Οι εκπαιδευτικοί που θέλουν να ασχοληθούν με το STEM αντιμετωπίζουν το ερώτημα: «πώς μπορεί να σχεδιαστεί ένα μάθημα STEM υψηλής ποιότητας με καινοτομίες»;
Σίγουρα δεν θα είναι ένα συνηθισμένο μάθημα φυσικής,
μαθηματικών ή πληροφορικής, για παράδειγμα. Η διδακτική με μεθοδολογία STEM εμπλέκει
ενεργά τους μαθητές με την επίλυση προβλήματος και την εύρεση λύσης από αυτούς. Μπορεί να ακολουθήσει
και καταιγισμός ιδεών.
Μία STEM εκπαιδευτική διαδικασία ενσωματώνει
και εφαρμόζει περιεχόμενα από κάποια επιστήμη, την μηχανική, την πληροφορική και
τα μαθηματικά. Εμπλέκει τους μαθητές στην κατανόηση, τη χρήση και τη δημιουργία
τεχνολογιών.
Οι απαντήσεις στο προς επίλυση πρόβλημα που
έχει τεθεί μπορεί να είναι περισσότερες από μία, τότε θα επιλεγεί η
προσφορότερη από την ομάδα των μαθητών μετά από συνεργασία.
Ο σχεδιασμός ενός μαθήματος που θα
αποφασισθεί να διδαχθεί με μεθοδολογία STEM μπορεί να ακούγεται πολύ φιλόδοξο γεγονός
αλλά με τις παρακάτω σκέψεις μπορεί να εξελιχθεί σε μια πιο εύκολη υπόθεση:
1. Μια καλή πρακτική είναι να σχεδιαστεί και να
αναπτυχθεί το μάθημα STEM
με
τη μορφή ψηφιακού διδακτικού σεναρίου.
2.
Για να
είναι STEM η
μεθοδολογία, στο υπό σχεδιασμό μάθημα είναι απαραίτητο να συμπεριληφθούν τρεις
κλάδοι από το ακρωνύμιο. Για παράδειγμα, τα μαθηματικά (Μ), η πληροφορική (Τ)
και κάποια επιστήμη (S) ή
σε άλλη περίπτωση μαθηματικά (M),
πληροφορική (T) και
μηχανική (E).
Αν όμως ενταχθούν και οι τέσσερεις κλάδοι, τότε επιτυγχάνεται ολοκληρωμένο STEM.
Αν υπάρχουν μόνο ένας ή δύο κλάδοι, τότε
δεν είναι STEM.
Για παράδειγμα, η συναρμολόγηση και ο προγραμματισμός ενός robot περιλαμβάνει την τεχνολογία (T) και την μηχανική (Ε) αυτό σίγουρα δεν είναι
STEM
άσχετα αν μας πλασάρουν το παραμύθι για δικούς τους λόγους.
3.
Σχεδιασμός και ανάπτυξη του μαθήματος γύρω
από ένα καλά προσδιορισμένο θέμα σχετικό με κάποια επιστήμη. Ο βαθμός δυσκολίας
του θα πρέπει να είναι του επιπέδου σπουδών των μαθητών που εφαρμόζεται. Δυστυχώς
στην Ελλάδα τα αναλυτικά προγράμματα σπουδών δεν παρέχουν τη δυνατότητα αφιέρωσης
διδακτικών ωρών για τέτοιες πολυτέλειες. Το ΙΕΠ έχει προτείνει μεν να
συμπεριληφθεί η νέα αυτή διδακτική προσέγγιση αλλά το σύστημα δείχνει ότι είμαστε
ακόμη μακράν του στόχου.
4.
Είναι απαραίτητο να καθοριστεί πού και πως
μπορούν να συνδυαστούν και να χρησιμοποιηθούν η κάποια επιστήμη και τα
μαθηματικά με την πληροφορική ή την μηχανολογία.
5.
Αναζητούμε τις μεγάλες ιδέες για το μάθημα,
όπως έχει καθιερωθεί διεθνώς να λέγεται ως “Big Ideas”.
6.
Για να ενσωματωθούν επιτυχώς η οποιαδήποτε επιστήμη
με τα μαθηματικά σε ένα μάθημα STEM, θα πρέπει να υπάρχουν κοινά πεδία επαφής και
στους δύο αυτούς τομείς. Οι καθηγητές μαθηματικών συχνά πρέπει να
ανακαλύψουν βαθύτερα το περιεχόμενο της επιστήμης και οι καθηγητές επιστήμης (φυσικής,
χημείας κ.λπ.) πρέπει να κατανοήσουν τη γλώσσα και το περιεχόμενο των
μαθηματικών. Στο σχεδιασμό λαμβάνουμε υπόψη μας πώς θα μπορούσαν οι
μαθητές να χρησιμοποιήσουν δημιουργικά την υπολογιστική σκέψη και τις
διαθέσιμες τεχνολογίες της πληροφορικής για να επιλύσουν το πρόβλημα. Το
καλύτερο φαίνεται να είναι, για τους καθηγητές μαθηματικών, επιστημών και
τεχνολογίας, να μελετήσουν και να σχεδιάσουν από κοινού τα μαθήματα με
μεθοδολογία STEM. Υπάρχει
η δυνατότητα αξιοποίησης πληροφοριών από μηχανικούς, άλλους ειδικούς, έντυπο
υλικό και ιστοτόπους με ουσιαστικές πληροφορίες επί του θέματος.
7.
Δεν πρέπει στο σχεδιασμό του μαθήματος να
τίθενται θέματα εξωπραγματικά και υποθετικά, όπως για παράδειγμα η εξόντωση μυθικών
τεράστιων εντόμων. Τα μαθήματα STEM πρέπει να αντιμετωπίζουν πραγματικά
προβλήματα .
8.
Η ενθάρρυνση των μαθητών είναι το 50% της
επιτυχίας του μαθήματος.
9. Κάποιες ή και πολλές από τις λύσεις που θα
προκύψουν στην επίλυση του προβλήματος από τους μαθητές δεν θα χρησιμοποιηθούν,
αυτές απορρίπτονται με εύσχημο τρόπο. Μπορούν να κατασκευαστούν πρότυπα ή
κάποια προσομοίωση, αυτά είναι αποδεκτά.
10. Θα
πρέπει να έχουν προβλεφθεί κριτήρια και περιορισμοί που απαιτούνται
για ένα μάθημα με προσέγγιση STEM. Το ψηφιακό διδακτικό σενάριο ή οι
οδηγίες του μαθήματος πρέπει να αναφέρουν τα κριτήρια αυτά και τους περιορισμούς
που θα ακολουθήσουν οι μαθητές κατά την ανεύρεση λύσεων στο πρόβλημα που έχει
τεθεί. Με απλά λόγια, τα κριτήρια προσδιορίζουν τους τρόπους με
τους οποίους οι μαθητές θα καθορίσουν το αποτέλεσμα. Οι
περιορισμοί αναφέρονται σε περιορισμούς που πρέπει να τηρούν οι μαθητές
κατά το σχεδιασμό της λύσης τους. Ίσως χρειαστεί να περιορίσουν το μέγεθος
ή το βάρος της συσκευής που θα δημιουργήσουν. Ίσως χρειαστεί να λάβουν
υπόψη τους διάφορους παράγοντες ασφαλείας, περιβαλλοντικές επιπτώσεις,
διαθεσιμότητα και κόστος των υλικών. Για να κάνουν το έργο τους πιο
ρεαλιστικό, μπορεί να τιμολογηθούν εκ των προτέρων τα υλικά που θα χρησιμοποιήσουν
οι ομάδες και να τους δοθεί συγκεκριμένο χρηματικό ποσό που μπορεί να δαπανηθεί.
Αυτό το τελευταίο βέβαια απευθύνεται σε σχολεία του εξωτερικού όπου τα έξοδα
καλύπτονται από τον προϋπολογισμό του σχολείου. Εξωπραγματικό για την Ελλάδα…
11. Το
μάθημα πρέπει να βασίζεται σε εκπαιδευτικές πρακτικές που χρησιμοποιούν την
έρευνα. Αυτό σημαίνει ενεργοποίηση της περιέργειας των μαθητών, καθοδήγησή
να κάνουν καλές ερωτήσεις και μεταφορά της ευθύνης για μάθηση από τον δάσκαλο
σε αυτούς.
12. Κατά
τη διάρκεια του μαθήματος STEM, ο δάσκαλος δεν παρεμβαίνει ούτε δίνει λύσεις
του προβλήματος. Είναι απλός παρατηρητής όπως και στο διδακτικό ψηφιακό
σενάριο, κρατώντας ίσως σημειώσεις. Οι μαθητές θα λάβουν αποφάσεις και θα βρουν
λύσεις από μόνοι τους, αν χρειαστεί μπορεί να δοθεί μία ελάχιστη καθοδήγηση για
να διατηρηθούν στο σωστό «δρόμο». Η λύση στο πρόβλημα από κάθε ομάδα
μπορεί να είναι διαφορετική.
13. Απαιτείται
σκέψη πως θα εμπλακούν διασκεδαστικά με επιτυχία οι μαθητές σε ομαδική
εργασία. Αν απαιτηθεί διαφοροποιημένη μάθηση, τότε λαμβάνεται υπόψη στο
διαχωρισμό των μαθητών σε ομάδες.
14. Στα
πρώτα ομαδικά μαθήματα για να αναπτυχθεί η συνεργασία κατά τη διάρκεια του
μαθήματος, θα πρέπει να παρέχεται καθοδήγηση για να εξασκήσουν οι μαθητές την
ευγενή άμιλλα και τις αρμόζουσες συμπεριφορές σε έρευνα.
15. Είναι
απαραίτητη η ύπαρξη αναστοχασμού (μεταγνώσης) στο τέλος του μαθήματος για να διαπιστωθεί
η πρόοδος των μαθητών.
Πολύδωρος Σταυρόπουλος
Μηχανολόγος Εκπαιδευτικός
MSc STEM in education
Παιδαγωγικό τμήμα ΑΣΠΑΙΤΕ
