Cos’è l’educazione STEM?

STEM è un curriculum basato sull’idea di educare gli studenti in quattro discipline specifiche — scienza, tecnologia, ingegneria e matematica — in un approccio interdisciplinare e applicato. Piuttosto che insegnare le quattro discipline come soggetti separati e discreti, STEM li integra in un paradigma di apprendimento coeso basato su applicazioni del mondo reale.

Anche se gli Stati Uniti sono stati storicamente un leader in questi campi, meno studenti si sono concentrati su questi argomenti di recente. Secondo il Dipartimento dell’Istruzione degli Stati Uniti, solo il 16% degli studenti delle scuole superiori è interessato a una carriera STEM e ha dimostrato una competenza in matematica. Attualmente, quasi il 28 percento delle matricole delle scuole superiori dichiara un interesse in un campo correlato alle STAMINALI, dice un sito Web del dipartimento, ma il 57 percento di questi studenti perderà interesse quando si diplomeranno al liceo.

Di conseguenza, l’amministrazione Obama ha annunciato la campagna 2009 “Educare a innovare” per motivare e ispirare gli studenti ad eccellere nelle materie STEM. Questa campagna affronta anche il numero inadeguato di insegnanti qualificati per educare in queste materie. L’obiettivo è quello di ottenere gli studenti americani dalla metà del pacchetto in scienze e matematica per la parte superiore del pacchetto in ambito internazionale.

Tredici agenzie sono partner del Comitato per l’educazione Stem (CoSTEM), comprese le agenzie di scienza delle missioni e il Dipartimento dell’Istruzione degli Stati Uniti. CoSTEM sta lavorando per creare una strategia nazionale congiunta per investire fondi federali nell’istruzione STEM K-12, aumentando l’impegno STEM pubblico e giovanile, migliorando l’esperienza STEM per gli studenti universitari, raggiungendo i dati demografici sottorappresentati nei campi STEM e progettando una migliore istruzione per i laureati per la forza lavoro STEM. Il Dipartimento della Pubblica Istruzione offre ora una serie di programmi basati su STEM, tra cui programmi di ricerca con enfasi STEM, programmi di selezione delle sovvenzioni STEM e programmi generali che supportano l’educazione STEM.

Il bilancio 2014 dell’amministrazione Obama investe 3 3.1 miliardo in programmi federali sull’educazione STEM, con un aumento del 6,7 per cento rispetto al 2012. Gli investimenti saranno effettuati per reclutare e sostenere gli insegnanti STEM, nonché sostenere le scuole superiori incentrate sullo STEM con reti di innovazione STEM. Il bilancio investe anche in progetti di ricerca avanzati per l’istruzione, per comprendere meglio le tecnologie di apprendimento di nuova generazione.

L’importanza dell’educazione STEM

Tutto questo sforzo è quello di soddisfare un bisogno. Secondo un rapporto del sito web STEMconnector.org, entro il 2018, le proiezioni stimano la necessità di 8.65 milioni di lavoratori in posti di lavoro legati STEM. Il settore manifatturiero deve far fronte a una carenza allarmante di dipendenti con le competenze necessarie — quasi 600.000. Il campo del cloud computing da solo avrà creato 1,7 milioni di posti di lavoro tra il 2011 e il 2015, secondo il rapporto. Il Bureau of Labor Statistics degli Stati Uniti prevede che entro il 2018, la maggior parte delle carriere STEM sarà:

  • Computing – 71 per cento
  • Ingegneria tradizionale – 16 per cento
  • Scienze fisiche – 7 per cento
  • Scienze della vita – 4 per cento
  • Matematica – 2 per cento

STEM posti di lavoro non tutti richiedono l’istruzione superiore o anche una laurea. Meno della metà dei lavori STEM entry-level richiedono una laurea o superiore. Tuttavia, una laurea di quattro anni è incredibilmente utile con lo stipendio: lo stipendio medio pubblicizzato per i lavori STEM entry-level con un requisito di laurea era del 26% superiore rispetto ai lavori nei campi non STEM, secondo il rapporto STEMconnect. Per ogni annuncio di lavoro per un destinatario di laurea in un campo non STEM, c’erano 2,5 annunci di lavoro entry-level per un destinatario di laurea in un campo STEM.

Questo non è un problema unico per gli Stati Uniti. Nel Regno Unito, la Royal Academy of Engineering riferisce che gli inglesi dovranno laurearsi 100.000 STEM major ogni anno fino al 2020 solo per soddisfare la domanda. Secondo il rapporto, la Germania ha una carenza di lavoratori 210,000 nelle discipline matematiche, informatiche, scienze naturali e tecnologiche.

Blended learning

Ciò che separa STEM dalla scienza tradizionale e l’educazione matematica è l’ambiente di apprendimento blended e mostrando agli studenti come il metodo scientifico può essere applicato alla vita di tutti i giorni. Insegna agli studenti il pensiero computazionale e si concentra sulle applicazioni del mondo reale di problem solving. Come accennato in precedenza, l’educazione STEM inizia mentre gli studenti sono molto giovani:

  • Scuola elementare-Formazione STEM si concentra sui corsi STEM livello introduttivo, così come la consapevolezza dei campi STEM e occupazioni. Questo passaggio iniziale fornisce un apprendimento strutturato basato su standard basato su indagini e su problemi reali, collegando tutti e quattro i soggetti STEM. L’obiettivo è quello di stimolare l’interesse degli studenti in loro che vogliono perseguire i corsi, non perché devono. Vi è anche un’enfasi posta sul collegamento tra le opportunità di apprendimento STEM a scuola e fuori scuola.
  • Scuola media-In questa fase, i corsi diventano più rigorosi e impegnativi. La consapevolezza degli studenti dei campi e delle occupazioni STEM è ancora perseguita, così come i requisiti accademici di tali campi. L’esplorazione studentesca delle carriere correlate alle STEM inizia a questo livello, in particolare per le popolazioni sottorappresentate.
  • Liceo — Il programma di studio si concentra sull’applicazione delle materie in modo impegnativo e rigoroso. Corsi e percorsi sono ora disponibili in campi STEM e occupazioni, così come la preparazione per l’istruzione post-secondaria e l’occupazione. Maggiore enfasi è posta sul collegamento tra le opportunità STEM a scuola e fuori scuola.

Gran parte del curriculum STEM è finalizzato ad attrarre popolazioni sottorappresentate. Le studentesse, per esempio, sono significativamente meno propensi a perseguire un college maggiore o di carriera. Anche se questo non è una novità, il divario sta aumentando ad un ritmo significativo. Gli studenti maschi sono anche più propensi a perseguire campi di ingegneria e tecnologia, mentre le studentesse preferiscono campi scientifici, come la biologia, chimica, e biologia marina. Nel complesso, gli studenti maschi sono tre volte più probabilità di essere interessati a perseguire una carriera STEM, il rapporto STEMconnect ha detto.

Etnicamente, gli studenti asiatici hanno storicamente mostrato il più alto livello di interesse nei campi STEM. Prima del 2001, anche gli studenti di origine afroamericana mostravano alti livelli di interesse nei campi STEM, secondi solo alla popolazione asiatica. Però, da allora, interesse afro-americano in STEM è sceso drasticamente a più basso rispetto a qualsiasi altra etnia. Altre etnie con alto interesse STEM includono studenti indiani americani.

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