المنحى التكاملي( ستم وستيم ) توجه مستقبلي في تعليم العلوم والرياضيات

المنحى التكاملي( ستم وستيم ) توجه مستقبلي في تعليم العلوم والرياضيات

STEAM / STEM

المنحى التكاملي( ستم وستيم ) توجه مستقبلي في تعليم العلوم والرياضيات

بقلم الدكتور يحيى القبالي

يهدف برنامج ستيم الإثرائي إلى ممارسة الطلبة(الموهوبين و المتفوقين) إلى خبرات تعليمية تطبيقية متقدمة أكثر اتساعا وعمقا من الخبرات التي تقدّم في مدارسهم؛ من أجل زيادة دافعيتهم لاكتشاف المزيد من مفاهيم الرياضيات والعلوم والتقنية ، وإطلاق طاقاتهم الكامنة، ويتكون البرنامج من أنشطة إثرائية متقدّمة تساعد على تحسين نتائج مخرجات التخصصات الأربعة : العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات،

ويحظى هذا البرنامج باهتمام المنظمات الدولية التي تسعى إلى تطوير مواردها البشرية التي تدعم الإبداع والتنافسية ،وهو نظام تعليمي يشتمل على كافة المشروعات التعليمية من خلال العملية التعليمية التي تبدأ من رياض الأطفال وحتى المرحلة المدرسيةالثانوية وصولاً إلى التعليم العالي )التعليم الجامعى، وما بعد الجامعى، بما في ذلك أيضاً التعليم والبحث في الدراسات العليا( كما ينطوي على كل من الأنشطة التعليمية الرسمية )محددة في صورة التعلم في الفصول والأنشطة الفصلية( وغير الرسمية.(Gonzalez & Kuenzi, 2012)

وترمز الحروف ستيم إلى بداية كل كلمة :

Science,

Technology,

Engineering,

Math

ويعرف Briney & Hill برنامج ستيم بأنه: تعلم وتعليم العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات بشكل يكفي لإنتاج عقول مفكرة وقادرة على حل المشكلات عبر جميع التخصصات.

كما تعرفه ريلي(Riley, 2012) بأنه :

منحى تعليمي تعلمي يستخدم العلوم ،التكنولوجيا ،الهندسة ،الرياضيات و(الفن) كمداخل لتوجيه استفسارات الطلبة وحواراتهم البنّاءة وتفكيرهم الناقد.

ويعرف كل من بافنربريغر وجريتجر (Gritzinger, 2011; Puffenberger, 2012) برنامج ستيم : بأنه تعليم مع التركيز الضمني على الفنون، ويساعد دمج الفنون على الوصول إلى مجموعة متنوعة من الطلبة ، وتحفيز الحواس المتعددة للطلبة مما يزيد من حماسهم واندماجهم في المواقف التعليمية .

ويضيف القاضي ( 2017) أن في دمج الفنون يُحسِّن من الذاكرة طويلة المدى ، ويحد من التوتر ويشجع على الابداع .

من خلال ما مر ذكره نلاحظ بأن البرنامج قد تطور في مرحلتين :

STEMستم، وكان موجها لاكتساب مهارات ( العلوم ، و الرياضيات، والتقنية ، والهندسة).

STEAM تم إضافة حرف A ويشير إلى( الفنون ) Art.

وحديثا ظهرت عدة تحركات تربوية على النظام التعليمي الخاص ببرانامج ستيم ومنها إضافة القراءة والكتابة لنظام تعلم ستيم ليصبح STREAM ، بحيث يشير الحرف R إلى : Reading/ Writing.

كما يضيف بعض الباحثين بأن المناهج يجب أن تتسم بالشمولية والانفتاح على المتغيرات المستقبلية مقترحين أن يتجاوز النظام التعليمي

STEAM/STREAM إلى أكثر من ذلك بحيث يتم تضمين كل من ريادة الأعمال ، الترفيه، الثقافة ، التعبير والدراما مع العلوم والتكنولوجيا، والهندسة، والرياضيات كما يلي :

STEM >>> B.R.A.C.E.D= Science, Technology, Engineering, Math

Through Business/entrepreneurship, Recreation, Art, Culture, Expression and Drama

(Cutureme, 2017)

أهداف تعليم برنامج ستيم :

يشير كل من كوبيليوس وكالفيرت بأنه لتطوير تعليم المتفوقين والارتقاء به عالميا يتوجب علينا ترجمة هذا التفوق إلى أهداف محددة تتسم بالجرأة والوضوح والتركيز على الأداء المتميز في المرحلة الثانوية ، وجاءت البحوث لتثبت أن المشاركة في أنشطة مكثفة لموضوعات برنامج ستم داخل المدرسة وخارجها ترتبط بالانجازات الكبيرة في هذه الموضوعات في مرحلة البلوغ.

و تهدف تجارب التعلم في نظام ستمإلى إعداد الطلاب لمواكبة الاقتصاد العالمي في القرن الحادي والعشرون كما أظهرت البحوث أن المناهج المتكاملة في نظام ستيمتحسن من مستوى اهتمام وتعلُم الطلاب (كتلر ، 2018)

حيث تعتبر مجالات العلوم والتكنولوجیا والهندسة والریاضیات مجتمعة الدعائم التكنولوجیة التي یقوم على أساسها المجتمع المتقدم.

وأما الأهداف الخاصة فشير غايب إلى أن تعليم ستم يساعد المتعلم على :

1- اكتساب مهارات التفكير العلمي والابتكاري والفراغي .

2- اكتساب مهارات البحث وحل المشكلات واتخاذ القرار

3- فهم المفاهيم العلمية في تكاملها مع تطبيقاتها التكنولوجية .

4- معرفة المفاهيم الأساسية لعلم التصميم الهندسي . (غايب،2017)

وقد اشارت عدة دراسات ومنها دراسة راش ( 2010 , Rush) حول تطبيق نظام ستِمالتعليمي المتكامل من خلال التعلم القائم على المشروعات بأنه يمكن للمشروعات أن تزيد من اهتمام الطلاب بمواد العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات )نظام ستِم“( وذلك لأنها تُشْرك الطلاب في حل مشكلات حقيقية وتتيح لهم التعاون مع الآخرين وإيجاد حلول واقعية للمشكلات.

وقد صمّم المؤلفان( قبالي، عبد الهادي) نموذجا مقترحا لمُخطَّط لوحدة دراسية أو درس تعليمي تستند إلى تعلم ستيم من خلال المشاريع.

نموذج مخطط تصميم وحدة ستيم القائمة على المشروع STEAM PBL

عنوان المشروع : مجال المشروع :

اسم الفريق : الصف :

مدة المشروع : اسم مشرف المشروع:

تخصص مشرف المشروع: إيميل مشرف المشروع :

الهدف العام للمشروع :

السؤال الأساسي :

بيانات فريق العمل :

اسم الفريق :

اسم الطالب

الصف والشعبة

رقم هاتف الطالب ( ان وجد)

ايميل الطالب

حل المشكلات والتفكير الناقد .

المهارات والعمليّات .

التصميم والهندسة .

المحتوى .

من قبل الطلبة أنفسهم دون توجيه .

من قبل ميسّر البرنامج .

من قبل الطلبة وبتوجيه من ميسّر البرنامج .

أولا : معايير STEAM

المجال المعيار الذي سيتم تغطيته

كيف سيحقق الطلبة المعيار المطلوب

العلوم

NGSS

الهندسة

التكنولوجيا

ISTE

الفن

الرياضيات

CCSS

ثانيا : المعايير الأكاديمية الأخرى

المجال

المعيار الذي سيتم تغطيته

كيف سيحقق الطلبة المعيار المطلوب

فنون اللغة

العلوم الاجتماعية

القراءة والكتابة

أخرى

ثالثا : مهارات القرن الواحد والعشرين 

المعيار الذي سيتم تغطيته

كيف سيحقق الطلبة المعيار المطلوب

الابداع والابتكار

التواصل والتعاون

البحث والمعلومات

التفكير الناقد ،

حل المشكلات واتخاذ القرار

الثقافة التكنولوجية

المبادرة

القيادة

أخرى

 

م

الجهة المموِلة

نوع التمويل

قيمة التمويل

تاريخ التمويل

معلومات الاتصال

ملاحظات

االمبلغ الكلي للتمويل خلال العام :

م

اسم جهة التعاون

معلومات الاتصال

( الهاتف ، مكان العمل )

الخدمة المقدّمة

طرق عرض المشروع

O لوحة عرض O عرض تقديمي O فيديو O تقرير كتابي

O انفوجرافيك O عرض شفهي O خريطة ذهنية O مشهد تمثيلي

(6-1) من سيقيّم المشروع 

اسم المقيّم

تخصصه

معلومات الاتصال

(6-2) معايير تقييم المشروع النهائي 

تنويه : يشترك في تقييم المشروع كل من الطلبة والمعلمين كما يلي 

تقييم الطلبة : سيكون ذاتيا ومرحليا بحيث سيقوم ميسر البرنامج بمساعدتهم على وضع معايير مقياس التقدير بأنفسهم وتكون المتابعة ذاتية .

التقييم النهائي للمشروع : يتم من خلال لجنة تحكيم مختصة حسب المعايير اللاحقة والتي تم تحديدها استنادا للمعايير العالمية لمسابقة انتل للعلوم والهندسة .

مسار البحث العلمي

مسار التصميم الهندسي

 

المعيار

وزنه

مشكلة البحث

10

التصميم والمنهجية

15

التنفيذ ( البناء والاختبار )

20

التفرّد

20

العرض ويشمل :

  1. طريقة العرض

ب) المقابلة

35

10

25

المجموع / 100

المعيار

وزنه

سؤال البحث

10

التصميم والمنهجية

15

التنفيذ ( جمع البيانات وتحليلها وتفسيرها )

20

التفرّد

20

العرض ويشمل :

  1. طريقة العرض

ب) المقابلة

35

10

25

المجموع / 100

قائمة المعايير

ضعيف

متوسط

جيد

ممتاز

الدرجة

ملاحظات

المحور الأول : سؤال البحث (10)

0-3

4-6

7-8

9-10

الغرض واضح ومحدد
يوضح إمكانية المساهمة في مجال الدراسة
قابل للاختبار باستخدام الاساليب العلمية

المحور الثاني : التصميم والمنهجية ( 15)

0-4

5-9

10-13

14-15

تصميم جيد للخطة وطرق جمع البيانات
المتغيرات والضوابط محددة ومناسبة وكاملة

المحور الثالث : التنفيذ ( 20)

(جمع البيانات وتحليلها وتفسيرها )

0-6

7-12

13-16

17-20

جمع وتحليل البيانات بصورة منهجية علمية
النتائج قابلة لتكرار قياسها للتأكد منها
استخدام جيد للطرق الاحصائية الرياضية
تجميع كمية من البيانات تكفي لتحليلها وبالتالي الحصول على استنتاجات

قائمة المعايير

ضعيف

متوسط

جيد

ممتاز

الدرجة

ملاحظات

المحور الأول : مشكلة البحث (10)

0-3

4-6

7-8

9-10

وصف لاحتياج عملي أو مشكلة يجب حلها
تحديد معايير للحل المقترح وكذلك محدداته وقيوده

المحور الثاني : التصميم والمنهجية ( 15)

0-4

5-9

10-13

14-15

استكشاف بدائل لحل الصعوبات التي واجهت الباحث
تحديد الحل بشكل متكامل وواضح
تصميم نموذج أولي من خلال الرسم

المحور الثالث : التنفيذ ( 20)

(البناء والاختبار )

0-6

7-12

13-16

17-20

النموذج الاولي يتسق مع التصميم المستهدف
تم اختبار النموذج الاولي في ظروف مختلفة ولعدة مرات
يظهر النموذج الاولي مهارة هندسية واكتمال العمل

 

يشترك في محاور هذه المعايير كل من البحث العلمي والتصميم الهندسي وهي كما يلي

قائمة المعايير

ضعيف

متوسط

جيد

ممتاز

الدرجة

ملاحظات

المحور الرابع : التفرّد (20)

0-6

7-12

13-16

17-20

يُظهر تميّزا وأصالة في واحد أو أكثر من المعايير المذكورة أعلاه

المحور الخامس : طريقة العرض (15)

0-3

4-6

7-8

9-10

ترتيب منطقي ومتسلسل للمادة العلمية
وضوح الرسومات والأشكال البيانية
عرض الوثائق الداعمة للبحث ( المراجع )
المحور السادس : المقابلة ( 20 )

0-7

8-15

16-20

21-25

ردود واضحة ، موجزة ومدروسة عن الأسئلة
إلمام بالعلوم الأساسية ذات الصلة بالمشروع
فهم جيد للنتائج وما تم استخلاصه منها
جودة الأفكار المقترحة للاستمرار بالبحث مستقبلا
تقدير الأثر العلمي والاجتماعي والاقتصادي المحتمل
المساهمة في المشروع من قبل جميع أفراد الفريق

أقرا المزيد

Qatar Airways
Qatar Airways

You May Also Like