ملف شامل عن نظام STEM التعليمي.. طلاب اليوم هم قادة الغد
انتشر في الآونة الأخيرة المصطلح التعليمي STEM، على الرغم من ظهوره لأول مرة منذ عام 2001 في الأخبار، وظهوره قبل هذا العام بعدة سنوات، ولكن لم يكن معروفًا للكثيرين.
ظهر برنامج STEM التعليمي خصيصًا بهدف تطوير التعليم الابتدائي وإعداد طلبة الثانوية العامة للالتحاق بالكليات والدراسات العليا في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات.
وإليكم نظرة شاملة مفصلة عن هذا البرنامج التعليمي الفريد الذي يهدف إلى تعزيز عقلية الفرد واعتماد التفكير المنطقي والعمل بروح الجماعة:
ماذا يعني مصطلح STEM؟
برنامج STEM هو منهج قائم على فكرة تعليم الطلاب في أربعة تخصصات محددة: (العلوم- التكنولوجيا- الهندسة- الرياضيات)، ويشمل مجموعة واسعة من الموضوعات التي تقع في كل من هذه المصطلحات. وبدلاً من تعليم التخصصات الأربعة بصفتها موضوعات منفصلة، فبرنامج STEM يدمجها في نموذج تعليمي متجانس يستند إلى تطبيقات واقعية.
وتشمل بعض مجالات STEM الشائعة: هندسة الطيران والفيزياء الفلكية وعلم الفلك والكيمياء الحيوية والميكانيكا الحيوية والهندسة الكيميائية والكيمياء والهندسة المدنية وعلوم الكمبيوتر والبيولوجيا الرياضية وتكنولوجيا النانو وعلم الأعصاب والفيزياء النووية والفيزياء والروبوتات، والكثير غيرها.
وكما يتضح من كثرة التخصصات، فمن الواضح أن حقول STEM تؤثر فعليًا على كل مكونات حياتنا اليومية.
متى نبدأ بتدريس أبنائنا برنامج STEM؟
يتم إعداد الطلبة لبرنامج STEM في مرحلة الطفولة المبكرة، ويستمر مع الطالب في المرحلة الابتدائية والإعدادية مرورًا بالثانوية ووصولًا إلى المرحلة الجامعية والدراسات العليا.
ماذا يدرس الطلبة في برنامج STEM؟
1- العلوم Science:
يبدأ الطلاب في دراسة العلوم في المدرسة الابتدائية، ويستمرون بدراستها في المرحلة الثانوية وما بعدها. وخلال المرحلة الابتدائية لا يكون تدريس العلوم محددًا أو تحليليًا بقدر ما هو رصد.
ويتم إرشاد طلاب المدارس الابتدائية إلى أهم جوانب علم الأحياء، والبيئة، والجيولوجيا، وعلم الفلك من خلال ملاحظة العالم من حولهم والقراءات العامة. وفي المرحلة الإعدادية، قد يبدأ الطلاب في دراسة علم الأحياء، والجيولوجيا، وعلم الفلك بعمق أكبر، لكن الفحص الجاد للعلم لا يبدأ حتى المرحلة الثانوية.
أما في المرحلة الثانوية فيطلب من الطلاب عادة أن يأخذوا مناهج مركزة في علم الأحياء والكيمياء على حد سواء، مع توافر بعض الإشارات في علم الفيزياء والجيولوجيا والأرصاد الجوية وعلم الفلك وغيرها من المجالات.
2- التكنولوجيا Technology:
يتم تطويع جميع الأدوات التي تم تصميمها لتلبية كافة الاحتياجات الإنسانية، مثل: استخدام الموازين للمقارنة بين الأوزان وغيرها، واستخدام التقنيات المختلفة والتعامل معها كأجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية والأجهزة اللوحية، بجانب دراسة العدسات والميكروسكوبات لدراسة الكائنات والمواد الدقيقة وغيرها الكثير.
3- الهندسة Engineering:
وتخص العمليات اللازمة لتصميم النظم والأدوات وبعض الهياكل التي تساعد الأفراد على حل مشكلاتهم وتلبية احتياجاتهم.
4- الرياضيات Mathematics:
تعتمد الدراسة في هذا القسم على تدريس الكميات سواء حجم أو عدد، ودراسة المجسمات والأشكال المختلفة، ودراسة المسافات والزوايا بالفضاء، ودراسة كافة التحويلات النسبية والعددية وغيرها.
يبدأ الطلاب في الولايات المتحدة دراسة الرياضيات في حوالي خمس أو ست سنوات من العمر، والاستمرار خلال المدرسة الثانوية والتعليم العالي.
في المدرسة الابتدائية يتم تعريف الأطفال بالرياضيات الأساسية، وتصبح النظريات والأساليب المتناولة في دروس الرياضيات معقدة بشكل متزايد مع تقدم الطلاب في السن.
وخلال المدرسة الابتدائية بشكل عام يتم تعليم الطلاب الحساب الأساسي: الجمع والطرح والضرب والقسمة.
ويتم تعميق هذه المفاهيم في المدرسة الإعدادية، بحيث يدرس الطلاب الجبر الأساسي ومفاهيم المتغيرات والأعداد الصحيحة ومتعددة الحدود.
وفي هذه المرحلة سيكون العديد من الطلاب قد كونوا شكلاً ما قبل الجبر أو حتى الجبر في مراحله الأولى مع بداية دخولهم المدرسة الثانوية.
ما الذي يميز مناهج STEM عن غيرها من نظم التعلم الأخرى؟
ما يفصل STEM عن تعلم العلوم والرياضيات التقليدية هو بيئة التعلم المتصلة والمتتابعة الذي يوضح للطلاب كيف يمكن تطبيق المنهج العلمي على الحياة اليومية؛ فمناهج STEM تعلم الطلاب التفكير الحسابي وتركز على تطبيقات العالم الحقيقي لحل المشكلات.
فكما ذكرنا من قبل يمكن البدء بالتعليم بمناهج STEM بينما يكون الطلاب صغارًا جدًا في المرحلة ما قبل الابتدائية.
وفي المرحلة الابتدائية تركز مناهج STEM على تعليم العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات من خلال الدورات التمهيدية في مجال العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات، بالإضافة إلى الوعي بحقول ومهن STEM.
وتوفر هذه الخطوة الأولية التعلم المستند إلى المعايير القائم على الاستقصاء والتعليم الواقعي القائم على حل المشكلات، وربط جميع المواد الأربعة من برنامج STEM.
وبالنسبة للمرحلة الإعدادية تصبح الدورات أكثر صرامة وتحديًا. ولا تزال توعية الطلاب بحقول ومهن STEM قائمةً، فضلًا عن المتطلبات الأكاديمية لمثل هذه المجالات.
ويبدأ استكشاف الطلاب للمهن المرتبطة بمجال العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات.
أما في المرحلة الثانوية فيركز برنامج الدراسة على تطبيق الموضوعات بطريقة صعبة وصارمة.
وبحسب التقرير أظهر الطلاب الآسيويون أعلى مستوى من الاهتمام في حقول العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات.
وقبل عام 2001 أظهر طلاب من أصول أمريكية إفريقية مستويات عالية من الاهتمام في حقول العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات في المرتبة الثانية بعد الفرق الآسيوية.
ما هي أهمية دراسة مناهج STEM؟
تم تقنين مناهج STEM بصفتها أحد أفضل النظم التعليمية في العالم لتلبية حاجات الإنسان دائمًا.
ووفقًا لتقرير صادر عن الموقع الإلكتروني STEMconnector.org، أنه خلال هذا العام 2018، تعرب الهيئات عن حاجتها إلى 8.65 مليون عامل في الوظائف المرتبطة بالـ STEM.
ويواجه قطاع الصناعات التحويلية نقصًا كبيرًا بشكل مثير للقلق في الموظفين الذين يتمتعون بالمهارات اللازمة ما يقرب من 600،000 موظف.
وبحسب التقرير فإن مجال الحوسبة وحده خلق ما يقرب من 1.7 مليون فرصة عمل بين عامي 2011 و 2015.
أما بالنسبة للشعوب العربية فكان التحدي منذ البدء بالعمل على تقديم مشروع STEM بالمدارس قائمًا على إمكانية تقديم البرنامج للطلاب بجميع المراحل.
وكان هذا التحدي يعتبر من أكبر التحديات وأصعبها، حيث إن معظم نظم التعليم في العديد من الدول قائمة على النمط التقليدي الذي يعتمد على تقديم المفاهيم اللفظية بدون تطبيق، أما برنامج STEM فيركز على التطبيق العلمي وربط الحياة بالتعلم ركيزة أساسية.
ولكن في الآونة الأخيرة زاد التركيز على الاهتمام بتقديم برنامج STEM في عدد كبير من المدارس بالعديد من الدول، حيث أصبح البرنامج يركز ويعلم الطلبة التميز والابتكار المستقل الذي يسمح لهم بالتخطي خارج دائرة التعلم النمطي العقيم ويسمح لهم بالاستكشاف بشكل عميق.
فأصبحت معظم الوظائف حاليًّا بحاجة إلى أشخاص قادرين على التفكير النقدي التحليلي والعمل في إطار جماعي، والقدرة على منافسة الدول الأخرى الرائدة.
المصادر:
