Nauka, technologia, inżynieria i matematyka -Science, technology, engineering, and mathematics

Nauka, technologia, inżynieria i matematyka ( STEM ) to ogólny termin używany do grupowania odrębnych, ale powiązanych dyscyplin technicznych, takich jak nauka , technologia , inżynieria i matematyka . Termin ten jest zwykle używany w kontekście polityki edukacyjnej lub wyborów programów nauczania w szkołach. Ma to wpływ na rozwój siły roboczej, obawy dotyczące bezpieczeństwa narodowego (ponieważ niedobór obywateli wykształconych w STEM może zmniejszyć efektywność w tej dziedzinie) oraz politykę imigracyjną.

Nie ma powszechnej zgody co do tego, które dyscypliny są włączone do STEM; w szczególności, czy nauka w STEM obejmuje nauki społeczne , takie jak psychologia , socjologia , ekonomia i politologia . W Stanach Zjednoczonych są one zazwyczaj uwzględniane przez organizacje, takie jak National Science Foundation (NSF), internetowa baza danych O*Net Departamentu Pracy dla osób poszukujących pracy oraz Departament Bezpieczeństwa Wewnętrznego . W Wielkiej Brytanii nauki społeczne są klasyfikowane oddzielnie i zamiast tego są grupowane razem z naukami humanistycznymi i sztuką , tworząc inny odpowiednik akronimu HASS (Humanities, Arts, and Social Sciences), przemianowany w 2020 r. na SHAPE (Nauki społeczne, humanistyczne i sztuka dla Ludzie i Gospodarka). Niektóre źródła używają również HEAL (zdrowie, edukacja, administracja i umiejętność czytania i pisania) jako odpowiednika STEM.

Terminologia

Historia

Na początku lat 90. akronim STEM był używany przez różnych nauczycieli zamiast SMET, w tym Charlesa E. Vela, założyciela i dyrektora Centrum Rozwoju Latynosów w Edukacji Naukowej i Inżynierskiej (CAHSEE). Ponadto CAHSEE uruchomiło letni program dla utalentowanych, niedostatecznie reprezentowanych studentów w rejonie Waszyngtonu o nazwie STEM Institute. Opierając się na uznanym sukcesie programu i jego doświadczeniu w edukacji STEM, Charles Vela został poproszony o zasiadanie w licznych panelach NSF i Kongresu zajmujących się nauczaniem nauk ścisłych, matematyki i inżynierii; w ten sposób po raz pierwszy wprowadzono NSF do akronimu STEM. Jednym z pierwszych projektów NSF, w których użyto tego akronimu, był STEMTEC, organizacja Science, Technology, Engineering and Math Teacher Education Collaborative na Uniwersytecie Massachusetts Amherst , która została założona w 1998 r. W 2001 r., za namową dr Petera Faletry, Dyrektor ds. Rozwoju siły roboczej dla nauczycieli i naukowców w Biurze Nauki, akronim został przyjęty przez Ritę Colwell i innych administratorów nauki w National Science Foundation (NSF). Urząd Nauki był również jednym z pierwszych użytkowników akronimu STEM.

Inne odmiany

  • A-STEM (sztuka, nauka, technologia, inżynieria i matematyka); bardziej skupiony i oparty na humanizmie i sztuce.
  • eSTEM (środowiskowy STEM)
  • GEMS (dziewczęta z inżynierii, matematyki i nauk ścisłych); wykorzystywane w programach zachęcających kobiety do zajmowania się tymi dziedzinami.
  • MINT (matematyka, informatyka, nauki przyrodnicze i technologia)
  • SHTEAM (nauka, nauki humanistyczne, technologia, inżynieria, sztuka i matematyka)
  • SMET (nauka, matematyka, inżynieria i technologia); poprzednie imię
  • STEAM (nauka, technologia, inżynieria, rolnictwo i matematyka); dodać rolnictwo
  • STEAM (nauka, technologia, inżynieria i matematyka stosowana ); większy nacisk na matematykę stosowaną
  • STEAM (nauka, technologia, inżynieria, sztuka i matematyka)
  • STEEM (nauka, technologia, inżynieria, ekonomia i matematyka); dodaje ekonomię jako dziedzinę
  • STEMIE (nauka, technologia, inżynieria, matematyka, wynalazek i przedsiębiorczość); dodaje Inventing and Entrepreneurship jako sposób na zastosowanie STEM do rozwiązywania rzeczywistych problemów i rynków.
  • STEMM (nauka, technologia, inżynieria, matematyka i medycyna)
  • STM (naukowe, techniczne i matematyczne lub nauki ścisłe, technologia i medycyna)
  • STREAM (nauka, technologia, robotyka, inżynieria, sztuka i matematyka); dodaje robotykę i sztukę jako dziedziny

Podział geograficzny

Australia

W raporcie Australian Curriculum, Assessment and Reporting Authority z 2015 r., zatytułowanym National STEM School Education Strategy , stwierdzono, że „Odnowione krajowe skupienie się na STEM w edukacji szkolnej ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia, że ​​wszyscy młodzi Australijczycy są wyposażeni w niezbędne umiejętności i wiedzę STEM, których muszą trzeba odnieść sukces”. Jej celem było:

  • „Upewnij się, że wszyscy uczniowie kończą szkołę z solidną podstawową wiedzą w zakresie STEM i powiązanych umiejętności”
  • „Upewnij się, że uczniowie są zainspirowani do podejmowania bardziej wymagających przedmiotów STEM”

Wydarzenia i programy, które mają pomóc w rozwoju STEM w australijskich szkołach, obejmują Victorian Model Solar Vehicle Challenge , Maths Challenge (Australian Mathematics Trust), Go Girl Go Global i Australian Informatics Olympiad.

Kanada

Kanada zajmuje 12. miejsce na 16 rówieśniczych krajów pod względem odsetka absolwentów, którzy studiowali w programach STEM, z 21,2%, liczbą wyższą niż Stany Zjednoczone, ale niższą niż Francja , Niemcy i Austria . Kraj rówieśniczy o największym odsetku absolwentów STEM, Finlandia , ma ponad 30% absolwentów szkół wyższych z kierunków ścisłych, matematyki, informatyki i inżynierii.

SHAD to coroczny kanadyjski letni program wzbogacania dla uczniów szkół średnich osiągających wysokie wyniki w lipcu. Program koncentruje się na nauce akademickiej, szczególnie w dziedzinach STEAM .

Scouts Canada podjęło podobne działania jak ich amerykański odpowiednik, aby promować dziedziny STEM wśród młodzieży. Ich program STEM rozpoczął się w 2015 roku.

W 2011 roku kanadyjski przedsiębiorca i filantrop Seymour Schulich ustanowił Schulich Leader Scholarships , stypendia w wysokości 100 milionów dolarów w wysokości 60 000 dolarów dla studentów rozpoczynających naukę na uniwersytecie w programie STEM w 20 instytucjach w całej Kanadzie. Każdego roku 40 kanadyjskich studentów zostanie wybranych do otrzymania nagrody, po dwóch z każdej instytucji, w celu przyciągnięcia utalentowanej młodzieży do dziedzin STEM. Program zapewnia również stypendia STEM pięciu uczestniczącym uniwersytetom w Izraelu .

Chiny

Aby promować STEM w Chinach, chiński rząd wydał w 2016 r. wytyczne dotyczące krajowej strategii rozwoju opartego na innowacjach, w których instruuje, że do 2020 r. Chiny powinny stać się krajem innowacyjnym; do 2030 r. powinna znaleźć się w czołówce krajów innowacyjnych; a do 2050 r. powinna stać się potęgą w dziedzinie innowacji technologicznych.

W lutym 2017 r. Ministerstwo Edukacji w Chinach ogłosiło, że oficjalnie doda edukację STEM do programu nauczania w szkole podstawowej, co jest pierwszym oficjalnym uznaniem edukacji STEM przez rząd. A później, w maju 2018 r., w Pekinie odbyła się ceremonia otwarcia i konferencja prasowa Planu działania na rzecz chińskiej edukacji STEM na rok 2029. Plan ten ma na celu umożliwienie jak największej liczbie uczniów skorzystania z edukacji STEM i wyposażenie wszystkich uczniów w myślenie naukowe i zdolność do innowacji. W odpowiedzi na zachęcającą politykę rządu, szkoły w całym kraju, zarówno w sektorze publicznym, jak i prywatnym, zaczęły realizować programy edukacyjne STEM.

Jednak aby skutecznie wdrożyć programy STEM, potrzebni są pełnoetatowi nauczyciele specjalizujący się w edukacji STEM i odpowiednie treści do nauczania. Obecnie w Chinach brakuje wykwalifikowanych nauczycieli STEM, a system szkoleń nie został jeszcze ustanowiony.

Kilka chińskich miast podjęło odważne kroki, aby dodać programowanie jako obowiązkowy kurs dla uczniów szkół podstawowych i gimnazjów. Tak jest w przypadku miasta Chongqing.

Europa

Szereg projektów europejskich promowało kształcenie i kariery STEM w Europie. Na przykład Scientix to europejska współpraca nauczycieli STEM, naukowców zajmujących się edukacją i decydentów. W projekcie SciChallenge wykorzystano konkurs w mediach społecznościowych oraz treści generowane przez studentów, aby zwiększyć motywację uczniów przeduniwersyteckich do edukacji i kariery STEM. Projekt programu Erasmus AutoSTEM wykorzystał automaty do wprowadzenia przedmiotów STEM do bardzo małych dzieci.

Finlandia

W Finlandii LUMA Centre jest wiodącym orędownikiem edukacji zorientowanej na STEM. W języku ojczystym luma oznacza „luonnontieteellis-matemaattinen” (dosł. przym. „naukowo-matematyczny”). Skrót jest mniej więcej bezpośrednim tłumaczeniem STEM , z uwzględnieniem dziedzin inżynierii przez skojarzenie. Jednak w przeciwieństwie do STEM, termin ten jest również kontaminacją z lu i ma .

Francja

Nazwa STEM we Francji to nauki o inżynierii przemysłowej (sciences industrielles lub sciences de l'ingénieur). Organizacją STEM we Francji jest stowarzyszenie UPSTI.

Hongkong

Edukacja STEM nie była promowana wśród lokalnych szkół w Hongkongu aż do ostatnich lat. W listopadzie 2015 r. Biuro Edukacji Hongkongu opublikowało dokument zatytułowany „ Promocja edukacji STEM” , w którym proponuje strategie i zalecenia dotyczące promowania edukacji STEM.

Indie

Indie plasują się tuż za Chinami z liczbą absolwentów STEM na populację od 1 do 52. W 2016 r. całkowita liczba absolwentów STEM wyniosła 2,6 miliona. Absolwenci STEM wnoszą wkład w indyjską gospodarkę dzięki dobrze płatnym pensjom w kraju i za granicą od ostatnich dwóch dekad. Zwrot indyjskiej gospodarki z wygodnymi rezerwami walutowymi przypisuje się głównie umiejętnościom absolwentów STEM.

Nigeria

W Nigerii Stowarzyszenie Zawodowych Kobiet Inżynierów Nigerii (APWEN) zaangażowało dziewczęta w wieku od 12 do 19 lat na kursy naukowe w innych, aby mogły kontynuować kursy oparte na naukach ścisłych w wyższych instytucjach edukacyjnych. National Science Foundation (NSF) w Nigerii podjęła świadome wysiłki, aby zachęcić dziewczęta do wprowadzania innowacji, wymyślania i budowania poprzez sponsorowany przez NNPC program „wymyśl to, zbuduj to wyzwanie”.

Pakistan

Przedmioty STEM są nauczane w Pakistanie w ramach przedmiotów do wyboru w 9. i 10. klasie, zakończonych egzaminami maturalnymi . Te przedmioty do wyboru to: nauki ścisłe (fizyka, chemia, biologia), matematyka (fizyka, chemia, matematyka) i informatyka (fizyka, chemia, informatyka). Przedmioty STEM są również oferowane jako przedmioty do wyboru w 11. i 12. klasie, częściej określane jako pierwszy i drugi rok, zakończone egzaminami pośrednimi . Te przedmioty do wyboru to: FSc pre- medical (fizyka, chemia, biologia), FSc pre- inżynieria (fizyka, chemia, matematyka) i ICS (fizyka / statystyka, informatyka, matematyka). Te przedmioty do wyboru mają pomóc studentom w kontynuowaniu kariery związanej z STEM w przyszłości, przygotowując ich do studiowania tych kursów na uniwersytecie.

Projekt edukacyjny STEM został zatwierdzony przez rząd w celu utworzenia laboratoriów STEM w szkołach publicznych. Ministerstwo Informatyki i Telekomunikacji we współpracy z Google uruchomiło pierwszy w Pakistanie program rozwoju umiejętności kodowania na poziomie podstawowym, oparty na programie Google CS First, globalnej inicjatywie mającej na celu rozwijanie umiejętności kodowania u dzieci. Celem programu jest rozwijanie umiejętności kodowania stosowanego z wykorzystaniem technik grywalizacji u dzieci w wieku od 9 do 14 lat.

Inicjatywa KPITB Early Age Programming, założona w prowincji Khyber Pakhtunkhwa , została pomyślnie wprowadzona w 225 szkołach podstawowych i średnich. W Pakistanie działa wiele prywatnych organizacji zajmujących się wprowadzaniem edukacji STEM do szkół.

Filipiny

Na Filipinach STEM to dwuletni program i ścieżka, która jest używana w Liceum Ogólnokształcącym (klasy 11 i 12), zgodnie z podpisem Departamentu Edukacji lub DepEd. Pasmo STEM znajduje się pod Ścieżką Akademicką, która obejmuje również inne pasma, takie jak ABM, HUMSS i GAS. Celem komponentu STEM jest kształcenie studentów w dziedzinie nauk ścisłych, technologii, inżynierii i matematyki w podejściu interdyscyplinarnym i stosowanym oraz przekazanie studentom zaawansowanej wiedzy i zastosowań w tej dziedzinie. Po ukończeniu programu studenci uzyskają dyplom z nauk ścisłych, technologii, inżynierii i matematyki. W niektórych college'ach i uniwersytetach wymagają od studentów ubiegających się o stopnie STEM (takie jak medycyna, inżynieria, informatyka itp.), Aby byli absolwentami STEM, jeśli nie, będą musieli przystąpić do programu pomostowego.

Katar

W Katarze AL-Bairaq to program skierowany do uczniów szkół średnich, którego program koncentruje się na STEM, prowadzony przez Centrum Zaawansowanych Materiałów (CAM) na Uniwersytecie Katarskim . Co roku około 946 uczniów z około 40 szkół średnich bierze udział w konkursach AL-Bairaq. AL-Bairaq wykorzystuje uczenie się oparte na projektach, zachęca uczniów do rozwiązywania autentycznych problemów i prosi ich o współpracę jako zespół w celu stworzenia rzeczywistych rozwiązań. Dotychczasowe badania wykazały pozytywne wyniki dla programu.

Singapur

STEM jest częścią Applied Learning Programme (ALP), który Ministerstwo Edukacji Singapuru (MOE) promuje od 2013 roku i obecnie wszystkie szkoły średnie mają taki program. Oczekuje się, że do 2023 roku wszystkie szkoły podstawowe w Singapurze będą miały ALP. Nie ma testów ani egzaminów dla ALP. Nacisk kładziony jest na to, aby uczniowie uczyli się poprzez eksperymentowanie – próbują, przegrywają, próbują, uczą się na tym i próbują ponownie. MOE aktywnie wspiera szkoły z ALP w celu dalszego zwiększania i wzmacniania ich możliwości oraz programów wspierających innowacyjność i kreatywność.

Singapurskie Centrum Nauki utworzyło w styczniu 2014 r. jednostkę STEM, której celem jest rozpalanie w uczniach pasji do STEM. Aby jeszcze bardziej wzbogacić doświadczenia edukacyjne uczniów, ich Program Partnerstwa Przemysłowego (IPP) stwarza uczniom możliwości wczesnej ekspozycji na rzeczywiste branże STEM i kariery. Specjaliści ds. programów nauczania i edukatorzy STEM z Centrum Nauki będą ściśle współpracować z nauczycielami, aby wspólnie opracowywać lekcje STEM, przeprowadzać szkolenia dla nauczycieli i współprowadzić takie lekcje, aby zapewnić uczniom wczesny kontakt i rozwinąć ich zainteresowanie STEM.

Tajlandia

W 2017 r. tajski minister edukacji, dr Teerakiat Jareonsettasin, powiedział po 49. Konferencji Rady Organizacji Ministrów Edukacji Azji Południowo-Wschodniej (SEAMEO) w Dżakarcie, że na spotkaniu zatwierdzono utworzenie dwóch nowych regionalnych centrów SEAMEO w Tajlandii. Jednym z nich byłoby Centrum Edukacji STEM, a drugim Centrum Edukacji Wystarczającej Gospodarki.

Teerakiat powiedział, że rząd Tajlandii przeznaczył już 250 milionów Bt w ciągu pięciu lat na nowe centrum STEM. Centrum będzie regionalną instytucją odpowiedzialną za promocję edukacji STEM. Nie tylko ustanowi polityki mające na celu poprawę edukacji STEM, ale będzie także centrum wymiany informacji i doświadczeń między krajami członkowskimi i ekspertami w dziedzinie edukacji. Według niego: „To pierwsze regionalne centrum SEAMEO zajmujące się edukacją STEM, ponieważ istniejące centrum edukacji naukowej w Malezji koncentruje się wyłącznie na perspektywie akademickiej. Nasze centrum edukacji STEM będzie również priorytetowo traktować wdrażanie i adaptację nauki i technologii”.

Instytut Promocji Nauczania i Technologii zainicjował Sieć Edukacyjną STEM. Jej celem jest promowanie zintegrowanych działań edukacyjnych oraz poprawa kreatywności uczniów i stosowania wiedzy, a także ustanowienie sieci organizacji i personelu na rzecz promocji edukacji STEM w kraju.

Indyk

Turecka Grupa Zadaniowa ds. Edukacji STEM (lub FeTeMM — Fen Bilimleri, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik) to koalicja naukowców i nauczycieli, którzy starają się podnieść jakość edukacji w dziedzinach STEM, zamiast skupiać się na zwiększaniu liczby absolwentów STEM.

Stany Zjednoczone

W Stanach Zjednoczonych akronim zaczął być używany w debatach na temat edukacji i imigracji w inicjatywach mających na celu zajęcie się postrzeganym brakiem wykwalifikowanych kandydatów na stanowiska związane z zaawansowanymi technologiami. Odnosi się również do obaw, że przedmioty są często nauczane w odosobnieniu, zamiast jako zintegrowany program nauczania. Utrzymanie obywateli, którzy są dobrze zorientowani w dziedzinach STEM, jest kluczową częścią programu edukacji publicznej w Stanach Zjednoczonych. Akronim był szeroko stosowany w debacie imigracyjnej dotyczącej dostępu do wiz pracowniczych w Stanach Zjednoczonych dla imigrantów , którzy są wykwalifikowani w tych dziedzinach. Stało się również powszechne w dyskusjach edukacyjnych jako odniesienie do niedoboru wykwalifikowanych pracowników i nieodpowiedniego wykształcenia w tych dziedzinach. Termin ten zwykle nie odnosi się do nieprofesjonalnych i mniej widocznych sektorów dziedzin, takich jak praca na linii montażowej elektroniki.

Narodowa Fundacja Naukowa

Wiele organizacji w Stanach Zjednoczonych postępuje zgodnie z wytycznymi National Science Foundation dotyczącymi tego, czym jest dziedzina STEM. NSF stosuje szerszą definicję przedmiotów STEM, która obejmuje przedmioty z zakresu chemii , informatyki , inżynierii , nauk o Ziemi, nauk przyrodniczych, nauk matematycznych, fizyki i astronomii, nauk społecznych ( antropologia , ekonomia , psychologia i socjologia ), oraz badania w zakresie edukacji i uczenia się STEM. NSF jest jedyną amerykańską agencją federalną, której misją jest wspieranie wszystkich dziedzin nauk podstawowych i inżynierii, z wyjątkiem nauk medycznych. Jej dyscyplinarne obszary programowe obejmują stypendia, granty, stypendia w takich dziedzinach, jak nauki biologiczne, informatyka i inżynieria , edukacja i zasoby ludzkie, inżynieria, badania i edukacja w zakresie środowiska, nauki o Ziemi, międzynarodowa nauka i inżynieria, nauki matematyczne i fizyczne, społeczne, nauki behawioralne i ekonomiczne, cyberinfrastruktura i programy polarne.

Polityka imigracyjna

Chociaż wiele organizacji w Stanach Zjednoczonych postępuje zgodnie z wytycznymi National Science Foundation dotyczącymi tego, co stanowi dziedzinę STEM, Departament Bezpieczeństwa Wewnętrznego Stanów Zjednoczonych (DHS) ma własną definicję funkcjonalną stosowaną w polityce imigracyjnej. W 2012 r. DHS lub ICE ogłosiły rozszerzoną listę programów studiów wyznaczonych przez STEM, które kwalifikują kwalifikujących się absolwentów na wizach studenckich do opcjonalnego przedłużenia szkolenia praktycznego (OPT). W ramach programu OPT zagraniczni studenci, którzy ukończyli kolegia i uniwersytety w Stanach Zjednoczonych, mogą pozostać w kraju i odbyć do dwunastu miesięcy szkolenia poprzez doświadczenie zawodowe. Studenci, którzy ukończyli wyznaczony program studiów STEM, mogą pozostać przez dodatkowe siedemnaście miesięcy na przedłużeniu OPT STEM.

Stopnie kwalifikujące się do STEM w dziedzinie imigracji do USA

Wyczerpująca lista dyscyplin STEM nie istnieje, ponieważ definicja różni się w zależności od organizacji. US Immigration and Customs Enforcement wymienia dyscypliny, w tym architekturę , fizykę , nauki aktuarialne , chemię , biologię , matematykę , matematykę stosowaną , statystykę , informatykę , informatykę, psychologię , biochemię , robotykę , inżynierię komputerową , elektrotechnikę , elektronikę , inżynierię mechaniczną , inżynieria przemysłowa , informatyka , technologia informacyjna , inżynieria lądowa , inżynieria lotnicza , inżynieria chemiczna , astrofizyka , astronomia , optyka , nanotechnologia , fizyka jądrowa , biologia matematyczna , badania operacyjne , neurobiologia , biomechanika , bioinformatyka , inżynieria akustyczna , systemy informacji geograficznej , nauki o atmosferze , technologia edukacyjna/instruktażowa , inżynieria oprogramowania i badania edukacyjne .

Edukacja

Rozwijając zainteresowanie naukami przyrodniczymi i społecznymi w przedszkolu lub bezpośrednio po rozpoczęciu nauki w szkole, można znacznie zwiększyć szanse na sukces STEM w szkole średniej.

STEM wspiera poszerzanie studiów inżynierskich w ramach każdego z pozostałych przedmiotów i rozpoczynanie inżynierii w młodszych klasach, nawet w szkole podstawowej. Zapewnia także edukację STEM wszystkim uczniom, a nie tylko uzdolnionym programom. W swoim budżecie na 2012 rok prezydent Barack Obama zmienił nazwę i rozszerzył „Partnerstwo Mathematics and Science Partnership (MSP) ” w celu przyznawania stanom grantów blokowych na poprawę kształcenia nauczycieli w tych przedmiotach.

W przeprowadzonym w 2015 roku międzynarodowym teście oceniającym Program Międzynarodowej Oceny Uczniów (PISA) amerykańscy studenci zajęli 35. miejsce w matematyce, 24. w czytaniu i 25. w naukach ścisłych na 109 krajów. Stany Zjednoczone uplasowały się także na 29. miejscu pod względem odsetka 24-latków ze stopniem naukowym lub matematycznym.

Edukacja STEM często wykorzystuje nowe technologie, takie jak drukarki 3D RepRap , aby wzbudzić zainteresowanie dziedzinami STEM.

W 2006 roku Narodowe Akademie Stanów Zjednoczonych wyraziły zaniepokojenie pogarszającym się stanem edukacji STEM w Stanach Zjednoczonych. Jej Komitet ds. Nauki, Inżynierii i Polityki Publicznej opracował listę 10 działań. Ich trzy najważniejsze zalecenia dotyczyły:

  • Zwiększ pulę talentów w Ameryce, poprawiając nauczanie przedmiotów ścisłych i matematyki w szkołach podstawowych i średnich
  • Wzmocnienie umiejętności nauczycieli poprzez dodatkowe szkolenia z przedmiotów ścisłych, matematyki i technologii
  • Powiększ listę studentów przygotowanych do podjęcia studiów i ukończenia studiów z dyplomami STEM

Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej wdrożyła również programy i programy nauczania w celu rozwoju edukacji STEM w celu uzupełnienia puli naukowców, inżynierów i matematyków, którzy będą kierować eksploracją kosmosu w XXI wieku.

Poszczególne stany, takie jak Kalifornia , uruchomiły pilotażowe pozaszkolne programy STEM, aby dowiedzieć się, jakie są najbardziej obiecujące praktyki i jak je wdrożyć, aby zwiększyć szanse uczniów na sukces. Innym stanem, który inwestuje w edukację STEM, jest Floryda, gdzie powstał Florida Polytechnic University, pierwszy publiczny uniwersytet na Florydzie zajmujący się inżynierią i technologią poświęconą nauce, technologii, inżynierii i matematyce (STEM). W szkole programy STEM zostały ustanowione dla wielu dystryktów w całych Stanach Zjednoczonych. Niektóre stany to New Jersey , Arizona , Wirginia , Karolina Północna , Teksas i Ohio .

Kontynuacja edukacji STEM rozszerzyła się na poziom policealny dzięki programom magisterskim, takim jak program STEM University of Maryland, a także University of Cincinnati.

Luka rasowa w dziedzinach STEM

W Stanach Zjednoczonych National Science Foundation stwierdziła, że ​​średni wynik z przedmiotów ścisłych w Krajowej Ocenie Postępów w Edukacji z 2011 r. Był niższy dla uczniów rasy czarnej i Latynosów niż uczniów rasy białej, mieszkańców Azji i wysp Pacyfiku. W 2011 roku jedenaście procent siły roboczej w USA było czarnoskórych, podczas gdy tylko sześć procent pracowników STEM było czarnych. Chociaż STEM w Stanach Zjednoczonych był zazwyczaj zdominowany przez białych mężczyzn, podjęto znaczne wysiłki w celu stworzenia inicjatyw, aby uczynić STEM dziedziną bardziej zróżnicowaną rasowo i płciowo. Niektóre dowody sugerują, że wszyscy studenci, w tym studenci czarnoskórzy i latynoscy, mają większe szanse na uzyskanie stopnia STEM, jeśli uczęszczają do college'u lub uniwersytetu, na którym ich kwalifikacje akademickie są co najmniej tak wysokie, jak przeciętnego studenta. Jednak krytykuje się, że nacisk na różnorodność STEM obniżył standardy akademickie.

Różnice płci w STEM

Chociaż kobiety stanowią 47% siły roboczej w USA, zajmują tylko 24% stanowisk STEM. Badania sugerują, że kontakt dziewcząt z wynalazcami w młodym wieku może potencjalnie zmniejszyć o połowę różnice między płciami w technicznych dziedzinach STEM. Kampanie organizacji takich jak National Inventors Hall of Fame miały na celu osiągnięcie równowagi płci 50/50 w ich młodzieżowych programach STEM do 2020 roku.

Amerykańska Inicjatywa Konkurencyjności

W orędziu o stanie Unii wygłoszonym 31 stycznia 2006 r. prezydent George W. Bush ogłosił amerykańską inicjatywę na rzecz konkurencyjności . Bush zaproponował inicjatywę mającą na celu zaradzenie brakom wsparcia rządu federalnego dla rozwoju edukacji i postępu na wszystkich poziomach akademickich w dziedzinach STEM. Szczegółowo, inicjatywa wzywała do znacznego zwiększenia funduszy federalnych na zaawansowane programy badawczo-rozwojowe (w tym podwojenia federalnego wsparcia finansowego dla zaawansowanych badań w dziedzinie nauk fizycznych za pośrednictwem DOE ) oraz zwiększenia liczby absolwentów amerykańskich szkół wyższych w dyscyplinach STEM.

Konkurs NASA Means Business , sponsorowany przez Texas Space Grant Consortium, sprzyja realizacji tego celu. Studenci konkurują ze sobą, aby opracować plany promocyjne, aby zachęcić uczniów gimnazjów i szkół średnich do studiowania przedmiotów STEM oraz zainspirować profesorów w dziedzinach STEM do zaangażowania swoich uczniów w działania popularyzatorskie wspierające edukację STEM.

National Science Foundation ma wiele programów w edukacji STEM, w tym niektóre dla uczniów szkół podstawowych i ponadpodstawowych, takie jak program ITEST, który wspiera program ITEST Global Challenge Award. Programy STEM zostały wdrożone w niektórych szkołach w Arizonie . Wdrażają wyższe umiejętności poznawcze uczniów i umożliwiają im dociekanie i stosowanie technik stosowanych przez profesjonalistów w dziedzinach STEM.

Project Lead The Way (PLTW) jest dostawcą programów nauczania STEM dla gimnazjów i szkół średnich w Stanach Zjednoczonych. Programy obejmują program nauczania inżynierii w szkole średniej o nazwie Pathway To Engineering , program nauk biomedycznych w szkole średniej oraz program inżynierii i technologii w szkole średniej o nazwie Gateway To Technology . Programy PLTW zostały zatwierdzone przez prezydenta Baracka Obamę i sekretarza edukacji Stanów Zjednoczonych Arne Duncana , a także różnych liderów stanowych, krajowych i biznesowych.

Koalicja Edukacyjna STEM

Science, Technology, Engineering, and Mathematics Education Coalition (STEM) wspiera programy STEM dla nauczycieli i uczniów w Departamencie Edukacji Stanów Zjednoczonych , National Science Foundation i innych agencjach oferujących programy związane z STEM. Wydaje się, że aktywność Koalicji STEM zwolniła od września 2008 roku.

Zwiady

W 2012 roku Boy Scouts of America zaczęli przyznawać nagrody, zatytułowane NOVA i SUPERNOVA, za spełnienie określonych wymagań odpowiednich do poziomu programu harcerzy w każdym z czterech głównych obszarów STEM. Girl Scouts of the USA w podobny sposób włączyły STEM do swojego programu, wprowadzając odznaki za zasługi, takie jak „Przyrodnik” i „Sztuka cyfrowa”.

SAE to międzynarodowa organizacja, dostawca rozwiązań specjalizujących się we wspieraniu programów edukacyjnych, przyznawania nagród i stypendiów w zakresie STEM, od poziomu przedszkolnego do stopnia uniwersyteckiego. Promuje również innowacje naukowe i technologiczne.

programów Departamentu Obrony

eCybermission to bezpłatny, internetowy konkurs nauk ścisłych, matematyki i technologii dla uczniów klas od szóstej do dziewiątej, sponsorowany przez armię amerykańską . Każde seminarium internetowe koncentruje się na innym etapie metody naukowej i jest prezentowane przez doświadczonego eCybermission CyberGuide. CyberGuides to ochotnicy wojskowi i cywilni z dużym doświadczeniem w edukacji STEM i STEM, którzy są w stanie zapewnić studentom i doradcom zespołu cenny wgląd w naukę, technologię, inżynierię i matematykę.

STARBASE to czołowy program edukacyjny, sponsorowany przez Biuro Asystenta Sekretarza Obrony ds. Rezerw. Studenci wchodzą w interakcje z personelem wojskowym, aby odkrywać kariery i nawiązywać kontakty z „prawdziwym światem”. Program zapewnia studentom 20-25 godzin stymulujących doświadczeń w Gwardii Narodowej , Marynarce Wojennej , Marines , Rezerwach Sił Powietrznych i bazach Sił Powietrznych w całym kraju.

SeaPerch to innowacyjny program robotyki podwodnej, w ramach którego nauczyciele uczą swoich uczniów, jak zbudować zdalnie sterowany podwodny pojazd (ROV) w szkole lub poza nią. Studenci budują ROV z zestawu składającego się z tanich, łatwo dostępnych części, zgodnie z programem nauczania, który uczy podstawowych pojęć inżynierskich i naukowych z tematem inżynierii morskiej.

NASA

NASAStem to program amerykańskiej agencji kosmicznej NASA mający na celu zwiększenie różnorodności w jej szeregach, w tym wieku, niepełnosprawności i płci, a także rasy / pochodzenia etnicznego.

Ustawodawstwo

Ustawa America COMPETES Act (PL 110–69) weszła w życie 9 sierpnia 2007 r. Ma ona na celu zwiększenie krajowych inwestycji w badania naukowe i inżynieryjne oraz w edukację STEM od przedszkola po szkołę wyższą i kształcenie podoktoranckie. Ustawa zezwala na zwiększenie finansowania laboratoriów Narodowej Fundacji Nauki , Narodowego Instytutu Standardów i Technologii oraz Biura Naukowego Departamentu Energii (DOE) w latach 2008-2010. Robert Gabrys, dyrektor ds. edukacji w Centrum Lotów Kosmicznych Goddard NASA , określił sukces jako lepsze osiągnięcia uczniów, wczesne wyrażanie zainteresowania uczniów przedmiotami STEM oraz gotowość uczniów do wejścia na rynek pracy.

Oferty pracy

W listopadzie 2012 r. ogłoszenie Białego Domu przed głosowaniem w Kongresie nad ustawą STEM Jobs Act postawiło prezydenta Obamę w opozycji do wielu firm i dyrektorów z Doliny Krzemowej, którzy finansowali jego kampanię reelekcyjną. Departament Pracy zidentyfikował 14 sektorów, które „przewiduje się, że dodadzą znaczną liczbę nowych miejsc pracy do gospodarki lub wpłyną na rozwój innych gałęzi przemysłu lub są przekształcane przez technologię i innowacje wymagające nowych zestawów umiejętności dla pracowników”. Zidentyfikowane sektory to: zaawansowana produkcja , Motoryzacja , budownictwo , usługi finansowe , technologie geoprzestrzenne , bezpieczeństwo wewnętrzne , technologie informacyjne , transport , lotnictwo , biotechnologia , energia , opieka zdrowotna , hotelarstwo i handel detaliczny .

Departament Handlu zauważa, że ​​kariery w dziedzinach STEM należą do najlepiej płatnych i mają największy potencjał wzrostu zatrudnienia na początku XXI wieku. W raporcie zauważono również, że pracownicy STEM odgrywają kluczową rolę w trwałym wzroście i stabilności gospodarki USA, a szkolenie w dziedzinach STEM generalnie skutkuje wyższymi płacami, niezależnie od tego, czy pracują w dziedzinie STEM, czy nie.

W 2015 roku w Stanach Zjednoczonych było około 9,0 milionów miejsc pracy w STEM, co stanowi 6,1% amerykańskiego zatrudnienia. Miejsca pracy STEM rosły o około 9% procent rocznie. Brookings Institution ustalił, że zapotrzebowanie na kompetentnych absolwentów kierunków technicznych przewyższy liczbę zdolnych kandydatów o co najmniej milion osób.

Według Pew Research Center typowy pracownik STEM zarabia o dwie trzecie więcej niż osoby zatrudnione w innych dziedzinach.

Trajektorie absolwentów STEM na stanowiskach STEM i non-STEM

Według spisu ludności USA z 2014 r. „74 procent osób, które mają tytuł licencjata w dziedzinie nauk ścisłych, technologii, inżynierii i matematyki — powszechnie określanych jako STEM — nie jest zatrudnionych w zawodach STEM”.

Aktualizacje

We wrześniu 2017 r. wiele dużych amerykańskich firm technologicznych zobowiązało się wspólnie przekazać 300 mln USD na edukację informatyczną w USA

Ustalenia PEW ujawniły w 2018 r., że Amerykanie zidentyfikowali kilka problemów, które trapią edukację STEM, w tym obojętnych rodziców, bezinteresownych uczniów, przestarzałe materiały programowe i zbytnie skupienie się na parametrach stanu. 57 procent respondentów wskazało, że jednym z głównych problemów STEM jest brak koncentracji uczniów na nauce.

Niedawna karta raportu National Assessment of Educational Progress (NAEP) upubliczniła wyniki znajomości technologii i inżynierii, które określają, czy uczniowie mają możliwość zastosowania technologii i biegłości inżynierskiej w rzeczywistych scenariuszach. Raport wykazał różnicę 28 punktów między studentami o niskich dochodach a ich odpowiednikami o wysokich dochodach. W tym samym raporcie wskazano również 38-punktową różnicę między białymi i czarnymi studentami.

Smithsonian Science Education Center (SSEC) ogłosiło 4 grudnia 2018 r. wydanie pięcioletniego planu strategicznego przez Komitet ds. Edukacji STEM Narodowej Rady ds. Nauki i Technologii. Plan nosi tytuł „Wytyczanie kursu do sukcesu: strategia Ameryki dla edukacji STEM”. Celem jest zaproponowanie federalnej strategii opartej na wizji przyszłości, tak aby wszyscy Amerykanie mieli stały dostęp do wysokiej jakości edukacji w zakresie nauk ścisłych, technologii, inżynierii i matematyki. W końcu Stany Zjednoczone mogą stać się światowym liderem w opanowaniu STEM, zatrudnieniu i innowacjach. Celem tego planu jest zbudowanie podstaw dla umiejętności STEM; wzmacnianie różnorodności, równości i integracji w STEM; i przygotowanie siły roboczej STEM na przyszłość.

Propozycja budżetu fiskalnego Białego Domu na 2019 r. Wspierała plan finansowania zawarty w memorandum prezydenta Donalda Trumpa w sprawie edukacji STEM, w ramach którego co roku przeznaczono około 200 mln USD (fundusze dotacyjne) na edukację STEM. Budżet ten wspiera również STEM poprzez program dotacji o wartości 20 milionów dolarów na karierę, a także programy edukacji technicznej.

Wydarzenia i programy pomagające rozwijać STEM w amerykańskich szkołach

Wietnam

W Wietnamie od 2012 roku wiele prywatnych organizacji edukacyjnych prowadzi inicjatywy edukacyjne STEM.

W 2015 r. Ministerstwo Nauki i Technologii oraz Liên minh STEM zorganizowały pierwszy Narodowy Dzień STEM, po którym odbyło się wiele podobnych wydarzeń w całym kraju.

w 2015 r. Ministerstwo Edukacji i Szkoleń uwzględniło STEM jako dziedzinę, którą należy wspierać w krajowym programie roku szkolnego.

W maju 2017 r. premier podpisał zarządzenie nr. 16, stwierdzając: „Dramatycznie zmienić politykę, treści, metody edukacji i szkolenia zawodowego, aby stworzyć zasoby ludzkie zdolne do przyjęcia nowych trendów technologii produkcji, z naciskiem na promowanie szkoleń w zakresie nauk ścisłych, technologii, inżynierii i matematyki (STEM), języków obcych, technologii informacyjnej w kształceniu ogólnym;” oraz zwracając się do „Ministerstwa Edukacji i Szkoleń o: Promowanie wdrażania nauczania przedmiotów ścisłych, technologii, inżynierii i matematyki (STEM) w programach kształcenia ogólnego; Zorganizowanie pilotażu w niektórych szkołach średnich w latach 2017–2018.

Kobiety

Kobiety stanowią 47% siły roboczej w USA i wykonują 24% prac związanych z STEM. W Wielkiej Brytanii kobiety wykonują 13% prac związanych z STEM (2014). W Stanach Zjednoczonych kobiety z dyplomami STEM są bardziej skłonne do pracy w edukacji lub służbie zdrowia niż w dziedzinach STEM w porównaniu z mężczyznami.

Zdjęcie uczestników STEM Girls Night NASA Goddard w 2018 roku.

Stosunek płci zależy od kierunku studiów. Na przykład w Unii Europejskiej w 2012 roku kobiety stanowiły 47,3% ogółu, 51% nauk społecznych, biznesu i prawa, 42% nauk ścisłych, matematyki i informatyki, 28% inżynierii, produkcji i budownictwa oraz 59% % absolwentów studiów doktoranckich w dziedzinie zdrowia i opieki społecznej.

W badaniu z 2019 roku wykazano, że część sukcesu kobiet w STEM zależy od tego, jak postrzegane są kobiety w STEM. W badaniu, w którym badano dotacje przyznawane głównie na podstawie projektu w porównaniu z głównie na podstawie kierownika projektu, nie było prawie żadnej różnicy w ocenie między projektami mężczyzn i kobiet, gdy oceniano je na podstawie projektu, ale te oceniane głównie na podstawie lidera projektu wykazały, że projekty kierowane przez kobiety otrzymywały stypendia o cztery procent rzadziej.

Poprawa doświadczeń kobiet w STEM jest głównym elementem zwiększania liczby kobiet w STEM. Jedną z części tego jest potrzeba wzorców do naśladowania i mentorek, które są kobietami w STEM. Oprócz tego posiadanie dobrych zasobów informacji i możliwości nawiązywania kontaktów może poprawić zdolność kobiet do rozwoju w dziedzinach STEM.

LGBT+

Osoby identyfikujące się w grupie LGBTQ + spotykały się z dyskryminacją w dziedzinach STEM na przestrzeni dziejów. Niewielu było otwarcie queer w STEM; jednak kilka znanych osób to Alan Turing , ojciec informatyki, oraz Sara Josephine Baker , amerykański lekarz i lider zdrowia publicznego.

Pomimo niedawnych zmian w nastawieniu do osób LGBTQ+, dyskryminacja wciąż przenika przez dziedziny STEM. Niedawne badanie wykazało, że homoseksualiści rzadziej mają tytuł licencjata w dziedzinie STEM i rzadziej pracują w zawodzie STEM. Oprócz tego wykazano, że osoby należące do mniejszości seksualnych ogólnie rzadziej pozostają na kierunkach STEM przez cały okres studiów. Inne badanie wykazało, że osoby queer są bardziej narażone na wykluczenie, nękanie i inne negatywne skutki podczas kariery STEM, a jednocześnie mają mniej możliwości i dostępnych zasobów.

Wiele programów i instytucji pracuje nad zwiększeniem włączenia i akceptacji osób LGBTQ+ w STEM. W Stanach Zjednoczonych Narodowa Organizacja Naukowców i Pracowników Technicznych Gejów i Lesbijek (NOGLSTP) od lat 80. organizuje ludzi zajmujących się homofobią, a obecnie promuje aktywizm i wsparcie dla queerowych naukowców. Inne programy, w tym 500 Queer Scientists i Pride in STEM, funkcjonują jako kampanie widoczności dla osób LGBTQ+ w STEM na całym świecie.

Krytyka

Skupienie się na zwiększeniu udziału w dziedzinach STEM spotkało się z krytyką. W artykule „The Myth of the Science and Engineering Shortage” z 2014 roku w The Atlantic demograf Michael S. Teitelbaum skrytykował wysiłki rządu USA zmierzające do zwiększenia liczby absolwentów STEM, mówiąc, że wśród badań na ten temat „nikt był w stanie znaleźć jakiekolwiek dowody wskazujące na obecne powszechne niedobory na rynku pracy lub trudności z zatrudnieniem w zawodach związanych z nauką i inżynierią, które wymagają tytułu licencjata lub wyższego” oraz że „większość badań wskazuje, że płace realne w wielu - ale nie we wszystkich - zawodach związanych z nauką i inżynierią mają była stała lub wolno rosła, a bezrobocie było równie wysokie lub wyższe niż w wielu zawodach wymagających porównywalnych kwalifikacji”. Teitelbaum napisał również, że ówczesna fiksacja narodowa na temat zwiększania udziału STEM była równoległa do wcześniejszych wysiłków rządu USA od czasów II wojny światowej, aby zwiększyć liczbę naukowców i inżynierów, z których wszystkie, jak stwierdził, ostatecznie zakończyły się „masowymi zwolnieniami, zamrożeniem zatrudnienia i finansowaniem cięcia"; w tym jeden napędzany wyścigiem kosmicznym późnych lat pięćdziesiątych i sześćdziesiątych, który, jak napisał, doprowadził do „poważnego upadku w latach siedemdziesiątych”.

Redaktor współpracujący z IEEE Spectrum, Robert N. Charette, powtórzył te odczucia w artykule z 2013 r. „The STEM Crisis Is a Myth”, zauważając również, że w Stanach Zjednoczonych istnieje „niedopasowanie między uzyskaniem stopnia STEM a pracą w STEM”, z tylko około 1/4 absolwentów STEM pracuje w dziedzinach STEM, podczas gdy mniej niż połowa pracowników w dziedzinach STEM ma stopień STEM .

Pisarz ekonomiczny, Ben Casselman , w badaniu zarobków po ukończeniu studiów w Stanach Zjednoczonych z 2014 roku dla FiveThirtyEight napisał, że na podstawie danych nauka nie powinna być grupowana z pozostałymi trzema kategoriami STEM, ponieważ podczas gdy pozostałe trzy generalnie skutkują wysoko płatnych miejsc pracy, „wiele nauk ścisłych, zwłaszcza nauk przyrodniczych , płaci poniżej ogólnej mediany dla niedawnych absolwentów szkół wyższych”.

Zobacz też

Bibliografia

Cytaty

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne

  • Media związane z STEM w Wikimedia Commons