MODULUL 1 INTRODUCERE IN EDUCAȚIA STEAM

Națiunile investesc în inovare pentru a promova creșterea economică durabilă. În timp ce multe țări suferă de efectele dificultăților economice globale, cum ar fi creșterea șomajului și creșterea datoriilor publice, rolul aportului de muncă este în scădere în economia secolului XXI. Numai creșterea bazată pe inovare are potențialul de a crea locuri de muncă și industrii cu valoare adăugată (Organizația pentru Cooperare și Dezvoltare Economică [OCDE], 2010a). Deoarece inovația este derivată în mare parte din progresele în disciplinele științei, tehnologiei, ingineriei și matematicii (STEM) (Academia Națională de Științe, Academia Națională de Inginerie și Institutul de Medicină, 2011), un număr tot mai mare de locuri de muncă la toate nivelurile necesită cunoștințe STEM (Lacey & Wright, 2009). Națiunile au nevoie de o forță de muncă inovatoare în STEM pentru a fi competitive în secolul 21. Inovația implică integrarea diverselor abilități STEM și disciplinele integrate. Inovația este un proces/produs extrem de interactiv și multidisciplinar, care rareori apare izolat și este strâns legat de viață (OECD, 2010a). Astăzi, există un consens clar în rândul părților interesate cu privire la importanța educației STEM pentru inovarea economică (Kuenzi, 2008; OCDE, 2010b). Educația STEM în prevederile K-12 încurajează cunoștințele și abilitățile interdisciplinare care sunt relevante pentru viață și pregătesc studenții pentru o economie bazată pe cunoaștere (National Research Council, 2011). Scopul general al educației STEM este de a crește generații noi cu mentalități inovatoare.

Educația STEAM include cunoștințele, abilitățile și credințele care sunt construite în colaborare la intersecția mai multor domenii STEM+arte . Scopul prezentului modul  este de a vă introduce în specificul educației STEAM, care este conceptualizată printr-o investigație critică a politicilor educaționale globale și locale, cercetări anterioare privind integrarea curriculară și cunoștințele de predare integrate (ITK) și reformele educaționale din tările partenere.

Cadrul teoretic al educației STEAM.

Conceptul de integrare si de curriculum integrat oferă cadrul teoretic pentru educația STEAM. Teoriile de învățare integrativă și de integrare a curriculumului reflectă tradiția progresivă a lui Dewey, în care materia este conectată la viața reală și este mai semnificativă pentru studenți prin integrarea ei  în curriculum (Beane, 1997). Declarația elegantă a lui John Dewey, „Relaționați școala cu viața și toate studiile sunt în mod necesar corelate” (Dewey, 1910, p. 32) servește drept inspirație pentru educatorii care cred că integrarea la nivelul curriculum-ului produce rezultate mai mari ale învățării, în ciuda lipsei dovezilor empirice (Czerniak, Weber, Sandman, & Ahern, 1999; Frykholm & Glasson, 2005; McBride & Silverman, 1991). Un obstacol major în realizarea cercetării empirice privind integrarea curriculară îl reprezintă diferitele definiții ale integrării curriculare în rândul savanților (Berlin & White, 1994, 1995). În acest sens, unii propun modele de integrare curriculară prea generale și lipsite de rigoare în cunoștințele specifice domeniului, în timp ce alte modele de integrare curriculară propun schimbări radicale în programa școlară K-12 prin abordări interdisciplinare (Hartzler, 2000). „Rigiditatea și reziliența structurii curriculei școlare nu trebuie subestimate atunci când se propune o reformă” (Williams, 2011, p. 27). De asemenea, mulți cercetători ignoră puterea practicilor status quo și lipsa de pregătire a profesorilor de a adopta abordări integratoare în predarea lor (Schleigh, Bossé și Lee, 2011). Cu toate acestea, integrarea curriculum-ului îi ajută pe educatori să înțeleagă cele patru discipline STEM ca o entitate interconectată, cu o conexiune puternică cu viața. Educația STEM se bazează pe teoriile integrării curriculumului în două perspective. O perspectivă este că educația STEM le permite profesorilor să integreze discipline corelate fără a ignora caracteristicile unice, profunzimea și rigoarea disciplinei lor principale (National Research Council, 2011). Cu toate acestea, există un decalaj între modul în care disciplinele STEM sunt predate în școli și cunoștințele, abilitățile și convingerile necesare pentru educația STEM (Cuadra & Moreno, 2005). Reducerea decalajului dintre practicile educaționale actuale și competențele reale necesare pentru educația STEM depinde de expertiza profesorilor STEM pentru a trece cu succes de la modelul segregat de predare la un model de predare integrat (Furner & Kumar, 2007). În acest model, profesorii nu sunt doar experții unei singure discipline, ci au și responsabilitatea suplimentară de a-și ghida elevii în cel puțin o altă materie STEM (Sanders, 2009), ceea ce necesită o investiție în dezvoltarea profesională a cadrelor didactice continue, precum și reorganizarea programelor de formare a cadrelor didactice din universități (Kline, 2005). A doua perspectivă este în ceea ce privește curriculumul educațional STEM care ghidează profesorii. Un curriculum foarte structurat, cu granițe rigide între disciplinele STEM este probabil să slăbească eficacitatea profesorilor (Pinar, Reynolds, Slattery, & Taubman, 2000), în timp ce un curriculum flexibil permite profesorilor să predea discipline STEM în contextele lor naturale, în contrast cu disciplinele curriculare disparate (Jardine, 2006).

Educația STEM necesită ca profesorii să exceleze în utilizarea schimburilor de cunoștințe, abilități și valori între disciplinele STEM, intr-un mod natural și activ. Modelul de educație STEM păstrază caracteristicile curriculare ale fiecărei fiecărei discipline STEM in timp ce oferă cadrul manifestării interacțiunilor dintre acestea, și mai ales a interacțiunilor dintre profesor și elev. Modelul emite, de asemenea, ipoteza că este nevoie de un profesor bine pregătit și cu o expertiză (ITK= ”in the know”) foarte bună pentru ca astfel de interacțiuni să apară în cadrul lecțiilor/actrivităților. Noțiunea de expertiză este definită ca legătura dintre conținutul de specialitate al profesorului STEM și cunoștințele pedagogice în domeniul lor principal și cunoștințele într-o altă disciplină STEM, care este dezvoltată în principal prin participarea la formarea profesională continuă(Corlu, 2014).

Afirmația că matematica este prea abstractă, dar știința este concretă nu este susținută în practică. Spre deosebire de viziunea care susține că matematica și știința sunt prea diferite din punct de vedere epistemologic pentru a fi integrate (Williams, 2011), lucări recente consideră că ambele discipline sunt legate de viața reală și depind una de cealaltă pentru a construi noi cunoștințe (Akman, 2002; Başkan, Alev, & Karal, 2010; Levin, 1992; Ogilve & Monagan, 2007; Pratt, 1985). În acest sens, perspectiva post-modernă susține că matematica și știința sunt indispensabile reciproc, fiind susținute de o înțelegere pluralistă a aplicațiilor concrete și a funcționalităților abstracte pe care le-au dat oamenii (cf. Skovsmose, 2010). Această viziune post-modernă îi ajută pe educatori să înțeleagă educația STEM ca o entitate integrată. Prin urmare, educația STEM invalidează distincția clară dintre matematică și știință. Educația STEM la nivelul K-12 poate avea loc la intersecția conținutului și proceselor matematice și științifice, cum ar fi rezolvarea de probleme și raționamentul cantitativ (Basista & Mathews, 2002; Frykholm & Meyer, 2002; Pang & Good, 2000). Elevii de la nivelul K-12 experimentează intr-un mod riguros matematica pe scară largă în cadrul curriculum-ului de științe (Jones, 1994). De exemplu, în timp ce profesorii de științe folosesc matematica ca instrument de calcul (Roth, 1993; Roth & Bowen, 1994), profesorii de matematică folosesc știința ca o aplicație (Davison, Miller și Metheny, 1995). Matematica folosită în știință sau în educația științifică riguroasă din punct de vedere matematic oferă educatorilor o înțelegere a educației STEM nu ca o meta-disciplină independentă, păstrând în același timp cunoștințele, abilitățile și atitudinile specifice fiecărei discipline din sfera științelor. (Corlu, M. S. 2014)