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Ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas.

Una estudiante de secundaria explica su proyecto de ingeniería a un juez en Sacramento, California , en 2015

Ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas ( STEM ) es un término general que se utiliza para agrupar las disciplinas técnicas distintas pero relacionadas de la ciencia , la tecnología , la ingeniería y las matemáticas . El término se utiliza normalmente en el contexto de la política educativa o las opciones curriculares en las escuelas. Tiene implicaciones para el desarrollo de la fuerza laboral, las preocupaciones de seguridad nacional (ya que la escasez de ciudadanos con educación STEM puede reducir la eficacia en esta área) y la política de inmigración, con respecto a la admisión de estudiantes extranjeros y trabajadores tecnológicos. [1]

No existe un acuerdo universal sobre qué disciplinas se incluyen en STEM; en particular, si la ciencia en STEM incluye o no las ciencias sociales , como la psicología , la sociología , la economía y la ciencia política . En los Estados Unidos, estas suelen estar incluidas por organizaciones como la National Science Foundation (NSF), [1] la base de datos en línea O*Net del Departamento de Trabajo para solicitantes de empleo, [2] y el Departamento de Seguridad Nacional . [3] En el Reino Unido, las ciencias sociales se clasifican por separado y, en cambio, se agrupan con las humanidades y las artes para formar otro acrónimo homólogo HASS (humanidades, artes y ciencias sociales), rebautizado en 2020 como SHAPE (ciencias sociales, humanidades y las artes para las personas y la economía). [4] [5] Algunas fuentes también utilizan HEAL (salud, educación, administración y alfabetización) como contraparte de STEM. [6]

Terminología

Historia

Anteriormente conocida como SMET por la NSF [7] , a principios de la década de 1990, la sigla STEM fue utilizada por una variedad de educadores, incluido Charles E. Vela, fundador y director del Centro para el Avance de los Hispanos en la Educación en Ciencias e Ingeniería (CAHSEE). [8] [9] [10] Además, el CAHSEE inició un programa de verano para estudiantes talentosos subrepresentados en el área de Washington, DC, llamado el Instituto STEM. Con base en el éxito reconocido del programa y su experiencia en educación STEM, [11] se le pidió a Charles Vela que participara en numerosos paneles de la NSF y del Congreso en educación en ciencias, matemáticas e ingeniería; [12] es a través de esta manera que la NSF conoció por primera vez la sigla STEM. Uno de los primeros proyectos de la NSF en utilizar el acrónimo fue STEMTEC, el proyecto colaborativo de formación de profesores de ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas de la Universidad de Massachusetts Amherst , fundado en 1998. [13] En 2001, a instancias del Dr. Peter Faletra, director de desarrollo de la fuerza laboral para profesores y científicos de la Oficina de Ciencias, el acrónimo fue adoptado por Rita Colwell y otros administradores científicos de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF). La Oficina de Ciencias también fue una de las primeras en adoptar el acrónimo STEM. [14]

Otras variaciones

Distribución geográfica

Australia

El informe de 2015 de la Autoridad Australiana de Currículo, Evaluación e Informes titulado National STEM School Education Strategy (Estrategia nacional de educación escolar en STEM ) afirmó que "un enfoque nacional renovado en STEM en la educación escolar es fundamental para garantizar que todos los jóvenes australianos estén equipados con las habilidades y los conocimientos STEM necesarios que deben necesitar para tener éxito". [33] Sus objetivos eran:

Los eventos y programas destinados a ayudar a desarrollar STEM en las escuelas australianas incluyen el Victorian Model Solar Vehicle Challenge , el Maths Challenge (Australian Mathematics Trust), [34] Go Girl Go Global [34] y la Olimpiada Australiana de Informática. [34]

Canadá

Canadá ocupa el puesto 12 entre 16 países pares en el porcentaje de sus graduados que estudiaron en programas STEM, con un 21,2%, una cifra superior a la de Estados Unidos, pero inferior a la de Francia , Alemania y Austria . El país par con la mayor proporción de graduados STEM, Finlandia , tiene más del 30% de sus graduados universitarios procedentes de programas de ciencias, matemáticas, informática e ingeniería. [35]

SHAD es un programa anual canadiense de enriquecimiento académico de verano para estudiantes de secundaria de alto rendimiento que se lleva a cabo en julio. El programa se centra en el aprendizaje académico, en particular en los campos STEAM . [36]

Scouts Canada ha tomado medidas similares a las de su contraparte estadounidense para promover las disciplinas STEM entre los jóvenes. Su programa STEM comenzó en 2015. [37]

En 2011, el empresario y filántropo canadiense Seymour Schulich creó las Becas Schulich Leader , un programa de 100 millones de dólares en becas de 60.000 dólares para estudiantes que comienzan su educación universitaria en un programa STEM en 20 instituciones de todo Canadá. Cada año se seleccionarán 40 estudiantes canadienses para recibir el premio, dos en cada institución, con el objetivo de atraer a jóvenes talentosos a los campos STEM. [38] El programa también ofrece becas STEM a cinco universidades participantes en Israel . [39]

Porcelana

Química de secundaria en una pizarra en Beijing, China, 2011

Para promover las ciencias, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas en China, el gobierno chino emitió en 2016 una directriz sobre la estrategia nacional de desarrollo impulsada por la innovación, "que establece que para 2020, China debe convertirse en un país innovador; para 2030, debe estar a la vanguardia de los países innovadores; y para 2050, debe convertirse en una potencia de innovación tecnológica". [40]

“En mayo de 2018, se celebró en Beijing (China) la ceremonia de lanzamiento y la conferencia de prensa del Plan de Acción 2029 para la Educación STEM en China. Este plan tiene como objetivo permitir que la mayor cantidad posible de estudiantes se beneficie de la educación STEM y dotar a todos los estudiantes de pensamiento científico y la capacidad de innovación”. “En respuesta a las políticas alentadoras del gobierno, las escuelas de los sectores público y privado de todo el país han comenzado a implementar programas de educación STEM”. [41]

“Sin embargo, para implementar de manera efectiva los programas de STEM, se necesitan profesores de tiempo completo especializados en educación STEM y que enseñen contenidos relevantes”. Actualmente, “China carece de profesores STEM calificados y aún no se ha establecido un sistema de capacitación”. [41]

Varias ciudades chinas han tomado medidas audaces para incluir la programación como asignatura obligatoria para los estudiantes de primaria y secundaria. Este es el caso de la ciudad de Chongqing. [42] Sin embargo, la mayoría de los estudiantes de ciudades pequeñas y medianas no han estado expuestos al concepto de STEM hasta que ingresan a la universidad. [43]

Europa

Varios proyectos europeos han promovido la educación y las carreras STEM en Europa. Por ejemplo, Scientix [44] es una cooperación europea de profesores de STEM, científicos de la educación y responsables de políticas. El proyecto SciChallenge [45] utilizó un concurso en las redes sociales y contenido generado por los estudiantes para aumentar la motivación de los estudiantes preuniversitarios para la educación y las carreras STEM. El proyecto AutoSTEM [46] del programa Erasmus utilizó autómatas para presentar las materias STEM a niños muy pequeños.

Finlandia

El Centro LUMA es el principal defensor de la educación orientada a STEM. Su objetivo es promover la instrucción e investigación de las ciencias naturales, las matemáticas, la informática y la tecnología en todos los niveles educativos del país. En la lengua nativa luma significa "luonnontieteellis-matemaattinen" (lit. adj. "científico-matemático"). [47] La ​​abreviatura es más o menos una traducción directa de STEM , con campos de ingeniería incluidos por asociación. Sin embargo, a diferencia de STEM, el término también es un acrónimo de lu y ma . Para abordar la disminución del interés en el aprendizaje de las áreas de la ciencia, la Junta Nacional de Educación de Finlandia lanzó el programa de desarrollo de la educación científica LUMA. El objetivo principal del proyecto era elevar el nivel de la educación finlandesa y mejorar las competencias de los estudiantes, mejorar las prácticas educativas y fomentar el interés en la ciencia. La iniciativa condujo al establecimiento de 13 centros LUMA en universidades de toda Finlandia supervisados ​​por el Centro LUMA.

Francia

En Francia, las ciencias STEM se denominan ciencias de la ingeniería industrial (sciences industrielles o sciences de l'ingénieur). La organización STEM en Francia es la asociación UPSTI. [ Aclaración necesaria ]

Hong Kong

Hasta hace pocos años, la educación STEM no se había promovido en las escuelas locales de Hong Kong. En noviembre de 2015, la Oficina de Educación de Hong Kong publicó un documento titulado Promoción de la educación STEM [48] , en el que se proponen estrategias y recomendaciones para promover la educación STEM.

India

Medallistas del equipo de India en la Olimpiada Internacional de Física de 2019

La India ocupa el segundo lugar, después de China, en cuanto a graduados en STEM por habitante, de 1 a 52. El número total de recién graduados en STEM fue de 2,6 millones en 2016. [49] Los graduados en STEM han contribuido a la economía india con salarios bien pagados a nivel local y en el extranjero durante las últimas dos décadas. El cambio de rumbo de la economía india, con cómodas reservas de divisas, se atribuye principalmente a las habilidades de sus graduados en STEM. En la India, las mujeres representan un impresionante 43% de los graduados en STEM, el porcentaje más alto a nivel mundial. Sin embargo, ocupan solo el 14% de los empleos relacionados con STEM. Además, entre los 280.000 científicos e ingenieros que trabajan en institutos de investigación y desarrollo en el país, las mujeres representan apenas un 14% [50].

Nigeria

En Nigeria, la Asociación de Mujeres Ingenieras Profesionales de Nigeria (APWEN) ha involucrado a niñas de entre 12 y 19 años en cursos basados ​​en ciencias para que puedan cursar esos cursos en instituciones de educación superior. La Fundación Nacional de Ciencias (NSF) de Nigeria ha hecho esfuerzos conscientes para alentar a las niñas a innovar, inventar y construir a través del programa "Invéntalo, construyelo" patrocinado por la NNPC. [51]

Pakistán

En Pakistán, las materias STEM se imparten como parte de las asignaturas optativas que se cursan en los grados 9 y 10, y que culminan en los exámenes de matriculación . Estas asignaturas optativas son ciencias puras (física, química, biología), matemáticas (física, química, matemáticas) e informática (física, química, informática). Las materias STEM también se ofrecen como asignaturas optativas que se cursan en los grados 11 y 12, más comúnmente denominados primer y segundo año, y que culminan en los exámenes intermedios . Estas asignaturas optativas son FSc pre- medicina (física, química, biología), FSc pre- ingeniería (física, química, matemáticas) e ICS (física/estadística, informática, matemáticas). Estas asignaturas optativas tienen como objetivo ayudar a los estudiantes a seguir carreras relacionadas con STEM en el futuro, preparándolos para el estudio de estos cursos en la universidad.

El gobierno ha aprobado un proyecto de educación STEM [52] para establecer laboratorios STEM en escuelas públicas. El Ministerio de Tecnologías de la Información y Telecomunicaciones ha colaborado con Google para lanzar el primer Programa de Desarrollo de Habilidades de Codificación a nivel de base de Pakistán, [53] basado en el Programa CS First de Google, una iniciativa global destinada a desarrollar habilidades de codificación en niños. El programa tiene como objetivo desarrollar habilidades de codificación aplicadas utilizando técnicas de gamificación para niños de entre 9 y 14 años.

La iniciativa de Programación para la Primera Infancia de KPITB, [54] establecida en la provincia de Khyber Pakhtunkhwa , se ha implementado con éxito en 225 escuelas primarias y secundarias. Muchas organizaciones privadas están trabajando en Pakistán para introducir la educación STEM en las escuelas.

Filipinas

En Filipinas , STEM es un programa y rama de dos años que se utiliza para la escuela secundaria superior (grados 11 y 12), asignado por el Departamento de Educación o DepEd. La rama STEM está bajo la vía académica, que también incluye otras ramas como ABM, HUMSS y GAS. [55] [56] El propósito de la rama STEM es educar a los estudiantes en el campo de la ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas, en un enfoque interdisciplinario y aplicado, y brindarles a los estudiantes conocimientos avanzados y aplicación en el campo. Después de completar el programa, los estudiantes obtendrán un Diploma en Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas. En algunas universidades, requieren que los estudiantes que solicitan títulos STEM (como medicina, ingeniería, estudios de computación, etc.) sean graduados de STEM, si no, deberán ingresar a un programa puente.

Katar

En Qatar , AL-Bairaq es un programa de extensión para estudiantes de secundaria con un plan de estudios que se centra en STEM, dirigido por el Centro de Materiales Avanzados (CAM) de la Universidad de Qatar . Cada año, alrededor de 946 estudiantes, de alrededor de 40 escuelas secundarias, participan en las competiciones de AL-Bairaq. [57] AL-Bairaq hace uso del aprendizaje basado en proyectos, alienta a los estudiantes a resolver problemas auténticos y les pide que trabajen entre sí como un equipo para construir soluciones reales. [58] [59] La investigación hasta ahora ha mostrado resultados positivos para el programa. [60]

Singapur

STEM es parte del Programa de Aprendizaje Aplicado (ALP, por sus siglas en inglés) que el Ministerio de Educación de Singapur (MOE, por sus siglas en inglés) ha estado promoviendo desde 2013, y actualmente, todas las escuelas secundarias cuentan con un programa de este tipo. Se espera que para 2023, todas las escuelas primarias de Singapur cuenten con un ALP. No hay pruebas ni exámenes para los ALP. El énfasis está puesto en que los estudiantes aprendan a través de la experimentación: intentan, fallan, intentan, aprenden de ello y vuelven a intentarlo. El MOE apoya activamente a las escuelas con ALP para mejorar y fortalecer aún más sus capacidades y programas que fomentan la innovación y la creatividad.

En enero de 2014, el Centro de Ciencias de Singapur creó una unidad STEM dedicada a despertar la pasión de los estudiantes por las disciplinas STEM. Para enriquecer aún más las experiencias de aprendizaje de los estudiantes, su Programa de Asociación Industrial (IPP, por sus siglas en inglés) crea oportunidades para que los estudiantes tengan una exposición temprana a las industrias y carreras STEM del mundo real. Los especialistas en planes de estudio y los educadores STEM del Centro de Ciencias trabajarán en conjunto con los docentes para desarrollar lecciones STEM, brindar capacitación a los docentes y enseñar dichas lecciones de manera conjunta para brindarles a los estudiantes una exposición temprana y desarrollar su interés en las disciplinas STEM.

Tailandia

En 2017, el Ministro de Educación tailandés, Teerakiat Jareonsettasin, dijo después de la 49ª Conferencia del Consejo de la Organización de Ministros de Educación del Sudeste Asiático (SEAMEO) en Yakarta que la reunión aprobó el establecimiento de dos nuevos centros regionales de SEAMEO en Tailandia. Uno sería el Centro de Educación STEM, mientras que el otro sería un Centro de Aprendizaje de Economía Suficiente. [61]

Teerakiat dijo que el gobierno tailandés ya había asignado 250 millones de baht en cinco años para el nuevo centro STEM. El centro será la institución regional responsable de la promoción de la educación STEM. No sólo establecerá políticas para mejorar la educación STEM, sino que también será el centro para el intercambio de información y experiencias entre los países miembros y los expertos en educación. Según él, "Este es el primer centro regional de SEAMEO para la educación STEM, ya que el centro de educación científica existente en Malasia sólo se centra en la perspectiva académica. Nuestro centro de educación STEM también priorizará la implementación y adaptación de la ciencia y la tecnología". [62]

El Instituto para la Promoción de la Enseñanza de la Ciencia y la Tecnología ha puesto en marcha una Red de Educación STEM. Sus objetivos son promover actividades de aprendizaje integradas que mejoren la creatividad y la aplicación de los conocimientos de los estudiantes, y establecer una red de organizaciones y personal para la promoción de la educación STEM en el país. [63]

Pavo

El Grupo de Trabajo de Educación STEM de Turquía (o FeTeMM—Fen Bilimleri, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik) es una coalición de académicos y profesores que muestran un esfuerzo por aumentar la calidad de la educación en los campos STEM en lugar de centrarse en aumentar el número de graduados en STEM. [64] [65]

Estados Unidos

En Estados Unidos, el acrónimo comenzó a usarse en debates sobre educación e inmigración en iniciativas para comenzar a abordar la falta percibida de candidatos calificados para empleos de alta tecnología. También aborda la preocupación de que las materias a menudo se enseñan de forma aislada, en lugar de como un currículo integrado. [66] Mantener una ciudadanía versada en los campos STEM es una parte clave de la agenda de educación pública de los Estados Unidos. [67] El acrónimo ha sido ampliamente utilizado en el debate sobre inmigración con respecto al acceso a visas de trabajo en Estados Unidos para inmigrantes que están capacitados en estos campos. También se ha vuelto un lugar común en las discusiones sobre educación como una referencia a la escasez de trabajadores calificados y la educación inadecuada en estas áreas. [68] El término tiende a no referirse a los sectores no profesionales y menos visibles de los campos, como el trabajo en la línea de ensamblaje de productos electrónicos.

Fundación Nacional de la Ciencia

Muchas organizaciones en los Estados Unidos siguen las pautas de la National Science Foundation sobre lo que constituye un campo STEM. La NSF utiliza una definición amplia de las materias STEM que incluye materias en los campos de la química , la informática y la tecnología de la información , la ingeniería, la geociencia, las ciencias de la vida, las ciencias matemáticas, la física y la astronomía, las ciencias sociales ( antropología , economía , psicología y sociología ) y la educación STEM y la investigación del aprendizaje. [1] [69] La NSF es la única agencia federal estadounidense cuya misión incluye el apoyo a todos los campos de la ciencia fundamental y la ingeniería, excepto las ciencias médicas. [70] Sus áreas de programa disciplinario incluyen becas, subvenciones y becas en campos como las ciencias biológicas, la informática y la informática y la ingeniería, la educación y los recursos humanos, la ingeniería, la investigación y la educación medioambiental, la geociencia, la ciencia y la ingeniería internacionales, las ciencias matemáticas y físicas, las ciencias sociales, del comportamiento y económicas, la ciberinfraestructura y los programas polares. [69]

Política de inmigración

Aunque muchas organizaciones en los Estados Unidos siguen las pautas de la Fundación Nacional de Ciencias sobre lo que constituye un campo STEM, el Departamento de Seguridad Nacional de los Estados Unidos (DHS) tiene su propia definición funcional utilizada para la política de inmigración. [71] En 2012, el DHS o ICE anunció una lista ampliada de programas de grado designados STEM que califican a los graduados elegibles con visas de estudiante para una extensión de capacitación práctica opcional (OPT). Bajo el programa OPT, los estudiantes internacionales que se gradúan de colegios y universidades en los Estados Unidos pueden permanecer en el país y recibir hasta doce meses de capacitación a través de experiencia laboral. Los estudiantes que se gradúan de un programa de grado STEM designado pueden permanecer diecisiete meses adicionales en una extensión OPT STEM. [72] [73]

A partir de 2023, Estados Unidos se enfrentará a una escasez de trabajadores altamente calificados en STEM, y los talentos extranjeros deberán sortear obstáculos difíciles para inmigrar. Mientras tanto, otros países, como Australia, Canadá y el Reino Unido, han introducido programas para atraer talento a expensas de Estados Unidos. [74] En el caso de China, Estados Unidos corre el riesgo de perder su ventaja sobre un rival estratégico . [75]

Educación

Al cultivar un interés en las ciencias naturales y sociales en el preescolar o inmediatamente después del ingreso a la escuela, las posibilidades de éxito en STEM en la escuela secundaria pueden mejorar enormemente. [76]

STEM apoya la ampliación del estudio de la ingeniería dentro de cada una de las otras materias y el inicio de la ingeniería en los grados más bajos, incluso en la escuela primaria. También lleva la educación STEM a todos los estudiantes en lugar de solo a los programas para superdotados. En su presupuesto de 2012, el presidente Barack Obama renombró y amplió la " Asociación de Matemáticas y Ciencias (MSP) " para otorgar subvenciones en bloque a los estados para mejorar la formación de los docentes en esas materias. [77]

La atención médica y las áreas STEM, especialmente la informática, crecieron en popularidad mientras que las artes liberales y los estudios sociales, especialmente la historia, han declinado debido a las fuerzas del mercado. [78] [79]

En la edición de 2015 de la prueba de evaluación internacional del Programa para la Evaluación Internacional de Alumnos (PISA), los estudiantes estadounidenses ocuparon el puesto 35 en matemáticas, el 24 en lectura y el 25 en ciencias, entre 109 países. Estados Unidos también ocupó el puesto 29 en el porcentaje de jóvenes de 24 años con títulos en ciencias o matemáticas. [80]

La educación STEM a menudo utiliza nuevas tecnologías, como impresoras 3D, para fomentar el interés en los campos STEM. [81] La educación STEM también puede aprovechar la combinación de nuevas tecnologías, como la energía fotovoltaica y los sensores ambientales , con tecnologías antiguas, como los sistemas de compostaje y la irrigación en entornos de laboratorio terrestres .

En 2006, las Academias Nacionales de los Estados Unidos expresaron su preocupación por el deterioro de la educación STEM en ese país. Su Comité de Ciencia, Ingeniería y Políticas Públicas elaboró ​​una lista de 10 medidas. Sus tres principales recomendaciones fueron:

La Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio también ha implementado programas y currículos para promover la educación STEM con el fin de reponer el grupo de científicos, ingenieros y matemáticos que liderarán la exploración espacial en el siglo XXI. [82]

Algunos estados, como California , han puesto en marcha programas piloto STEM después de la escuela para aprender cuáles son las prácticas más prometedoras y cómo implementarlas para aumentar las posibilidades de éxito de los estudiantes. [83] Otro estado que ha invertido en la educación STEM es Florida, donde se estableció la Universidad Politécnica de Florida, [84] la primera universidad pública de Florida para ingeniería y tecnología dedicada a la ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas (STEM). [85] Durante la escuela, se han establecido programas STEM para muchos distritos en todo Estados Unidos. Algunos estados incluyen Nueva Jersey , Arizona , Virginia , Carolina del Norte , Texas y Ohio . [86] [87]

La educación STEM continua se ha expandido al nivel postsecundario a través de programas de maestría como el Programa STEM de la Universidad de Maryland [88] así como el de la Universidad de Cincinnati. [89]

Brecha racial en los campos STEM

Existen diferencias significativas de raza o sexo en la realización de Álgebra I. [90]

En los Estados Unidos, la National Science Foundation descubrió que la puntuación media en ciencias en la Evaluación Nacional del Progreso Educativo de 2011 era inferior para los estudiantes negros e hispanos que para los blancos, asiáticos e isleños del Pacífico. [91] En 2011, el once por ciento de la fuerza laboral estadounidense era negra, mientras que solo el seis por ciento de los trabajadores de STEM eran negros. [92] Aunque STEM en los EE. UU. ha estado dominado típicamente por hombres blancos, ha habido esfuerzos considerables para crear iniciativas para hacer de STEM un campo más diverso racial y de género. [93] Algunas evidencias sugieren que todos los estudiantes, incluidos los estudiantes negros e hispanos, tienen más posibilidades de obtener un título STEM si asisten a una universidad en la que sus credenciales académicas de ingreso sean al menos tan altas como las del estudiante promedio. [94]

Brechas de género en STEM

Aunque las mujeres representan el 47% de la fuerza laboral [95] en los EE. UU., ocupan solo el 24% de los empleos STEM. Las investigaciones sugieren que exponer a las niñas a inventoras a una edad temprana tiene el potencial de reducir la brecha de género en los campos STEM técnicos a la mitad. [96] Las campañas de organizaciones como el Salón de la Fama de los Inventores Nacionales apuntaron a lograr un equilibrio de género 50/50 en sus programas STEM para jóvenes para 2020. La brecha de género en los campos STEM de Zimbabwe también es significativa, ya que solo el 28,79% de las mujeres tienen títulos STEM en comparación con el 71,21% de los hombres. [97]

Iniciativa de Competitividad Estadounidense

En el discurso sobre el Estado de la Unión del 31 de enero de 2006, el presidente George W. Bush anunció la Iniciativa de Competitividad Estadounidense . Bush propuso la iniciativa para abordar las deficiencias en el apoyo del gobierno federal al desarrollo y progreso educativo en todos los niveles académicos en los campos STEM. En detalle, la iniciativa exigía aumentos significativos en la financiación federal para programas avanzados de I+D (incluida la duplicación del apoyo financiero federal para la investigación avanzada en las ciencias físicas a través del DOE ) y un aumento en el número de graduados de educación superior en los Estados Unidos en disciplinas STEM.

La competencia NASA Means Business , patrocinada por el Consorcio de Becas Espaciales de Texas, promueve ese objetivo. Los estudiantes universitarios compiten para desarrollar planes promocionales que alienten a los estudiantes de la escuela secundaria y preparatoria a estudiar materias STEM e inspiren a los profesores en los campos STEM a involucrar a sus estudiantes en actividades de divulgación que respalden la educación STEM.

La Fundación Nacional de Ciencias cuenta con numerosos programas de educación STEM, incluidos algunos para estudiantes de K-12, como el Programa ITEST que apoya el Programa ITEST del Global Challenge Award. Se han implementado programas STEM en algunas escuelas de Arizona . Estos programas implementan habilidades cognitivas superiores para los estudiantes y les permiten investigar y utilizar técnicas utilizadas por profesionales en los campos STEM.

Project Lead The Way (PLTW) es un proveedor de programas curriculares de educación STEM para escuelas secundarias y preparatorias en los Estados Unidos. Los programas incluyen un plan de estudios de ingeniería para la escuela secundaria llamado Pathway To Engineering , un programa de ciencias biomédicas para la escuela secundaria y un programa de ingeniería y tecnología para la escuela secundaria llamado Gateway To Technology . Los programas de PLTW han sido respaldados por el presidente Barack Obama y el secretario de Educación de los Estados Unidos Arne Duncan , así como por varios líderes estatales, nacionales y empresariales. [ cita requerida ]

Coalición de Educación STEM

La Coalición de Educación en Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas (STEM) [98] trabaja para apoyar programas STEM para profesores y estudiantes en el Departamento de Educación de los Estados Unidos , la Fundación Nacional de Ciencias y otras agencias que ofrecen programas relacionados con STEM. La actividad de la Coalición STEM parece haberse desacelerado desde septiembre de 2008.

Exploración

En 2012, los Boy Scouts of America comenzaron a entregar premios, denominados NOVA y SUPERNOVA, por completar requisitos específicos apropiados para el nivel del programa de los scouts en cada una de las cuatro áreas STEM principales. Las Girl Scouts of the USA también han incorporado STEM a su programa mediante la introducción de insignias de mérito como "Naturalista" y "Arte digital". [99]

SAE es una organización internacional y un proveedor especializado en apoyar programas de educación, premios y becas para materias STEM, desde preescolar hasta títulos universitarios. [100] También promueve la innovación científica y tecnológica.

Programas del Departamento de Defensa

[101] eCybermission es una competencia gratuita en línea sobre ciencia, matemáticas y tecnología para estudiantes de sexto a noveno grado patrocinada por el Ejército de los EE. UU. Cada seminario web se centra en un paso diferente del método científico y es presentado por un CyberGuide de eCybermission experimentado. Los CyberGuides son voluntarios militares y civiles con una sólida formación en STEM y educación STEM, que pueden brindar información sobre ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas a los estudiantes y asesores de equipo.

STARBASE es un programa educativo patrocinado por la Oficina del Subsecretario de Defensa para Asuntos de Reserva. Los estudiantes interactúan con personal militar para explorar carreras y establecer conexiones con el "mundo real". El programa ofrece a los estudiantes entre 20 y 25 horas de experiencia en la Guardia Nacional , la Marina , los Marines , la Reserva de la Fuerza Aérea y bases de la Fuerza Aérea en todo el país.

SeaPerch es un programa de robótica submarina que capacita a los docentes para enseñar a sus alumnos a construir un vehículo submarino operado a distancia (ROV) en un entorno escolar o extraescolar. Los alumnos construyen el ROV a partir de un kit compuesto por piezas de bajo costo y de fácil acceso, siguiendo un plan de estudios que enseña conceptos básicos de ingeniería y ciencia con un tema de ingeniería marina.

NASA

Noche de chicas STEM en el Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA , Greenbelt, Maryland (2018)

NASAStem es un programa de la agencia espacial estadounidense NASA para aumentar la diversidad dentro de sus filas, incluyendo la edad, la discapacidad y el género, así como la raza/etnia. [102]

Legislación

La Ley COMPETES de Estados Unidos (PL 110–69) se convirtió en ley el 9 de agosto de 2007. Su objetivo es aumentar la inversión del país en investigación científica e ingeniería y en educación STEM desde el jardín de infantes hasta la escuela de posgrado y la educación postdoctoral. La ley autoriza aumentos de financiación para la Fundación Nacional de Ciencias , los laboratorios del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología y la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía (DOE) durante los años fiscales 2008-2010. Robert Gabrys, Director de Educación en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA , articuló el éxito como un mayor rendimiento estudiantil, una expresión temprana del interés de los estudiantes en las materias STEM y la preparación de los estudiantes para ingresar a la fuerza laboral.

Empleos

En noviembre de 2012, el anuncio de la Casa Blanca antes de la votación del Congreso sobre la Ley de Empleos STEM puso al Presidente Obama en oposición a muchas de las empresas y ejecutivos de Silicon Valley que financiaron su campaña de reelección. [103] El Departamento de Trabajo identificó 14 sectores que "se proyecta que agregarán un número sustancial de nuevos empleos a la economía o afectarán el crecimiento de otras industrias o están siendo transformados por la tecnología y la innovación que requieren nuevos conjuntos de habilidades para los trabajadores". [104] Los sectores identificados fueron los siguientes: fabricación avanzada, automotriz , construcción , servicios financieros , tecnología geoespacial , seguridad nacional , tecnología de la información , transporte , aeroespacial , biotecnología , energía , atención médica , hospitalidad y venta minorista .

El Departamento de Comercio señala que las carreras en los campos de la ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas (STEM) son algunas de las que mejor pagan y tienen el mayor potencial de crecimiento laboral a principios del siglo XXI. El informe también señala que los trabajadores de STEM desempeñan un papel clave en el crecimiento sostenido y la estabilidad de la economía estadounidense, y que la formación en los campos de STEM generalmente se traduce en salarios más altos, independientemente de si trabajan o no en un campo de STEM. [105]

En 2015, había alrededor de 9,0 millones de empleos STEM en Estados Unidos, lo que representa el 6,1% del empleo estadounidense. Los empleos STEM estaban aumentando alrededor de un 9% por año. [106] Brookings Institution descubrió que la demanda de graduados tecnológicos competentes superará la cantidad de solicitantes capaces en al menos un millón de personas.

Según el Pew Research Center, un trabajador típico en el área STEM gana dos tercios más que aquellos empleados en otros campos. [107]

Progreso reciente

Según el censo de Estados Unidos de 2014, "el 74 por ciento de quienes tienen una licenciatura en ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas (comúnmente conocidas como STEM) no están empleados en ocupaciones STEM". [108] [109]

En septiembre de 2017, varias grandes empresas tecnológicas estadounidenses se comprometieron colectivamente a donar 300 millones de dólares para la educación en ciencias de la computación en Estados Unidos [110].

Los hallazgos de PEW en 2018 revelaron que los estadounidenses identificaron varios problemas que acosan la educación STEM, entre los que se incluyen padres despreocupados, estudiantes desinteresados, materiales curriculares obsoletos y demasiado enfoque en los parámetros estatales. El 57 por ciento de los encuestados señaló que un problema principal de STEM es la falta de concentración de los estudiantes en el aprendizaje. [111]

El reciente informe de la Evaluación Nacional del Progreso Educativo (NAEP) [112] hizo públicos los puntajes de alfabetización tecnológica e ingenieril, que determinan si los estudiantes pueden aplicar la tecnología y la competencia ingenieril a situaciones de la vida real. El informe mostró una brecha de 28 puntos entre los estudiantes de bajos ingresos y sus contrapartes de altos ingresos. El mismo informe también indicó una diferencia de 38 puntos entre los estudiantes blancos y los negros. [113]

El Centro de Educación en Ciencias del Smithsonian (SSEC) anunció el 4 de diciembre de 2018 la publicación de un plan estratégico de cinco años por parte del Comité de Educación STEM del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología. El plan se titula "Trazando un rumbo hacia el éxito: la estrategia de Estados Unidos para la educación STEM". [114] El objetivo es proponer una estrategia federal basada en una visión de futuro para que todos los estadounidenses tengan acceso permanente a una educación de primera calidad en ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas. Al final, Estados Unidos puede surgir como un líder mundial en el dominio, el empleo y la innovación de las áreas STEM. Los objetivos de este plan son sentar las bases para la alfabetización en STEM; mejorar la diversidad, la igualdad y la inclusión en STEM; y preparar a la fuerza laboral de STEM para el futuro. [115]

La propuesta de presupuesto fiscal de 2019 de la Casa Blanca respaldó el plan de financiación del Memorándum sobre Educación STEM del Presidente Donald Trump, que asignaba alrededor de 200 millones de dólares (fondos de subvención) para la educación STEM cada año. Este presupuesto también apoya la educación STEM a través de un programa de subvenciones por valor de 20 millones de dólares para programas de educación técnica y profesional. [116]

Eventos y programas para ayudar a desarrollar STEM en las escuelas de EE. UU.

Vietnam

En Vietnam, a partir de 2012, muchas organizaciones educativas privadas han puesto en marcha iniciativas de educación STEM.

En 2015, el Ministerio de Ciencia y Tecnología y Liên minh STEM organizaron el primer Día Nacional STEM, seguido de muchos eventos similares en todo el país.

En 2015, el Ministerio de Educación y Capacitación incluyó STEM como un área que debía fomentarse en el programa del año escolar nacional.

En mayo de 2017, el Primer Ministro firmó una Directiva No. 16 [117] que establece: "Cambiar drásticamente las políticas, contenidos, métodos de educación y formación profesional para crear un recurso humano capaz de recibir nuevas tendencias de tecnología de producción, con un enfoque en la promoción de la formación en ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas (STEM), idiomas extranjeros, tecnología de la información en la educación general; " y pidiendo "al Ministerio de Educación y Formación (que): Promover el despliegue de la educación en ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas (STEM) en el programa de educación general; Organizar piloto en algunas escuelas secundarias de 2017 a 2018.

Mujer

Las mujeres constituyen el 47% de la fuerza laboral de los EE. UU. y realizan el 24% de los trabajos relacionados con STEM. [118] En el Reino Unido, las mujeres realizan el 13% de los trabajos relacionados con STEM (2014). [119] En los EE. UU., las mujeres con títulos STEM tienen más probabilidades de trabajar en educación o atención médica en lugar de campos STEM en comparación con sus contrapartes masculinas.

Imagen de las participantes de la Noche de Chicas STEM de la NASA Goddard en 2018

La proporción de género depende del campo de estudio. Por ejemplo, en la Unión Europea en 2012 las mujeres representaban el 47,3% del total, el 51% en ciencias sociales, empresariales y jurídicas, el 42% en ciencias, matemáticas e informática, el 28% en ingeniería, fabricación y construcción, y el 59% de los graduados de doctorado en salud y bienestar. [120]

En un estudio de 2019 se demostró que parte del éxito de las mujeres en los campos de la ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas depende de la forma en que se las ve en este campo. En un estudio que investigó las subvenciones otorgadas principalmente en función de un proyecto frente a las que se otorgaban principalmente en función del líder del proyecto, casi no se observaron diferencias en la evaluación entre los proyectos de hombres o de mujeres cuando se evaluaban en función del proyecto, pero los proyectos evaluados principalmente en función del líder del proyecto mostraron que los proyectos dirigidos por mujeres recibían subvenciones con un cuatro por ciento menos de frecuencia. [121]

Mejorar las experiencias de las mujeres en los campos de la ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas es un componente importante para aumentar el número de mujeres en este campo. Una parte de esto incluye la necesidad de modelos a seguir y mentores que sean mujeres en este campo. Junto con esto, tener buenos recursos de información y oportunidades de establecer contactos puede mejorar la capacidad de las mujeres para prosperar en los campos de la ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas. [122]

Para aumentar la complejidad, los estudios globales indican que la biología puede desempeñar un papel importante en las brechas de género en los campos de la ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas (STEM), porque la propensión de las mujeres a cursar estudios universitarios en campos de la ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas disminuye constantemente a medida que los países se vuelven más ricos e igualitarios. Como las mujeres tienen más libertad para elegir sus carreras, son más propensas a elegir carreras que se relacionan con personas en lugar de con objetos. [123]

LGBTQ+

Las personas que se identifican dentro del grupo LGBTQ+ han enfrentado discriminación en los campos STEM a lo largo de la historia. Pocos fueron abiertamente queer en STEM; sin embargo, un par de personas bien conocidas son Alan Turing , el padre de la informática, y Sara Josephine Baker , médica estadounidense y líder de salud pública. [124]

A pesar de los cambios recientes en las actitudes hacia las personas LGBTQ+, la discriminación todavía permea en los campos STEM. [125] [126] Un estudio reciente ha demostrado que los estudiantes de minorías sexuales tenían menos probabilidades de haber completado una licenciatura en un campo STEM, [127] [128] habiendo optado por cambiar su especialidad. Sin embargo, aquellos que permanecieron en un campo STEM tenían más probabilidades de participar en programas de investigación de pregrado. Según el estudio, las minorías sexuales mostraron tasas de retención general más altas dentro de los campos relacionados con STEM en comparación con las mujeres heterosexuales. [127] [126] Otro estudio concluyó que las personas queer tienen más probabilidades de experimentar exclusión, acoso y otros impactos negativos mientras están en una carrera STEM y también tienen menos oportunidades y recursos disponibles para ellos. [129]

Existen múltiples programas e instituciones que trabajan para aumentar la inclusión y la aceptación de las personas LGBTQ+ en las áreas de ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas (STEM). En los EE. UU., la Organización Nacional de Científicos y Profesionales Técnicos Gays y Lesbianas (NOGLSTP, por sus siglas en inglés) ha organizado a personas para abordar la homofobia desde la década de 1980 y ahora promueve el activismo y el apoyo a los científicos queer. [130] Otros programas, incluidos 500 Queer Scientists y Pride in STEM, funcionan como campañas de visibilidad para las personas LGBTQ+ en las áreas de STEM en todo el mundo. [130] [131]

Crítica

El enfoque en aumentar la participación en los campos STEM ha atraído críticas. En el artículo de 2014 "El mito de la escasez de ciencia e ingeniería" en The Atlantic , el demógrafo Michael S. Teitelbaum criticó los esfuerzos del gobierno de los EE. UU. para aumentar el número de graduados STEM, diciendo que, entre los estudios sobre el tema, "Nadie ha podido encontrar evidencia alguna que indique una escasez generalizada actual en el mercado laboral o dificultades de contratación en ocupaciones científicas y de ingeniería que requieren títulos de licenciatura o superiores", y que "La mayoría de los estudios informan que los salarios reales en muchas ocupaciones científicas e ingenieriles (pero no todas) se han estancado o han crecido lentamente, y el desempleo es tan alto o más alto que en muchas ocupaciones comparablemente calificadas". Teitelbaum también escribió que la fijación nacional actual en aumentar la participación STEM era paralela a los esfuerzos anteriores del gobierno de los EE. UU. desde la Segunda Guerra Mundial para aumentar el número de científicos e ingenieros, todos los cuales, afirmó, terminaron en "despidos masivos, congelamiento de contrataciones y recortes de fondos"; incluida una impulsada por la carrera espacial de finales de los años 1950 y 1960, que, según escribió, condujo a "una crisis de gran magnitud en los años 1970". [132]

Robert N. Charette, editor colaborador de IEEE Spectrum, se hizo eco de estos sentimientos en el artículo de 2013 "La crisis STEM es un mito", y también señaló que había un "desajuste entre obtener un título STEM y tener un trabajo STEM" en los Estados Unidos, con solo alrededor de 1 ⁄ 4 de los graduados STEM trabajando en campos STEM, mientras que menos de la mitad de los trabajadores en campos STEM tienen un título STEM. [133]

El escritor de economía Ben Casselman , en un estudio de 2014 sobre los ingresos posteriores a la graduación en los Estados Unidos para FiveThirtyEight , escribió que, según los datos, la ciencia no debería agruparse con las otras tres categorías STEM, porque, mientras que las otras tres generalmente resultan en trabajos bien remunerados, "muchas ciencias, particularmente las ciencias de la vida , pagan por debajo de la mediana general para los graduados universitarios recientes". [134]

Un artículo de 2017 de la Universidad de Leicester concluyó que "mantener registros de una 'crisis' en la oferta de trabajadores STEM generalmente ha sido en interés de la industria, el sector educativo y el gobierno, así como de los grupos de presión que los representan. Las preocupaciones sobre una escasez han significado la asignación de importantes recursos adicionales al sector cuyos representantes, a su vez, se han convertido en voces poderosas en la defensa de más fondos y más inversiones". [135]

Un informe de 2022 de la Universidad Rutgers afirmaba: "En Estados Unidos, el tema de la crisis de las ciencias, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas es un tema recurrente en las políticas públicas, que aparece cada pocos años como una preocupación urgente en la competencia del país con cualquier otra nación en ascenso, o como la causa de cualquier problema que esté afectando a la economía nacional. Y la solución es siempre la misma: aumentar la oferta de trabajadores de las ciencias, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas mediante la expansión de la educación en dichas áreas. Una y otra vez, estudios serios y empíricamente fundamentados encuentran poca evidencia de fallas sistémicas o de una incapacidad de las respuestas del mercado para abordar cualquier oferta que se requiera para satisfacer las necesidades de fuerza laboral". [136]

Un estudio del mercado laboral del Reino Unido, publicado en 2022, encontró problemas similares, que se han reportado anteriormente para los EE. UU.: "No está claro que tener un título en ciencias, en lugar de en otras materias, proporcione algún tipo de ventaja en términos de empleabilidad a corto o largo plazo... Si bien solo una minoría de los graduados en STEM trabaja alguna vez en trabajos STEM altamente calificados, identificamos tres características particulares del mercado laboral STEM que pueden presentar desafíos para los empleadores: el empleo STEM parece basarse en el ingreso temprano al sector; es probable que una gran proporción de graduados STEM nunca trabaje en el sector; y puede haber más movimiento de salida de puestos STEM de secundaria por parte de trabajadores de mayor edad que en otros sectores..." [137]

Véase también

Referencias

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