Scienza, tecnologia, L'istruzione in ingegneria e matematica (STEM) è una priorità per i governi di tutto il mondo. Per esempio, l'attuale impegno del Regno Unito ad aumentare gli investimenti in ricerca e sviluppo al 2,4% del PIL entro il 2027 significa che dobbiamo formare 260 persone, 000 ricercatori in più per svolgere questo lavoro.

C'è stata a lungo una carenza percepita in tali abilità e conoscenze. E questo guida misure politiche in materia di istruzione, competenze e immigrazione per affrontare la situazione.

Nelle loro strategie STEM, i governi sono sempre più concentrati sull'affrontare le grandi disparità di partecipazione tra i diversi gruppi sociali. Per esempio, nel Regno Unito solo il 15% degli scienziati proviene da famiglie della classe operaia, solo il 7% dei brevetti è depositato da donne, e tra i fondatori di start-up gli uomini sono più numerosi delle donne quattro a uno. Il problema viene spesso discusso in termini di "oleodotto che perde, " l'idea che i potenziali professionisti STEM si perdano in punti particolari lungo percorsi definiti.

Tappare la perdita

Ciò spinge i governi di tutto il mondo a indirizzare le attività ai giovani, con l'obiettivo di promuovere l'impegno STEM fin dalle prime fasi. "Ispirazione STEM" è un modo per farlo, offrendo attività relative alle discipline STEM ai bambini in età scolare al di là dell'insegnamento normale della materia. Questo potrebbe avvenire all'interno delle scuole, o informalmente attraverso visite a musei o in casa o in comunità.

Il Dipartimento per le Imprese, La strategia energetica e industriale (BEIS) finanzia l'ispirazione STEM nel Regno Unito, spendendo £ 103 milioni all'anno in programmi erogati attraverso organismi come STEM Learning Ltd, il Wellcome Trust, e la British Science Association.

Ma tutta questa attività sta avendo l'effetto desiderato o potrebbe anche fare più male che bene?

Primo, sappiamo che semplicemente non c'è abbastanza disposizione. Per esempio, la nostra mappatura dei programmi di invenzione ha rilevato che raggiungono solo l'1,5% della popolazione scolastica del Regno Unito ogni anno. Globale, la partecipazione alle attività di carriera STEM è bassa, con meno del 30% dei ragazzi di età compresa tra gli 11 e i 14 anni che dichiara di aver preso parte nel 2017. Alla luce delle prove che occorrono circa quattro incontri modello per vedere gli effetti sulle aspirazioni degli studenti, è probabilmente un gruppo molto piccolo e selezionato che riceve un'offerta effettiva.

Anche, l'offerta continua ad escludere gli studenti e le comunità che ne hanno più bisogno, coloro che tradizionalmente hanno meno probabilità di partecipare alle STEM. Il team ASPIRES di UCL ha scoperto che, sebbene una percentuale significativa della popolazione scolastica riferisca di non aver mai avuto accesso all'ispirazione STEM, questo è particolarmente vero tra i gruppi svantaggiati.

La concorrenza è uguale all'ispirazione?

La nostra ricerca ha esaminato più in dettaglio un particolare tipo di attività di ispirazione STEM:le competizioni. Le competizioni STEM sono un modello sempre più popolare nel Regno Unito e a livello internazionale, sfidare gli studenti individualmente o in gruppo ad applicare le competenze e le conoscenze STEM a progetti pratici.

Ci sono circa 50 STEM e concorsi per l'innovazione nel Regno Unito. I dipartimenti governativi gestiscono i propri, ad esempio, la Youth Industrial Strategy Competition di BEIS, e CyberFirst dal Centro nazionale per la sicurezza informatica. Il modello è molto popolare anche negli Stati Uniti e in Cina, e riflette un focus strategico sulle STEM per la crescita economica. Però, in alcuni paesi, come la Finlandia, le competizioni sono trattate più come opportunità di collaborazione e condivisione di conoscenze che come promozione del successo individuale; e a Singapore, c'è una notevole enfasi sulla creatività in STEM.

Abbiamo esaminato la partecipazione alle competizioni STEM in Inghilterra e compilato un set di dati di 179 scuole con squadre selezionate, da 13 gare in totale. Mentre due gare, il Premio Leaders e IET Faraday, fornito elenchi completi di tutte le scuole partecipanti, solo le scuole selezionate erano disponibili per altri programmi.

Classificazione delle scuole per tipologia, abbiamo scoperto che il 21% erano scuole indipendenti, una grande sovrarappresentazione (le scuole indipendenti costituiscono solo il 10% di tutte le scuole in Inghilterra). Questo è probabilmente perché, mentre oltre l'80% delle scuole indipendenti offre concorsi STEM come attività extracurriculare, solo la metà di tutte le scuole statali lo fa.

Dopo aver escluso le scuole indipendenti, abbiamo aggiunto i dati sui livelli di indigenza delle scuole statali utilizzando come indicatore l'ammissibilità al premio allievo (finanziamenti extra assegnati alle scuole per sostenere gli studenti provenienti da contesti svantaggiati). Abbiamo scoperto che quasi la metà (45%) era nel quinto meno svantaggiato di tutte le scuole statali. In altre parole, c'è una forte inclinazione verso le scuole che servono le popolazioni più ricche.

Altri studi mostrano che questo modello vale in diversi campi, pure. Per esempio, le scuole indipendenti sono anche sovrarappresentate nei concorsi aziendali, e il lavoro teorico suggerisce che tali competizioni riproducono le disuguaglianze tra i partecipanti, scuole e comunità. Gli accademici mettono in discussione il valore educativo dei concorsi, osservando che tali esercizi enfatizzano la ricompensa estrinseca del successo, in modo che i partecipanti si impegnino in compiti per vincere piuttosto che per imparare.

Però, le competizioni possono essere progettate con un impegno per l'equità, apprendimento significativo, e risultati a lungo termine per le comunità, da organizzazioni che attingono a prove di ricerca e lezioni apprese attraverso la propria pratica. Per esempio, il Leaders Award gestito da Primary Engineer chiede ai bambini, "Se fossi un ingegnere, cosa faresti?", sfidandoli ad applicare principi ingegneristici a un problema di loro scelta. Il programma prevede 16 competizioni regionali distinte, raggiunge i 60, 000 studenti all'anno, e sottolinea i legami della comunità locale e dell'industria.

Come sempre, La Finlandia fornisce un esempio stimolante. StarT è un programma internazionale gestito dal Centro LUMA, una rete di università finlandesi dedicate a garantire una scienza di alta qualità, tecnologia e didattica della matematica.

Gli studenti sviluppano progetti in base ai propri interessi, con il requisito che i progetti siano legati alla scienza, matematica e/o tecnologia (progetti interdisciplinari, e quelli che incorporano altre materie come le arti, sono incoraggiati), e che affrontano uno dei temi di StarT. Questi progetti possono poi essere condivisi in occasione di eventi, dove i bambini si valutano a vicenda il lavoro degli altri.

Una caratteristica fondamentale del programma è la comunità di apprendimento:scuole, asili nido, i club extracurriculari e persino le famiglie si registrano come comunità di apprendimento per supportare i progetti e sono invitati a condividere le migliori pratiche all'interno di questa rete.

Qual è la buona pratica?

Dalla nostra recensione delle competizioni STEM e dalla ricerca dietro di esse, abbiamo identificato quattro principi di buona pratica.

Primo, equità. I concorsi dovrebbero essere progettati pensando a coloro che sono più esclusi, tale disposizione è quindi praticamente e concettualmente inclusiva.

Secondo, congruenza. L'offerta deve riguardare le esperienze degli studenti, e facilitare il passaggio a ulteriori studi.

Terzo, intensità. Le esperienze una tantum sono raramente efficaci. Per ottenere risultati a lungo termine è necessario un sostegno continuo e congiunto.

Finalmente, riflessione. Sia per i partecipanti che per i fornitori, è importante creare opportunità per riflettere e integrare l'apprendimento in ulteriori studi o ulteriori iterazioni di programmi.

Se queste quattro basi sono poste, L'ispirazione STEM può servire meglio gli studenti, e attraverso di loro, società in generale.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.