Discipline STEM: quali sono e che ruolo svolgono nella società

Negli ultimi anni, l'acronimo STEM è diventato sempre più popolare nel contesto dell'istruzione e delle carriere. STEM sta per Science, Technology, Engineering e Mathematics, vale a dire le discipline scientifiche, tecnologiche, ingegneristiche e matematiche che svolgono un ruolo cruciale nella società odierna. In questo articolo, esploreremo l'importanza delle discipline STEM e come incoraggiare i giovani a studiarle.

Cosa significa STEM

STEM è l'abbreviazione di Science (scienza), Technology (tecnologia), Engineering (ingegneria) e Mathematics (matematica). Queste quattro discipline rappresentano settori fondamentali che si intersecano tra loro, promuovendo una comprensione approfondita del mondo che ci circonda e stimolando l'innovazione tecnologica. Il concetto, infatti, è stato creato per comprendere il gruppo di discipline necessarie per l'innovazione e la prosperità in un Paese.

L’acronimo STEM ha guadagnato popolarità grazie alla microbiologa statunitense Rita Colwell, dopo averlo citato durante una conferenza del 2001 della National Science Foundation (NSF), un'agenzia governativa degli Stati Uniti che si concentra sulla ricerca di base e sull'istruzione in tutti i campi non medici della scienza e dell'ingegneria.

Le STEM sono poi diventate la base per adattare i corsi di formazione per preparare gli studenti al mercato del lavoro in rapida evoluzione, dalla Scuola primaria all'Università.

Differenza tra STEM e STEAM

STEM sta per Scienza, Tecnologia, Ingegneria e Matematica, mentre STEAM aggiunge una A per Art (Arte). L'aggiunta dell'Arte riconosce l'importanza della creatività nella risoluzione dei problemi e incoraggia lo sviluppo di un set di abilità a tutto tondo.

Incorporando l'Arte nell'educazione STEM, gli studenti sono meglio attrezzati per affrontare le sfide del mondo reale e pensare fuori dagli schemi, così da trovare soluzioni alternative. Questo approccio interdisciplinare promuove un modo di pensare più olistico e adattabile.

Le materie di studio STEM, quali sono

Vediamo insieme quali sono più precisamente le materie di studio che appartengono al mondo delle STEM:

• Scienza, che racchiude Biologia, Chimica, Fisica, Scienze ambientali, Neuroscienze, Ricerca scientifica;
• Tecnologia, che include  Sviluppo software, Sicurezza informatica, Data science, Analisi dei dati, Intelligenza artificiale, Ingegneria del software;
• Ingegneria, che include Ingegneria civile, Ingegneria meccanica, Ingegneria elettrica, Ingegneria aerospaziale, Ingegneria chimica;
• Matematica, ovvero Statistica, Analisi dei dati, Matematica applicata, Ricerca operativa.

Nel 2017, l'European Round Table for Industry aveva affermato con forza che le materie STEM dovrebbero essere studiate a tutti i livelli di istruzione e che dovrebbero essere implementati metodi di insegnamento innovativi per supportare gli studenti nell'affrontare il loro futuro digitale.

A questo sentimento ha fatto eco la Commissione Europea che dal 2015 sottolinea come l'educazione scientifica e tecnologica sia una componente essenziale di un processo di apprendimento continuo per tutti gli studenti, a partire dall'educazione della prima infanzia, in quanto strumento di cittadinanza attiva e partecipativa.

Perché è importante studiarle

Le STEM sono alla base delle innovazioni tecnologiche che guidano il progresso nella società; sono responsabili dello sviluppo di nuove tecnologie, software, dispositivi medici, soluzioni energetiche e molto altro ancora.

Gli studi STEM promuovono, infatti, una mentalità basata sulla risoluzione di problemi. Gli studenti imparano ad analizzare criticamente le situazioni, a sviluppare ipotesi e a cercare soluzioni basate su dati e prove scientifiche.

Inoltre, aspetto che le rende davvero importanti, le carriere che possono essere intraprese grazie allo studio delle STEM sono sempre più richieste nel mercato del lavoro globale. Le aziende cercano professionisti qualificati in queste discipline per guidare l'innovazione, la ricerca e lo sviluppo tecnologico.

Le STEM, però, hanno un impatto diretto anche sulla società. Ad esempio, gli scienziati contribuiscono alla scoperta di nuovi farmaci, gli ingegneri sviluppano infrastrutture sostenibili e i matematici supportano il progresso nel campo dell'intelligenza artificiale e dell'apprendimento automatico.

STEM e gender gap

Tuttavia, nonostante ormai si sappia bene l’importanza che riveste lo studio delle materie STEM, in Italia c'è ancora una netta separazione tra materie scientifiche e umanistiche, più che in altri Paesi. Ciò ha conseguenze che vanno oltre le preferenze individuali degli studenti a scuola.

Il primo effetto è una bassa percentuale di giovani laureati in discipline STEM rispetto alla media europea, che si traduce anche in una bassa percentuale di giovani laureati complessivi. Ciò a sua volta si traduce in un impoverimento del capitale umano nel nostro Paese.

Il secondo effetto è un aumento delle disparità di genere (gender gap). A causa degli stereotipi sociali, le studentesse rimangono una minoranza nei campi scientifici, che sono quelli che garantiscono maggiore stabilità lavorativa e salari più alti nelle economie odierne.

Il terzo effetto, che è alla radice dei precedenti, è la scarsa diffusione di competenze STEM, abilità digitali e conoscenze pratiche tra i giovani. Questo è paradossale perché, da un lato, sia i ragazzi che le ragazze sono sempre più connessi al mondo digitale in cui viviamo.

Linee Guida Discipline Stem

Il Ministero dell'Istruzione e del Merito ha pubblicato le Linee guida per le discipline STEM con l'obiettivo di agevolare l'inclusione di iniziative mirate nel programma educativo delle scuole, finalizzate a potenziare le competenze STEM mediante l'adozione di metodologie didattiche innovative.

Ciò deriva dal fatto che gli attuali programmi di studio per i vari livelli di istruzione non contemplano specifici riferimenti alle discipline STEM nel loro insieme, poiché le diverse materie, quali Matematica, Scienze, Tecnologia e Ingegneria, sono spesso assegnate a insegnanti appartenenti a differenti classi di concorso.

Con queste indicazioni, il Ministero dell'Istruzione e del Merito mira a potenziare la diffusione di metodologie didattiche innovative. Ciò sarà realizzato attraverso l'adozione di approcci basati sulla risoluzione di problemi concreti, sul problem solving e sull'interconnessione dei contenuti, al fine di sviluppare competenze matematico-scientifico-tecnologiche. L'approccio proposto sarà inter e multidisciplinare, promuovendo una sinergia tra teoria e pratica.

Conclusioni, come incoraggiare lo studio delle STEM

Lo studio delle discipline STEM offre opportunità senza precedenti per lo sviluppo personale e professionale. Promuovere e sostenere l'istruzione STEM è fondamentale per il progresso della società, l'innovazione tecnologica e la crescita economica. Inoltre, incoraggiare gli studenti a perseguire carriere STEM, anche attraverso specifici percorsi di orientamento, può contribuire a creare una società più equa, inclusiva e avanzata.

Investire sulle STEM non significa quindi solo valorizzare l’importanza di queste materie in senso tradizionale. Piuttosto, vuol dire soprattutto avvalersi di un metodo di insegnamento nuovo, in grado di affiancarsi alle classiche lezioni frontali, con un approccio laboratoriale e cooperativo, integrando sempre di più il contributo offerto dalle discipline scientifiche con quello delle altre materie.

Per incoraggiare gli studenti a studiare queste materie, possono essere adottati interventi come:

• educazione inclusiva, con l'accesso equo a programmi educativi STEM per tutti gli studenti, indipendentemente dal genere, dalla razza o dal background socio-economico;
• attività extracurricolari, con opportunità di partecipazione a club o programmi extracurricolari che coinvolgano gli studenti in attività STEM divertenti e coinvolgenti, come laboratori scientifici, competizioni di robotica o progetti di coding;
• mentoring e modelli di ruolo, con professionisti e mentori STEM per ispirare e guidare gli studenti nelle discipline STEM, mostrando loro le applicazioni reali e le sfide affrontate nel mondo reale.