Repere pentru un demers inovativ la gimnaziu în educația STEM

Există un interes crescut pentru educația STEM/STEAM, recunoscându-se contribuția acesteia la matricea competențelor-cheie pentru secolul XXI.

Un curriculum STEM aplicat necesită repere clare de ordin științific, pedagogic și didactic, colaborare între profesorii de diferite discipline, dar mai ales angajament și entuziasm în condițiile unui volum de muncă solicitant pentru toate etapele – de la proiectarea programei și planificarea temelor, până la evaluarea proiectelor. Deseori, în școlile care dezvoltă un curriculum STEM, există parteneriate cu universități, institute de cercetare și inovare, asociații științifice, fundații, alte organizații din mediul de afaceri pentru programe de formare a profesorilor STEM, ca experiențe de dezvoltare profesională urmate de sprijin pedagogic prin mentorat, sprijin financiar și mate­rial continuu. Beneficiile programelor de formare sunt evidente: profesorii au nevoie să învețe fundamentele pedago­giei STEM, să-și dezvolte bagajul de cunoștințe de conținut interdisciplinar, să învețe să conceapă materiale interdisciplinare, să proiecteze o programă adecvată, să cunoască practici de lucru la clasă care să-i inspire.

În absența programelor de formare în domeniul educației STEM, inițiativa, documentarea proprie, accesarea resurselor cu exemple de bună practică orientează echipa de profesori care începe un demers pentru un curs opțional STEM. Lucrul în echipă al profesorilor este esențial în proiectarea programei, a planificării și în desfășurarea activităților. Coordonarea unui proiect STEM de către un singur profesor poate fi copleșitoare, în condițiile în care numărul elevilor la clasă este mare. Desfășurarea cursului opțional pe grupe de elevi ar fi soluția salvatoare, dar aceasta este uneori greu de aplicat în practică, din considerente administrative, de orar etc.

Lucrând în echipa de profesori de fi­zică de la Colegiul Mircea cel Bătrân care susțin cursul de opțional STEM la clasa a VI-a, am identificat și aplicat un design al proiectelor cu următoarele componente:

1. Prezentarea problemei practice de rezolvat

Esența unui proiect STEM constă în rezolvarea unei probleme practice, de aceea profesorii lansează tema de proiect prezentând o situație reală, cu o problemă reală de rezolvat de către elevi prin proiectarea și realizarea unui dispozitiv. Se clarifică astfel scopul și obiectivele proiectului.

2. Realizarea unor investigații experimentale pentru clarificări conceptuale

Elevii de gimnaziu se implică entu­ziast în sarcinile practice dar, în general, manifestă un angajament cognitiv mai redus. Pentru a crea spațiul necesar de înțelegere a conceptelor științifice, elevii sunt antrenați în activități de investigație prin experiment. Experimentele realizate cu mijloace simple trezesc curiozitatea elevilor, îi provoacă să pună întrebări, să facă presupuneri, îi ajută să înțeleagă fe­nomenele, legile, principiile pe care se bazează funcționarea dispozitivului pe care îl vor crea pentru rezolvarea problemei. Sunt reactualizate cunoștințe ale elevilor din științe și matematică sau pot fi însușite concepte noi (anticiparea susține o atitudine pozitivă față de învățarea ulterioară la aceste discipline). Fără a asigura baza științifică relevantă pentru proiect, elevii își folosesc doar intuiția atunci când caută soluții practice viabile.

3. Prezentarea resurselor proiectului

Elevii sunt informați asupra materialelor disponibile pentru activitatea practică (noi am optat în toate proiectele STEM derulate până acum pentru materiale reciclabile în locul kit-urilor specifice), le sunt prezentate uneltele din trusa STEM, instrumentele de măsură, echipamentele și modul în care pot opera în siguranță cu ele. Se clarifică logistica proiectului și modul de depozitare a prototipurilor aflate în lucru.

4. Organizarea echipelor și documentarea

Se organizează echipe formate din 4-5 elevi. Se stabilește împreună cu elevii un set dezirabil de reguli legate de comportament, atitudini față de colegii din echipă, centrare pe sarcini, comunicare-­ascultare activă, cooperare, gestionarea momentelor de nereușită (perceperea acestora ca etape de învățare). Climatul de lucru într-un proiect STEM oferă elevilor un bun exemplu despre situația existentă la locurile muncă reale ale adulților: fiecare persoană are competențe și abilități diferite, fiecare are expertiză într-un domeniu, dar numai prin colaborare ating obiectivele comune, în­deplinesc sarcinile cerute.

Elevii sunt încurajați să caute pe in­ternet mai multe informații despre problema-temă de proiect și să le dezbată în echipă. „Ce au făcut oamenii până acum ca să rezolve această problemă? Cercetați problema!“, poate fi îndemnul profesorilor în această etapă.

de Maria Neicu – profesor, Colegiul Național Mircea cel Bătrân, Constanța

Articolul integral poate fi citit în revista Tribuna Învățământului nr. 22 / octombrie 2021