Was ist MINT-Bildung?

STEM ist ein Curriculum, das auf der Idee basiert, Studenten in vier spezifischen Disziplinen — Naturwissenschaften, Technik, Ingenieurwesen und Mathematik — in einem interdisziplinären und angewandten Ansatz auszubilden. Anstatt die vier Disziplinen als separate und diskrete Fächer zu unterrichten, integriert STEM sie in ein zusammenhängendes Lernparadigma, das auf realen Anwendungen basiert.

Obwohl die Vereinigten Staaten historisch führend in diesen Bereichen waren, haben sich in letzter Zeit weniger Studenten auf diese Themen konzentriert. Nach Angaben des US-Bildungsministeriums interessieren sich nur 16 Prozent der Schüler für eine MINT-Karriere und haben mathematische Kenntnisse nachgewiesen. Derzeit erklären fast 28 Prozent der Studienanfänger ein Interesse an einem MINT-bezogenen Bereich, sagt eine Abteilungswebsite, aber 57 Prozent dieser Schüler werden das Interesse verlieren, wenn sie die High School abschließen.

Infolgedessen kündigte die Obama-Regierung 2009 die Kampagne „Educate to Innovate“ an, um Studenten zu motivieren und zu inspirieren, sich in MINT-Fächern auszuzeichnen. Diese Kampagne befasst sich auch mit der unzureichenden Anzahl von Lehrern, die für die Ausbildung in diesen Fächern qualifiziert sind. Ziel ist es, amerikanische Studenten von der Mitte des Rudels in Naturwissenschaften und Mathematik an die Spitze des Rudels in der internationalen Arena zu bringen.

Dreizehn Agenturen sind Partner im Committee on Stem Education (CoSTEM), darunter Mission Science Agencies und das US-Bildungsministerium. CoSTEM arbeitet an einer gemeinsamen nationalen Strategie, um Bundesmittel in die K-12-MINT-Ausbildung zu investieren, das MINT-Engagement der Öffentlichkeit und der Jugend zu erhöhen, die MINT-Erfahrung für Studenten zu verbessern, die in MINT-Bereichen unterrepräsentierte Demografie zu erreichen und eine bessere Graduiertenausbildung für die MINT-Belegschaft zu gestalten. Das Bildungsministerium bietet jetzt eine Reihe von MINT-basierten Programmen an, darunter Forschungsprogramme mit MINT-Schwerpunkt, MINT-Grant-Auswahlprogramme und allgemeine Programme zur Unterstützung der MINT-Ausbildung.

Das Budget der Obama-Regierung für 2014 investiert 3 US-Dollar.1 Milliarde in Bundesprogrammen für MINT-Bildung, mit einem Anstieg von 6,7 Prozent gegenüber 2012. Die Investitionen werden getätigt, um MINT-Lehrer zu rekrutieren und zu unterstützen sowie MINT-fokussierte Gymnasien mit MINT-Innovationsnetzwerken zu unterstützen. Das Budget investiert auch in fortschrittliche Forschungsprojekte für Bildung, um Lerntechnologien der nächsten Generation besser zu verstehen.

Die Bedeutung der MINT-Bildung

All diese Bemühungen sollen einem Bedarf gerecht werden. Laut einem Bericht der Website STEMconnector.org , bis 2018 schätzen Projektionen den Bedarf an 8.65 Millionen Beschäftigte in MINT-Berufen. Das verarbeitende Gewerbe steht vor einem alarmierend großen Mangel an Mitarbeitern mit den notwendigen Fähigkeiten — fast 600.000. Allein im Bereich Cloud Computing werden dem Bericht zufolge zwischen 2011 und 2015 1,7 Millionen Arbeitsplätze geschaffen. Das US Bureau of Labor Statistics prognostiziert, dass bis 2018 der Großteil der MINT-Karrieren sein wird:

  • Computing – 71 Prozent
  • Traditionelles Ingenieurwesen – 16 Prozent
  • Naturwissenschaften – 7 Prozent
  • Life Sciences – 4 Prozent
  • Mathematik – 2 Prozent

MINT-Jobs erfordern nicht alle eine höhere Ausbildung oder sogar einen Hochschulabschluss. Weniger als die Hälfte der MINT-Einstiegsjobs erfordert einen Bachelor-Abschluss oder höher. Ein vierjähriger Abschluss ist jedoch unglaublich hilfreich beim Gehalt – das durchschnittlich beworbene Einstiegsgehalt für MINT-Einstiegsjobs mit Bachelor-Abschluss war laut STEMconnect-Bericht 26 Prozent höher als für Jobs in Nicht-MINT-Bereichen. Für jede Stellenausschreibung für einen Bachelor-Abschluss-Empfänger in einem Nicht-MINT-Bereich gab es 2,5 Entry-Level-Stellenausschreibungen für einen Bachelor-Abschluss-Empfänger in einem MINT-Bereich.

Dies ist kein Problem, das nur in den Vereinigten Staaten auftritt. Im Vereinigten Königreich berichtet die Royal Academy of Engineering, dass die Briten bis 2020 jedes Jahr 100.000 MINT-Majors absolvieren müssen, um die Nachfrage zu befriedigen. Dem Bericht zufolge fehlen in Deutschland 210.000 Arbeitskräfte in den Disziplinen Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik.

Blended Learning

Was STEM vom traditionellen naturwissenschaftlichen und mathematischen Unterricht unterscheidet, ist die Blended Learning-Umgebung und zeigt den Schülern, wie die wissenschaftliche Methode auf den Alltag angewendet werden kann. Es lehrt Studenten Computational Thinking und konzentriert sich auf die realen Anwendungen der Problemlösung. Wie bereits erwähnt, beginnt die MINT-Ausbildung bereits in jungen Jahren:

  • Die MINT—Ausbildung in der Grundschule konzentriert sich auf die MINT-Einführungskurse sowie auf das Bewusstsein für die MINT-Bereiche und -Berufe. Dieser erste Schritt bietet standardbasiertes strukturiertes anfragebasiertes und reales problembasiertes Lernen, das alle vier MINT-Fächer miteinander verbindet. Ziel ist es, das Interesse der Schüler daran zu wecken, dass sie die Kurse belegen möchten, nicht weil sie müssen. Ein Schwerpunkt liegt auch auf der Überbrückung schulischer und außerschulischer MINT-Lernmöglichkeiten.
  • Mittelschule – In dieser Phase werden die Kurse strenger und herausfordernder. Das Bewusstsein der Studierenden für MINT-Bereiche und -Berufe sowie für die akademischen Anforderungen solcher Bereiche wird weiterhin angestrebt. Die Erforschung von MINT-bezogenen Karrieren durch Studenten beginnt auf dieser Ebene, insbesondere für unterrepräsentierte Bevölkerungsgruppen.
  • High School – Das Studienprogramm konzentriert sich auf die Anwendung der Fächer auf herausfordernde und strenge Weise. Kurse und Pathways sind jetzt in MINT-Bereichen und Berufen sowie in der Vorbereitung auf die postsekundäre Bildung und Beschäftigung verfügbar. Es wird mehr Wert auf die Überbrückung schulischer und außerschulischer MINT-Möglichkeiten gelegt.

Ein Großteil des MINT-Lehrplans zielt darauf ab, unterrepräsentierte Bevölkerungsgruppen anzuziehen. Weibliche Studenten, zum Beispiel, sind deutlich weniger wahrscheinlich, ein College-Dur oder Karriere zu verfolgen. Obwohl dies nichts Neues ist, nimmt die Kluft erheblich zu. Männliche Studenten verfolgen auch eher Ingenieur- und Technologiefelder, während weibliche Studenten naturwissenschaftliche Bereiche wie Biologie, Chemie und Meeresbiologie bevorzugen. Insgesamt sind männliche Studenten dreimal häufiger an einer MINT-Karriere interessiert, heißt es im STEMconnect-Bericht.

Ethnisch gesehen haben asiatische Studenten historisch das höchste Interesse an den MINT-Bereichen gezeigt. Vor 2001 zeigten Studenten mit afroamerikanischem Hintergrund ebenfalls ein hohes Interesse an MINT-Bereichen, das nach der asiatischen Bevölkerungsgruppe an zweiter Stelle stand. Seit damals ist das Interesse der Afroamerikaner an MINT jedoch dramatisch auf ein niedrigeres Niveau gesunken als bei jeder anderen ethnischen Zugehörigkeit. Andere Ethnien mit hohem MINT-Interesse sind indianische Studenten.

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