مرجع: در تهیه‌ی این مطلب از مقاله‌ی وب‌سایت Edutopia با عنوان Sparking Curiosity About STEM استفاده شده و برای نزدیکی به فضای آموزشی ایران بخش‌هایی به آن افزوده شده است.

تاریخ انتشار: ۲۳ بهمن ۱۴۰۲
مدت مطالعه: حدود ۷ دقیقه

نمای حیاط مدرسه از بالا پُر بود از حلقه‌های نامنظم آبی‌رنگ که یک نقطه‌ی سفید به‌سرعت میانشان جا‌به‌جا می‌شد و پاره‌خط‌هایی کوتاه و بلند می‌ساخت. اما نزدیک‌تر که می‌شدی، آن حلقه‌ها را دخترانِ دانش‌آموزِ هیجان‌زده‌ای در روپوش‌های یکدست آبی می‌دیدی که در گروه‌های کوچک، گِردِ انبوهی از کاغذ نشسته بودند و آن نقطه‌ی متحرک، معلمِ پرشورِ سفیدپوشی که میان حلقه‌ها در رفت‌وآمد بود.

آن روز صبح، وقتی دبیر جوان ریاضی پا به حیاط مدرسه گذاشت، دخترها فکرش را هم نمی‌کردند در یکی از روزهای پایانی سال که مدرسه‌ها نیمه‌تعطیل بود، با آن ذوق و شوق، تمام روز را در یک رویداد ریاضی بگذرانند. همه‌ی معلم‌های دیگر به تعطیلی کلاس‌شان در دو روز آخر رضایت داده و دانش‌آموزان را با کوله‌باری از تکلیف و تردید به آخرین نوروز پیش از کنکور سپرده بودند. اما تنها چند روز به پایان سال مانده بود که معلم ریاضی از تمام دانش‌آموزان سال آخر خواست دو روز پایانی را در یک اردوی فشرده‌ی ریاضی بگذرانند. دخترها که فکر می‌کردند عنوان «اردو» تنها با هدف ترغیب‌ آن‌ها برای کشاندن‌شان به مدرسه است، با اکراه در حیاط مدرسه حاضر شده بودند و با چهره‌هایی دَرهم به معلم نگاه می‌کردند. معلم سفید‌پوش نگاهی به قیافه‌های عبوس دخترها انداخت و با لبخند گفت: «می‌دونم همه‌تون عصبانی هستین ولی مطمئنم امروز بهتون خوش می‌گذره؛ تازه باید ازم تشکر هم بکنین که از دردسر خونه‌تکونی نجات‌تون دادم! در واقع خونواده‌هاتون باید ازم عصبانی باشن نه شما». راست می‌گفت!

دخترها به گروه‌های چندنفره تقسیم شدند و هر جا که می‌شد نشستند: وسط حیاط، زیر سایه‌ی درخت‌ها، کنار پله‌ها و روی چمن‌های مرطوب حاشیه. حرکت نقطه‌ی سفید میان حلقه‌های آبی آغاز شد. معلم جوان خودش را بالای سر تک‌تک گروه‌ها می‌رساند، توضیح مختصری می‌داد، نمونه‌سوالی حل می‌کرد، سپس دخترها و مسأله‌ها را به حال خود می‌گذاشت و می‌رفت سراغ گروه بعدی.

سال‌ها از آن روز گذشته است اما دخترها هنوز آن دو روز پایانی را از یاد نبرده‌اند؛ آن‌ها هنوز لذت کار گروهی، مسأله‌های حل‌شده، خنده‌های بلند، پیتزای ناهار، عکس‌هایی یادگاری و البته آن نقطه‌ی سفید پرشور را خوب به‌خاطر می‌آوردند و اینکه ریاضی چقدر می‌تواند شیرین و خواستنی باشد.

آنچه امروز در خاطر دانش‌آموزان آن مدرسه به‌جا مانده، مشابه همان‌چیزی است که الساندرا کینگ (Alessandra King)، درباره‌ی احساس تعلق دخترانِ دانش‌آموز به زمینه‌های STEM  نقل می‌کند. پژوهش‌های گوناگونی تأثیر فعالیت ‌های غیر کلاسی مشارکتی را برای ایجاد حس تعلق به این زمینه‌ها ثابت کرده‌اند. در کلاس‌های درس، به‌ویژه در ریاضی، دانش‌آموزان اغلب احساس تعلق خود را زیر سؤال می‌برند. این عدم قطعیت ممکن است به حضور کم‌رنگ‌ترِ زنان در زمینه‌های STEM بینجامد و  زمینه‌ساز افزایش شکاف جنسیتی در آینده‌ی این رشته‌ها شود.

 الساندرا کینگ یک معلم علوم و ریاضیات است که سابقه‌ی تدریس به کودکان و نوجوانان را در سه کشور فیلیپین، ایتالیا و امریکا دارد. کینگ یکی از اعضای هیئت تحریریه‌ی مجله‌‌ی حرفه‌ای آموزش ریاضیات در متوسطه (Mathematics Teaching in the Middle School) است که توسط شورای ملی معلمان ریاضیات (NCTM) منتشر می‌شود. او در مقاله‌‌ی زیر توضیح می‌دهد که چطور یک فعالیت ماهانه‌ی خارج از کلاس، دختران را به اکتشافات لذت‌بخش در علوم، فناوری، مهندسی و ریاضی جذب می‌کند. 

برانگیختن کنجکاوی در مورد STEM

دو سال پیش، برنامه‌ای به نام رویدادهای STEM در مدرسه‌‌‌ی ما آغاز شد. این برنامه فرصت‌هایی را برای دانش‌آموزان‌مان فراهم می‌کرد تا ببینند چگونه مفاهیمی که در کلاس‌های جداگانه مانند شیمی و هندسه مطالعه می‌کنند، در موقعیت‌های زندگی واقعی ادغام می‌شوند.

برنامه ما ارتباطات بین رشته‌های مختلف STEM (علوم پایه، فناوری، مهندسی و ریاضی و گاهی اوقات هنر) را برجسته می‌کند؛ همچنین دخترانِ دانش‌آموزان را تشویق می‌کند تا مفاهیم مرتبط با STEM را به روشی غیر رقابتی و سرگرم‌کننده کشف کرده، به این مفاهیم و رشته‌ها علاقه‌مند شوند. از آن‌جاکه زنان در زمینه‌های STEM کمتر حضور دارند، این برنامه‌ها به ویژه برای مدرسه‌ی دخترانه‌ی ما ارزشمند است.

موضوعات STEM به دلیل توصیف کمّی که از جهان اطراف ما به‌دست می‌دهند؛ در همه‌ی ابعاد زندگی‌مان حضور دارند. بنابر پیش‌بینی وزارت بازرگانی ایالات متحده، نرخ استخدام در مشاغل STEM تا سال ۲۰۲۴ به میزان ۸.۹درصد افزایش می‌یابد، در حالی که انتظار می‌رود این نرخ در مشاغل دیگر تا ۶.۴درصد رشد کند – و دارندگان مدرک STEM، حتی زمانی که در مشاغل غیر STEM کار می‌کنند، میانگین درآمد بالاتری نسبت به کارکنان با سایر مدارک تحصیلی دارند.

هرچه بیشتر دخترانِ دانش‌آموز خود را در محیط‌های یادگیری ساختاریافته‌ (کلاس‌های درس، مسابقات، سخنرانی‌ها) و غیرساختاریافته (باشگاه‌ها، اردوهای تابستانی، فعالیت‌های بعد از مدرسه) در معرض رشته‌های STEM قرار دهیم، آن‌ها بیشتر با این مفاهیم، فعالیت‌ها و چالش‌ها آشنا می‌شوند و این همان چیزی است که ما را به ایجاد چنین برنامه‌ای رهنمون کرد.

رویدادهای STEM: غیررسمی و سرگرم‌کننده

رویدادهای STEM مجموعه‌ای از گردهمایی‌های غیررسمی است که هر ماه یک بار در پایان روز مدرسه به مدت ۶۰ تا ۷۵ دقیقه برگزار می‌شود. هر کدام از این رویدادها را تیم کوچکی از معلمان هدایت می‌کنند که می‌خواهند ماهیت بین‌رشته‌ایِ درس‌ها و زندگی روزمره را برجسته کنند. همه‌ی این معلمان، معلم رشته‌های STEM نیستند، گرچه بطور کلی حداقل یکی از معلمان هر تیم، متخصص STEM است. ما همه‌ی اعضای کادر آموزشی را به این گردهمایی‌ها دعوت می‌کنیم تا علاقه و سرگرمی‌های خود را به اشتراک بگذارند، زیرا همواره میان زمینه‌های آموزشی با علوم یا ریاضی ارتباطی وجود دارد.

به عنوان مثال، یکی از معلمان زبان فرانسه‌ی ما که علاقه‌ی شدیدی به اوریگامی دارد الهام‌بخش یک رویداد STEM به نام «ریاضی و هنر اوریگامی» شد. این رویداد دانش‌آموزان را با این مفهوم آشنا کرد که هنر باستانیِ «کاغذ و تا» نه‌تنها هنوز هم زنده و شکوفا است، بلکه در زمینه‌های علمی مانند زیست‌شناسی (در استنت‌های قلب: لوله‌های توری فلزی برای باز کردن عروق ) و اخترفیزیک (در تلسکوپ‌های فضایی) بسیار کاربردی است چرا که الهام‌بخش ایده‌های نوآورانه در موقعیت‌هایی است که باید چیزی جمع شده، سپس در محل استفاده باز شود. افزون بر این، ارتباط بسیاری بین اوریگامی و ریاضیات وجود دارد که برخی از آن‌ها در کنفرانس شورای ملی معلمان ریاضیات (واشنگتن دی‌سی، آوریل ۲۰۱۸) بررسی شد.

در دیگر رویدادهای STEM، دخترانِ دانش‌آموز فرصت‌های متنوعی به دست آورند؛ برای نمونه، دستبندهای باینری* درست کردند و با تفکر محاسباتی بدون استفاده از دستگاه دیجیتال آشنا شدند، یک دهکده‌ی برفی با چراغ‌های LED ساختند، با استفاده از پرینتر سه‌بعدی قالب‌های شیرینی را طراحی و چاپ کردند و با آن‌ها شیرینی پختند.

«الگوهای بافندگی»، رویداد محبوب دیگری بود که توسط یک معلم هنر سازماندهی و هدایت می‌شد؛ همچنین، «گردهمایی‌های ریاضیات» که در آن دانش‌آموزان در یک گنج‌یابی ریاضی (Math Treasure Hunt) در دانشگاه شرکت می‌کردند یا یک تورنمنت دوستانه و کم‌هزینه‌ی Sprouts با یک مدرسه‌ی دیگر که با استقبال خوبی روبه‌رو شد. (Sprouts یک بازی راهبردی است که توسط دو ریاضی‌دان در دانشگاه کمبریج در اوایل دهه‌ی ۱۹۶۰ طراحی شد.)

رویدادهای STEM به دلیل رویکردهایی که در برنامه‌ریزی و اجرای آن وجود داشته، برای ما موفقیت‌آمیز بوده است؛ از جمله انتخاب فعالیت‌های جالب و جذاب برای تاکید بر دامنه و تنوع این رشته‌ها، در‌حالی‌که دانش‌آموزان به‌طور طبیعی این فعالیت‌ها را با رشته‌های STEM مرتبط نمی‌دانستند. ما همچنین از فعالیت‌های عملی و سرگرم‌کننده‌ای استفاده کرده‌ایم که توجه دانش آموزان را به خود جلب می‌کند؛ این فعالیت‌ها اهمیت بررسی چندجانبه‌ی یک چالش را برای درک عمیق آن به ارمغان می‌آورد. به علاوه، زمینه‌ای برای تقویت گفت‌وگوهای غیررسمی و چندلایه ایجاد شده‌است که مهارت‌های حل ‌مسأله، ارتباط‌گیری، جست‌وجوگری، همکاری با یکدیگر در شناسایی و درک چالش‌ها را تشویق می‌کند. رویدادهای STEM فرصتی است که شیوه‌های تعاملی و تجربی را بر روش‌های سنتی اولویت دهیم.

از آغاز اجرای این رویدادها تا کنون، بازخوردهای مثبت بسیاری دریافت کرده ایم از جمله اینکه دختران، عاشق خلاقیت، کاوش در کُدنویسی و ساخت جواهر بوده‌اند. با وجود روزهای شلوغ و مملو از برنامه در مدرسه‌، محبوبیت پایدار این رویداد، گواهی بر موفقیت آن است. برای من، تداوم این موفقیت نشان‌دهنده‌ی یک پیروزی مهم است، چراکه چنین ابتکاراتی اغلب پس از چند تلاش شکست می‌خورند.

یکی از نقاط قوت این برنامه، انعطاف پذیری آن از نظر محتوا و زمان بندی است. از آنجایی‌که هدف اصلی آن برانگیختن و حفظ کنجکاوی دخترانِ دانش‌آموز در مورد رشته‌های STEM است و برنامه درسی خاصی برای پوشش دادن آن وجود ندارد، کارگروه‌های ما توانسته اند برنامه زمانی‌شان را با توجه به محدودیت‌های خود تنظیم کنند. مهمتر از آن، هر کارگروه می‌تواند محتوای خود را بر اساس علاقه‌ی معلمان و دخترانِ دانش‌آموز ایجاد کند. به علاوه، وقتی معلمان زیادی شرکت می‌کنند، ایده‌ها چند برابر می‌شود و حجم کار کاهش می‌یابد.

*ساختن دستبندهای باینری یک فعالیت سرگرم‌کننده برای نوجوانان است که آن‌ها را با مفهوم کُدِ باینری و تفکر محاسباتی آشنا می‌کند.