وزارة الصناعة
الهيئة المصرية للمواصفات والجودة المعهد القومى للجودة
الاتجاهات الحديثة وتعلم مواد التعليم الأساسية الأربعة العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM Education)
بقلم.
م.أحمد عبد الراضي
ما S.T.E.M ؟
الحروف الأربعة (STEM) هي الحروف الأولى لمقررات الدراسية العلمية (العلوم Science والرياضيات Mathematics و الهندسة Engineeringوالتقنية Technology. وتقوم فكرة STEM على أنه بدلاً من تدريس المواد الدراسية الأربعة بشكل نظري منفصل غير مترابط، فإنه يتم تصميم بناء معرفي شامل ومترابط ومتكامل وتطبيقي من المواد العلمية المتشابكة في منهج واحد ضمن 4 مسارات يعمل على الربط والتكامل بينهم، ويهدف إلى قيادة التعليم نحوها ليهيئ الطالب للواقع العملي والوظائف المستقبلية.
إن المدارس التي تقوم بتعليم (Science, technology, Engineering & Math or Medicine) تقوم غالباً بعمل دمج وتكامل في مواد العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات في مناهجها المدرسية. تمثل مبادرة تعليم العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM Education) أحد أهم قضايا الإصلاح التربوي في الفترة الراهنة للتعليم، والتكامل بين مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات، حيث تسعى لإعداد جيل متنور في تلك المجالات وبما يسهم في تطبيق المعارف والممارسات المكتسبة لمواجهة التحديات التي تواجههم في حياتهم اليومية وسوق العمل. ويمثل التعلم القائم على المشروعات أحد الركائز الفعالة لتقديم تعليم (STEM) وتطبيقه عمليا من خلال مشاريع يتبناها المتعلم يحاكي فيها ممارسات العلماء، وينمي مهاراته. يعتبر مدخل STEM من أهم الاتجاهات العالمية الحديثة في تصميم المناهج بعد أن أثبت فعاليته منذ البدء في تطبيقه في الولايات المتحدة الأمريكية 2001م وتوالت تطبيقاته في العديد من دول العالم الصناعية مثل :المملكة المتحدة، وكوريا الجنوبية وبعض الدول الأخرى، وهو مدخل دعت إليه المكانة التي أصبحت فيها المهارات التطبيقية أحد المتطلبات الأساسية في الكثير من وظائف العلوم والتكنولوجيا حيث تؤسس الابتكارات في العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات حلولاً لما تواجه الدول المتقدمة من التحديات العالمية حيث يقدر أن 80٪ من فرص العمل في العالم حالياً تتطلب أشكال متنوعة من اتقان مهارات علمية تطبيقية. وتعتمدSTEM علي هي تجهيز بيئة تعليمية مناسبة للطلاب تساعدهم على الاستمتاع في ورش عمل عن العلوم والتكنولوجيا والهندسة والمهارات العملية بعيدا عما يتم داخل الفصول المغلقة من تدريس المفاهيم النظرية بشكل تقليدي، حيث تقوم المناهج التعليمية المبنية علىSTEM على زرع مهارات فكرية تعليمية مرتبطة بما يساعد الطالب على فهم وإدراك مفاتيح العلوم المختلفة بطريقة سهلة وبأسلوب التعلم بالاكتشاف أو باللعب بحيث يمتد أثر تلك المهارات ليشمل كل نشاطاته التعليمية في الحياة حتى مراحله التعليمية ومما يحقق اتقانه للمهارات التطبيقية العملية.
جاء الاتجاه العالمي نحو تطبيق مدرسة STEM بناء على الحاجات التالية:
حاجة تربوية: نتيجة انخفاض مستوى الأداء في المواد العلمية (الرياضيات والفيزياء.... الخ) على مختلف مستويات المراحل الدراسية، ونفور الطلاب منها بسبب عدم تمثيلها بشكل عملي.
حاجة اجتماعية اقتصادية: نتيجة واقع الأزمة الاقتصادية العالمية في الدول الصناعية الكبرى في العقود الأخيرة والتي اصبح سوق العمل التنافسية يتطلب وجود موظفين يتمتعون بامتلاك العديد من المهارات العملية مما استدعى ضرورة الاهتمام بالتطبيق العملي للعلوم داخل المدرسة وبالفعل تزايد الطلب العالمي على خريجي برامج STEM لما يتميزون به من مهارات نوعية.
مزاياSTEM education :
- تحسين استيعاب الطلاب واكتسابهم للمهارات العملية والتفكير العلمي وزيادة تحصيلهم الدراسي وزيادة دافعية الطلاب للتعلم.
- اتاحة فرصة التعلم من خلال تطبيق الأنشطة: (الأنشطة العملية التطبيقية، وأنشطة التكنولوجيا الرقمية والكمبيوترية، وأنشطة متمركزة حول الخبرة، وأنشطة الاكتشاف، وأنشطة الخبرة اليدوية، وأنشطة التفكير العلمي والمنطقي والابتكاري واتخاذ القرار).
- تحقيق التعلم المستمر مدى الحياة، والتربية من أجل تحقيق التنمية المستدامة ESD .
- المساهمة في طرح طرق جديدة لتدريس العلوم وتحقيق تكامل جوانب المعرفة العلمية، والمهارات العملية التطبيقية.
- تعزيز دور الوسائل التكنولوجية في التعلم، والإنتاج ودمج التكنولوجيا في منهجيات التدريس اليومية.
- تطوير مهارات وقدرات المعلم وتحويله إلى التدريس الفاعل في ضوء متطلبات التعلم الحديث.
- تأهيل الطلاب الموهوبين علمياً للاستمرار في المسار العلمي وإطلاق مواهب الطلاب في الإبداع الخلاق، والحصول على براءات اختراع لمنتجات قاموا بابتكارها وبناء الاتجاهات الإيجابية من خلال المعارض والمسابقات العلمية والمسابقات العالمية للإبداع .
- زيادة الفترة الزمنية لتعليم وتعلم وتطبيق المواد العلمية من خلال برامج ما بعد المدرسة والمخيمات الصيفية.
- تحويل المفاهيم العلمية المجردة لتطبيقات ملموسة بشكل عملي و ترسيخ هذه المفاهيم بطريقة مرحة مسلية وغير مباشرة .
مدرسة STEM:
المرحلة الابتدائية: تركز هذه المرحلة حول تقديم مستويات تمهيدية عن مقررات STEM ، وما يرتبط ذلك بـالوعي والثقافة التمهيدية بفكرةSTEM وتعريف بفرص العمل المستقبلية التي توفرها، وتعتمد مقررات STEM في تلك المرحلة على التعلم القائم على استراتيجيات حل المشكلات استناداً على معايير محددة بدقة، كما تعتمد على استراتيجيات التعلم باللعب Gamification لتشويق الأطفال لتقبل تعليم العلوم وكذلك ربط واقع الحياة خارج المدرسة مع مقرراتSTEM الأربعة، والهدف من ذلك هو إثارة اهتمام الطلاب وتحفيزهم لمواصلة متابعة التعلم.
المرحلة المتوسطة: في هذه المرحلة تصبح المقررات الدراسية أكثر جدية وصرامة، ويبدأ الطالب في متابعة مجالات العلوم المتكاملة وما يرتبط بها من المتطلبات الأكاديمية لهذه المجالات بشكل أكثر دقة. وفي هذه المرحلة يبدأ استكشاف الطلاب للمهن المناسبة لهم، بحيث يستطيع الطالب التوجه المناسب له بدقة.
المرحلة الثانوية: لا تتركز الدراسة فقط على التطبيق العملي الدقيق لمقرراتSTEM ولكن أيضا حول العمل الجماعي والتواصل وحل المشكلات وكذلك اتقان المهارات الأساسية التي يبحث عنها سوق العمل، ويصل الطلاب لأعلى مستوى من إتقان العلوم بشكل عملي تطبيقي مع توافر الخلفية العلمية والمهارية الفائقة ،ويتم تجهيز الطلاب للدراسة الجامعية ،كما تتضح الرؤى الخاصة بالتوظيف ومسارات التدريبات، ويتم التركيز على فرص العمل التي توفرها STEM خارج المدرسة.
