεργήσει μαθητές – «STEM-literate» πολίτες, οι οποίοι, βασιζόμενοι στα ερωτήματα και την έρευνα, θα είναι έτοιμοι να αντιμετωπίσουν ένα μέλλον ευμετάβλητο, αβέβαιο, περίπλοκο και κάποιες φορές, διφορούμενο.
