SCIENZA, TECNOLOGIA, INGEGNERIA E MATEMATICA: COSA SONO LE DISCIPLINE STEM

Redazione- Negli ultimi decenni il mondo dell’istruzione e del lavoro ha mutato rapidamente le sue priorità: la globalizzazione, l’innovazione tecnologica e la competizione internazionale hanno fatto emergere una sfida forte per scuole, università, imprese e governi. In questo contesto si è affermato il concetto di STEM, che racchiude qualcosa di più di quattro materie scolastiche: è un metodo educativo, una visione della formazione attiva, che mira a preparare le persone non solo con conoscenze teoriche, ma con competenze concrete spendibili nel mondo reale. In questo articolo vedremo cosa sono le discipline STEM, perché sono importanti nella società attuale e quali sono le prospettive future per l'inserimento di questo approccio in ogni contesto.

Origini e definizione del termine STEM

L'acronimo STEM, da “Science, Technology, Engineering, Mathematics”, è nato ufficialmente nel 2001 nell'ambito della National Science Foundation degli Stati Uniti. La scelta di coniare questo termine venne motivata dalla constatazione che, soprattutto negli Stati Uniti, gli studenti risultavano poco preparati in scienze e matematica, secondo dati internazionali come PISA e TIMSS, e che il sistema educativo faticava a fornire una forza lavoro con competenze tecnico-scientifiche adeguate alle richieste economiche e tecnologiche. Costruire quindi un insieme di discipline che potessero trovare un modo di incontrarsi e di alimentarsi a vicenda, poteva andare a colmare il gap di competenze rilevato.

Le quattro discipline STEM e le loro caratteristiche

Le materie che compongono l’acronimo STEM sono quattro: Science, Scienza (si tratta del campo che cerca di capire come funziona il mondo naturale. Include scienze naturali come fisica, chimica, biologia, scienze ambientali, ma anche statistica, logica e aspetti della teoria dell’informazione); Technology, Tecnologia (si riferisce a strumenti, processi e tecniche con cui gli esseri umani applicano la conoscenza scientifica per modificare o adattare l’ambiente. Include informatica, sviluppo software, intelligenza artificiale, tecnologie digitali e altri ambiti pratici); Engineering, Ingegneria (è il ponte tra teoria e applicazione, un campo in cui si applicano le leggi scientifiche e le tecnologie per progettare, costruire, testare strutture, macchine, sistemi che risolvano problemi concreti: ingegneria civile, meccanica, elettronica, ingegneria del software, aerospaziale, e così via); Mathematics, Matematica (è il linguaggio preciso che sostiene le altre discipline STEM. Non solo calcolo o algebra, ma anche matematica applicata, statistica, analisi, modelli matematici che aiutano a descrivere fenomeni, fare previsioni, ottimizzare processi).

STEM come metodo educativo: oltre le materie

La sigla STEM non è però solo espressione univoca di materie ognuna separata, ma rappresenta un approccio didattico integrato che vuole superare i confini tra teoria e pratica. In pratica, gli studenti non apprendono solo formule, teorie, nozioni, ma sono chiamati a utilizzarle in contesti reali per risolvere problemi concreti. La pedagogia STEM prevede la collaborazione interdisciplinare, l’apprendimento basato su progetti (project-based learning) o l’apprendimento esperienziale, in cui scienza, tecnologia, ingegneria e matematica si contaminano: ad esempio la costruzione di prototipi, la simulazione, la programmazione, la sperimentazione diretta. Impegnarsi nell'investire in un metodo di insegnamento risponde tra l'altro anche a un interesse di studenti e studentesse a questo approccio, dimostrato da alcuni numeri, come l'ampia partecipazione al contest Steam in Minecraft, al quale hanno partecipato 264 classi in tutta Italia realizzando progetti scientifici su temi fondamentali nella nostra attualità, come ambiente, energia e gestione delle risorse.

Il ruolo della formazione nella diffusione delle STEM

In tutta Europa molte nazioni, su tutte la Germania, hanno adottato nel tempo strategie efficaci per supplire alla carenza di competenze STEM, dedicandosi anche all’inclusione femminile in questo tipo di settori. Di conseguenza buona parte degli atenei del Vecchio Continente, incluse le università online come Niccolò Cusano, si è concentrata sempre di più nella proposta di percorsi accademici pensati appositamente per le lauree in discipline STEM, ma erogando nozioni e competenze direttamente nella maniera in cui dovranno essere impiegate sul campo, attraverso attività pratiche e per mezzo dell’uso delle più moderne risorse tecnologiche. Questo tipo di formazione è cruciale perché riduce il divario tra ciò che si insegna e ciò che serve nel mondo reale, favorendo l’occupabilità e l’innovazione.

Sfide, prospettive e impatto sociale

Per la diffusione delle discipline STEM e del metodo del quale sono portatrici riguarda il divario di genere: in molti paesi le donne sono sottorappresentate nei corsi di studio STEM, e questo perpetua una perdita di talenti. Secondo AlmaLaurea, in Italia solo il 14,5% delle donne si iscrive a una laurea ICT e il 26,3% in ingegneria industriale e dell'informazione. Un’altra questione è che non sempre le scuole hanno risorse adeguate (laboratori, docenti preparati, tecnologie aggiornate) per mettere in pratica metodologie STEM efficaci. Eppure i benefici potenziali sono grandi: le competenze STEM sono frequentemente legate alla capacità di pensiero critico, problem solving, innovazione, adattabilità, qualità richieste nel mercato del lavoro moderno.