Vzdělávání STEM? Anebo STEAM, STREAM či STEAMIE?

STEM

Výraz STEM education vznikl a začal být používán v USA v 90. letech minulého století pro označení vzdělávání v oborech přírodní vědy (Science), technika a technologie (Technology, Engineering) a matematika (Mathematic) (1). Přirozená blízkost a příbuznost těchto oborů vybízela k tomu, aby byly spojeny pod jedním označením. V průběhu prvního desetiletí 21. století i v současnosti pak je této oblasti věnována stále větší pozornost ve Spojených Státech i v Evropě zejména proto, že v těchto oborech povážlivě ubývá studentů a sílí jejich nezájem o studium předmětů STEM. Obory v oblasti STEM jsou přitom chápány jako rozhodující pro rozvoj a růst ekonomik: ekonomové vyspělých zemí pokazují na to, že zaostávání v oblasti STEM znamená hrozbu ztráty konkurenceschopnosti s dalekosáhlými důsledky pro rozvoj ekonomiky v globálním měřítku.

Pozornost učitelů a odborníků ve vzdělávání ze všech jednotlivých STEM oborů se proto zaměřuje na reformy ve výuce příslušných předmětů: hledají se cesty, jak posílit motivaci studentů. Doporučení zní: výuku přiblížit reálnému životu a nahradit příliš teoretické a izolované pojetí výuky vzájemným větším propojením předmětů. Pro nové postupy v přírodovědném vzdělávání se vžilo označení badatelské postupy ve výuce (IBSE: Inquiry based science education). OECD zveřejnilo v roce 2008 rozsáhlou studii zabývající se výukou a studiem přírodovědných a technických předmětů. (2)

STEAM

Spolu s rozvojem technologií a rostoucím tlakem na inovace a kreativitu ve všech oblastech lidského konání však odborníci i učitelé prosazují další obohacení ve vzdělávání STEM, a sice o prvek Arts (3, 4).

Nutno poznamenat, že arts v širokém slova smyslu nemusí být jen výtvarné, hudební či dramatické umění, je to i průmyslový a umělecký design, může sem patřit i language arts, tedy ovládání jazyka, např. schopnost formulovat myšlenky a přesvědčivě je prezentovat.

Začlenění prvku arts (především v užším slova smyslu umělecké tvorby) do výuky STEM předmětů má své příznivce i kritiky: od tvrzení, že studenti, kteří se věnují uměleckým oborům, mají proto lepší výsledky v technických a přírodovědných studiích (5, 6), až po zamítnutí jakékoli kauzality mezi studiem umění (v jakékoli podobě) a dobrými výsledky ve vědě či technice. Pozitivní vliv zařazení prvků umění do výuky je zde spatřován v rovině afektivní, nikoli kognitivní (7). Někteří američtí vědci rovněž varují, že tyto obory (technické a přírodovědné na jedné straně a umělecké na straně druhé) lidské činnosti nelze směšovat, neboť každý představuje jiné poznávání a chápání reality.

STREAM

Návrh na začlenění „R“ jen dále zdůrazňuje význam jazyka pro rozvoj kompetencí v kterémkoli oboru, v tomto případě nezbytnost zvládnout písemné vyjadřování (‘riting – z anglického spojení pro trivium neboli 3R: reading, ‘rithmetics, ‘riting) (8). Soustředit se na ovládnutí jazyka vědy, matematiky a odborných předmětů obecně je i součástí doporučení OECD.

STEAMIE

Krok od STEAM ke STEAMIE vyjadřuje další důležitou myšlenku, objevující se v úvahách o podpoře a rozvoji vzdělávání STEM: IE znamená totiž include everyone, tj. že každý žák a student má být zahrnut do výuky předmětů STEM, bez ohledu na nadání nebo inklinaci nebo pohlaví (obecně převládá mínění, že pro technické a přírodovědné směry jsou lépe vybaveni chlapci) (9). Každý jednotlivec pak může na své úrovni objevovat a poznávat, případně najít svůj zájem a talent. Podstatnou roli zde mohou hrát i mimoškolní aktivity se zaměřením na předměty STEM, které děti zaujmou a mohou jim dokonce kompenzovat neúspěchy ve škole a  motivovat je k dalšímu učení.

Některá úskalí široké integrace jsme už uvedli, odborníci OECD ve svém materiálu dále upozorňují např. na nutnost rozdílného přístupu podle věku žáků: zatímco co možná nejširší zapojení žáků s kreativním využitím uměleckých postupů je vhodné pro nejmladší žáky, odbornost a náročnost musí mít prioritu na vyšších stupních. Seznamování s koncepty vědecké, technické a matematické výchovy v co nejmladším věku je ostatně jedním z doporučení konference OECD – jako zásadní pro motivaci a vztah k dalšímu studiu předmětů STEM (7).

Konkrétními možnostmi a postupy spojenými s obohacením vzdělávání STEM o uměleckou výchovu se v USA zabývají instituce na federální úrovni, např. National Science Foundation a National Science Teachers Association. Odborníci z těchto institucí připravují nové kurikulum pro výuku přírodních věd, které by mělo být zveřejněno v tomto roce. Bude zajímavé sledovat, zda a jak se výše popsané úvahy do kurikula promítnou.

PTO a S&T

I na českém ministerstvu školství je vnímána zásadní důležitost přírodovědných a technických předmětů a matematiky. V rámci projektu Podpora technických a přírodovědných předmětů financovaného evropskými fondy vznikly k problematice PTO (=přírodovědné a technické obory), případně S&T (Science&Technology) tři studie mapující důvody nezájmu studentů o obory PTO, požadavky zaměstnavatelů v těchto oborech a konečně přehled projektů a programů, které jsou zaměřeny na řešení problémů oborů STEM v zahraničí (10, 11, 12). V jednotlivých krajích proběhly pilotní aktivity zaměřené na popularizaci technických a přírodovědných oborů (13)(14). Začlenění prvků umělecké výchovy v žádném z doporučení obsaženo není.

Z uvedených článků a studií k tématu přírodovědného, technického a matematického vzdělávání si můžeme odnést následující myšlenky:

• Pro další rozvoj oborů je zásadní motivace studentů
• Pro zvýšení motivace je třeba změnit způsob výuky
• Umělecké prvky obohatí výuku, podpoří motivaci, mohou přispět k rozvoji kreativity studentů
• Výuka má být spjata s reálným životem, více praktická a méně teoretická
• S koncepty přírodních věd, techniky a technologie a matematiky je třeba děti seznamovat od raného věku
• Je třeba zahrnout všechny žáky
• Nedílnou součástí je podpora zvládnutí odborného jazyka a ústního a písemného vyjadřování
• Vzdělávací programy mohou být organizovány i v rámci mimoškolní výchovy

Zdroje:

(1) http://www.iteaconnect.org/Publications/AAAS/TTT%20STEM%20Article_1.pdf

(2) http://www.pedagogy.ir/images/pdf/encouraging-student-interest-in-science-and-technology-studies.pdf.

(3) http://www.edutopia.org/blogs/connecting-stem-arts-jim-brazell

(4) http://www.huffingtonpost.com/john-tarnoff/stem-to-steam-recognizing_b_756519.html

(5) http://www.edweek.org/ew/articles/2011/12/01/13steam_ep.h31.html

(6) http://www.nsf.gov/nsb/meetings/2009/0824/Robert_Root-Bernstein.ppt

(7) http://www.oecd.org/dataoecd/22/45/48252279.pdf

(8) http://www.nwp.org/cs/public/print/resource/3522

(9) http://21centuryedtech.wikispaces.com/STEM+to+STEAM+to+STEAMIE

(10) http://ipn.msmt.cz/data/uploads/portal/Duvody_nezajmu_zaku_o_PTO.pdf

(11) http://ipn.msmt.cz/data/uploads/portal/Pruzkum_pozadavku_zamestnavatelu.pdf

(12) http://ipn.msmt.cz/data/uploads/portal/Studie_zahranicnich_zkusenosti.pdf

(13) http://www.ceskaskola.cz/2011/03/jak-zvysit-zajem-deti-o-technicke.html

(14) http://www.generacey.cz/