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O que há de matemática nas atividades STEM?

Matemàtiques i STEM

No mundo da educação, a sigla STEM (ciência, tecnologia, engenharia e matemática) ganhou grande importância nos últimos anos. Esta abordagem multidisciplinar procura fomentar a compreensão e aplicação destas disciplinas em projetos e atividades integradas, desafiando os estudantes a resolver problemas complexos e a criar soluções inovadoras. Embora o conceito de STEM possa parecer atual, há uma longa história por trás dele.

Como especialista no ensino de matemática, a Innovamat está especialmente interessada ​​no papel da matemática nas atividades STEM. Reivindicamos que ela seja apreciada pelo que é: uma disciplina tão importante quanto as outras e também uma maneira de ver o mundo. Queremos que ela tenha a importância que merece, rompendo com o costume de considerá-la apenas uma ferramenta.
E estamos avançando. Vamos primeiro falar um pouco mais sobre toda essa coisa de STEM.

Vamos lá!

Tabela de conteúdos

A origem do conceito STEM

Vamos voltar um poco no tempo, precisamente para meados do século XX. O termo STEM apareceu pela primeira vez em documento do Departamento de Defesa dos EUA, no qual se defendia a competitividade da educação STEM. O motivo era simples: com a Segunda Guerra Mundial, ficou clara a sua grande importância para a segurança nacional.

STEM na educação e alfabetização STEM

Apesar desta origem política e da introdução da sigla STEM nos contextos educativos, o conceito foi reaproveitado e seu objetivo mudou com o tempo. Através da alfabetização STEM, procuramos superar as desigualdades étnicas, de gênero e socioeconômicas que encontramos no mundo científico profissional, criando um ambiente de aprendizagem inclusivo e diversificado.
Segundo Digna Couso, ser alfabetizado STEM significa “ser capaz de analisar problemas complexos e criar soluções criativas, com base no conhecimento e nas competências essenciais da engenharia, das ciências e da matemática”. Além disso, Couso defende que a tecnologia é produto da engenharia, e não uma nova forma de fazer e pensar, ou um novo ramo de conteúdos.

A alfabetização STEM de qualidade não está apenas relacionada com a incorporação de disciplinas de ciências, tecnologia, engenharia e matemática, mas também com a promoção de competências gerais essenciais para a incorporação de valores e o futuro dos estudantes. Vamos mergulhar mais fundo em três aspectos: as competências específicas das três áreas, as competências e valores mais gerais.

Figures de nens

Competências específicas

Quando falamos em promover a vocação científica, não queremos dizer que os alunos devam estudar ciências, e sim que devem desenvolver as competências específicas destas áreas. Por exemplo, em matemática trabalhamos com processos como resolução de problemas ou argumentação e prova. Por outro lado, em ciências e engenharia, os processos trabalhados são outros, como modelar, argumentar, criar e investigar.

Num projeto STEM, os estudantes terão de decidir, com base no que aprenderam e observaram, em que momento devem pensar como um cientista, como um engenheiro ou como um matemático. Eles não farão tudo de uma vez. Na verdade, isso seria impossível, porque muitas vezes o que é valioso numa área pode não ser em outra. Cada disciplina tem seu momento e somos nós, os professores, que devemos orientar os estudantes ao tomarem essa decisão.

Competências gerais

Em 2017, o Bureau Internacional de Educação da UNESCO publicou o relatório Habilidades futuras e o futuro dos currículos, que apresentava sete competências para o futuro relacionadas aos “empregos do futuro” e ao uso da tecnologia. Entre estas competências, podemos encontrar, por exemplo, o uso interativo de ferramentas e recursos, a interação com os outros (trabalho em equipe, negociação, etc.) e a interação no mundo e com o mundo. Os projetos STEM são, portanto, um contexto muito rico para os estudantes desenvolverem estas competências.

Valores

Por último, não podemos esquecer dos valores quando realizamos a alfabetização STEM. A ciência tem sido objeto de debates morais ao longo da história. E é necessário que os estudantes tenham consciência disso.
Como exemplo, podemos pensar no filme Oppenheimer, baseado no caso real da criação da bomba atômica. Diante de um problema complexo, como a guerra, cientistas, matemáticos e engenheiros concentraram-se para desenvolver uma solução criativa. Neste caso, uma bomba atômica. Assim, especialistas em diferentes disciplinas STEM colocaram as suas competências em ação: os físicos desenvolveram uma teoria, os matemáticos modelaram a situação e fizeram previsões, e os engenheiros construíram a bomba.

Porém, também podemos aproveitar para desenvolver o espírito crítico dos alunos e educar também por meio de valores. Podemos perguntar, por exemplo: “Queremos realmente tornar realidade uma ferramenta que pode prejudicar tantas pessoas? Podemos pensar em outra solução para o problema?”

Mestre i nens valors

Qual é o papel da matemática em um projeto STEM?

Se perguntássemos a diferentes profissionais do mundo científico “o que é a matemática para você?”, muitos responderiam “uma ferramenta”. Infelizmente, no mundo STEM, nem sempre dão à matemática a mesma importância que à engenharia ou à ciência. E é verdade que a matemática nos proporciona um apoio prático em muitos momentos, mas ela é muito mais que uma ferramenta. Ela é um fim em si mesma e um mundo emocionante para as pessoas que a amam. Ela é uma forma de fazer e de viver que, sempre e em todos os lugares, vem ajudando a moldar o legado cultural da humanidade. Para romper com essa concepção mais utilitária, é necessário difundir uma visão na qual a matemática brilhe com luz própria.

E é aí que se abre um mundo de perguntas sobre como trabalhar matemática por meio da STEM: é possível trabalhar com a STEM com ênfase na matemática? O conhecimento matemático pode ser construído ao conectar a matemática com a ciência?

Na proposta da Innovamat, incluímos algumas atividades STEM, porque acreditamos que elas potencializam o desenvolvimento de conteúdos e processos matemáticos.

Portanto, a matemática, mais além da sua utilidade como ferramenta quando aplicada diretamente, também promove a compreensão dos processos subjacentes a cada projeto STEM. Esse olhar pode ajudar os estudantes a identificarem e utilizarem os processos matemáticos que estão aprendendo, o que promoverá uma compreensão mais profunda e uma maior aplicação dessas habilidades. Vamos reivindicar o papel da matemática!

  • Laura Pavón

    É formada em matemática e física e é apaixonada pela educação como ferramenta de transformação social.

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