بخشی از مقاله
چکیده
دانش ریاضیات مدرسه ای به خصوص در رشته های فنی و مهندسی، پایه ای است برای انتخاب مشاغل آینده دانش آموزان. اکثر افراد صرفا با جنبه های ریاضیاتی و فنی رشته های مهندسی آشنا هستند، در حالی که تقریبا در همه این رشته ها، طراحی، مدلسازی و بسیاری از بخش های کار، مرتبط با "هنر" می باشد. مشاغل روز دنیا به سمت تلفیق شاخه های مختلف، از جمله هنر، ریاضیات، مهندسی، علوم تجربی و فناوری پیش می روند و عنصری که در آینده تعیین کننده موفقیت یا عدم موفقیت مشاغل، کسب و کارها، برندها و تولیدات مختلف در همه حوزه ها خواهد بود، عنصر خلاقیت است.
به نظر می رسد که برای آموزش کارآمد و نوآورانه ریاضیات و پرورش ذهن خلاق و چندبعدی فراگیران، باید آمیزه ای از هنر، تکنولوژی، علوم تجربی و انسانی و مهندسی را وارد کلاس های درس ریاضی نمود. در این پژوهش تلاش بر این است تا با بکارگیری چارچوب نو بنیاد “استیم” که در سال های اخیر مورد اقبال گسترده جهانی قرار گرفته است، راهنمایی جهت تدوین طرح درس ریاضی مبتنی بر استیم در کلاس درس، در راستای همگام شدن با این جنبش آموزش جهانی ارائه شود.
.1 مقدمه
از استم تا استیم
آموزش "استم"4 که کشورهای پیشرفته "سازمان همکاری و توسعه اقتصادی"5، به منظور پرورش استعدادهای آینده آن را توسعه داده اند، روشی آموزشی است که علوم، مهندسی، فناوری و ریاضیات را با هم ادغام کرده و این زمینه های علمی را با در نظر گرفتن ارتباطاتی که بین آنها وجود دارد، در برنامه آموزشی خود می گنجاند. نکته اینجاست که چالش هایی که نسل بعدی با آن مواجه اند، راه حل های خلاقانه می طلبد، اما "استم" به تنهایی نمی تواند این توانایی را به نسل جدید انتقال دهد.
نوآوری یا خلاقیت زمانی اتفاق می افتد که افراد بتوانند توانایی های تفکر همگرا و واگرای خود را با هم ترکیب کنند، به این معنا که سرسختانه به سمت هدف خاص خود حرکت کنند، در عین حال دانش و تجربه در زمینه های متعددی داشته باشند، از قرار گرفتن در برابر یک مسئله، یا شرایط غیر قابل پیش بینی دچار اضطراب کمتری شوند و واقع گرا باشند.[1]
مطمئنا، علوم، فناوری، مهندسی و ریاضیات - STEM - موضوعات اساسی علمی هستند و جنبه های مهم بسیاری از مشاغل را تشکیل می دهند، اما این موارد فقط به قابلیت های سمت چپ مغز یا همان بخش تحلیلی مغز توجه دارند. توجه به ویژگی های سمت راست مغز، منجر به اضافه شدن " هنر" به چارچوب "استم" و به وجود آمدن "استیم" در سال های اخیر شده است.
سمت راست مغز که با آگاهی فضایی، تصاویر، هنر، موسیقی، و خلاقیت سر و کار دارد، باعث ایجاد ارتباط بین جنبه های مختلف "استم" از جمله ریاضیات، با دنیای اطراف می شود. چارچوب آموزشی “استیم” ، ارتباطات چارچوب "استم" را با اضافه کردن "هنر" گسترش می دهد. در حقیقت “استیم” که شامل علوم، فناوری، مهندسی، ریاضیات و هنر است، اصلاح شده ی چارچوب "استم" می باشد.
چارچوب "استیم" در کشورهایی همچون ایالت متحده امریکا، کانادا و کره جنوبی در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در کشور کره با اضافه شدن عنصر هنر به "استم"، چارچوب آموزشی "استیم" تبدیل به یک مسئله حیاتی در سیستم آموزشی این کشور شده است. کره جنوبی به منظور رفع مشکلات عاطفی دانش آموزان در مواجهه با ریاضیات، از جمله بی علاقگی، اضطراب ریاضی، عدم نوآوری و خلاقیت و مواردی از این دست، اقدام به ارتقاء "استم" به "استیم" نمود.
سازمان های ملی و انجمن های حرفه ای در علوم و تکنولوژی - مانند - KOFAC6 با این موضوع موافق بودند که روش تلفیقی "استیم" یک اصل حیاتی در بازسازی آموزش مدرسه ای است.[2] آموزش “استیم” به منظور تبدیل شدن به عنصری قابل رقابت در عصر جهانی و کسب آمادگی برای هر چالشی در آینده، تاکید ویژه ای بر اهمیت آموزش و پرورش مهارت های حل مسئله خلاق دارد و دانش آموز را تبدیل به یک شهروند با سواد در قرن 21 می کند.
هدف از چارچوب آموزشی “استیم” نه تنها ایجاد نگاه چندبعدی در دانش آموزان است، بلکه این رویکرد، کارآمدی و اعتماد به نفس دانش آموزان و علاقه آنها به علم را نیز افزایش می دهد، در نتیجه در دانش آموزان انگیزه لازم برای رفتن به دنبال فرصت های شغلی در علوم مختلف از جمله ریاضیات ایجاد می شود. “استیم” توجه خود را بر جهانی شدن، از طریق تربیت افراد متخصص در آموزش علوم، در کنار متخصصانی در حل خلاق مسئله، تصمیم گیری، و دانش علوم انسانی متمرکز کرده است.[1]
شورای ملی معلمان ریاضی امریکا - NCTM7 - در کتاب برنامه نشست سالانه 2016 خود از “استیم” تحت عنوان "نسل بعدی ریاضیات برای همه" نام می برد. یکی از زمینه های اصلی برنامه NCTM دراین سال بر این موضوع متمرکز است و در توضیح آن بیان شده است که ریاضیات آینده، ریاضیاتی است که دانش آموزان برای شغل و حرفه ی فردای خود، به خصوص در رشته هایی که با زمینه های “استیم” درگیر هستند، به آن نیاز دارند.
به علاوه شایان ذکر است یکی از محورهای رویداد برتر آموزش ریاضی، همایش سالانه و نمایشگاه NCTM در سال 2017 که در سن آنتونیوی تگزاس برگزار شد، به موضوع M" در ”STEAM“ اختصاص یافته بود که اشاره به ریاضیات در چارچوب آموزشی “استیم” دارد. این خود نشانگر اهمیت و مقبولیت این رویکرد آموزشی در سال های اخیر و آینده ی نزدیک آموزش ریاضی در جهان است.[3]
آموزش “استیم” به منظور افزایش اثر بخشی علم و خلاقیت در دنیای واقعی و همچنین به حداکثر رساندن انگیزه علم آموزی و علاقه به علم ایجاد شده است، که این امر به بهبود رقابت علمی میان فراگیران کمک می کند.[2] با این حال، با توجه به این که مدت زیادی از معرفی این چارچوب نمی گذرد، رویکرد خاصی برای “استیم” وجود ندارد که بر پرورش استعداد یکپارچه در حوزه زمینه های این چارچوب متمرکز باشد و تحقیقات کمی در این خصوص انجام شده است. هدف از این تحقیق، برداشتن گامی در راستای معرفی هر چه بیشتر این روش نوین آموزشی و ارائه راهکاری جهت عملیاتی کردن این روش در کلاس درس ریاضی می باشد.
.2 توسعه طرح درس مبتنی بر استیم
طرح درس استیم، چارچوب بلوم8 و طراحی بازگشتی ویگین و مکتای9 را برای برنامه ریزی، ارزیابی و آموزش بکار برده است. هدف استیم از بکار بردن این مفاهیم، این است که دیدگاه های آموزشی و متدولوژی هایی از همه ی زمینه های موضوعی جهت ساخت یک طراحی ساختاری جامع برای یک طرح درس چند رشته ای را دارا باشد. طرح درس استیم به دقت طراحی شده است تا اطمینان دهد که تمام اجزای چارچوب استیم به طور مناسبی در درس نمایندگی می شوند. بنابراین هیچ بخش یا موضوعی نمی تواند از این فرایند کنار گذاشته شود.[4]
هرم استیم به عنوان یک نقشه راه، تصویری از ارتباطات بین دنیای تجارت و زمینه های موضوعی مختلف را نشان می دهد. این می تواند به مدرس برای ارتباط برقرار کردن بین موضوعات، حول یک موضوع جامع کمک کند. در بسیاری مواقع موضوع با یکی از زیرشاخه های تکنولوژی مرتبط است. این هرم، مفاهیم جامعی برای آموزش طولانی مدت در همه ی موضوعات ارائه می دهد؛ هر چیزی که با آن مواجه می شویم در واقع درباره آن چیزی می آموزیم.[5]
