" العلوم والتكنولوجيا والهندسةوالرياضيات "في التعليم

STEM Educationاعداد

اسماعيل ياسينمركز اليوبيل للتميز التربوي مدير مشروع " مركز ستيم " -

STEM برنامج نظ��رة عام��ة على

ismailz@yahoo.com https://www.facebook.com/Ismail.Yasein.Edu/

هو برنامج تعليمي تم تطويره إلعداد طلبة المدارس االبتدائية و الثانوية للدراس��ات الجامعية و الدراسات العليا في مجاالت العلوم والتكنولوجيا والهندس��ة والرياض��يات

STEM باإلضافة إلى التحاقهم بتخصص جامعي معين ، ويهدف STEMز��إلى تعزي عقلية االستفسار والتحقق و التفكير المنطقي و مهارات التعاون والعم��ل كفري��ق

لدى الطلبة. اوجه القصور في المناهج التعليمي��ة فيم��ا يتعل��ق في ه��ذهSTEMكما يعالج برنامج

المجاالت وبما يحقق جودة التعليم المطلوب�ة ، وذل�ك به�دف رف�د اس�واق العم�لبعمالة مؤهلة في مجال التكنولوجيا المتقدمة .

STEM ما هو تعليم ه��و نهج متع��دد التخصص��ات يتعلم فيه��ا الطللب��ة ويقوم��ون بتط��بيقSTEMتعليم

المفاهيم في العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات وذل��ك بحكم طبيعته��ا ، ه��ذا ويتم اعداد الطلبة واعداد المناهج في مرحلة الطفولة المبكرة لتكون داعمة لتعليم

STEMخالل النظر في تعريف كل تخصص او مجال من هذه المجاالت نجد ما يلي . :

العملي''ات ال''تي يتم :عل''وم من خالله'''ا التع'''رف على الع'''الم وكي'''ف يعم'''ل من خالل االستكش'''اف وجم'''ع البيان''''''''''ات ، والبحث عن العالقات و األنماط، و توليد األفك''''''ار والتفس''''''يرات

باستخدام األدلة. األدوات التي تم: تكنولوجيا

تصميمها لتلبي''ة االحتياج''ات اإلنس'''انية مث'''ل الم'''وازيناالوزران ومقارنتها لمعرفة ، و العدس''''ات للنظ''''ر عن كثب في الكائن''ات الحي''ة ، و األدوات الرقمي''ة مث''ل أجه''زة الكم''بيوتر

واألجهزة اللوحية واالجهزة المحمولة . العملي''ات واالج''راءات الالزم''ة لتص''ميم األدوات والنظم و هندس''ة :

الهياكل التي تساعد البشر وتلبي احتياجاتهم أو تحل مشاكلهم .

ismailz@yahoo.com https://www.facebook.com/Ismail.Yasein.Edu/

دراس''''ة الكمي''''ات ) كم ع''''دد أو حجم ( ، المجس''''مات: رياض''''يات .) األشكال( ، والفضاء ) الزوايا و المسافات ( ، والتحويالت

في أوقات مختلفة ، يمكن لألطفال المش��اركة م��ع العل��وم والتكنولوجي��ا و الهندس��ة والرياضيات منفردة أو مجتمعة فعلى سبيل المثال ، عندما يب��ني الطف��ل ال��برج من مجموعة من المكعب��ات ، فان��ه وبش��كل تلق��ائي يمث��ل او يلعب دور المهن��دس حيث يسعى جاهدا ان يجعله برجا طويال وذا هيك�ل مس�تقر. كم�ا يعم�ل على استكش�اف المواد والمكعبات التي تجعل من برجه اقوى واطول وربما استخدم الرياض��يات في

قياس ارتفاع البرج والتكنولجيا للحصول على صور لتصاميم افضل . ) كم��ا تش��ير بعض الدراس��ات ( اص��بح ه��ذا2001 ع��ام STEMمنذ اطالق مصطلح

المصطلح جزء هام جدا من المفردات التعليمية حيث تسعى المؤسسات التعليمي��ة من خالل تفعيل هذا المفهوم من احداث نقلة وثورة في التعليم عن طري��ق ت��دريس مواد العلوم والرياضيات ودمجها مع التكنولوجيا والهندسة من خالل الحصة الصفية

STEMمن�������اهج العادي��ة .ه��ذا ويب��نى الدراسية على تحويل الفصول

المعلم النموذجية والتي تركز على فص���ول ابداعي���ة بشكل اساس��ي الى ميس���ر للعملي���ة يص���بح المعلم به���ا الطلب�����ة نح�����و التعليمي����ة ويق����ودوالتعلم المشكالت االستكشاف وحل

االستكش��������افي والتعلم المش��اركة ووض��ع وتحف��ز الطلب��ة على

التحديات وحلها .

ismailz@yahoo.com https://www.facebook.com/Ismail.Yasein.Edu/

ه��و أس��لوب للتعليم والتعلُّم وال��ذيSTEM"إن نظام ي��دمج بين محت��وى ومه��ارات العل��وم والتكنولوجي��ا

والهندسة والرياضيات"

STEMمعايير تطبيق برنامج

( لتعليم�ات دلي�ل الممارس�ة الفعال�ةSTEM إن مع�ايير ) (STEMتعتم��د على تعري��ف مجموع��ة الس��لوكيات الُمدَْمَج��ة م��ع محتوي��ات )

( المتميزين. وهذه السلوكيات تش��مل المش��اركةSTEMوالمتوقّعة من طلبة ) (STEMفي التحقيق والتفكير المنطقي والتعاون والبحث. إن ه��دف برن��امج )

التعليمي هو تهيئة الطالب لمرحلة ما بع�د الدراس�ة الثانوي�ة وس�وق العم�ل للق�رنالحادي والعشرين.

إلى س��بعة مع��ايير من حيث الممارس��ة )أو المه��ارات (STEMقسم خبراء التعليم الالزمة لتعليم الطلبة مج��االت العل��وم والتكنولوجي��ا والهندس��ة والرياض��يات وق��د تم وضع هذه المعايير والتي يتوقع المختصون ان تم تحقيقها من قبل الطلبة المميزون

في هذا البرنامج وما هو متوقع منهم وكما يلي :

( تعلم وتطبيق محتوى العلوم والتكنولوجي''ا والهندس''ة1)والرياضيات

( المتم��يزين بتعلم وتط��بيق محت��وى دقي��ق فيSTEMيق��وم طلب��ة برن��امج ) تخصصات العل�وم والتكنولوجي�ا والهندس�ة والرياض�يات ليكون�وا ق�ادرين على إجاب�ة المسائل المعقدة والبحث في القضايا العالمية لتطوير حلول للتحديات والمش��كالت

العالمية وذلك من خالل:إثبات فهم محتوى العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات.أ.تطبيق محتوى العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات .ب.

:مج محتوى العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات ( د2) ismailz@yahoo.com https://www.facebook.com/Ismail.Yasein.Edu/

( المتم��يزين على دمج محت��وى التخصص��ات من العل��ومSTEMيعمل طلبة برنامج ) والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات بالطريق�ة المناس�بة ليكون�وا ق�ادرين على إجاب�ة المسائل المعقدة والبحث في القضايا العالمية لتطوير حلول للتحديات والمش��كالت

العالمية وذلك من خالل : تحليل الرواب'ط للتخصص'ات المتع'ددة والموج''ودة في تخصص''اتأ.

العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضات. تط'''بيق المحت'''وى المُ'''دَْمج لتخصص'''ات العل'''وم والتكنولوجي'''اب.

بالطريق��ة المناس��بة ليكون��وا وغيرها من المحتوي��اتوالهندسة والرياضيات قادرين على إجابة المسائل المعق��دة والبحث في القض��ايا العالمي��ة لتط��وير حل��ول

للتحديات والمشكالت العالمية.

المعلوم''ات من العل''وم والتكنولوجي''اربط ( تفس''ير و3)'' والهندسة الرياضيات:

( المتم��يزين بتفس��ير ورب��ط المعلوم��ات المت��وفرة فيSTEMيقوم طلب��ة برن��امج ) الم��ادة العلمي��ة او المحت��وى العلمي في مج��االت العل��وم والتكنولوجي��ا والهندس��ة والرياضيات بالطريقة المناسبة ليكونوا قادرين على إجابة المسائل المعقدة والبحث

في القضايا العالمية لتطوير حلول للتحديات والمشكالت العالمية من خالل : تحدي'''د وتحلي'''ل وتولي'''ف المعلوم'''ات المناس'''بة من العل'''ومأ.

)مث��ل: النص��وص والم��رئيوالتكنولوجي''ا والهندس''ة والرياض''ياتوالمسموع... ألخ(.

تطبيق المف''ردات الخاص''ة بمج''ال علمي معين في حال''ة توص''يلب..محتوى العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات

.االندماج بالقراءة النقدية والكتابة الخاصة بالمعلومات التقنيةت.

)مث��ل: البيان��ات الكمي��ةتق''ييم ودمج مص''ادر المعلوم''ات المتع''ددةث.والفيديو الوسائط المتعددة( والتي تُعَْرض بطرق متنوعة.

تطوير اآلراء والنقاشات بناءً على األدلة.ج.

التواصل بفاعلية ودقة مع اآلخرين.ح.

( االندماج بالتحقيق:4) ( المتم��يزين ب��االنخراط ب��التحقيق والبحث في القض��اياSTEMيقوم طلب��ة برن��امج )

والتحديات والمشكالت العالمية وذلك من خالل :

ismailz@yahoo.com https://www.facebook.com/Ismail.Yasein.Edu/

طرح تساؤالت لتحديد وتعريف القضايا والتح''ديات والمش''كالتأ.العالمية.

القيام بأبحاث لتنقيح األسئلة وتطوير أسئلة جديدة.ب.

( االنخراط بالتفكير المنطقي:5) ( المتميزين باالنخراط ب��التفكير المنطقي ليكون��وا ق��ادرينSTEMيقوم طلبة برنامج )

على إجابة المسائل المعق��دة والبحث في القض��ايا العالمي��ة لتط��وير حل��ول للتح��دياتوالمشكالت العالمية وذلك من خالل :

استخدام التفكير الناقد.أ.

)علمي والممارس��ةتق''ييم واختي''ار وتط''بيق أس''اليب منتظم''ة ومناس''بةب.الهندسية وعملية التصميم الهندسي و/أو الممارسة للرياضيات(.

تطبيق محت''وى العل''وم والتكنولوجي''ا والهندس''ة والرياض''يات للخ''روجت..بأفكار إبداعية وخالقة

تحلي''ل ت''أثير القض''ايا والمش''كالت العالمي''ة على المس''تويات المحليث.واإلقليمي والقومي والدولي.

( التعاون والعمل كفريق واحد : 6) ( المتميزين بالتعاون كفريق واح��د ليكون��وا ق��ادرين علىSTEMيقوم طلبة برنامج )

إجاب��ة المس��ائل المعق��دة والبحث في القض��ايا العالمي��ة لتط��وير حل��ول للتح��دياتوالمشكالت العالمية وذلك من خالل :

وتنفي''''ذ مبحث معين تحدي''د وتحلي''لأ.(( الخاصة.STEM من مب''''''''احث

والعم''ل بفاعلي''ة م''ع تشارك األفك''ارب. متع'''دد التخصص'''ات (STEMفري''ق )

مشترك. لتحقي''ق ه''دف

ismailz@yahoo.com https://www.facebook.com/Ismail.Yasein.Edu/

(STEMتحلي''ل ف''رص العم''ل الموج''ودة في مختل''ف مج''االت )ت.( متعدد التخصصات.STEMالمتعلقة بهدف فريق )

( اس''تخدام وتط''بيق التكنولوجي''ا بط''رق ابداعي''ة7)'' واحترافية: ( المتم��يزين بتط��بيق التكنولوجي��ا بطريق��ة اس��تراتيجيةSTEMيق��وم طلب��ة برن��امج )

ليكونوا قادرين على إجابة المسائل المعق��دة والبحث في القض��ايا العالمي��ة لتط��ويرحلول للتحديات والمشكالت العالمية وذلك من خالل :

تحدي''د وفهم التكنولوجي''ا المطلوب''ة لتط''وير حل''ول للمش''اكل أوأ.إيجاد أسئلة للمسائل المعقدة.

تحليل قيود ومخاطر وتأثيرات التكنولوجيا.ب.

.االنخراط في االستخدام المعقول واألخالقي للتكنولوجيات.

تحسين وخلق تكنولوجيا جديدة تزيد من القدرات البشريةث.

STEMمنهاج على اس�لوب التعليم الق�ائم على ح��ل المش�كلة من خالل التط�بيقSTEMيعتم�د منه�اج

العملي لت��دريس العل��وم والتكنولوجي��ا والهندس��ة والرياض��يات. ويس��تخدم النهج متع��ددالتخصصات لتطوير مهارات التفكير الناقد وحل المشكلة لتسهيل االبتكار .

تطبيقات من العالم الحقيقي كأساس لألنشطة المس��تخدمة حيثSTEMيستخدم المنهج يتعلم الطلبة على كيفية ان مهارات حل المش��كلة و االج��راءات العلمي��ة تنطب��ق على مواقف الحياة اليومية . يهدف المنهج الدراسي لجعل الطلبة يستمتعون في مج��االت العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات ويحسنون من كفائتهم في هذه المجاالت .

من خالل ع��رض مش��كلة على الطلب��ةSTEMغالبا ما يب��دأ التخطي��ط لل��درس في حيث يقومون بجمع المعلومات وإجراء التجارب الختب��ار النظري��ات المحتمل��ة. على س��بيل المثال ، يمكن ان يقوم الطلبة بعم��ل محاك��اة لتس��رب النف��ط في مقالة او طب��ق واختب��ار

هو في اختي��ارSTEMالطرق المختلفة للمراقبة النفط وتنظيفه. المفتاح الرئيسي لمناهج المشكلة او الموضوع والذي يكون له عالق��ة بالطلب��ة ويش��ركهم في تج��ارب وممارس��ات

وتطبيق عملي الستكشاف هذا الموضوع . كما ان المنهج يقوم باع��داد الطلب��ة للمهن والوظ��ائف ال��تي ترك��ز في المق��ام األول على

و تلك التي تستخدمه على أنه ج��زء من العم��ل . أح��د األه��داف األساس��يةSTEMمجاالت للمنهج ه��و تمكين الطلب��ة ليص��بحوا ق��ادة في مج��االت العل��وم و التكنولوجي��ا والهندس��ة و

على الفتي��ات النهن اق��ل عرض��ةSTEMالرياضيات في العالم . غالبا م��ا ترك��ز مب��ادرات

ismailz@yahoo.com https://www.facebook.com/Ismail.Yasein.Edu/

للدخول في مجاالت وحقول العلوم والتكنولوجي��ا والهندس��ة والرياض��يات كم��ا اش��ارتبعض الدراسات .

حالي��اSTEMاحد اهم التحديات التي تواج��ه ب��رامج هو اقن��اع الطلب��ة باالس��تمرار في البرن��امج ، حيث اشارت بعض الدراس��ات ان غالبي��ة الطلب��ة يب��دون

في المرحل���ةSTEMاهتم���ام واس���تمتاع ب���برامج الثانوية ، اال ان نصفهم يفقد االهتمام او يتخلى عن البرنامج نظرا لصعوبة العمل فيه . والحل المث��الي

للطلب��ةSTEMلهذا التحدي هو البدء بتقديم برامج في المراحل االبتدائية وتسهيل المواد في المرحل��ة المتوس��طة والت��درج في الص��عوبة في التعليم م��ع

مرور الوقت .

تكامل المناهج : على مدار الس��نوات الماض��ية تم ت��دريس الم��واد االربع��ة العل��وم والتكنولوجي��ا والهندس�ة

STEMوالرياض��يات بش��كل منف��رد وك��ل منه��ا على ح��ده ، ولكن من خالل تب��ني فلس��فة يصبح االمر مختلفا حيث تلعب هذه المواد دورا اساسيا في تشكيل الحصة الص��فية بش��كل

الم���واد م��ع بعض��ها البعض متكامل يتم من خالله��ا دمج متكامل��ة مؤلف��ة من حق��ول لتش��كل منظوم��ة تعليمي��ة

والهندسة والرياضيات والتي العلوم والتكنولوجيا ومبتك����رة لح����ل مش����كلة توفر ب��دورها وس��يلة خالق��ة لم�����ا تم تعلم�����ه . ه�����ذا والتط��بيق العملي المباش��ر STEMب����������رامج التعليم ويس��تخدم المش��اركين في عالي��ة المس��توى والخاص��ة التطبيق����ات التكنولوجي����ة مبك�����رة بحيث يقوم�����ون ب����المحترفين في مراح����ل حل����ول للمش����اكل ال����تي باالس��تفادة منه��ا في ايج��اد CAM وتطبيق��������ات CAD ت���واجههم مث���ل تطبيق���ات

والتكنولوجيا عالية المستوى وغيرها من الوسائل .

ismailz@yahoo.com https://www.facebook.com/Ismail.Yasein.Edu/

فوائد البرنامج : منذ البدء بتنفيذ البرنامج في العديد من المدارس كان التحدي في امكانية تق��ديم البرن��امج لجميع الطلبة على حد سواء ، وهذا االمر كان من اصعب التح��ديات حيث ان نظ��ام التعليم في العديد من ال��دول مب��ني ومن��ذ عق��ود على الترك��يز على المف��اهيم اللفظي��ة ، وبرن��امج

STEM. يركز على التطبيق العملي المباشر وربط التعلم بالحياة حيث ان��ه يرك��ز ويعلمSTEMولكن الحقيقة ان جميع الطلبة يمكنهم االستفادة من برنامج

الطلب��ة على االبتك��ار المس��تقل ويس��مح لهم باالستكش��اف بعم��ق اك��بر للموض��وعات المطروح��ة للتعلم من خالل االس��تفادة من المه��ارات المت��وفرة وتس��خيرها للتعلم بش��كل افضل . هذه المهارات والتي ستكون متطلب��ا رئيس��يا لطلب��ة الي��وم ليص��بحوا ق��ادة الغ��د . جمي��ع الوظ��ائف واالعم��ال اص��بحت تتطلب من الش��خص ان يك��ون ق��ادرا على اس��تخدام مهارات التفكير النقدي ، العمل ضمن فريق والعمل بشكل مستقل ، وذلك الغالق الفج��وة

بين طلبتنا والطلبة في البلدان االخرى .

لدينا دور ومسؤولية في السنوات األخيرة، كان هناك انخفاض كبير في اعداد طلبة الجامع��ات وال��ذين يقوم��ون باختي��ار التخصص��ات العلمي��ة ) الرياض��يات ، الفزي��اء .... الخ ( كتخصص��ات رئيس��ية لهم . ويعزى الس��بب الى الى ض��عف االس�تعدادات لمث��ل ه��ذه الم��واد خالل س��نوات الدراس��ة وخصوصا المرحل�ة الثانوي�ة ، حيث تتطلب منهم ه�ذه التخصص�ات العم�ل المكث�ف خ�ارج المحاض��رة مث��ل المخت��برات والمش��اغل والبح��وث والمش��اريع. ل��ذا يق��وم الطلب��ة باختي��ار تخصصات اسهل تركز على المحاضرات المباشرة والمواضيع النظرية والتي غالبا ال تحتاج منهم سوا حضور المحاضرة فقط ، واذا ما استمر هذا االم��ر به��ذا الش��كل فس��وف يص��بح لدينا معدالت تخرج متدنية في حقول ومجاالت العلوم والرياضيات والهندسة مما سيش��كل

نقصا في القوى العاملة في هذه المجاالت . خالصة :

تم الرجوع الى عدة مصادر تباينت بين دراسات وابحاث ومقاالت ومرجعيات مختلفة لعدة مؤسسات العداد هذا المق��ال وال��ذي نام��ل ان يس��تطيع تق��ديم نب��ذة مختص��رة عن اهمي��ة

في التعليم ، علما انه لم يرد لغاية االن ما يعتمد تسمية مختصرة باللغة " ستم" منهجية ، لذا تم في بعض STEM Educationالعربية كبديل عن استخدام المصطلح االنجليزي

العل'وموفي بعض االحي��ان االش��ارة اليه��ا ب تعليم " ستم "االحي��ان اس��تخدام كلم��ة " كما ان��ه وج��دت في بعض الكتاب��ات واالبح��اث والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات "

كفلسفة تعليم" واحيانا وردت " منهجية ، بأنه " STEM Educationاالشارة الى كمنهاج " وفي بعض المواضيع وردت كبرنامج "" واحيانا " كنظام تعليم" واحيانا "

" STEAM Education . وهنالك توج��ه من بعض المراج��ع والمؤسس��ات العتم��اد " بحيث تصبح المجاالت هي " العل��وم الفنون"" ليدل على A وذلك باضافة حرف ستيم "

والرياض��يات " وذل��ك لقناع��ة بعض المؤسس��ات التربوي��ةوالفنوالتكنولوجي��ا والهندس��ة

ismailz@yahoo.com https://www.facebook.com/Ismail.Yasein.Edu/

والتعليمية باهمية الفنون والتي تشمل اللغات واالداب والموسيقى والرسم وغيره�ا ايض��ا ، كما انه مازال هنالك الكثير لعمله تجاه هذه التجربة في مجال التعليم والكث��ير من النق��اط لنقاشها والتحاور بها ، ونسأل الله ان يكون ه��ذا البحث او المق��ال خط��وة ايجابي��ة تلقي الض��وء على ه��ذا العلم وتق��دم مختص��را مفي��دا لمن ي��رغب باالس��تفادة ويس��عدنا س��ماع مالحظاتكم وارائكم حولها من خالل التواصل مع المؤلف والمعد لهذه المادة ،واحببن��ا في هذه الخالصة عرض بعض من النقاط والمعلومات واالسئلة والتي تحتاج الى بحث وتقص��ي

ان هذه المقالة تعبر عن رأي معدها فقط ونظرتهودراسة معمقة . هذا مع العلم الى هذا الموضوع من خبرته في مجال التعليم وتعليم س''تيم وخالل االطالع

والممارسة والتفيذ لعدة مشاريع في هذا المجال .

بعض المراجع : http://www.livescience.com/43296-what-is-stem-education.htmlhttp://www.ed.gov/stemhttp://www.nationalstemcentre.org.uk/stem-in-context/what-is-stemhttp://www.sde.idaho.gov/site/istem/http://www.stemmagazine.com/

http://www.springer.com/education+%26+language/learning+%26+instruction/journal/40594http://www.discoveryeducation.com/STEMConnect/

https://vtechworks.lib.vt.edu/handle/10919/51616http://stem.org/

https://vtechworks.lib.vt.edu/bitstream/handle/10919/51616/STEMmania.pdf?sequence=1&isAllowed=yhttps://www.nms.org/Portals/0/Docs/Why%20Stem%20Education%20Matters.pdfhttp://www.connectionslearning.com/Libraries/PDFs/STEM_Primer_PreparingStudents.pdfhttp://www.serve.gov/?q=servegov-blog-article/why-stem-education-matters

ismailz@yahoo.com https://www.facebook.com/Ismail.Yasein.Edu/