Sciences, technologie, ingénierie et mathématiques

Science, technologie, ingénierie et mathématiques ( STEM ) est un terme général utilisé pour regrouper ces Disciplines académiques . Ce terme est généralement utilisé pour désigner une politique éducative ou des choix de programmes dans les écoles. Cela a des implications pour le développement de la main-d’œuvre, les problèmes de sécurité nationale (car une pénurie de citoyens formés en STEM peut réduire l’efficacité dans ce domaine) et la politique d’immigration. ^[1]

Il n’y a pas d’accord universel sur les disciplines incluses dans les STEM ; en particulier si la science dans les STIM inclut ou non les Sciences sociales , telles que la psychologie , la sociologie , l’économie et les sciences politiques . Aux États-Unis, ceux-ci sont généralement inclus par des organisations telles que la National Science Foundation , ^[1] la base de données en ligne O*Net du ministère du Travail pour les demandeurs d’emploi, ^[2] et le Department of Homeland Security . ^[3]Au Royaume-Uni, les Sciences sociales sont classées séparément et sont plutôt regroupées avec les sciences humaines et les arts pour former un autre acronyme homologue HASS (Humanities, Arts, and Social Sciences), rebaptisé en 2020 SHAPE (Social Sciences, Humanities and the Arts for L’homme et l’économie). ^{[4] [5]}

Terminologie

Au début des années 1990, l’acronyme STEM était utilisé par une variété d’éducateurs de préférence à SMET, y compris Charles E. Vela, le fondateur et directeur du Center for the Advancement of Hispanics in Science and Engineering Education (CAHSEE). ^{[6] [7] [8]} De plus, le CAHSEE a lancé un programme d’été pour les étudiants talentueux sous-représentés dans la région de Washington, DC appelé l’Institut STEM. Sur la base du succès reconnu du programme et de son expertise dans l’enseignement des STEM, ^[9] Charles Vela a été invité à siéger à de nombreux panels de la NSF et du Congrès dans l’enseignement des sciences, des mathématiques et de l’ingénierie ; ^[10] c’est de cette manière que NSF a été introduit pour la première fois à l’acronyme STEM. L’un des premiers projets NSF à utiliser l’acronyme ^{[citation nécessaire ]}était STEMTEC, le Collaboratif pour la formation des enseignants en sciences, technologie, ingénierie et mathématiques de l’Université du Massachusetts à Amherst, qui a été fondé en 1998.^[11]En 2001, à la demande du Dr Peter Faletra, directeur du développement de la main-d’œuvre pour les enseignants et les scientifiques de l’Office of Science, l’acronyme a été adopté parRita Colwellet d’autres administrateurs scientifiques de laNational Science Foundation(NSF). L’Office of Science a également été l’un des premiers à adopter l’acronyme STEM. ^[12]

Autres variantes

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• SMET (science, mathématiques, ingénierie et technologie; ancien nom ^[13] )
• STREAMi (science, technologie, recherche, ingénierie, arts, mathématiques, innovation) ^{[ citation nécessaire ]}
• STM (scientifique, technique et mathématique ; ^[14] ou Science, technologie et médecine ; ou scientifique, technique et médical)
• eSTEM (STEM environnemental) ^{[15] [16]}
• STEMIE (science, technologie, ingénierie, mathématiques, invention et entrepreneuriat) ; ajoute l’invention et l’entrepreneuriat comme moyen d’appliquer les STEM à la résolution de problèmes et aux marchés du monde réel. ^[17]
• iSTEM (dynamisation des sciences, de la technologie, de l’ingénierie et des mathématiques) ; identifie de nouvelles façons d’enseigner les domaines liés aux STEM ^{[ citation nécessaire ]}
• STEMS2 ^[18] (science, technologie, ingénierie, mathématiques, Sciences sociales et sens du lieu) ; intègre les STEM aux Sciences sociales et au sentiment d’appartenance ^{[ citation nécessaire ]}
• METALS (STEAM + Logic ), ^[19] présenté par Su Su au Teachers College, Columbia University . ^{[ citation nécessaire ]}
• STREM (sciences, technologies, robotique , ingénierie et mathématiques) ; ajoute la robotique comme domaine ^{[ citation nécessaire ]}
• STREM (sciences, technologies, robotique, ingénierie et multimédia) ; ajoute la robotique comme domaine et remplace les mathématiques par les médias ^{[ citation nécessaire ]}
• STREAM (science, technologie, robotique, ingénierie, arts et mathématiques); ajoute la robotique et les arts comme domaines ^{[ citation nécessaire ]}
• STEEM (science, technologie, ingénierie, économie et mathématiques); ajoute l’économie comme domaine ^{[ citation nécessaire ]}
• STEAM (science, technologie, ingénierie, arts et mathématiques) ^[20]
• A-STEM (arts, sciences, technologie, ingénierie et mathématiques); ^[21] plus focalisé et basé sur l’humanisme et les arts.
• STEAM (science, technologie, ingénierie, agriculture et mathématiques); ajouter Agriculture ^{[ citation nécessaire ]}
• STEAM (science, technologie, ingénierie et mathématiques appliquées ) ; plus d’accent sur les mathématiques appliquées ^[22]
• GEMS (filles en ingénierie, mathématiques et sciences); utilisé pour des programmes visant à encourager les femmes à entrer dans ces domaines. ^{[23] [24]}
• STEMM (science, technologie, ingénierie, mathématiques et médecine) ^{[ citation nécessaire ]}
• SHTEAM (sciences, sciences humaines, technologie, ingénierie, arts et mathématiques) ^[25]
• MINT (mathématiques, informatique, sciences naturelles et technologie) ^{[ citation nécessaire ]}

Distribution géographique

Australie

Le rapport 2015 de l’Australian Curriculum, Assessment and Reporting Authority intitulé National STEM School Education Strategy , a déclaré qu ‘«un accent national renouvelé sur les STEM dans l’enseignement scolaire est essentiel pour garantir que tous les jeunes Australiens sont équipés des compétences et des connaissances STEM nécessaires qu’ils doivent besoin pour réussir.” ^[26] Ses objectifs étaient de :

• “Veiller à ce que tous les élèves terminent leurs études avec de solides connaissances de base en STEM et compétences connexes” ^[26]
• “Assurez-vous que les étudiants sont inspirés pour entreprendre des matières STEM plus difficiles” ^[26]

Les événements et programmes destinés à aider à développer les STEM dans les écoles australiennes comprennent le Victorian Model Solar Vehicle Challenge , le Maths Challenge (Australian Mathematics Trust), ^[27] Go Girl Go Global ^[27] et l’Olympiade australienne d’informatique. ^[27]

Canada

Le Canada se classe au 12e rang sur 16 pays pairs pour le pourcentage de ses diplômés qui ont étudié dans des programmes STEM, avec 21,2 %, un nombre supérieur à celui des États-Unis, mais inférieur à celui de la France , de l’Allemagne et de l’Autriche . Le pays pair avec la plus grande proportion de diplômés en STEM, la Finlande , compte plus de 30 % de ses diplômés universitaires issus de programmes de sciences, de mathématiques, d’informatique et d’ingénierie. ^[28]

SHAD est un programme annuel canadien d’enrichissement d’été pour les élèves du secondaire très performants en juillet. Le programme se concentre sur l’apprentissage académique, en particulier dans les domaines STEAM. ^[29]

Scouts Canada a pris des mesures similaires à celles de son homologue américain pour promouvoir les domaines STEM auprès des jeunes. Leur programme STEM a débuté en 2015. ^[30]

En 2011, l’entrepreneur et philanthrope canadien Seymour Schulich a créé les bourses Schulich Leader , 100 millions de dollars en bourses de 60 000 $ pour les étudiants qui commencent leurs études universitaires dans un programme STEM dans 20 établissements à travers le Canada. Chaque année, 40 étudiants canadiens seraient sélectionnés pour recevoir le prix, deux dans chaque établissement, dans le but d’attirer des jeunes doués dans les domaines des STIM. ^[31] Le programme fournit également des bourses STEM à cinq universités participantes en Israël . ^[32]

Chine

Pour promouvoir les STEM en Chine, le gouvernement chinois a publié en 2016 une ligne directrice sur la stratégie nationale de développement axée sur l’innovation, indiquant que d’ici 2020, la Chine devrait devenir un pays innovant ; d’ici 2030, elle devrait être à la pointe des pays innovants ; et d’ici 2050, elle devrait devenir une puissance d’innovation technologique.

En février 2017, le ministère chinois de l’Éducation a annoncé l’ajout officiel de l’enseignement des STEM au programme de l’école primaire, ce qui constitue la première reconnaissance officielle par le gouvernement de l’enseignement des STEM. Et plus tard, en mai 2018, la cérémonie de lancement et la conférence de presse du Plan d’action 2029 pour l’éducation STEM en Chine ont eu lieu à Pékin, en Chine. Ce plan vise à permettre au plus grand nombre d’étudiants de bénéficier de l’enseignement des STEM et à doter tous les étudiants d’une pensée scientifique et de la capacité d’innover. En réponse aux politiques encourageantes du gouvernement, les écoles des secteurs public et privé du pays ont commencé à mettre en œuvre des programmes d’enseignement STEM.

Cependant, afin de mettre en œuvre efficacement les programmes STEM, des enseignants à temps plein spécialisés dans l’enseignement des STEM et des contenus pertinents à enseigner sont nécessaires. À l’heure actuelle, la Chine manque d’enseignants STEM qualifiés et un système de formation doit encore être mis en place.

Plusieurs villes chinoises ont pris des mesures audacieuses pour ajouter la programmation en tant que cours obligatoire pour les élèves du primaire et du collège. C’est le cas de la ville de Chongqing

L’Europe 

Plusieurs projets européens ont promu l’enseignement et les carrières STEM en Europe. Par exemple, Scientix ^[33] est une coopération européenne d’enseignants STEM, de scientifiques de l’éducation et de décideurs politiques. Le projet SciChallenge ^[34] a utilisé un concours sur les réseaux sociaux et le contenu généré par les étudiants pour accroître la motivation des étudiants préuniversitaires pour l’éducation et les carrières en STEM. Le projet du Programme Erasmus AutoSTEM ^[35] a utilisé des automates pour introduire les matières STEM aux très jeunes enfants.

Finlande

En Finlande, le centre LUMA est le principal défenseur de l’éducation orientée STEM. Dans la langue maternelle , luma signifie “luonnontieteellis-matemaattinen” (lit. adj. “scientifique-mathématique”). Le court est plus ou moins une traduction directe de STEM , avec des domaines d’ingénierie inclus par association. Cependant, contrairement à STEM, le terme est également un mot- valise de lu et ma .

France

Le nom de STEM en France est sciences de l’ingénieur industriel (sciences industrielles ou sciences de l’ingénieur). L’organisation STEM en France est l’association UPSTI. ^{[ clarification nécessaire ]}

Hong Kong

L’éducation STEM n’a pas été promue dans les écoles locales de Hong Kong jusqu’à ces dernières années. En novembre 2015, le Bureau de l’éducation de Hong Kong a publié un document intitulé Promotion of STEM Education , ^[36] qui propose des stratégies et des recommandations sur la promotion de l’enseignement des STEM.

Inde

L’Inde est juste après la Chine avec des diplômés en STEM par population de 1 à 52. Le nombre total de nouveaux diplômés en STEM était de 2,6 millions en 2016. ^[37] Les diplômés en STEM contribuent à l’économie indienne avec des salaires bien payés localement et à l’étranger depuis les deux dernières décennies. . Le redressement de l’économie indienne avec des réserves de change confortables est principalement attribué aux compétences de ses diplômés en STEM.

Italie

Au Moyen Âge, Quadrivium était désigné pour les “arts libéraux” scientifiques (arithmétique, géométrie, musique et astronomie) par opposition à Trivium pour les arts humanistes.

Pakistan

Les matières STEM sont enseignées au Pakistan dans le cadre de cours au choix suivis en 9e et 10e année, aboutissant aux examens d’ inscription . Ces choix sont : les sciences pures (Physique, Chimie, Biologie), les mathématiques (Physique, Chimie, Maths) et l’informatique (Physique, Chimie, Informatique). Les matières STEM sont également proposées sous forme de cours au choix pris en 11e et 12e année, plus communément appelés première et deuxième année, aboutissant à des examens intermédiaires . Ces choix sont : FSc pré – médical (Physique, Chimie, Biologie), FSc pré- ingénierie(Physique, Chimie, Maths) et ICS (Physique/Statistiques, Informatique, Maths). Ces cours au choix visent à aider les étudiants à poursuivre des carrières liées aux STEM à l’avenir en les préparant à l’étude de ces cours à l’université.

Un projet d’éducation STEM a été approuvé par le gouvernement ^[38] pour établir des laboratoires STEM dans les écoles publiques. Le ministère des technologies de l’information et des télécommunications a collaboré avec Google pour lancer le premier programme de développement des compétences de codage au niveau local au Pakistan, ^[39] basé sur le programme CS First de Google, une initiative mondiale visant à développer les compétences de codage chez les enfants. L’objectif du programme est de développer des compétences de codage appliqué en utilisant des techniques de gamification pour les enfants âgés de 9 à 14 ans.

L’initiative KPITBs Early Age Programming, ^[40] établie dans la province de Khyber Pakhtunkhwa , a été introduite avec succès dans 225 écoles élémentaires et secondaires. De nombreuses organisations privées travaillent au Pakistan pour introduire l’enseignement des STEM dans les écoles.

Philippines

Aux Philippines , STEM est un programme de deux ans et un volet utilisé pour le Lycée (11e et 12e année), tel que signé par le ministère de l’Éducation ou DepEd. Le volet STEM relève de la piste académique, qui comprend également d’autres volets comme ABM, HUMSS et GAS. ^{[41] [42]}Le but du volet STEM est d’éduquer les étudiants dans le domaine des sciences, de la technologie, de l’ingénierie et des mathématiques, dans une approche interdisciplinaire et appliquée, et de donner aux étudiants des connaissances et une application avancées dans le domaine. Après avoir terminé le programme, les étudiants obtiendront un diplôme en sciences, technologie, ingénierie et mathématiques. Dans certains collèges et universités, ils exigent que les étudiants qui postulent pour des diplômes en STEM (comme la médecine, l’ingénierie, l’informatique, etc.) soient diplômés en STEM, sinon, ils devront s’inscrire à un programme de transition.

Qatar

Au Qatar , AL-Bairaq est un programme de sensibilisation destiné aux élèves du secondaire avec un programme axé sur les STEM, géré par le Center for Advanced Materials (CAM) de l’Université du Qatar . Chaque année, environ 946 élèves, d’environ 40 lycées, participent aux compétitions AL-Bairaq. ^[43] AL-Bairaq utilise l’apprentissage par projet, encourage les étudiants à résoudre des problèmes authentiques et leur demande de travailler les uns avec les autres en équipe pour construire de vraies solutions. ^{[44] [45]} La recherche a jusqu’ici montré des résultats positifs pour le programme. ^[46]

Singapour

STEM fait partie du programme d’apprentissage appliqué (ALP) que le ministère de l’Éducation de Singapour (MOE) promeut depuis 2013, et actuellement, toutes les écoles secondaires ont un tel programme. Il est prévu que d’ici 2023, toutes les écoles primaires de Singapour auront un ALP. Il n’y a pas de tests ou d’examens pour les ALP. L’accent est mis sur l’apprentissage par les élèves par l’expérimentation – ils essaient, échouent, essaient, en tirent des leçons et réessayent. Le ministère de l’Éducation soutient activement les écoles dotées d’ALP afin d’améliorer et de renforcer leurs capacités et leurs programmes qui favorisent l’innovation et la créativité.

Le Singapore Science Center a créé une unité STEM en janvier 2014, dédiée à susciter la passion des étudiants pour les STEM. Pour enrichir davantage les expériences d’apprentissage des étudiants, leur programme de partenariat industriel (IPP) crée des opportunités pour les étudiants d’être exposés tôt aux industries et aux carrières STEM du monde réel. Les spécialistes du curriculum et les éducateurs STEM du Centre des sciences travailleront main dans la main avec les enseignants pour co-développer des leçons STEM, fournir une formation aux enseignants et co-enseigner ces leçons afin de fournir aux étudiants une exposition précoce et de développer leur intérêt pour les STEM.

Thaïlande

En 2017, le ministre thaïlandais de l’Éducation, le Dr Teerakiat Jareonsettasin, a déclaré après la 49e conférence du Conseil des ministres de l’Éducation d’Asie du Sud-Est (SEAMEO) à Jakarta que la réunion avait approuvé la création de deux nouveaux centres régionaux SEAMEO en Thaïlande. L’un serait le centre d’éducation STEM, tandis que l’autre serait un centre d’apprentissage en économie suffisante.

Teerakiat a déclaré que le gouvernement thaïlandais avait déjà alloué 250 millions de baht sur cinq ans pour le nouveau centre STEM. Le centre sera l’institution régionale responsable de la promotion de l’éducation STEM. Il mettra non seulement en place des politiques visant à améliorer l’enseignement des STEM, mais il sera également le centre de partage d’informations et d’expériences entre les pays membres et les experts en éducation. Selon lui, “il s’agit du premier centre régional SEAMEO pour l’enseignement des STEM, car le centre d’enseignement des sciences existant en Malaisie se concentre uniquement sur la perspective académique. Notre centre d’enseignement STEM accordera également la priorité à la mise en œuvre et à l’adaptation de la science et de la technologie. » ^[47]

L’Institut pour la promotion de l’enseignement des sciences et de la technologie a lancé un réseau d’éducation STEM. Ses objectifs sont de promouvoir des activités d’Apprentissage intégré et d’améliorer la créativité des étudiants et l’application des connaissances, et d’établir un réseau d’organisations et de personnel pour la promotion de l’enseignement des STEM dans le pays. ^[48]

Turquie

Le groupe de travail turc sur l’éducation STEM (ou FeTeMM – Fen Bilimleri, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik) est une coalition d’académiciens et d’enseignants qui s’efforcent d’améliorer la qualité de l’enseignement dans les domaines STEM plutôt que de se concentrer sur l’augmentation du nombre de diplômés STEM. ^{[49] [50]}

États-Unis

Aux États-Unis, l’acronyme a commencé à être utilisé dans les débats sur l’éducation et l’immigration dans le cadre d’initiatives visant à remédier au manque perçu de candidats qualifiés pour les emplois de haute technologie. Il répond également à la préoccupation que les matières sont souvent enseignées de manière isolée, au lieu d’un programme intégré. ^[51] Le maintien d’une population qui connaît bien les domaines STEM est un élément clé du programme d’ Éducation publique des États-Unis. ^[52] L’acronyme a été largement utilisé dans le débat sur l’immigration concernant l’accès aux visas de travail américains pour les immigrantsqui sont compétents dans ces domaines. Il est également devenu monnaie courante dans les discussions sur l’éducation en tant que référence à la pénurie de travailleurs qualifiés et à une éducation inadéquate dans ces domaines. ^[53] Le terme a tendance à ne pas désigner les secteurs non professionnels et moins visibles des domaines, tels que le travail à la chaîne de montage électronique.

Fondation nationale de la science

De nombreuses organisations aux États-Unis suivent les directives de la National Science Foundation sur ce qui constitue un domaine STEM. La NSF utilise une définition plus large des matières STEM qui comprend des matières dans les domaines de la chimie , de l’informatique et des technologies de l’information , de l’ingénierie, des géosciences, des sciences de la vie, des sciences mathématiques, de la physique et de l’astronomie, des Sciences sociales ( anthropologie , économie , psychologie et sociologie ), et la recherche sur l’éducation et l’apprentissage des STEM. ^{[1] [54]}La NSF est la seule agence fédérale américaine dont la mission comprend le soutien de tous les domaines des sciences fondamentales et de l’ingénierie, à l’exception des sciences médicales. ^[55] Ses domaines de programmes disciplinaires comprennent des bourses, des subventions, des bourses dans des domaines tels que les sciences biologiques, l’informatique et les sciences et l’ingénierie de l’information, l’éducation et les ressources humaines, l’ingénierie, la recherche et l’éducation environnementales, les géosciences, la science et l’ingénierie internationales, les sciences mathématiques et physiques , Sciences sociales, comportementales et économiques, cyberinfrastructure et programmes polaires. ^[54]

La politique d’immigration

Bien que de nombreuses organisations aux États-Unis suivent les directives de la National Science Foundation sur ce qui constitue un domaine STEM, le Département américain de la sécurité intérieure (DHS) a sa propre définition fonctionnelle utilisée pour la politique d’immigration. ^[56]En 2012, le DHS ou l’ICE ont annoncé une liste élargie de programmes de diplômes désignés STEM qui qualifient les diplômés éligibles avec des visas d’étudiant pour une extension de formation pratique facultative (OPT). Dans le cadre du programme OPT, les étudiants internationaux diplômés de collèges et d’universités aux États-Unis peuvent rester dans le pays et recevoir jusqu’à douze mois de formation par le biais d’une expérience de travail. Les étudiants diplômés d’un programme d’études STEM désigné peuvent rester dix-sept mois supplémentaires sur une extension OPT STEM. ^{[57] [58]}

Diplômes éligibles aux STEM dans l’immigration américaine

Une liste exhaustive des disciplines STEM n’existe pas car la définition varie selon l’organisation. L’ Immigration and Customs Enforcement des États-Unis énumère des disciplines comprenant ^[59] l’architecture , la physique , l’actuariat , la chimie , la biologie , les mathématiques , les mathématiques appliquées , les statistiques , l’informatique , la science informatique , la psychologie , la biochimie , la robotique , l’ingénierie informatique , l’électrotechnique ,électronique , génie mécanique , génie industriel , science de l’information , technologie de l’information , génie civil , génie aérospatial , génie chimique , astrophysique , astronomie , optique , nanotechnologie , physique nucléaire , Biologie mathématique , recherche opérationnelle , Neurobiologie , biomécanique , bioinformatique , génie acoustique ,systèmes d’information géographique , Sciences de l’atmosphère , technologie éducative/d’instruction , génie logiciel et recherche en éducation .

Éducation

En cultivant un intérêt pour les sciences naturelles et sociales au préscolaire ou immédiatement après l’entrée à l’école, les chances de réussite en STEM au secondaire peuvent être grandement améliorées. ^{[ citation nécessaire ]}

STEM soutient l’élargissement de l’étude de l’ ingénierie dans chacune des autres matières et le début de l’ingénierie dans les classes plus jeunes, même à l’école primaire. Il apporte également l’éducation STEM à tous les étudiants plutôt qu’aux seuls programmes doués. Dans son budget de 2012, le président Barack Obama a renommé et élargi le « Partenariat pour les mathématiques et les sciences (MSP) » afin d’attribuer des subventions globales aux États pour améliorer la formation des enseignants dans ces matières. ^[60]

Lors de la série 2015 du test d’évaluation international du Programme international pour le suivi des acquis des élèves (PISA), les étudiants américains se sont classés 35e en mathématiques, 24e en lecture et 25e en sciences, sur 109 pays. Les États-Unis se sont également classés 29e pour le pourcentage de jeunes de 24 ans titulaires d’un diplôme en sciences ou en mathématiques. ^[61]

L’enseignement STEM utilise souvent de nouvelles technologies telles que les Imprimantes 3D RepRap pour susciter l’intérêt pour les domaines STEM. ^[62]

En 2006, les Académies nationales des États-Unis ont exprimé leur inquiétude face au déclin de l’enseignement des STEM aux États-Unis. Son comité sur la science, l’ingénierie et la politique publique a élaboré une liste de 10 actions. Leurs trois principales recommandations étaient les suivantes :

• Augmenter le bassin de talents américains en améliorant l’enseignement des sciences et des mathématiques de la maternelle à la 12e année
• Renforcer les compétences des enseignants par une formation complémentaire en sciences, mathématiques et technologie
• Élargir le bassin d’étudiants prêts à entrer à l’université et à obtenir un diplôme STEM ^[63]

L’ Administration nationale de l’aéronautique et de l’espace a également mis en place des programmes et des programmes pour faire progresser l’enseignement des STEM afin de reconstituer le bassin de scientifiques, d’ingénieurs et de mathématiciens qui dirigeront l’exploration spatiale au 21e siècle. ^[63]

Certains États, comme la Californie , ont mis en place des programmes pilotes STEM après l’école pour découvrir quelles sont les pratiques les plus prometteuses et comment les mettre en œuvre pour augmenter les chances de réussite des élèves. ^[64] Un autre État à investir dans l’enseignement des STEM est la Floride, où l’Université polytechnique de Floride, ^[65] la première université publique de Floride pour l’ingénierie et la technologie dédiée aux sciences, à la technologie, à l’ingénierie et aux mathématiques (STEM), a été créée. ^[66] Pendant l’école, des programmes STEM ont été établis pour de nombreux districts à travers les États-Unis. Certains États incluent le New Jersey , l’Arizona , la Virginie , la Caroline du Nord et le Texas ., et Ohio . ^{[67] [68]}

La formation continue en STEM s’est étendue au niveau postsecondaire grâce à des programmes de maîtrise tels que le programme STEM de l’Université du Maryland ^[69] ainsi que l’Université de Cincinnati. ^[70]

Écart racial dans les domaines STEM

Aux États-Unis, la National Science Foundation a constaté que le score moyen en sciences de l’évaluation nationale des progrès de l’éducation de 2011 était inférieur pour les étudiants noirs et hispaniques que pour les blancs, les asiatiques et les insulaires du Pacifique. ^[71] En 2011, onze pour cent de la main-d’œuvre américaine était noire, tandis que seulement six pour cent des travailleurs STEM étaient noirs. ^[72] Bien que les STEM aux États-Unis aient généralement été dominés par des hommes blancs, des efforts considérables ont été déployés pour créer des initiatives visant à faire des STEM un domaine plus diversifié sur le plan racial et sexuel. ^[73]Certaines preuves suggèrent que tous les étudiants, y compris les étudiants noirs et hispaniques, ont de meilleures chances d’obtenir un diplôme STEM s’ils fréquentent un collège ou une université dans lequel leurs diplômes d’études sont au moins aussi élevés que ceux de l’étudiant moyen. ^[74] Cependant, il y a des critiques selon lesquelles l’accent mis sur la diversité des STEM a abaissé les normes académiques. ^[75]

Écarts entre les sexes dans les STEM

Bien que les femmes représentent 47 % de la main-d’œuvre ^[76] aux États-Unis, elles n’occupent que 24 % des emplois STEM. La recherche suggère que le fait d’exposer les filles à des inventrices à un jeune âge a le potentiel de réduire de moitié l’écart entre les sexes dans les domaines techniques des STEM. ^[77] Les campagnes d’organisations telles que le National Inventors Hall of Fame visaient à atteindre un équilibre hommes-femmes 50/50 dans leurs programmes STEM pour les jeunes d’ici 2020.

Initiative américaine pour la compétitivité

Dans le Discours sur l’état de l’Union du 31 janvier 2006, le président George W. Bush a annoncé l’ American Competitiveness Initiative . Bush a proposé l’initiative pour combler les lacunes dans le soutien du gouvernement fédéral au développement et au progrès de l’éducation à tous les niveaux universitaires dans les domaines des STEM. En détail, l’initiative appelait à des augmentations significatives du financement fédéral pour les programmes de R&D avancés (y compris un doublement du soutien financier fédéral pour la recherche avancée en sciences physiques par le biais du DOE ) et à une augmentation du nombre de diplômés américains de l’enseignement supérieur dans les disciplines STEM.

Le concours NASA Means Business , parrainé par le Texas Space Grant Consortium, poursuit cet objectif. Les étudiants du Collège s’affrontent pour développer des plans promotionnels pour encourager les élèves des collèges et lycées à étudier les matières STEM et pour inspirer les professeurs dans les domaines STEM à impliquer leurs étudiants dans des activités de sensibilisation qui soutiennent l’éducation STEM.

La National Science Foundation propose de nombreux programmes d’enseignement des STEM, dont certains pour les élèves de la maternelle à la 12e année, comme le programme ITEST qui soutient le programme ITEST du Global Challenge Award. Des programmes STEM ont été mis en œuvre dans certaines écoles de l’Arizona . Ils mettent en œuvre des compétences cognitives supérieures pour les étudiants et leur permettent d’enquêter et d’utiliser des techniques utilisées par les professionnels dans les domaines STEM.

La STEM Academy est une organisation nationale à but non lucratif dédiée à l’amélioration de la littératie STEM pour tous les étudiants. Il représente un modèle académique national reconnu de nouvelle génération à fort impact. Les pratiques, les stratégies et les programmes reposent sur une base de pratiques exemplaires nationales identifiées qui sont conçues pour améliorer la croissance des élèves des minorités sous-représentées et à faible revenu, combler les écarts de réussite, réduire les taux d’abandon, augmenter les taux d’obtention du diplôme d’études secondaires et améliorer le personnel enseignant et efficacité principale. La STEM Academy représente un modèle académique à usage flexible qui cible toutes les écoles et s’adresse à tous les élèves. ^[78]

Project Lead The Way (PLTW) est l’un des principaux fournisseurs de programmes d’enseignement STEM pour les collèges et lycées aux États-Unis. L’organisation nationale à but non lucratif propose plus de 5 200 programmes dans plus de 4 700 écoles dans les 50 États. Les programmes comprennent un programme d’ingénierie au Lycée appelé Pathway To Engineering , un programme de sciences biomédicales au Lycée et un programme d’ingénierie et de technologie au collège appelé Gateway To Technology . PLTW fournit le programme d’études et le développement professionnel des enseignants et un soutien continu pour créer des programmes de transformation dans les écoles, les districts et les communautés. Les programmes PLTW ont été approuvés par le président Barack Obama et le secrétaire américain à l’éducation Arne Duncanainsi que divers chefs d’État, nationaux et commerciaux. ^{[ citation nécessaire ]}

Coalition pour l’éducation STEM

La Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) Education Coalition ^[79] s’emploie à soutenir les programmes STEM pour les enseignants et les étudiants du Département américain de l’éducation , de la National Science Foundation et d’autres agences qui proposent des programmes liés aux STEM. L’activité de la STEM Coalition semble avoir ralenti depuis septembre 2008.

Repérage

En 2012, les Boy Scouts of America ont commencé à décerner des prix, intitulés NOVA et SUPERNOVA, pour avoir rempli des exigences spécifiques adaptées au niveau du programme des scouts dans chacun des quatre principaux domaines STEM. Les Girl Scouts of the USA ont également intégré les STEM dans leur programme grâce à l’introduction de badges de mérite tels que “Naturalist” et “Digital Art”. ^[80]

SAE est une organisation internationale, fournisseur de solutions spécialisée dans le soutien des programmes d’éducation, de récompenses et de bourses pour les questions STEM, de la pré-maternelle au diplôme universitaire. ^[81] Il promeut également l’innovation scientifique et technologique.

Programmes du ministère de la Défense

^[82] L’ eCybermission est un concours gratuit en ligne sur les sciences, les mathématiques et la technologie pour les élèves de la sixième à la neuvième année, parrainé par l’armée américaine. Chaque webinaire est axé sur une étape différente de la méthode scientifique et est présenté par un CyberGuide eCybermission expérimenté. Les CyberGuides sont des volontaires militaires et civils ayant une solide expérience en STEM et en éducation STEM, qui sont capables de fournir des informations précieuses sur la science, la technologie, l’ingénierie et les mathématiques aux étudiants et aux conseillers de l’équipe.

STARBASE est un programme éducatif de premier plan, parrainé par le Bureau du secrétaire adjoint à la Défense pour les affaires de réserve. Les étudiants interagissent avec le personnel militaire pour explorer les carrières et établir des liens avec le « monde réel ». Le programme offre aux étudiants 20 à 25 heures d’expériences stimulantes dans les bases de la Garde nationale , de la Marine , des Marines , de la Réserve de la Force aérienne et de la Force aérienne à travers le pays.

SeaPerch est un programme innovant de robotique sous-marine qui forme les enseignants à enseigner à leurs élèves comment construire un véhicule sous-marin télécommandé (ROV) dans un cadre scolaire ou extrascolaire. Les étudiants construisent le ROV à partir d’un kit composé de pièces peu coûteuses et facilement accessibles, en suivant un programme qui enseigne les concepts de base de l’ingénierie et des sciences avec un thème d’ingénierie marine.

Nasa

NASAStem est un programme de l’ agence spatiale américaine NASA visant à accroître la diversité dans ses rangs, y compris l’âge, le handicap et le sexe ainsi que la race/ethnie. ^[83]

Législation

L’ America COMPETES Act (PL 110-69) est entrée en vigueur le 9 août 2007. Elle vise à accroître l’investissement du pays dans la recherche en sciences et en ingénierie et dans l’enseignement des STEM, de la maternelle aux études supérieures et postdoctorales. La loi autorise des augmentations de financement pour la Fondation nationale des sciences , les laboratoires de l’Institut national des normes et de la technologie et le Bureau des sciences du Département de l’énergie (DOE) au cours de l’exercice 2008-2010. Robert Gabrys, directeur de l’éducation au Goddard Space Flight Center de la NASA, a décrit le succès comme une amélioration des résultats des élèves, l’expression précoce de l’intérêt des élèves pour les matières STEM et la préparation des élèves à entrer sur le marché du travail.

Emplois

En novembre 2012, l’annonce de la Maison Blanche avant le vote du Congrès sur le STEM Jobs Act a opposé le président Obama à de nombreuses entreprises et dirigeants de la Silicon Valley qui ont financé sa campagne de réélection. ^[84] Le ministère du Travail a identifié 14 secteurs qui « devraient ajouter un nombre substantiel de nouveaux emplois à l’économie ou affecter la croissance d’autres industries ou qui sont transformés par la technologie et l’innovation nécessitant de nouveaux ensembles de compétences pour les travailleurs ». ^[85] Les secteurs identifiés étaient les suivants : fabrication de pointe , automobile , construction , services financiers , technologie géospatiale, sécurité intérieure , technologies de l’ information , transports , aérospatiale , biotechnologie , énergie , soins de santé , hôtellerie et vente au détail .

Le ministère du Commerce note que les carrières dans les domaines STEM sont parmi les mieux rémunérées et ont le plus grand potentiel de croissance de l’emploi au début du 21e siècle. Le rapport note également que les travailleurs STEM jouent un rôle clé dans la croissance soutenue et la stabilité de l’économie américaine, et la formation dans les domaines STEM se traduit généralement par des salaires plus élevés, qu’ils travaillent ou non dans un domaine STEM. ^[86]

En 2015, il y avait environ 9,0 millions d’emplois STEM aux États-Unis, ce qui représente 6,1 % de l’emploi américain. Les emplois STEM augmentaient d’environ 9% par an. ^[87] L’institution Brookings a constaté que la demande de diplômés compétents en technologie dépassera le nombre de candidats capables d’au moins un million d’individus.

Selon le Pew Research Center, un travailleur STEM typique gagne les deux tiers de plus que ceux employés dans d’autres domaines. ^[88]

Trajectoires des diplômés STEM dans les emplois STEM et non-STEM

Selon le recensement américain de 2014, “74 % de ceux qui ont un baccalauréat en sciences, technologie, ingénierie et mathématiques – communément appelés STEM – ne sont pas employés dans des professions STEM”. ^{[89] [90]}

Mises à jour

En septembre 2017, un certain nombre de grandes entreprises technologiques américaines se sont engagées collectivement à faire un don de 300 millions de dollars pour l’enseignement de l’informatique aux États-Unis ^[91].

Les conclusions de PEW ont révélé en 2018 que les Américains ont identifié plusieurs problèmes qui entravent l’éducation STEM, notamment des parents indifférents, des étudiants désintéressés, des supports pédagogiques obsolètes et une trop grande concentration sur les paramètres de l’État. 57% des répondants au sondage ont souligné que l’un des principaux problèmes des STEM est le manque de concentration des étudiants dans l’apprentissage. ^[92]

Le récent bulletin d’évaluation de l’évaluation nationale des progrès de l’éducation (NAEP) ^[93] a rendu public la technologie ainsi que les scores de littératie en ingénierie qui déterminent si les étudiants ont la capacité d’appliquer la technologie et les compétences en ingénierie à des scénarios de la vie réelle. Le rapport a montré un écart de 28 points entre les étudiants à faible revenu et leurs homologues à revenu élevé. Le même rapport a également indiqué une différence de 38 points entre les étudiants blancs et noirs. ^[94]

Le Smithsonian Science Education Center (SSEC) a annoncé le 4 décembre 2018 la publication d’un plan stratégique quinquennal par le Comité sur l’enseignement des STEM du Conseil national des sciences et de la technologie. pour l’enseignement STEM.” ^[95] L’objectif est de proposer une stratégie fédérale ancrée sur une vision d’avenir afin que tous les Américains aient un accès permanent à une éducation de qualité supérieure en sciences, technologie, ingénierie et mathématiques. En fin de compte, les États-Unis peuvent devenir le leader mondial de la maîtrise, de l’emploi et de l’innovation des STEM. Les objectifs de ce plan sont de jeter les bases de la littératie STEM ; renforcer la diversité, l’égalité et l’inclusion dans les STEM ; et préparer la main-d’œuvre STEM pour l’avenir. ^[96]

La proposition de budget fiscal 2019 de la Maison Blanche a soutenu le plan de financement du mémorandum du président Donald Trump sur l’éducation STEM qui a alloué environ 200 millions de dollars (financement de subventions) à l’éducation STEM chaque année. Ce budget soutient également les STEM par le biais d’un programme de subventions d’une valeur de 20 millions de dollars pour les programmes de formation professionnelle et technique. ^[97]

Événements et programmes pour aider à développer les STEM dans les écoles américaines

• PREMIER défi technologique
• Concours de robotique VEX
• Concours de robotique FIRST
• Le défi du musée de la technologie

Viêt Nam

Au Vietnam, à partir de 2012, de nombreuses organisations d’enseignement privé ont des initiatives d’éducation STEM.

En 2015, le ministère de la Science et de la Technologie et Liên minh STEM ont organisé la première journée nationale STEM, suivie de nombreux événements similaires à travers le pays.

en 2015, le ministère de l’Éducation et de la Formation a inclus les STEM comme un domaine devant être encouragé dans le programme national de l’année scolaire.

En mai 2017, le Premier ministre a signé une directive no. 16 ^[98] déclarant : “Changer radicalement les politiques, les contenus, les méthodes d’enseignement et de formation professionnelle pour créer une ressource humaine capable de recevoir les nouvelles tendances des technologies de production, en mettant l’accent sur la promotion de la formation en sciences, technologie, ingénierie et mathématiques (STEM), langues étrangères, technologies de l’information dans l’enseignement général ; ” et demandant ” Ministère de l’éducation et de la formation (à) : Promouvoir le déploiement de l’enseignement des sciences, de la technologie, de l’ingénierie et des mathématiques (STEM) dans le programme d’enseignement général ; Piloter organiser dans certains lycées à partir de 2017 à 2018.

Femmes

“Femme enseignant la géométrie” Illustration au début d’une traduction médiévale des éléments d’ Euclide ( vers 1310 après JC )

Les femmes constituent 47 % de la main-d’œuvre américaine et occupent 24 % des emplois liés aux STEM. ^[99] Au Royaume-Uni, les femmes occupent 13 % des emplois liés aux STEM (2014). ^[100] Aux États-Unis, les femmes titulaires d’un diplôme STEM sont plus susceptibles de travailler dans l’éducation ou la santé plutôt que dans les domaines STEM par rapport à leurs homologues masculins.

Le ratio hommes-femmes dépend du domaine d’études. Par exemple, dans l’ Union européenne en 2012, les femmes représentaient 47,3 % du total, 51 % des Sciences sociales, des affaires et du droit, 42 % des sciences, des mathématiques et de l’informatique, 28 % de l’ingénierie, de la fabrication et de la construction, et 59 % % de titulaires d’un doctorat en santé et bien-être. ^[101]

Une étude récente a également montré que les hommes homosexuels sont moins susceptibles d’avoir obtenu un baccalauréat dans un domaine STEM et de travailler dans une profession STEM. ^{[102] [103]}

Critique

L’accent mis sur l’augmentation de la participation dans les domaines STEM a suscité des critiques. Dans l’article de 2014 “Le mythe de la pénurie de sciences et d’ingénierie” dans The Atlantic , le démographe Michael S. Teitelbauma critiqué les efforts du gouvernement américain pour augmenter le nombre de diplômés en STEM, affirmant que, parmi les études sur le sujet, “personne n’a été en mesure de trouver des preuves indiquant des pénuries généralisées actuelles sur le marché du travail ou des difficultés d’embauche dans les professions scientifiques et techniques qui nécessitent licence ou plus », et que « la plupart des études rapportent que les salaires réels dans de nombreuses professions scientifiques et techniques, mais pas toutes, ont été stables ou à croissance lente, et le chômage aussi élevé ou plus élevé que dans de nombreuses professions comparables ». Teitelbaum a également écrit que la fixation nationale alors actuelle sur l’augmentation de la participation aux STEM était parallèle aux efforts antérieurs du gouvernement américain depuis la Seconde Guerre mondiale .augmenter le nombre de scientifiques et d’ingénieurs, ce qui, selon lui, s’est finalement soldé par “des licenciements massifs, des gels d’embauche et des réductions de financement” ; dont un entraîné par la course à l’espace de la fin des années 1950 et des années 1960, qui, selon lui, a conduit à «un buste d’une ampleur sérieuse dans les années 1970». ^[104]

Le rédacteur en chef de l’IEEE Spectrum , Robert N. Charette, a fait écho à ces sentiments dans l’article de 2013 “La crise des STEM est un mythe”, notant également qu’il y avait un “inadéquation entre l’obtention d’un diplôme STEM et le fait d’avoir un emploi STEM” aux États-Unis, avec seulement environ 1⁄4 des diplômés STEM travaillant dans les domaines STEM, tandis que moins de la moitié des travailleurs dans les domaines STEM ont un diplôme STEM. ^[105]

L’écrivain économique Ben Casselman , dans une étude de 2014 sur les revenus post-diplôme aux États-Unis pour FiveThirtyEight , a écrit que, sur la base des données, la science ne devrait pas être regroupée avec les trois autres catégories STEM, car, alors que les trois autres entraînent généralement des emplois bien rémunérés, “de nombreuses sciences, en particulier les sciences de la vie , paient en dessous de la médiane globale des récents diplômés universitaires”. ^[106]

Voir également

• Société des sciences et de l’ingénierie des Indiens d’Amérique (AISES)
• Craft Academy pour l’excellence en sciences et en mathématiques
• Science dure et science douce
• Liste des femmes afro-américaines dans les domaines STEM
• Culture des créateurs
• Défi de conception technique RealWorld-InWorld de la NASA
• Société nationale des ingénieurs noirs (NSBE)
• Pré-STEM
• Réseau des sciences, de la technologie, de l’ingénierie et des mathématiques
• Société des ingénieurs professionnels hispaniques (SHPE)
• Champs VAPEUR
• Académie STEM
• STEM.org
• Pipeline STEM
• Groupe sous-représenté

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Lectures complémentaires

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• David Beede; et coll. (août 2011). “Les femmes dans les STEM : une opportunité et un impératif” (PDF) . Département américain du commerce . Récupéré le 21/12/2012 .
• David Langdon; et coll. (juillet 2011). “STEM : Bons emplois maintenant et pour l’avenir” (PDF) . Département américain du commerce . Récupéré le 21/12/2012 .
• Arden Bement (24 mai 2005). “Déclaration aux propriétaires de la Chambre et du Sénat à l’appui de l’éducation STEM et de l’éducation NSF” (PDF) . Coalition STEM. Archivé de l’original (PDF) le 20 novembre 2012 . Récupéré le 21/12/2012 .
• Carla C. Johnson, et al., éds. (2020) Manuel de recherche sur l’enseignement des STEM (Routledge, 2020).
• Mary Kirk (2009). Genre et technologies de l’information : aller au-delà de l’accès pour co-créer un partenariat mondial . Extrait global IGI. ISBN 978-1-59904-786-7.
• Shirley M. Malcom; Daryl E. Chubin; Jolene K. Jesse (2004). Standing Our Ground: Un guide pour les éducateurs STEM à l’ère post-Michigan . Association américaine pour l’avancement des sciences. ISBN 0871686996.
• Publication de l’Unesco sur l’éducation des filles dans les STEM – Déchiffrer le code : l’éducation des filles et des femmes en sciences, technologie, ingénierie et mathématiques (STEM) ” http://unesdoc.unesco.org/images/0025/002534/253479E.pdf “
• Dr Wing Lau – Ingénieur en chef au Département de physique de l’Université d’Oxford (12 octobre 2017). “STEM Re-vitalisation, pas banalisation” . OpenSchool . Récupéré le 12/10/2017 .

Liens externes

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