תחומי ה-STEM

תכניות הלימודים של האקדמיה הצעירה ובראשן תכנית משימת החלל על נגזרותיה השונות שייכות למשפחת ה-STEM. ראשי תיבות למילים האנגליות : מדע, טכנולוגיה, הנדסה ומתמטיקה. משפחת מילים זו משקפת תנועת רפורמה רחבה שייסדה הקרן הלאומית למדעים בארצות הברית, ועקרונותיה הפכו דגל ראשון למוסדות הכשרה והעשרה טכנולוגיים מובילים של ילדים, בני נוער ומבוגרים בכל העולם.  

​

הרציונל העומד מאחורי תכניות ה-STEM הוא להבטיח כי תלמידי העולם ירכשו ידע ומיומנויות הנדרשים להצלחה בעולם העבודה של המאה ה-21. תכניות ה-STEM מתייחסות לפעילויות החינוכיות הנדרשות לאורך כל שכבות הגיל החל מגן הילדים ועד ללימודים אקדמיים מתקדמים, במסגרות פורמליות ולא פורמליות.

תכניות משימת החלל של האקדמיה הצעירה משלבות את ארבעת תחומי הדעת (מדע, טכנולוגיה, הנדסה ומתמטיקה) בתהליך הכשרה ותכנון שסיומו - שיגור קפסולה, על-ידי התלמידים המשתתפים, אל מעבר לשכבת האוזון, מעקב אחריה ואיסוף שלה לאחר צניחתה בחזרה לכדור הארץ.  

​

ה-STEM מגדיר את ארבעת תחומי הדעת באופן הבא:

מדע (Science) – תחום שעוסק בחקר עולם הטבע באמצעות תצפיות, תיאורים, ניסויים ותיאוריות מסבירות. מדענים מאמינים כי בעזרת האינטלקט ובעזרת מכשירים המרחיבים את טווח התפיסה של החושים שלנו ניתן לגלות דפוסים על טבעו של העולם הטבעי. בהקשר החינוכי, התחום כולל התייחסות לחוקי טבע בתחומי הפיסיקה, הכימיה והביולוגיה, וכן בתחומי מדעי כדור הארץ, היקום ומדעי הסביבה.
 

טכנולוגיה (Technology) – תחום העוסק בחדשנות אנושית המשנה את הסביבה הטבעית. התחום כורך ידע ותהליכים במטרה לפתח כלים ומערכות כדי לפתור בעיות, לספק מענה לצרכים ולרצונות אנושיים ולהרחיב את היכולות האנושיות. שינוי העולם הטבעי נעשה באמצעות גישות ותהליכים שונים, לדוגמא: פתרון בעיות, מחקר ופיתוח, המצאה, חדשנות, ונַסְיָנוּת (Experimentation).

מדענים מציינים כי במובן הרחב יותר, טכנולוגיה היא חלק מהתרבות האנושית ומאפשרת לנו להרחיב את היכולות שלנו לשנות את העולם. כמו כן חיונית ההבנה המוקדמת של בני הדור הצעיר, כי התוצאות של שינוי העולם הטבעי עלולות לכלול בצד יתרונות בלתי צפויים, עלויות וסיכונים בלתי צפויים ולכן חשוב לקחת בחשבון בצד הפיתוח הטכנולוגי גם היבטים אלו.  
 

הנדסה (Engineering) – תחום שעוסק בידע מתמטי ומדעי (מדעי הטבע), שנרכש על-ידי למידה, ניסיון, והתנסות ומיושם תוך הפעלת שיקולי דעת לפיתוח דרכים לניצול כלכלי של משאבי טבע (חומרים, אנרגיה, יצורים חיים) וכל זאת - לרווחת האנושות.
 

מתמטיקה (Mathematics) – תחום שעוסק בחקר דפוסים, תכונות ויחסים בין כמויות, תוך שימוש במספרים ובסמלים. מתמטיקה כוללת מתמטיקה עיונית ומתמטיקה שימושית, יש לה מקום מרכזי בתרבות המודרנית והבנה בסיסית שלה נדרשת להבנת מדע, הנדסה וטכנולוגיה.
 

העמותה הלאומית למדע בארה“ב (NSF) מתייחסת למונח STEM באופן רחב יותר וכוללת בו גם את התחומים הבאים, לדוגמא: מחשבים וטכנולוגיות מידע, מדעי כדור הארץ, אסטרונומיה ומדעי החברה (אנתרופולוגיה, כלכלה, פסיכולוגיה וסוציולוגיה). ואילו המחלקה לביטחון המולדת האמריקאית (DHS) מרחיבה עוד יותר את היריעה ופורסת אותה על פני תחומים נוספים כמו למשל: פליאונטולוגיה (חקר מאובּנים), פיסיקה אטומית, וטרינריה אנטומית, מידענות רפואית, תפעול מערכות חלל, מודיעין, לוחמת רשת ועוד.

 

מטרות בחינוך STEM

לחינוך בתחומי ה-STEM יש מטרות אחדות :

• הכנת לומדים לאתגרים ולהזדמנויות בכלכלה של המאה ה-21 .

• שיפור האפקטיביות הכללית של מערכות החינוך.

• טיפוח כוח עבודה שהוא אוריין STEM מספק ערך, פרודוקטיביות וחדשנות לכלכלה.

• פיתוח אזרחים אורייני STEM : הקונגרס האמריקני התווה כי כל אזרחי ארצות הברית (גם אלו שלא יהיו בעתיד מתמטיקאים, מדענים או מהנדסים) צריכים להיות בעלי ידע והבנה בתחומי ה-STEM. הבנה זו תאפשר להם להצליח בחיים הציבוריים ובקריירה, ולקבל החלטות מושכלות בנושאים אתם מתמודדת אוכלוסיית ארצות הברית והעולם כולו.

• בנייה והגדלה של כוח עבודה מקצועי בתחום ה-STEM :כלכלת המערב זקוקות לאספקה הולכת וגוברת של עובדים בתחומי STEM כדי לפתור בעיות, להניע צמיחה כלכלית, להבטיח רמת החיים ושגשוג עתידי של המדינות. מסיבות אלו יש צורך בטיפוח כוח עבודה עתידי בתחומים אלה.

• פיתוח מומחים בתחום ה-STEM :כדי לעמוד בחוד החנית של המדע והטכנולוגיה בעולם, כלכלות מערביות זקוקות לחוקרים בתחום ה-STEM אשר יובילו רעיונות חדשניים והמצאות חדשניות ובכך יפרצו דרכים חדשות עבור התעשייה ויהוו מקור השראה עבור הדור הבא של מדענים, מהנדסים ומתמטיקאים.

• סגירת פער בהישגים והשתתפות של נשים ומיעוטים בכוח העבודה בתחומי ה-STEM: כלכלות מערביות צריכות לממש את מלוא הפוטנציאל של אזרחיהן, ובפרט נשים ומיעוטים, כדי לתת מענה לצרכיהן הלאומיים. חינוך STEM צריך לזהות ולטפח כשרונות לא מנוצלים. תחומי ה-STEM יפיקו תועלת רבה הנשאבת ממגוון נקודות מבט, תרבויות ורעיונות.

​

אוריינות STEM

מטרתו העיקרית של חינוך STEM היא פיתוח ”אוריינות STEM" שהיא היכולת ליישם את ההבנה של ”איך העולם פועל?“ בתוך ובין התחומים של מדע, טכנולוגיה, הנדסה ומתמטיקה.  

אוריינות STEM כוללת ארבעה סוגי אוריינות כדלהלן:

• אוריינות מדעית: היכולת להשתמש בידע מדעי כדי להבין את העולם הטבעי כמו גם לקחת חלק בהחלטות המשפיעות על עולם זה.

• אוריינות טכנולוגית: היכולת להשתמש, לנהל, להבין ולהעריך טכנולוגיה.

• אוריינות הנדסית: היכולת להבין את האופן שבו טכנולוגיות מתפתחות דרך תהליך התכנון ההנדסי.

• אוריינות מתמטית: היכולת לנתח, לנמק ולהציג רעיונות באופן יעיל, לנסח לפתור ולפרש פתרונות לבעיות מתמטיות במגוון רחב של מצבים.
   

תלמיד בתכניות האקדמיה הצעירה נחשב בר אוריין STEM ומתנסה בפתרון בעיות, ניתוח, הצגה/שיתוף ומיומנויות טכנולוגיות.