STEAM: Η ΜΕΤΕΞΕΛΙΞΗ ΤΟΥ STEM ΠΡΟΣ ΤΙΣ ΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΕΙΚΟΣΤΟΥ ΠΡΩΤΟΥ ΑΙΩΝΑ

 

Άρθρο του Γιώργου Λαλόπουλου *

Όπως είναι γνωστό, η εκπαίδευση STEM σημαίνει την εκπαίδευση μαθητών και φοιτητών σε τέσσερις ειδικούς κλάδους συνδυασμένα. Οι κλάδοι αυτοί αφορούν στην Επιστήμη (Science), στην Τεχνολογία (Technology), στην Μηχανική (Engineering) και στα Μαθηματικά (Mathematics). Αυτή η προσέγγιση στοχεύει στη σύνθεση αυτών των επιστημονικών πεδίων, ενισχύοντας την κριτική σκέψη,  την λογική και τις αναλυτικές ικανότητες μέσω της έμφασης που δίνεται στην ανάλυση δεδομένων, στις τεχνικές λύσεις και στην ακρίβεια & λειτουργικότητα. Η μεθοδολογία αυτή εξοπλίζει καλύτερα τους σπουδαστές, προκειμένου να έχουν μια επιτυχή επαγγελματική καριέρα και να εξετάζουν τις εφαρμογές του πραγματικού κόσμου με άλλη θεώρηση. Ενώ δεν υπάρχει συγκεκριμένος ορισμός του STEM, η μέθοδος της μάθησης επικεντρώνεται στο να διδαχτούν οι μαθητές αυτές τις 4 θεμελιώδεις αρχές που θα τους προετοιμάσουν για το μέλλον και την επιτυχία στην καριέρα τους.

Η εκπαίδευση STEAM, από την άλλη πλευρά, επεκτείνει το STEM, προσθέτοντας στους παραπάνω κλάδους και την Τέχνη (Art). Και, σε αντίθεση με το STEM που καλλιεργεί μόνο τις τεχνικές δεξιότητες (hard skills), το STEAM καλλιεργεί και τις διαπροσωπικές δεξιότητες, δηλ. τις ικανότητες της επικοινωνίας, της ηγεσίας και των επαγγελματικών σχέσεων, τις λεγόμενες soft skills. Οι ικανότητες αυτές παίζουν σημαντικό ρόλο τα τελευταία χρόνια στην επιλογή των υποψηφίων από τις διάφορες εταιρείες, με στόχο να μπορεί να επιλεχθεί, όχι μόνο το κατάλληλο άτομο για μια συγκεκριμένη εργασία, αλλά και το κατάλληλο μέλος για μια ομάδα ή ο κατάλληλος εκπρόσωπος για ένα συγκεκριμένο πελατολόγιο. Θα πρέπει να σημειωθεί εδώ ότι ο όρος “Arts” έχει σαφώς σχέση με τις τέχνες (ζωγραφική, μουσική, θέατρο, καλλιτεχνική φωτογραφία, κλπ.), αλλά όχι απαραίτητα μόνο με αυτές. Στην πραγματικότητα, ο όρος περιλαμβάνει γενικά τις ανθρωπιστικές και κοινωνικές επιστήμες. Φυσικά, μπορεί να περιλαμβάνει και καλλιτεχνικά αντικείμενα, αλλά δεν περιορίζεται σ’ αυτά. Γι’ αυτόν ακριβώς το λόγο, το πτυχίο “Bachelor of Arts (BA)”, ένας από τους πιο συνηθισμένους πανεπιστημιακούς τίτλους παγκοσμίως, είναι ένα προπτυχιακό πτυχίο που παρέχεται σε τομείς, όπως φιλολογία, ψυχολογία, κοινωνιολογία, πολιτικές επιστήμες, επικοινωνία / ΜΜΕ, ξένες γλώσσες, κλπ. Αν μάλιστα ανατρέξουμε στην ιστορία, θα διαπιστώσουμε ότι ο όρος “Arts” προέρχεται από τη λατινική φράση “artes liberales” (ελεύθερες τέχνες) που αναφερόταν στη γενική παιδεία (γραμματική, ρητορική, λογική, κλπ.) και όχι μόνο στην Τέχνη, όπως την σκεφτόμαστε σήμερα.

 Το STEAM επιτρέπει την χρήση της δημιουργικότητας και της φαντασίας για την κατανόηση σύνθετων θεμάτων, ενώ συγχρόνως αφήνει τους εκπαιδευόμενους να εκφραστούν δημιουργικά. Για παράδειγμα, η καλλιτεχνική φωτογραφία / εικαστική εικόνα  (fine art imaging) και τα τρισδιάστατα μοντέλα (3D models) μπορούν να χρησιμοποιηθούν, προκειμένου να βοηθήσουν στην παραπάνω κατανόηση, ενώ στους μαθητές παρέχεται η ελευθερία να καινοτομήσουν χωρίς την εφαρμογή αυστηρών κανόνων. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, στις μέρες μας, οι εργοδότες προσδίδουν την ίδια αξία, αν όχι μεγαλύτερη, στα soft skills, σε σύγκριση με τα hard skills και, επομένως, η δημιουργικότητα και η καινοτομία πρέπει να καλλιεργηθούν. Η ενσωμάτωση, συνεπώς, διαφόρων μορφών τέχνης, όπως είναι η μουσική, ο χορός, οι εικαστικές τέχνες (visual arts) και ο σχεδιασμός στα εκπαιδευτικά προγράμματα σπουδών βοηθά τους μαθητές – και μελλοντικούς εργαζόμενους – να γίνουν περισσότερο ανταγωνιστικοί. Επομένως, το STEAM επικεντρώνεται στο πως επικοινωνούν οι άνθρωποι και αναλύουν θέματα που σχετίζονται με το STEM, ενώ συγχρόνως σκέφτονται έξω από τα καθιερωμένα (think out of the box), ώστε να επιλύουν σύνθετα προβλήματα. Στα διάφορα εκπαιδευτικά ιδρύματα, αυτή η μαθησιακή προσέγγιση επιτρέπει στους μαθητές να επικοινωνούν και να λύνουν τα διάφορα προβλήματα συνεργατικά.

Ποια είναι, όμως, τα επιπρόσθετα οφέλη που προσφέρει η εκπαίδευση STEAM, σε σχέση με την εκπαίδευση STEM;

1. 1.          Καινοτομία, δημιουργικότητα και ικανοποίηση περιέργειας.

Μερικές φορές, οι τεχνικές γνώσεις δεν επαρκούν για να λύσουμε πολύπλοκα θέματα και χρειάζεται δημιουργική σκέψη. Το STEAM προσφέρει τα εργαλεία για να αυξήσουμε τη δημιουργικότητα, την καινοτομία και την κριτική σκέψη των μαθητών. Οι μαθητές ενθαρρύνονται να πειραματιστούν παρατηρώντας, αναλύοντας και λύνοντας πολύπλοκα θέματα. Συνεπώς, δεν αρκούνται  σε αυτά που ήδη γνωρίζουν και κάνουν ερωτήσεις, προκειμένου να ανακαλύψουν νέες μεθόδους και λύσεις. Επιτρέποντας στα μυαλά τους να «ανοίξουν» και να κατανοήσουν νέες έννοιες και πληροφορίες, οι μαθητές βρίσκουν μοναδικές ιδέες που εξασκούν τις ικανότητες που έχουν προς επίλυση προβλημάτων.

2.          Συνεργασία και επικοινωνία.

Το STEAM, εκτός από την ανάπτυξη πρακτικών γνώσεων σε θεμελιώδη θέματα – πράγμα που κάνει και το STEM –, ενθαρρύνει επίσης την συνεργασία και την ανταλλαγή ιδεών και απόψεων. Επομένως, οι μαθητές μαθαίνουν πως να αναπτύξουν υγιείς διαπροσωπικές σχέσεις και να συνεργαστούν αρμονικά για να αντιμετωπίσουν το έργο που έχουν μπροστά τους. Για να επιτύχουν στις προσπάθειές τους, οι μαθητές πρέπει να αναπτύξουν ενσυναίσθηση (empathy), η οποία τους επιτρέπει να γίνουν ενεργητικοί ακροατές και να σέβονται τις σκέψεις των ομότιμων τους. Επιπλέον, μαθαίνουν να λαμβάνουν ανάδραση από τους άλλους και να μην προσβάλλονται. Οι δάσκαλοι, με τη σειρά τους, αναλύουν τη συμπεριφορά των μαθητών τους και παρεμβαίνουν όταν χρειάζεται. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να έχουμε στο μέλλον ενήλικους οι οποίοι είναι έτοιμοι να εργαστούν σε ένα ευρύ φάσμα πεδίων και να αναλάβουν ηγετικούς ρόλους.

3.          Αυτοπεποίθηση και αποδοχή της αποτυχίας.

Όπως είναι φυσικό, πολλοί άνθρωποι βιώνουν αποτυχίες πριν πετύχουν στον τομέα τους και στους στόχους τους. Το STEAM διδάσκει στους μαθητές να μην σταματούν ποτέ να δοκιμάζουν διαφορετικές λύσεις μέχρι να εντοπίσουν την σωστή. Μέχρι να συμβεί αυτό, όμως, μπορεί να έρθουν αντιμέτωποι με πολλαπλές αποτυχίες και στιγμές αμφιβολίας. Μέσω της ευκαμψίας και της αντοχής που αναπτύσσουν, μαθαίνουν να προσπερνούν τα εμπόδια και να συνεχίζουν προς τα εμπρός, δηλ. ουσιαστικά  μαθαίνουν να εμπιστεύονται τους εαυτούς τους και να έχουν αυτοπεποίθηση.

4.          Διαπολιτισμικότητα

Στον πραγματικό κόσμο, οι άνθρωποι συχνά συνεργάζονται και επικοινωνούν με συνομήλικούς τους με διαφορετικά πολιτιστικά υπόβαθρα. Οι διαφορές – όσο μικρές η μεγάλες είναι – μπορούν να γεφυρωθούν όταν οι μαθητές έχουν μάθει να σέβονται ο ένας τον άλλο από νεαρή ηλικία. Μέσω του STEAM, οι μαθητές σχηματίζουν ομάδες με τους ομότιμους τους από διαφορετικές  κουλτούρες και επικοινωνούν, προκειμένου να λύσουν σύνθετα προβλήματα. Κατ’ αυτόν τον τρόπο, μαθαίνουν περισσότερα σχετικά με τα υπόβαθρά τους και τις μοναδικές ανάγκες τους. Επιπρόσθετα, οι δάσκαλοι μπορούν να εισάγουν έργα που εστιάζουν στην εύρεση λύσεων για προβλήματα που αφορούν σε ένα πολύ συγκεκριμένο μέρος του πληθυσμού. Ως εκ τούτου, οι μαθητές πρέπει να πραγματοποιήσουν μια έρευνα σχετικά με τα μοναδικά χαρακτηριστικά αυτού του συγκεκριμένου πληθυσμού και να βρουν την πλέον ενδεδειγμένη λύση.

Οι βασικές διαφορές μεταξύ STEM και STEAM συνοψίζονται στον παρακάτω πίνακα:

          

STEM	STEAM
Λειτουργικότητα	Λειτουργικότητα + Δημιουργικότητα
Έμφαση στη λογική	Έμφαση στη φαντασία
Τεχνική λύση	Καινοτόμος και εκφραστική λύση
Πως δουλεύει	Πως δουλεύει + πως επικοινωνεί

 

Πως, όμως, μπορούν τα διάφορα εκπαιδευτικά ιδρύματα να εντάξουν την Τέχνη (Art) στα προγράμματα STEM που χρησιμοποιούν; Είναι γεγονός ότι, μερικές φορές, τα προγράμματα σπουδών που βασίζονται σε μεγάλο βαθμό στη θεωρία, όπως αυτή προκύπτει από τις διάφορες επιστήμες, αποτυγχάνουν στο να ενθαρρύνουν την δημιουργικότητα των μαθητών, παραβλέποντας το γεγονός ότι οι περισσότερες καινοτομίες και η πρόοδος συμβαίνουν όταν τα μυαλά των ανθρώπων αφήνονται ελεύθερα να χρησιμοποιήσουν τη φαντασία τους και να δημιουργήσουν. Ένας βασικός τρόπος, επομένως, να συμπεριληφθούν οι τέχνες στα προγράμματα STEM είναι μέσω του σχεδιασμού. Οι μαθητές που εργάζονται με στόχο την δημιουργία ενός προϊόντος μπορούν να αρχίσουν να υλοποιούν γραφικά υπολογιστών, για να δημιουργήσουν λογότυπα (logos) και να βελτιώσουν την εμφάνιση και την χρηστικότητα των διαφόρων ειδών. Η σχεδίαση σχετίζεται, επίσης, στενά με τα Μαθηματικά (Mathematics) και την Μηχανική (Engineering). Για παράδειγμα, οι αρχαίοι πίνακες ζωγραφικής και οι Μεγάλες Πυραμίδες της Αιγύπτου ακολουθούσαν με ακρίβεια την Χρυσή Αναλογία (Χρυσή Τομή), εκφράζοντας έτσι την απόλυτη αισθητική αρμονία. Επιπλέον, το STEAM προσφέρει προηγμένη επικοινωνία, με τους μαθητές να ενθαρρύνονται, ώστε να μοιράζονται τις ιδέες τους, να κάνουν ερωτήσεις και να λαμβάνουν ανάδραση. Για παράδειγμα, μπορούν να σχεδιάσουν μια ιδέα, προκειμένου αυτή να είναι κατανοητή στους ομότιμούς τους. Ως αποτέλεσμα, η τάξη έχει ενασχόληση με παραγωγικές συνομιλίες υπό την μορφή παιχνιδιού, κατά τις οποίες παράγονται λύσεις και επιλύονται προβλήματα. Οι μαθητές ενεργοποιούν την κριτική σκέψη τους όποτε είναι αναγκαίο και έχουν ένα επιπλέον κίνητρο, ώστε να επιθυμούν να παρευρίσκονται στο σχολείο σε καθημερινή βάση.

Προκειμένου να γίνουν περισσότερο κατανοητά τα παραπάνω, θα αναφέρουμε μερικά συγκεκριμένα παραδείγματα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην τάξη:

α) Θέμα: Ηλιακός φούρνος

 Ένα κλασικό project, στο οποίο οι μαθητές κατασκευάζουν έναν φούρνο χρησιμοποιώντας ένα κουτί από πίτσα, ένα φύλλο αλουμινίου (για ανάκλαση), ένα πλαστικό περιτύλιγμα (για το φαινόμενο θερμοκηπίου) και μαύρο χαρτί (για απορρόφηση θερμότητας), με στόχο να ψήσουν διάφορα φαγητά (π.χ. λαχανικά, όσπρια, ψωμί, μπισκότα, ομελέτα, κλπ.). Επιπρόσθετα, μπορούν να εκφράσουν τη δημιουργικότητα και τη φαντασία τους, τοποθετώντας ένα θερμόμετρο μέσα στο φούρνο ή χρησιμοποιώντας αισθητήρες με Arduino για real-time δεδομένα ή μια εφαρμογή στο κινητό τηλέφωνο για την παρακολούθηση της θερμοκρασίας. Ακόμα, προκειμένου να παρατηρήσουν την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας, μπορούν να τοποθετήσουν μικρές ρόδες στη βάση του φούρνου, ώστε να μπορούν να τον μετακινούν ή να κατασκευάσουν ένα σύστημα που ακολουθεί τον ήλιο (solar tracking). Μπορούν, ακόμα, να παρουσιάσουν τα αποτελέσματα του project με δημιουργικό τρόπο.

 

β) Θέμα: Μίνι ηλιακό σπίτι

 Οι μαθητές σχεδιάζουν και κατασκευάζουν ένα μοντέλο σπιτιού, εγκαθιστώντας σ’ αυτό ένα μικρό ηλιακό πάνελ, για να τροφοδοτήσουν ένα φως LED στο εσωτερικό του. Αυτό το project εξερευνά την αρχιτεκτονική του σπιτιού, την σχεδίαση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και το ηλεκτρικό κύκλωμα τροφοδοσίας. Μπορούν, επίσης, να εξερευνήσουν πως η θέση του πάνελ και η γωνία του επηρεάζουν την δημιουργία της ενέργειας. Ακόμα, μπορούν να διακοσμήσουν το σπίτι χρησιμοποιώντας δημιουργικά την φαντασία τους, η να το βάψουν στα χρώματα που επιθυμούν, αν είναι ξύλινο.

  

Συμπέρασμα

Το STEAM και το STEM δεν είναι ανταγωνιστικά, αλλά στην ουσία το STEAM αποτελεί την μετεξέλιξη του STEM, το οποίο προετοιμάζει τους μαθητές / φοιτητές για τις εργασιακές ανάγκες του 21^ου αιώνα. Ενώ, τόσο το STEM, όσο και το STEAM βασίζονται στα hard skills, το STEAM προσθέτει, μέσω της εισαγωγής των τεχνών,  τα λεγόμενα soft skills, τα οποία είναι απαραίτητα στη σημερινή κοινωνία. Έτσι, έχουμε την ανάπτυξη δημιουργικότητας, αισθητικής, καλλιτεχνικής έκφρασης, σωστής επικοινωνίας, ενσυναίσθησης και αποτελεσματικής ηγεσίας. Είναι δε γεγονός ότι οι παραπάνω δεξιότητες δεν μπορούν να αντιγραφούν, αυτοματοποιηθούν ή να αφαιρεθούν από τους ανθρώπους, όσο κι αν προχωρήσει η τεχνολογία. Για τον λόγο αυτό το STEAM μπορεί να προετοιμάσει τους ανθρώπους προς μια νέα πραγματικότητα όπου σύνθετα τεχνολογικά ερωτήματα ανακύπτουν σε καθημερινή βάση και υπάρχει ανάγκη να σημειώνεται ουσιαστική πρόοδος στα διάφορα πεδία εφαρμογών.

 

·       Δ/νων Σύμβουλος της  ΛΑΤΖΙ.ΠΛΑΝ Α.Ε.