Het belang van STEAM-onderwijs

Wat is STEAM?

STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts, Mathematics) is te omschrijven als een geïntegreerde en interdisciplinaire leermethode waarin wetenschap, technologie, engineering, kunst en wiskunde worden gecombineerd. Het doel is dat studenten zich breed ontwikkelen en creatieve en kritische denkers worden die probleemoplossend te werk kunnen gaan. Hoewel de termen STEM en STEAM vaak door elkaar worden gebruikt, is er een klein verschil omdat de laatste ook kunst aan de mix toevoegt. Het belang daarvan reikt veel verder dan die enkele letter. De toevoeging van kunst helpt studenten beter voorbereid te zijn op het digitale tijdperk, waarin steeds meer banen geautomatiseerd gaan worden. Zij verlaten de school met vaardigheden die fundamenteel menselijk zijn en dus moeilijk door machines te imiteren. Door naast exacte vakken ook kunstvakken te onderwijzen, kunnen onderwijsinstellingen bovendien een aantal beperkingen van die traditionele exacte vakken wegnemen en ze toegankelijker en aantrekkelijker maken voor een bredere groep studenten.

Nu de onderwijssector zich steeds bewuster wordt van het belang van STEM/STEAM-onderwijs, wordt deze innovatieve leermethode wereldwijd in steeds meer klaslokalen toegepast. Ook het aantal studenten dat voor een bètastudie kiest, groeit gestaag, al blijkt het aantal vrouwen binnen die studierichtingen nog altijd sterk ondervertegenwoordigd. In Groot-Brittannië bijvoorbeeld, is slechts 35 procent van de bètastudenten in het hoger onderwijs vrouw, zo blijkt uit recente UCAS-gegevens. Een soortgelijke situatie zien we in Nederland, waar vrouwen zich minder vaak inschrijven voor een bèta-studierichting en als ze wel een bèta-opleiding volgen ook minder vaak binnen de normale tijd afstuderen, zo laat recent onderzoek – gepubliceerd in het International Journal of STEM Education – zien. De voornaamste oorzaken hiervan zijn genderstereotypen en sociale normen waardoor meisjes en vrouwen worden afgeschrikt om voor een bèta-loopbaan te kiezen, maar ook geïnternaliseerde vooroordelen die ervoor zorgen dat vrouwen minder vertrouwen hebben in hun eigen capaciteiten op bètagebied, en het gebrek aan vrouwelijke rolmodellen doordat vrouwen in deze sector slecht vertegenwoordigd zijn.

Als we een sterke en diverse pijplijn van bèta-talent willen opbouwen zullen we hier dus iets aan moeten veranderen.

Probleemoplossend vermogen ontwikkelen via STEAM

Een van de grootste problemen van het traditionele onderwijssysteem is dat studenten wel een solide basis van theoretische kennis opbouwen, maar vaak niet in staat zijn om die kennis in de echte wereld toe te passen en echte problemen op te lossen. STEAM-onderwijs kan hierin een rol spelen. Door de hogere cognitieve vaardigheden in studenten te stimuleren, zoals creativiteit, kritisch denken en probleemoplossend vermogen, helpt STEAM-onderwijs studenten zich te ontwikkelen tot natuurlijke probleemoplossers die wel raad weten met alles wat de toekomst brengt.

Volgens recent onderzoek van de Universiteit van Cambridge, de Universiteit van Suffolk en de Universiteit van Edinburgh, zijn studenten beter voorbereid op het oplossen van toekomstige wereldproblemen wanneer vakken op een onderling samenhangende manier worden onderwezen. Dit blijkt uit de bevindingen van een recent project waarin onconventionele lesmethoden werden gebruikt. In dat project kregen studenten uit achterstandswijken in Zuid-Afrika de opdracht ‘wiskundekunstwerken’ te maken. Dit zorgde ervoor dat ze de belangrijkste wiskundeconcepten beter begrepen en wiskunde beter met de echte wereld konden verbinden.

Hoewel sommigen zich afvragen of het wel zo zinvol is om naast bètavakken ook kunst te onderwijzen, zijn steeds meer docenten voorstander van het idee. “Ik moet glimlachen als mensen zeggen ‘kunst hoort niet thuis in de wetenschap’ of ‘het is een heel andere discipline’, of wat dan ook,” zegt James Wakefield, hoogleraar integratieve celbiologie aan de Universiteit van Exeter. “Nee, dat is het niet; het is creativiteit. Creativiteit is verkenning, verkenning leidt tot ideeën, en ideeën leiden tot echte oplossingen voor problemen in de echte wereld. Als je geen ideeën hebt, is je wetenschap dood.”

Ondervangen van tekort aan vaardigheden op de arbeidsmarkt

STEAM-onderwijs kan ook een oplossing bieden voor het groeiende tekort aan specifieke vaardigheden op de arbeidsmarkt. Digitale technologie speelt een steeds belangrijkere rol in bijna elk aspect van ons leven en daardoor verandert ook de vraag op de arbeidsmarkt. Helaas is ons onderwijssysteem niet met de tijd meegegaan waardoor een tekort is ontstaan aan hooggekwalificeerde kandidaten met de juiste vaardigheden. Dit probleem kan onder meer worden opgelost door studenten zo vroeg mogelijk kennis te laten maken met het STEAM-onderwijs, zodat meer studenten warmlopen voor bètarichtingen.

Er zijn ook bedrijven die initiatieven nemen om de kwalificatiekloof te dichten door technische lesprogramma’s op scholen te ondersteunen of door hun eigen stageprogramma’s op te zetten. Het internationale softwareontwikkelingsbedrijf SAP heeft bijvoorbeeld op vier scholen in Noord-Amerika programma’s lopen die leerlingen op een vervolgstudie voorbereiden. Zo kunnen zij al studiepunten voor community college (vergelijkbaar met de Nederlandse ROC’s) krijgen terwijl ze nog op de middelbare school zitten. Sommige van deze leerlingen krijgen ook een betaalde stageplaats aangeboden via het Tech Summer-programma van het bedrijf, en werken dan acht weken lang in een regionaal kantoor van SAP.

In Nederland is PPG, fabrikant van verven en coatings, een partnerschap aangegaan met het Centrum JongerenCommunicatie Chemie (C3), dat tot doel heeft studenten enthousiast te maken voor een loopbaan in de chemie en de biowetenschappen. Via het online studentenplatform van C3, exactwatjezoekt.nl, kunnen zij kennismaken met bètavakken en in de klas al extra oefenen met deze vakken. “Alle onderwijsinstellingen hebben er baat bij als studenten een goede studiekeuze hebben gemaakt,” zegt Lutgarde Buydens, voorzitter van het C3-bestuur. “Jongeren moeten al vroeg een richting kiezen, als hun belevingswereld nog mijlenver afstaat van hun toekomstige studie, laat staan beroep.”

Nu de wereld steeds afhankelijker wordt van digitale technologie, zien we een grote verschuiving in de vaardigheden die jongeren nodig hebben voor de banen van morgen. In plaats van dat ze over zeer specifieke, zeer gespecialiseerde vaardigheden moeten beschikken, waar het traditionele onderwijs zich op toespitst, is er behoefte aan meer gediversifieerde, interdisciplinaire kennis, waardoor ze zich gemakkelijker kunnen aanpassen aan toekomstige veranderingen. Door jongeren te helpen met het ontwikkelen van hogere cognitieve vaardigheden, zoals creativiteit, kritisch denken en probleemoplossing, die fundamenteel menselijk zijn en dus moeilijk door machines kunnen worden nagebootst, maakt STEAM-onderwijs ze flexibeler. Dat betekent naast meer loopbaanmogelijkheden ook dat ze over de juiste competenties beschikken om alle problemen die ze in hun verdere leven kunnen tegenkomen, op te lossen.