STEM: les technologies et l'enseignement - 12 façons d'apporter l'enseignement STEM à l'école - MCHobby

En provenance des Etat Unis, l'acronyme STEM fait référence a quatre disciplines: Science, Technology, Engineering, Mathematics.

En français, qui se traduira éventuellement par STIM pour Science, Technologie, Ingénierie, Mathématiques.

Ces disciplines sont considérées comme essentielles à l'évolution d'une société technologiquement avancée. Ces dernières années, il y a un déficit important d'intérêt pour ces domaines, ce qui présente un véritable danger pour notre société sur le long terme.

Heureusement, nous avons vu un engouement de plus en plus important de la communauté enseignante pour les disciplines pilier STEM. C'est qu'avec Arduino, Raspberry-Pi, Micro:bit, le mouvement Maker, les FabLabs, etc la technologie devient enfin abordable! Il ne reste plus qu'à conjuguer ces éléments aux autres domaines de l'enseignement pour en tirer pleinement profit.

C'est aussi là qu'intervient MC Hobby, à la croisée des chemins entre Makers (du matériel STEM pour tous les ages et bien documenté), nos projets didactiques, la formation avec notre wiki bien fournit, les sciences (un ingénieur à disposition cela aide) et une passion sans borne pour le partage du savoir.

L'expertise acquise sur de nombreux produits Maker nous permet de répondre à de nombreuses demandes de professeurs et d'établissements scolaires. Le petit coup de pouce pour faire le bon choix ou avancer un projet dans la bonne direction.

Les 12 façons d'inclure les compétences STEM dans le cadre scolaire

Source: Review Journal

1: Visiter des écoles. De plus en plus d'établissements se lancent dans l'enseignement STEM et l'apprentissage des technologies. Découvrir ces établissements est l'une des meilleures formes d'apprentissage professionnel.
2: Faire des excursions technologiques. C'est une longue tradition dans le monde technologique. Faire une excursion technologique au musée des sciences, barrage, production d'énergie, usine d'assemblage, etc permettent d'apprendre et comprendre en s'amusant. C'est le premier pas pour s'intéresser aux technologies. Les musées des sciences sont un bon point de départ si vous avez besoin de réaliser un circuit de découverte... ils disposent de nombreux contacts.
3: Mettre en place un programme STEM. Il est important de développer un programme d'étude et processus de formation STEM au sein de l'établissement. Si le savoir se partage entre les membres de l'établissement, ce savoir doit aussi arriver jusqu'au sein de l'établissement d'une façon ou d'une autre.
4: Aménager du temps Maker. En plus d'intégrer STEM dans le cursus scolaire, il est intéressant d'aménager des périodes Maker pour permettre aux élèves de s'impliquer ans leurs projets et ainsi s'engager par eux mêmes dans le mouvement Maker. Cela crée d'authentiques vocations.
5: Développer un MakerSpace. Le fait de développer un MakerSpace au sein de l'établissement scolaire incitera les élèves (et autres membres du corps enseignant) à s'intéresser aux technologies et ce qu'elles peuvent apporter. Voyez les articles de Lindsey sur le sujet (Getting Smart, anglais).
Dans un MakerSpace, il est assez courant de trouver imprimante 3D, Graveuse Laser, Studio d'enregistrement, fer à souder, machine à coudre, etc.
6: Pratiquer l'apprentissage par le projet. Avec un intérêt toujours grandissant pour les projets à thèmes, ludiques ou utiles, les domaines STEM arrivent comme supports naturels pour trouver des solutions. L'apprentissage par la pratique implique la recherche et compréhension des théories adéquates pour mener le projet à terme.
Exemples de projet: surveillance des paramètres d'un jardin communautaire, station météo, automatisation d'un système de distribution, capture de données environnemental, suivre l'ISS dans le ciel, capturer des images satellites, produire de l'énergie verte, surveiller la consommation énergétique, étudier les ondes sonores (et transformées de Fourier).
7: Exploiter l'environnement immédiat. L'apprentissage STEM, ce n'est pas seulement étudier la technologie pour ce qu'elle est! Chaque lieu apporte des opportunité d'étude et d'apprentissage STEM. Par exemple, un labo de chimie peut permettre l'étude de réaction chimique photo-sensible en demandant aux élèves de réaliser l'émetteur de photon asservi (avec des LEDs de 1W et l'électronique adéquate). Le cours de cuisine peut mettre en oeuvre la transformation du chocolat, là où l'évolution de température doit être surveillé avec précision (l'occasion de réaliser son propre thermomètre). La cours de récréation permet d'étudier la répartition des bruits et de découvrir aussi bien l'unité Décibel que les Fréquences. Le cours de musique sera l'endroit idéal pour découvrir les Harmoniques (tient, encore des fréquences). Le cours de dessins peut s'étendre à la modélisation 3D. Le cours d'histoire à la participation d'article sur Wikipedia. Le cours de Français à la PanCyclopedia, etc. Chaque lieu est une opportunité d'introduire un concept technologique, scientifique, mathématique et ingénierie. Même un radiateur mal purgé est une opportunité d'étudier le phénomène de cavitation!
8: Envisager le rapprochement/mixité des filières techniques et générales au sein d'un même établissement (bien que cela soit plus compliqué selon les pays). La scission bien nette (y compris des bâtiments) entre filière scientifique/mathématique et filière technique est une erreur pour notre société. Les mathématiciens/scientifiques ont besoin des filières technique (mécaniciens) pour donner vie aux objets/théories qu'ils conçoivent et les filaires techniques (les mécaniciens/techniciens) ont besoins des mathématiciens/scientifiques pour apporter la rigueur théorique et l'étude préalablement nécessaire à la réalisation de leur projets techniques. Pensez simplement à la réalisation d'un nouveau type de moteur... l'un à besoin de l'autre et inversement. STEM c'est un tout, il ne faut pas scinder les filières mais au contraire les rapprocher et les faire coopérer.
NB: Ce qui est vrai avec nos mathématiciens,scientifiques, mécaniciens ci-dessus l'est tout autant avec le domaine agraire, les arts, l'informatique, sciences animales, sciences sociales, etc.
9: Incorporer le Design Thinking dans le cycle de développement des projets. Design Thinking est un processus itératif qui permet à un projet d'évaluer rapidement. Les acteurs du projets prennent rapidement conscience de l'intérêt d'une telle approche qui permet de trouver des solutions à tous les problèmes.

Processus de conception : principe du Design Thinking

10: Promouvoir les concours. Les compétitions/concours publiques impliquant les compétences STEM sont des formidable terrains d'exploration et sources de stimulus intellectuels. Des projets comme CanSat, ASGARD sont d'excellents points de départ. Les domaines d'activités comme le Zero Déchet, Energie Verte (ou économique), solution durables, etc sont autant de domaines qui captivent nos enfants comme leur aînés.
11: Ajouter l'ART au compétences STEM. La créativité et l'expression artistique sont d'excellents terrain de recherche et de valorisation des compétences STEM. Une Fractale, c'est tellement beau à voir alors que c'est purement mathématique. La musique et les accords si agréable à entendre mais pourtant que des suites logiques, etc. Inclure des médias comme le PodCast, une chaîne scolaire pédagogique, de la musique numérique, des panneau d'affichage permettent de conjuguer Art et apprentissage STEM.
12: Augmenter l'apprentissage par le travail. Les stages actifs ou d'observations permettent d'appréhender les besoins du monde du travail et rien de tel que voir les compétences STEM à l'oeuvre hors du cadre scolaire. Les stages généralement le point culminant résultant de l'accumulation du savoir ci-dessus. Très bien intégré dans les cursus "technique", les stages devraient se généraliser à tous les domaines de l'enseignement.

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