Έχουμε αναφερθεί αρκετές φορές σε αυτό το ιστολόγιο για το τι είναι η μεθοδολογία STEM στην εκπαίδευση έχουμε παραθέσει πάρα πολλά παραδείγματα για όλα τα επίπεδα εκπαίδευσης. Επανερχόμαστε πάλι με διαφοροποιημένο κείμενο παραθέτοντας διευκρινήσεις σχετικά με το τι είναι η διεπιστημονική αυτή μέθοδος διδασκαλίας παρουσιάζοντας και δύο παραδείγματα, ένα για το δημοτικό και ένα για το Γυμνάσιο. Η σκέψη να επανέλθουμε προκλήθηκε από τα στατιστικά του ιστολογίου που δείχνουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για αυτό ακριβώς το θέμα.
Έχουμε
γράψει ότι η μεθοδολογία STEM αποτελεί μία από τις σημαντικότερες
εκπαιδευτικές καινοτομίες των τελευταίων δεκαετιών και εφαρμόζεται πλέον σε
εκπαιδευτικά συστήματα σε ολόκληρο τον κόσμο. Είναι πολύ γνωστό πλέον ότι το
ακρωνύμιο STEM προέρχεται από τα αρχικά των αγγλικών λέξεων Science (Επιστήμη),
Technology (Τεχνολογία), Engineering (Μηχανική) και Mathematics (Μαθηματικά).
Δεν αναφέρεται απλώς στη διδασκαλία αυτών των τεσσάρων γνωστικών αντικειμένων,
αλλά σε μια ολοκληρωμένη διεπιστημονική προσέγγιση, κατά την οποία οι μαθητές
αντιμετωπίζουν αυθεντικά προβλήματα και αναζητούν λύσεις αξιοποιώντας γνώσεις
και δεξιότητες από διαφορετικά επιστημονικά πεδία.
Η φιλοσοφία του STEM μετατοπίζει το ενδιαφέρον από την αποστήθιση γνώσεων στην ενεργητική μάθηση. Οι μαθητές καλούνται να παρατηρούν, να διερευνούν, να διατυπώνουν υποθέσεις, να σχεδιάζουν, να πειραματίζονται, να συνεργάζονται και να αξιολογούν τα αποτελέσματα των ενεργειών τους. Ο εκπαιδευτικός δεν λειτουργεί αποκλειστικά ως μεταδότης γνώσεων, αλλά ως συντονιστής της μαθησιακής διαδικασίας, δημιουργώντας ένα περιβάλλον όπου η ανακάλυψη, η δημιουργικότητα και η επίλυση προβλημάτων αποτελούν βασικά στοιχεία της διδασκαλίας.
Στη μεθοδολογία STEM η μάθηση συνδέεται με πραγματικές καταστάσεις της καθημερινής ζωής. Έτσι, οι μαθητές αντιλαμβάνονται τη χρησιμότητα των γνώσεων που αποκτούν και αναπτύσσουν δεξιότητες του 21ου αιώνα, όπως η κριτική σκέψη, η δημιουργικότητα, η επικοινωνία, η συνεργασία και η ψηφιακή επάρκεια. Παράλληλα, καλλιεργείται η αυτοπεποίθηση, καθώς οι μαθητές μαθαίνουν ότι ακόμη και μια αποτυχημένη προσπάθεια αποτελεί πολύτιμο στάδιο της μαθησιακής διαδικασίας.
Ένα απλό παράδειγμα εφαρμογής της μεθοδολογίας STEM στο Δημοτικό μπορεί να αφορά το μάθημα της Μελέτης Περιβάλλοντος με θέμα «Πώς μπορούμε να διατηρήσουμε ένα παγάκι παγωμένο για περισσότερη ώρα;». Ο εκπαιδευτικός χωρίζει τους μαθητές σε ομάδες και τους δίνει διαφορετικά υλικά, όπως χαρτόνι, βαμβάκι, ύφασμα, αλουμινόχαρτο και πλαστικό. Οι μαθητές προβλέπουν ποιο υλικό θα λειτουργήσει καλύτερα ως μονωτικό, κατασκευάζουν μικρά δοχεία, τοποθετούν μέσα ένα παγάκι και μετρούν τον χρόνο που απαιτείται μέχρι να λιώσει. Στη συνέχεια συγκρίνουν τα αποτελέσματα, δημιουργούν έναν απλό πίνακα ή γράφημα και συζητούν γιατί ορισμένα υλικά προσφέρουν καλύτερη θερμομόνωση από άλλα. Στη δραστηριότητα αυτή η Επιστήμη συνδέεται με τη μελέτη της θερμότητας, η Τεχνολογία με τη χρήση απλών εργαλείων, η Μηχανική με τον σχεδιασμό και την κατασκευή του δοχείου και τα Μαθηματικά με τη μέτρηση του χρόνου και την επεξεργασία των δεδομένων. Μέσα από μία απλή και ευχάριστη δραστηριότητα οι μαθητές ανακαλύπτουν βασικές επιστημονικές έννοιες χωρίς να περιορίζονται στη θεωρητική διδασκαλία.
Αντίστοιχα, στο Γυμνάσιο μπορεί να υλοποιηθεί ένα STEM σενάριο στο μάθημα της Φυσικής με θέμα την κατασκευή μιας γέφυρας από ξυλάκια χειροτεχνίας. Οι μαθητές εργάζονται σε ομάδες και καλούνται να σχεδιάσουν μια γέφυρα που θα μπορεί να αντέξει όσο το δυνατόν μεγαλύτερο βάρος χρησιμοποιώντας περιορισμένη ποσότητα υλικών. Αρχικά μελετούν βασικές έννοιες που σχετίζονται με τις δυνάμεις, τη στατική ισορροπία και τα γεωμετρικά σχήματα που αυξάνουν την αντοχή μιας κατασκευής. Στη συνέχεια σχεδιάζουν τη γέφυρα, την κατασκευάζουν και πραγματοποιούν δοκιμές προσθέτοντας σταδιακά βάρη μέχρι να παραμορφωθεί ή να καταρρεύσει. Καταγράφουν τα αποτελέσματα, συγκρίνουν τις διαφορετικές κατασκευές και αναλύουν τους λόγους που οδήγησαν σε μεγαλύτερη ή μικρότερη αντοχή. Η δραστηριότητα αυτή συνδυάζει τη Φυσική, τα Μαθηματικά, τη Μηχανική και τη χρήση τεχνολογικών εργαλείων για την καταγραφή και την παρουσίαση των αποτελεσμάτων, ενώ παράλληλα καλλιεργεί τη συνεργασία, την καινοτόμο σκέψη και τη δημιουργική επίλυση προβλημάτων.
Τα παραδείγματα αυτά δείχνουν ότι η επιτυχία της μεθοδολογίας STEM δεν εξαρτάται από τη χρήση ακριβού εξοπλισμού ή προηγμένης τεχνολογίας. Ακόμη και με απλά υλικά που υπάρχουν σε κάθε σχολική τάξη μπορούν να σχεδιαστούν μαθησιακές δραστηριότητες υψηλής παιδαγωγικής αξίας, οι οποίες κινητοποιούν το ενδιαφέρον των μαθητών και τους εμπλέκουν ενεργά στη διαδικασία της μάθησης. Το ουσιαστικό στοιχείο του STEM είναι η σύνδεση διαφορετικών επιστημονικών πεδίων μέσα από την αντιμετώπιση πραγματικών προβλημάτων και η ενίσχυση της διερευνητικής μάθησης. Καθοριστικό ρόλο στην εφαρμογή παίζει η μεγάλη ιδέα και η επίλυση προβλήματος, όπως έχουμε αναφέρει πολλάκις.
Συμπερασματικά, η μεθοδολογία STEM αποτελεί μια σύγχρονη εκπαιδευτική προσέγγιση που ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις της σημερινής κοινωνίας και της οικονομίας της γνώσης. Προετοιμάζει τους μαθητές όχι μόνο να αποκτήσουν επιστημονικές γνώσεις, αλλά και να αναπτύξουν δεξιότητες που θα τους επιτρέψουν να αντιμετωπίζουν σύνθετα προβλήματα, να συνεργάζονται αποτελεσματικά και να καινοτομούν. Για τον λόγο αυτό η ενσωμάτωση του STEM σε όλες τις βαθμίδες της εκπαίδευσης αποτελεί σημαντική επένδυση για τη διαμόρφωση ενεργών, δημιουργικών και υπεύθυνων πολιτών του μέλλοντος (STEM workers).