Hvað er STEAM?

Ég var beðin um að vera með erindi á þessum viðburði:

Aldrei þessu vant skrifaði ég upp erindið svona nokkurn veginn og ætla að varðveita það hér til endurnotkunar og umræðna. Númerin vísa til röð glæranna.

Tengill á glærurnar

Fimmtudaginn 2. mars kl. 14:30-16:00 heldur Mixtúra þriðju fræðslustundina í samstarfi við Menntavísindasvið Háskóla Íslands. Yfirskriftin að þessu sinni er „Hvað er STEAM?“

Dagskrá:

Hvað er STEAM? Af hverju STEAM?

Svava Pétursdóttir, Menntavísindasvið Háskóla Íslands

STEAM Education – A Transdisciplinary Learning Approach

that Enhances Critical Thinking, Collaboration and Innovation

Sinead Aine McCarron, Landakotsskóli

Straumur í Elliðaárstöð

Margrét Hugadóttir, Orkuveita Reykjavíkur

1. STEM  er skammstöfun sem var fyrst notuð um miðja síðustu öld,  en hvarf svo af sjónarsviðinu en dúkkaði svo aftur upp um síðustu aldamót í Bandaríkjunum
   Kallið kemur fyrst frá þeim sem vilja veg vísindanna sem mestan og þeir sem hingað komu vita eflaust flestir að STEM stendur fyrir, vísindi, tækni, verkfræði og stærðfræði, eða raungreinar eins og þær eru oft kallaðar.
2. Þegar ég byrjaði fyrst að vinna að kennslu og rannsóknum hér í nátturufræðimenntun talaði Allyson Macdonald um ,,SILO science”, eða þetta fyrirbæri sem við öll þekkjum að vísindum og þekkingu var á einhverjum tímapunkti skipt niður í margar fræðigreinar sem kenndar voru sér og án mikilli tengsla við aðrar fræðigreinar þó svo að það séu oft augljós tengsl og snerting milli sviðana og byggt á þekkingu annara fræðigreina. Til dæmis sjáum við enn í framhalds- og háskólum greinarnar kenndar einangraðar
3. Ef við tökum bara vísindin, þá eru náttúrugreinar í aðalnámskrá grunnskóla skiptar í ” náttúrufræði, eðlisvísindi, jarðvísindi, lífvísindi og umhverfismennt.“ Bls. 167 
4. En þar fer skiptingin samt ekki lengra því námskráin segir að námið eigi að flétta saman efnisþætti námsgreina og viðmið sem varða eflingu ábyrgðar á umhverfinu, vinnubrögð og gildi náttúrugreina, nýsköpun og hagnýtingu þekkingar og getu til aðgerða.
   Námið fléttar saman efnisþætti náttúrugreina og viðmið sem varða eflingu ábyrgðar á umhverfinu, vinnubrögð og gildi náttúrugreina, nýsköpun og hagnýtingu þekkingar og getu til aðgerða. Náttúrugreinar stuðla að þekkingu, virðingu, ábyrgð og einstakri upplifun nemenda. Aðalnámskrá grunnskóla bls. 167
5. Þetta gengur jafnvel lengra því í almennum hluta námskránnar kemur þaðsjónarmið un námsgreinar, að þær séu ekki markmið í sjálfu sér, og að hver skóli geti ákveðið hvort greinar séu kenndar aðgreindar eða samþættar.
   Rétt er að hafa í huga að námssvið, námsgreinar og námsáfangar eru ekki markmið í sjálfu sér heldur hjálpartæki til að stuðla að merkingarbæru námi og ná markmiðum skólastarfsins.  Aðalnámskrá grunnskóla bls. 13
   Hver grunnskóli ákveður hvort námsgreinar og námssvið eru kennd aðgreind eða samþætt.  Aðalnámskrá grunnskóla bls. 9
6.  Segja má að það sé eðlilegt að samþætta námsgreinar  því viðfangsefni í lífi og atvinnulífi eru samþætt og flókin. Til að leysa þau vandamál sem við stöndum frammi fyrir þarf allskonar þekkingu og hæfni sem rímar líka vel við hugmyndir um 21. aldarhæfni og lykilhæfni aðalnámskrár. Allskyns umræða hefur verið í mörg ár meðal forkólfa í náttúrufræðimenntun um það að menntun eigi ekki að vera í hólfum því þekking sé ekki í hólfum – og STEAM er svar við slíku
7.  En þessu ákalli um samþætta menntun hafa margir skólar svarað, tekið sér það leyfi sem námskrá gefur og skipulagt skólastarfið út frá ýmsum snjöllum nöfnum og út frá mismunandi sjónarhornum.
   Til dæmis  Smiðjur-Snillismiðja –Sprellfix​-Sköpunarsmiðjur- Genius hour- 20time
   http://skolathraedir.is/2018/02/07/samthaetting-namsgreina-i-9-og-10-bekk-langholtsskola/  
   http://skolathraedir.is/2017/05/30/nam-a-nyjum-notum-i-holabrekkuskola/ http://netla.hi.is/?p=993
   Þar er áherslan oft á samþættingu tækni og einhverra efnisþátta, stundum en alls ekki alltaf efnisþáttum náttúruvísindanna: Úrvinnslan er gjarnan með notkun upplýsingatækni eða skapandi áherslum, dæmi um það er Austur – vestur verkefnið sem ég með rannsóknarhópnum mínum hef fylgst með undanfarin þrjú ár
8. Þar er oft beitt skapandi aðferðum til að búa til afurð, áþreifanlega eða stafræna, jafnvel bæði. – Þar er unnið ýmist með aðferðum listgreina, eða nýsköpunar, eða beitt hönnunarhugsun, leystar hönnunaráskoranir, skapa og hanna. Stundum úr verðlausu efni, en stundum með háþróuðum tæknibúnaði, leiserskerum, þrívíddarprenturum, grænskjá, hikmyndi, ofl.
9. Sum fyrrnefndra verkefna fela ekki mikla tækni eða verkfræði í sér, en auðveldlega má finna dæmi um slík verkefni eins og þessi jarðskjálftahermir – frá Mircorsoft þar sem verkefni felur í sér að setja saman úr verðlitlu efni byggingu sem hristist, forrita smátölvu til að safna gögnum um hreyfinguna og greina svo gögnin í töflureikni. Þetta er svo gert í samhengi við að læra um jarðskjálfta.
10. Verkefnin í þessum mörgu skólum sem áðan var minnst á fela oft í sér leita sér upplýsinga um viðfangsefni, gjarnan á netinu  – sem minnir á það að ein af áskorunum sem við stöndum frammi fyrir er upplýsingaóreiða – og að kannski ætti einhver stafur að bætast við STEM skammstöfunina fyrir upplýsingalæsi, til að nemendur geti metið áreiðanleika þeirra upplýsinga sem þau finna.
11. En upplýsingalæsi tengist líka skilningi á eðli vísinda, að við og nemendur fá hæfni í að skilja hvernig vísindin virka. Hvernig þekking verði til í gengum rannsóknir, hvað vísindamenn, geri, hvað sé breyta, og læsi á stærð úrtaks, til að geta metið hvaða upplýsingum megi treysta. Raunin er að við þurfum oft að taka ákvarðanir í lífi og starfi, allt frá því að ákveða að þiggja Covid bólusetningu til þess að meta hvort áróður snákaolíu sölumanna eigi við rök að styðjast.
12. En er þetta STEM – það skólastarf sem ég lýsti áðan er kannski nær því að vera STEAM sem var reyndar yfirskriftin í dag, þar sem listir hafa bæst í samþættinguna, og kannski STREAM þar sem R stendur fyrir robotics, því að mörg dæmi eru um að unnið sé með ýmsa smá þjarka og forritun,  og verkefni sem krefjast lesturs og leitaraðferða  hafa greinilega R sem sumir vilji að standi fyrir reading. ( síðar á þessum við burði bætti Margrét Huga því við að R, hjá þeim standi fyrir recreation, enda er þar unnið með STEM í þannig umhverfi)
    En aftur að því hvort það sem við sjáum sé STEM áhersla – það er að leggja áherslu á þessar greinar, að efla þyrfti menntun í þeim til að samfélög eignist fleiri vísindamenn, verkfræðinga,
13. Og  það dregur hugann að sessi og vægi þekkingar  og „hard skills“ í þessum verkefnum – ég sjálf hef verið hugsi yfir því hversu mikla þekkingu nemendur fara með út úr grunnskólanum sem hafa fengið stóran hluta af sínum náttúrufræðitímum í samþættum verkefnum, – Og ég er ekki ein með þær vangaveltur, við undirbúning þessa erindis sá ég að ALLEA samtök 50 vísindaakademía frá 40 löndum héldu málþing um STEM menntun og hafa svipaðar áhyggjur og fleiri áhuggjuefni:
14. Skýrsla frá viðburðinum dregur fram hindranir fyrir árangursríkari STEM menntun:
    • • Ólíkar skilgreiningar á hvað felist í STEM menntun, hugtökin tækni og verkfræði hafa líka mismunandi merkingu í huga mismandi aðila
      • o Technology designing, making, and using technology. (í kelly og knowles)
      • o E- sem bein þýðing er verkfræði – getur þýtt það að það sé sú fræði sem snýr að því að hanna, byggja og nota vélar og tæki, en getur líka þýtt – að setja eitthvað listilega saman – sem er kannski hönnunarhugsun
    • o Þessi ólíki skilningur og ólíkar áherslur gera það líka að rannsóknir unnar hafa ekki endilega yfirfærslugildi yfir á önnur skólastig og aðrar áherslur
    • • Skortur á rannsóknum sem styðja við kennslufræði og kennara
    • • Rannsóknir benda til á hætta sé á að STEM greinar séu of mikið á hliðarlínunni, sem geti leitt til takmarkaðs skilnings
    • o þetta get ég tekið undir því að í þeim samþættu verkefnum sem ég hef séð í íslenskum skólum er áherslan á þekkingu og hugtaka skilning ekki mjög sýnileg, en get reyndar ekki fullyrt að svo sé nema skoða það nánar, á þessum tímapunkti eru þetta bara áhyggjur
    • • Áhyggjur af þekkingu og hæfni kennara í STEM greinum
    • • Þörf fyrir námsgögn og skýr matsviðmið
    • o Hér vil ég sérlega nefna matskvarða sem ég hef séð frá íslenskum skólum sem margir hverjir leggja litla áherslu á inntak og hugtakaskiling tengdan vísindum
15.  Ég skimaði töluvert af rannsóknum en þær gefa ekki skýr svör líkt og ALLEA bendir á, þær eru í allskonar samhengi með allskonar áherslur og mismunandi aldursskeiðum.

En margar gefa þær samt jákvæðar vísbendingar um að STEAM menntun geti ýtt undir ýmsa þætti og þess vegna sé full ástæða til að gefa henni gaum og vinna að framgangi hennar í skólakerfinu. Nefna má þætti eins og:

• hugtakanám
• rökhugsun
• Reiknihugsun
• Samvinnu
• þrautalausnir
• tjáning og samskipti
• sköpun
• sjálfstraust
• sjálfálit, sjálfsmynd
• ímyndunarafl
• þrautseigja
• áhugahvöt, áhuga
• Sérstaklega má tala um áhuga, því að það er löngu vitað að nám sem tengist raunveruleika nemandans er líklegra til að vekja áhuga hans, þannig halda t.d. Kelly og Knowles því fram að STEM verkefni sem hafi skýra tengingu við raunveruleg verkefni hafi möguleika á að efla áhuga nemenda. Reyndar sýna aðrar rannsóknir að viðhorf til náttúruvísinda mótist snemma, sem sýnir það að mikilvægt er að vinna áhguaverða vinnu með ungum börnum og gera allt það besta til að opna augu þeirra fyrir undrum vísindanna. 

16. Aðrar mikilvægar áherslur sem ég hef séð í íslenskum verkefnum en minna í alþjóðlegum skrifum í tengslum við STEM eru áherslur á:

Sjálfstæði nemenda                  Ábyrgð  á eigin námi

Geta til aðgerða                            Stafrænt læsi

17. Þessar áherslur eiga í sjálfu sér ekki að koma á óvart því þær eru í beinum tengslum við aðalnámskrár okkar og lykilhæfni og ýmsilegt sem farið er í gegnum hér í náminu

Þekktur fræðimaður var hér í heimsókn í síðustu viku og STEAM barst í tal, hann sagði að þetta væri eiginleg Buzz orð, tískubylgja, en það er sama hvaðan gott kemur, menntun á öllum skólastigum sem styður við vísindin, eflir allskonar hæfni nemenda er bara velkomin í skólana okkar.  Eða eins og samtarfskona mín Edda Elísabet orðaði það „STEAM ætti að vera það að nota allskonar tæki og tól til að skilja viðfangsefnin og stefna á einhverja afurð.