I ett tal i maj 2019, Australiens chefsforskare, Alan Finkel, noterade deltagandet i naturvetenskap och matematik halkade i australiensiska skolor. Närmare bestämt om STEM (vetenskap, teknologi, teknik och matematik), han sa:

"STEM-utbildning tar upp verkliga problem och är användbar för oss och det bredare samhället i många, många sätt."

Finkels föregångare gjorde liknande påståenden, hävdar att många länder vidtar betydande åtgärder för att ta itu med nedgången i STEM-engagemang.

STEM-utbildning kan variera från allt kopplat till något av STEM-ämnena till tvärvetenskaplig integrering av de fyra områdena. Studenter avskräcks ofta från att engagera sig i STEM, och många har haft negativa erfarenheter av ämnena.

2016, Western Australian Education Department beställde utvecklingen av en uppsättning moduler som främjar skolor som undervisar STEM på ett sätt som integrerar flera ämnen. Detta resulterade i STEM Learning Project (SLP), som vi ägnat de senaste tre åren åt att utvärdera.

Mer än 1, 000 lärare och skolledare från WA storstadsområden och regionala områden deltog i professionella utvecklingsworkshops om hur man vägleder elever – från dagis till årskurs 12 – för att hitta lösningar på öppna, verkliga problem.

Lärarna tillämpade denna kunskap i sina klassrum. De hjälpte barn att undersöka ett problem och arbeta tillsammans för att utforma lösningar.

Projekten var varierande och inkluderade:skapa en bro så att djur kunde korsa vägen säkert, designa en sko för ett flyktingbarn, och hitta lösningar på den överdrivna värmen i Australien.

Designa en sko

Ett projekt involverade åtta- och nioåriga elever som designade ett par skor, använda återvinningsbart material, för ett barn i ett sydsudanesiskt flyktingläger.

De undersökte förhållandena i lägret för att identifiera vilka egenskaper skorna ska ha. De använde sedan vetenskaplig kompetens för att testa lämpligheten hos olika material.

Eleverna kom på en mängd olika mönster. Varje grupp använde olika material, skära och klistra ihop dem, samtidigt som de hänvisar till deras design.

En årskurs 3 skapade skon på bilden ovan. Den var gjord av klart plastmaterial eftersom klassen identifierade vikten av att skon är vattentät.

Läraren som ledde denna aktivitet sa:

"Både pojkar och flickor tyckte om arbetet och de var mycket engagerade i varje del, även matematiken, och jag har barn som inte är engagerade i matematik [som] verkligen kämpar."

En av eleverna sa:

"Jag gillade när vi designade våra skor eftersom vi kunde arbeta som en grupp."

En annan elev sa att de skulle vilja göra detta varje termin eftersom det gjorde dem kreativa och de kunde använda sin fantasi.

Designa en fågelholk

I ett utbildningsstödcenter, en klass med 14 elever i årskurs 4 till 6 arbetade med att designa ett hem åt en kråka som heter Russell, som besökte skolans område och fick en skadad flygel.

Eleverna skapade mönster av fågelholken och producerade sedan 3D-versioner av dem.

I detta skede, medlemmar från det lokala herrskjulet besökte skolan för att se designen. Männen kombinerade de bästa elementen för att producera en träversion för Russell.

Fågelholken på bilden nedan var en 3-D kartongversion av elevernas design. Grupperna ombads att överväga estetik och funktionalitet och denna fågelholk lyckades ta itu med båda.

En av lärarna sa att projektet var underbart och att alla barn kunde bidra med sina specifika förmågor. Hon sa:

"Båda pojkar och flickor älskade det […] de gav sin egen touch med att dekorera sina modeller och fågelholkar."

Läraren noterade också fördelarna med att involvera samhället, att säga att detta fick eleverna att känna att deras arbete var av värde.

Skolorna borde göra detta mer

Vår utvärdering visade att på grund av uppgifternas praktiska karaktär och äkthet, nästan alla elever var entusiastiska och engagerade.

En lärare vars elever i årskurs 4 arbetade för att ta itu med binas förfall, sa:

"Barnen älskade det. När de ser STEM på tavlan på morgonen säger de "ja". […] Jag tror att eftersom det finns det elementet av kreativitet så tillgodoser det allas förmågor […] alla hade en känsla av framgång. "

En annan lärare, som arbetade med dagisstudenter för att designa en bro för djur, förklarade detta tillvägagångssätt tillgodoses

"[...] för ett bredare urval av inlärningsstilar. Fler barn engagerade sig."

Skolor måste lägga mer vikt vid denna typ av tvärvetenskapligt STEM-inlärning. Vår utvärdering visar att det hjälper barn att förbli engagerade i STEM-ämnen samtidigt som de utvecklar viktiga färdigheter för sin framtid.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.