يعد التكامل في تعليم العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات أو ما يعرف بمنهجية STEM أو STEAM ؛ حيث يُشير حرف A إلى العلوم الإنسانية Arts and Humanities نهجا تكامليا متعدد التخصصات يعتقد المهتمون بهذه المنهجية أنها ستساعد على تحسين نتائج مخرجات التخصصات الأربعة: العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات. حيث تشير الحروف الخمسة إلى
(Science, Technology, Engineering, Arts and Mathematics)
أو (العلوم، التكنولوجيا، الهندسة، الفنون و الرياضيات). وبكل بساطة يعرف نظام STEAM أنه نظام تعليمي يستهدف دمج تلك المواد الدراسية التعليمية الخمسة في المناهج الدراسية الأساسية .
ما أهمية تطبيق هذه المنهجية؟
يعمل نظام STEAM على تهيئة عقول الطلاب للتعامل مع العلوم والفنون المعاصرة وكذلك الاستعداد والتأهيل للالتحاق بالوظائف المستقبلية التى تطلب الخبرة العلمية في تلك المجالات التي لا غنى عنها اليوم وتشمل جميع المجالات التي تعنى بالهندسة، والتكنولوجيا، والعلوم، والفنون والرياضيات.
وفقًا لوزارة التجارة الأمريكية فإن الوظائف في مجالات العلوم والتكنولوجيا والرياضيات لاقت نموا وصل إلى 17% تقريبا خلال عام 2018 أي بمعدل يقترب من ضعف المجالات غير المرتبطة بمجالات ستيم، كما أن النمو المتوقع للوظائف المرتبطة بستيم سيصل إلى 9% بحلول عام 2024 مقارنةً بنسبة 6.4% لصالح الوظائف غير المتصلة بنظام ستيم مما يؤكد على أهمية العمل على تبني مثل هذه المنهجيات.
كيف يتم دمج هذا النظام ضمن المناهج التعليمية؟
يختلف نظام STEAM عن سائر الأنظمة التعليمية التقليدية في أنه لا يعتمد على الحفظ والتلقين ولكن يعتمد على التعامل مع المواقف الواقعية وأساليب التفكير الإبداعية للتعلم القائم على حل المشكلات وذلك من خلال دمج المشكلة في الواقع والعمل على حلها.
وبذلك فإنه ينمي ويطور الخبرة العلمية والعملية للطلاب في كل من المجالات الخمسة بشكل متطور وفعال. كما يستهدف الطلاب من مختلف المراحل الابتدائية والمتوسطة والثانوية للالتحاق بالدراسات الجامعية المتخصصة في تلك العلوم.
كما يحفز وينمي مهارات الاستقصاء والتحليل والحوار والتفكير النقدي والإبداعي لدى الطلاب مما يحقق أقصى استفادة بأقصى جودة في المجالات المذكورة.
وبناء على المناقشات العلمية عن متطلبات تطبيق منهجية STEAM، فقد أشار العلماء إلى ثلاثة محاور رئيسة للتغيير من المنهج التقليدي إلى المنهج المتكامل وهي كالتالي:
أولاً: تغيير رؤية تدريس العلوم والرياضيات ليوائم ما يتم تدريسه داخل الفصول مع ما يحدث في الواقع.
حيث أن التربية العلمية تواجه خطرا من التعليم المدرسي الذي لا يقدم العلوم في صورة خبرات بل ولا يعزز البحث والاكتشاف ولا يمكن الطلاب من فهم المواد العلمية، ولا يعزز الفهم المتعمق للخبرات الإنسانية. وأنه لا يزال يتسم بالجمود والملل والصعوبة مما ينفر الطلاب من دراسته خاصة في المرحلة الثانوية وذلك للأسباب التالية:
1/ الكم الهائل من المعلومات التي وضعت بطريقة نظرية التي يقوم فيها المعلم بدور الناقل للمعلومات بدون توفير فرص الأسئلة والحوار والاكتشاف للطالب.
2/ البعد عن ربط تدريس العلوم بالمحتوى الاجتماعي للطلاب، وحياتهم اليومية.
3/ انعزال العلوم عن باقي فروع العلم وقلة تقديم المفاهيم المتكاملة .
4/ فقدان المتعة والتشويق والرغبة في البحث والإقدام على المغامرة في التجريب والتحقق العلمي.
5/ التركيز على الحفظ والاستظهار لمعلومات مجاب عنها مسبقاً.
ولكن تسعى مناهج الخبرات المتكاملة إلى تحقيق احتياجات تدريس العلوم والرياضيات وهي كما يلي:
*التركيز على مهارات البحث و الاستقصاء والاكتشاف.
*تكوين الفروض والتجريب العلمي.
*إصدار الحكم المعتمد على الدليل.
* تحقيق الاعتماد على بعضنا البعض وليس الاستقلالية.
*الانغماس في المعنى وليس المعرفة.
*الانغماس في البحث والاكتشاف وليس التحصيل.
*الانغماس في التعاون وليس التنافس.
* الانغماس في الاستفسار والتساؤل.
ثانياً: تغيير طريقة تدريس العلوم والرياضيات في المدرسة بحيث يتحول الطلاب إلى الانغماس في المعرفة العلمية، والمهارات والعادات العقلية، ليقوموا بممارسة العلوم والبحث والاستقصاء وحل المشكلات الإبداعية بطريقة علمية.
ويتطلب تصميم مناهج STEM تطبيق بعض الخبرات منها :
- منهج خبرات متكامل يتمركز حول المفاهيم.
- الاستقصاء المتمركز على حل المشكلات، وتوظيف التقنية.
- التطبيق العملي والاستكشاف والتقصي العلمي الموجه ذاتيا وممارسة النشاطات البحثية.
- التقويم المستند على الأداء، والواقعي، والمستمر، والمتعدد الأبعاد
ثالثاً: تغيير رؤية وأهداف التعليم بحيث تسعى إلى تحقيق فهم العلوم والرياضيات وتطبيقاتهما التكنولوجية من قبل جميع أفراد المجتمع . حيث أن تعليم STEAM لا يقتصرفقط على تدريس هذه التخصصات والموضوعات في جزيرة منعزلة بل ينطوي أيضا على اتباع نهج متعدد التخصصات. كما أنه أيضا يعترف بالصلة القوية بين تعليم STEAM والفنون التي تعزز التصميم والإبداع والابتكار. وهذا يتطلب توفير وتهيئة بيئة التعلم بطريقة تساعد المتعلمين على الاستمتاع والانخراط في ورش عمل تتكامل فيها كل هذه العلوم، مما يمكنهم من تنمية معارفهم ومهاراتهم بما يتيح لهم فهم وإدراك العلوم بطريقة ميسرة وسهلة وبأسلوب ممتع وفعال.
هل يختلف تطبيق المنهجية تبعا لاختلاف المراحل الدراسية؟
بالطبع يتم تصميم مناهج STEAM تبعا للمراحل الدراسية المختلفة وذلك بشكل يناسب التطور العقلي للطلاب وكذلك قدرتهم على التفاعل مع طريقة التعليم حيث يعتمد نظام STEAM على أسلوب المشاريع المتكاملة والتي يتم فيها استخدام المهارات المعرفية المختلفة ففي مرحلة المدارس المتوسطة تركز المناهج على تدريس الرياضيات مع دراسة مكثفة للتكنولوجيا عن طريق معامل التجريب والمحاكاة والتصنيع.
أما في مرحلة المدارس الثانوية وهى الأهم والأكثر تركيزا فيتم دراسة الرياضيات والكيمياء والفيزياء ومسار متخصص لمنهج في العلوم، والتكنولوجيا الهندسية كما يتم دراسة الرياضيات وعلوم البيولوجيا والأرض والفضاء وغيرها؛ مثل التصميم الهندسي والميكانيكي، والمدني وغيره من التخصصات.
ولكن مع اختلاف المراحل الدراسية يبقى هناك سمات مشتركة لتلك المنهجية يمكن أن نفهم منها السمات العامة لهذه المنهجية. هيا بنا نتعرف عليها في الجزء التالي.
السمات العامة لمنهجية STEAM
إن التعلم القائم على منحى STEAM يقوم على الدمج والتكامل بين المواد الدراسية المختلفة سواء داخل المدرسة أو خارجها كما يقوم على الاهتمام بالأنشطة والمشروعات وحل المشكلات.
ويمكن تطبيقه في جميع المراحل الدراسية كما ذكرنا سالفا، ومما سبق يتضح أن منهجية STEAM تتسم بعدة سمات منها :
أولا: منهج تعليمي متعدد التخصصات بما يضمن استكمال الإطار التعليمي ويجعله إطار واحد.
ثانيا : يرتبط بواقع الطلاب والتحديات التي تواجههم على أرض الواقع.
ثالثا: يتطلب تنمية مهارات القرن الحادي والعشرين وهي (مهارات التعلم والابتكار، مهارات المعلومات والتكنولوجيا وكذلك مهارات الحياة المهنية).
رابعا : التأكيد على تطبيق المعرفة الشاملة المتعمقة في مواقف الحياة الحقيقية.
خامسا : يتطلب العمل في إطار جماعي تعاوني في ورش عمل ومشاريع تعليمية.
سادسا: يقوم على حل المشكلات وإنتاج المشروعات لمواجهة التحديات الاقتصادية وسد احتياجات سوق العمل.
سابعا : يخلق اتصالا فاعلا بين المدرسة والمجتمع.
كما يرتكز منحى STEAM على مجموعة من المبادئ العامة منها على سبيل المثال:
1/ التأكيد على التكامل بين المواد، وذلك بالجمع بين اثنين أو أكثر من التخصصات بما يسمح للطلاب إدراك ترابط المفاهيم، والتي تعد الأساس في البناء المعرفي لديهم. إنشاء صلة ذات أهمية بحياة الطالب.
2/ التأكيد على مهارات القرن الحادي والعشرين.
3/ تنوع السياق التعليمي، من خلال تنوع المخرجات التعليمية، طرق تعبير الطلاب عن معارفهم بشكل مستمر ومشاركة الخبرات وتوسيع مهاراتهم،
4/ استراتيجيات التعلم المبني على المشكلة والتعلم المبني على المشاريع.
5/ استخدام الطرق المتعددة التي يستخدمها العلماء والمهندسون لاستكشاف العالم وحل المسائل.
الاهتمام بالنماذج والتخطيط وإجراء تحليلات البيانات وتفسيرها.
6/ استخدام طرق التدريس القائمة على البحث مثل البحث العلمي والتصميم الهندسي ومهارة حل المشكلات.
ولأننا في شركة تكنوكلاس نؤكد على أهمية التكنولوجيا في مجال التعليم فدورنا هو أن ندعم ونشجع على تبني مثل هذه المنهجيات التي تدعم وتؤكد على أهمية التكنولوجيا في العملية التعليمية بل والعمل على تكامل دورها مع باقي المواد الأكاديمية التي يدرسها الطلاب في مراحل التعليم المختلفة.
انتظرونا في محاضرة قوية خلال شهر فبراير للحديث عن المنهجية وطرق تفعيلها داخل الصف مع شرح عملي لبعض الأمثلة .يمكنكم حضور فعاليتنا التعليمية بشكل مجاني تماما من خلال متابعتنا عبر صفحات التواصل الاجتماعي والتسجيل عبر الرابط الخاص بكل فعالية لضمان حجز مقعدكم.