Un team guidato dalla Michigan Technological University ha cercato di scoprire cosa rende efficace l'integrazione STEM. La loro ricerca, pubblicata nel Rivista internazionale di formazione STEM —ha seguito diversi casi di studio per osservare gli impatti di bassi, grado medio e alto di integrazione all'interno di una classe. Hanno scoperto che in generale la sfida più grande che gli insegnanti devono affrontare è stabilire connessioni esplicite tra i campi STEM, bilanciando al contempo la necessità di contesto e il coinvolgimento degli studenti.

Emily Osare, assistente professore di educazione STEM presso Michigan Tech, è l'autore principale dello studio. Dice che diversi insegnanti hanno approcci diversi all'integrazione STEM.

"Questo da solo non è molto sorprendente poiché sappiamo che gli insegnanti concettualizzano le STEM integrate in più modi, " Dare dice. "La novità di questo studio attuale è che questo grado di integrazione può essere correlato alla comprensione di un insegnante nel rendere esplicite e significative connessioni tra le discipline, invece di presumere che gli studenti faranno quei collegamenti da soli."

Dare e i suoi coautori, Joshua Ellis del Michigan Tech e Gillian Roehrig dell'Università del Minnesota, hanno lavorato con nove insegnanti di scienze delle scuole medie per valutare l'integrazione STEM nelle loro classi. I ricercatori si sono basati sia su interviste riflessive con gli insegnanti che su dati di implementazione in classe come il numero di giorni didattici dedicati a due o più discipline e la quantità di tempo assegnata a ciascuna disciplina.

"Gli insegnanti che si integravano più spesso nella loro classe sembravano essere più critici nei confronti della loro istruzione, "Il coraggio dice, "E dopo aver implementato per la prima volta l'istruzione STEM integrata, stavano già considerando modi in cui migliorare la loro pratica."

Spiega che questo la dice lunga sulla motivazione e sulla dedizione degli insegnanti nell'incorporare questi approcci nelle loro classi:se trovano prezioso l'approccio integrato, potrebbero essere più disposti a dedicare del tempo ad aiutare gli studenti a stabilire tali connessioni di contenuto.

L'educazione STEM richiede di connettere la scienza, tecnologia, ingegneria, e matematica. All'interno di tale quadro, tre temi sono emersi dai risultati del lavoro di Dare e dei suoi collaboratori che hanno distinto basso, integrazione STEM media e alta.

Primo, la natura dell'integrazione variava; questo è, il ruolo che gli insegnanti percepivano di dover svolgere nel creare connessioni esplicite o implicite. Un ruolo più attivo nel creare connessioni riflette una maggiore integrazione, anche se non senza le sue sfide. In precedenza, Dare ha condotto la ricerca aiutando a chiarire cosa l'educazione STEM, e quindi integrazione, significa in termini pratici per gli insegnanti.

Secondo, l'integrazione in classe dipendeva dal fatto che un insegnante scegliesse di concentrarsi principalmente sulla scienza o sull'ingegneria. Dare e il suo team sostengono che la scienza contro l'ingegneria è una falsa scelta. Gli insegnanti con gradi più elevati di integrazione STEM hanno intrecciato concetti scientifici attraverso progetti di progettazione ingegneristica, come collegare le lezioni sul trasferimento di calore e sugli isolanti alla costruzione di forni solari. Su tutta la linea, i progetti basati sul design tendevano ad accadere negli ultimi giorni di istruzione. Gli insegnanti con un grado di integrazione inferiore tendevano a concentrarsi prima sulla scienza, poi passare completamente all'ingegneria.

Terzo, il coinvolgimento degli studenti ha giocato un ruolo importante. Gli studenti tendevano ad essere motivati ​​per progetti di progettazione ingegneristica; gli insegnanti hanno spiegato che il lavoro ha fornito un contesto, rendere i concetti più reali e comprensibili. La sfida è che gli insegnanti si sono sentiti spinti a bilanciare il lavoro pratico con attività concettuali e riflessive. Più, mantenere un esempio contestuale per diverse settimane è diventato difficile.

Gli autori dell'articolo sottolineano che mentre le materie di studio sono insegnanti di scienze fisiche della scuola media che seguono lezioni STEM per la prima volta, molti dei temi identificati non sono specifici del contenuto. A causa di ciò, i successi e le sfide identificati possono far luce sulle lotte generali che sono comuni agli educatori che si stanno integrando tra le discipline STEM secondo i nuovi standard di insegnamento.

Le sfide principali degli insegnanti si sono concentrate sul tentativo di mantenere le lezioni reali per gli studenti e sulla lotta per una migliore integrazione della matematica. Dare suggerisce che questo potrebbe essere dovuto al fatto che gli insegnanti di scienze sono proprio questo, non insegnanti di matematica o ingegneri.

"Per i formatori degli insegnanti, "Il coraggio dice, "questo significa continuare a supportare gli insegnanti nelle loro classi mentre si imbarcano nella sperimentazione di nuove strategie e unità curriculari nelle loro classi".