STEM v USA

STEM v USA

USA je krajinou pôvodu stratégie STEM, ktorá vznikla na základe potreby budovania národnej bezpečnosti (1958) cez ekonomickú konkurencieschopnosť (2007) až po inklúziu a technologické inovácie (2024).

Samotná stratégia STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) sa začína používať na označenie integrácie týchto odborov vo vzdelávaní od roku 1990. Cieľom vlády USA bolo zvýšiť záujem študentov o technické a prírodovedné odbory.

Uvádzame postupné iniciatívy, ktoré boli vyhlásené v USA na implementáciu STEM:

• 2007 – Prvá verzia America COMPETES Act: legislatíva na podporu výskumu, inovácií a vzdelávania.
• 2010 – Aktualizovaný America COMPETES Act zavádza povinnosť tvorby federálnych STEM plánov.

Nasledovali koordinačné programy a strategické plány vlády USA:

• 2011 – Založenie Committee on STEM Education (CoSTEM) na úrovni vlády USA.
• 2013 – Prvý Federálny strategický plán STEM (2013–2018): zameranie na koordináciu federálnych programov.
• 2018 – Nový strategický plán: dôraz na diverzitu, inklúziu a prípravu pracovnej sily pre 21. storočie.
• 2020 – Pandémia COVID-19 urýchľuje digitálne vzdelávanie a online STEM iniciatívy.
• November 2024 – Publikovaný najnovší Federálny strategický plán STEM: zameranie na umelú inteligenciu, kybernetickú bezpečnosť, klimatické zmeny a rovnosť prístupu k STEM vzdelávaniu na roky 2024-2029 (FEDERAL STRATEGIC PLAN FOR ADVANCING STEM EDUCATION AND CULTIVATING STEM TALENT)

Najnovší Federálny strategický plán STEM (2024 - 2029), bol vypracovaný na základe priebežných správ o implementácii STEM do vzdelávania:

• 2019 Progress Report [ed.gov]
• 2020 Progress Report (december 2020) [ed.gov]
• 2021 Progress Report (december 2021) [ed.gov]

a podrobnej hodnotiacej správy Progress Report on the Implementation of the Federal STEM Education Strategic Plan ( 2023 Progress Report on the Implementation of the Federal Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) Education Strategic Plan ), ktorá bola publikovaná v apríli 2024. Hodnotí pokrok pri realizácii cieľov federálnej stratégie STEM za ostatných 20 rokov.

Hodnotiaca správa 2023 – hlavné zistenia

1. Pokrok v inklúzii a prístupe

• Federálne agentúry rozšírili programy pre znevýhodnené skupiny (ženy, menšiny, vidiecke oblasti).
• Zvýšený počet grantov pre HBCUs, TCUs a Minority Serving Institutions.

2. Modernizácia vzdelávania

• Silný dôraz na digitálne zručnosti: AI, dátová analýza, kybernetická bezpečnosť.
• Rozšírenie programov Computer Science for All a integrácia STEM do K-12 kurikula.

3. Partnerstvá a ekosystém

• Viac ako 200 nových partnerstiev medzi vládou, univerzitami a priemyslom.
• Podpora regionálnych STEM ekosystémov pre lokálne inovácie.

4. Výskum a inovácie

• Investície do infraštruktúry a výskumných grantov vzrástli o 12 % oproti roku 2022.
• Podpora interdisciplinárnych projektov zameraných na klimatické riešenia a AI.

5. Výzvy a odporúčania

• Nedostatok učiteľov STEM – odporúčanie zvýšiť financovanie prípravy učiteľov.
• Koordinácia dát – potreba lepšieho zdieľania výsledkov medzi agentúrami.
• Meranie dopadu – zaviesť jednotné metriky pre hodnotenie efektívnosti programov.

Obr. 1 Top 5 trendov STEM vzdelávania v USA podľa poslednej hodnotiacej správy

Čo prezentuje 5 Top Trendov:

1. Silný posun k digitálnym zručnostiam

• AI a dátová gramotnosť sa stali kľúčovými súčasťami kurikula.
• Programy ako Computer Science for All sa rozšírili do väčšiny štátov, čím sa zvyšuje dostupnosť programovania už na základných školách.

2. Integrácia STEM do K-12 vzdelávania

• STEM sa už neobmedzuje na špecializované predmety – preniká do matematiky, prírodných vied, ale aj do humanitných odborov.
• Rozšírenie konceptu STEAM (pridanie umenia) podporuje kreativitu a dizajnové myslenie.

3. Väčší dôraz na inklúziu

• Federálne programy cielia na zapojenie žien, menšín a študentov z vidieckych oblastí.
• Granty pre HBCUs, TCUs a Minority Serving Institutions výrazne vzrástli.

4. Prechod na projektové učenie

• Študenti riešia reálne problémy (klimatické zmeny, energetika, AI aplikácie).
• Podpora interdisciplinárnych tímov a spolupráce s priemyslom.

5. Regionálne STEM ekosystémy

• Vznikajú lokálne centrá inovácií, ktoré prepájajú školy, univerzity a firmy.
• Cieľom je reagovať na potreby trhu práce v konkrétnych regiónoch.

 V USA bola vybudovaná Národná STEM vzdelávacia sieť(NISE), ktorá je aktívna v komunitách po celej krajine. Každý, kto sa zapája do jej aktivít môže využívať bezplatné zdroje, priamo do vzdelávania, ďalej na vzdelávanie učiteľov, na výmenu skúseností, účasť na podujatia atď. ktoré ponúka NISE sieť

Obr. 2 The National Informal STEM Education Network

Obr. 3 Príklady vzdelávacích materiálov pre učiteľov a študentov

Federálny strategický plán pre rozvoj STEM vzdelávania a talentov, ktorý vydala White House Office of Science and Technology Policy (OSTP) a National Science and Technology Council (NSTC), je päťročný plán, ktorý je povinný na základe zákona America COMPETES Act a nadväzuje na predchádzajúce verzie z rokov 2013 a 2018.

Hlavnými princípmi stratégie sú:

Prístup a príležitosti pre všetkých – odstránenie bariér pre znevýhodnené skupiny a rozšírenie inkluzívneho STEM vzdelávania.

Partnerstvá a ekosystém – spolupráca medzi vládou, akademickou sférou, priemyslom, neziskovým sektorom a komunitami.

Transparentnosť a zodpovednosť – zdieľanie dát, výsledkov a zdrojov pre lepšiu koordináciu.

Päť pilierov stratégie:

Zapojenie do STEM – podpora záujmu o STEM od raného veku.

Výučba a učenie STEM – modernizácia kurikula, dôraz na počítačové vedy, AI a dátovú gramotnosť.

STEM pracovná sila – príprava kvalifikovaných odborníkov pre budúce technologické výzvy.

Výskumná a inovačná kapacita – investície do výskumu a infraštruktúry, najmä na HBCUs, TCUs a ďalších MSI.

STEM prostredia – vytváranie inkluzívnych a bezpečných prostredí pre učenie a prácu.

Plán zdôrazňuje potrebu reagovať na klimatickú krízu, rozvoj umelých inteligencií, a posilnenie globálnej konkurencieschopnosti USA prostredníctvom investícií do vzdelávania a výskumu. Celý dokument je dostupný tu. [bidenwhite...chives.gov]

Federálny strategický plán je podporený aj politickými iniciatívami a aj legislatívne a finančne: 

Politické iniciatívy a legislatíva

• Keep STEM Talent Act (2025) – návrh zákona na uľahčenie zamestnávania zahraničných absolventov STEM odborov v USA.
• American Innovation Act – zvyšovanie federálneho financovania základného výskumu o 5 % ročne.

Tieto iniciatívy majú za cieľ udržať USA na čele technologických inovácií a zabezpečiť dostatok kvalifikovaných odborníkov. [aps.org], STEM Education: Selected Federal Initiatives, Challenges, and Approaches to Supporting Rural Populations | U.S. GAO. YOU Belong in STEM | U.S. Department of Education.

Obr. 4 USA STEM Education

Federálna stratégia STEM má jasné odporúčania pre prax:

• Pre školy:

Zaviesť STEAM prístup (STEM + umenie).

Využívať digitálne nástroje a personalizované učenie.

• Pre učiteľov:

Rozvíjať kompetencie v AI, dátovej analýze a programovaní.

Podporovať tímovú prácu a riešenie reálnych problémov.

• Pre tvorcov politík:

Posilniť partnerstvá medzi vládou, akademickou sférou a priemyslom.

Monitorovať výsledky a zdieľať dáta pre transparentnosť

Pre implementáciu STEM a vytvorenie stratégie STEM na Slovensku je inšpirujúcou podrobná hodnotiaca správa ( 2023 Progress Report on the Implementation of the Federal Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) Education Strategic Plan ) a Pu najnovšie publikovaný Federálny strategický plán STEM: zameranie na umelú inteligenciu, kybernetickú bezpečnosť, klimatické zmeny a rovnosť prístupu k STEM vzdelávaniu na roky 2024-2029 v USA.