De forma simples e direta, STEM é a sigla, em inglês, usada para designar as disciplinas de Ciências, Tecnologia, Engenharia e Matemática (Science, Technology, Engineering and Mathematics). Mas, caso você ouça ou leia esse termo por aí, saiba que por trás dessas quatro letras existe um conceito inovador de educação que está mudando a forma de alunos do mundo todo aprenderem.

Qual a origem do STEM?

Segundo o diretor do programa STEM Brasil, Marcos Paim, começa-se a se falar no ensino de Ciências, Tecnologia, Engenharia e Matemática na época da corrida espacial. “Quando os russos conseguiram lançar o Sputnik 1 [o primeiro satélite artificial da Terra], o presidente Kennedy e as equipes de educação dos Estados Unidos perceberam que estavam ficando para trás na corrida espacial e, consequentemente, na corrida do conhecimento”, diz. A partir disso, começaram a ser estabelecidas políticas de ensino que focassem no desenvolvimento de produtos e de tecnologia numa lógica de conhecimento aplicado – primeiro nos EUA e, com o tempo, outros lugares do mundo.

Das Ciências, vêm principalmente as disciplinas de química, física e biologia. A Tecnologia traz a parte de meios de produção de resultados. A Engenharia entra com a aplicação do conhecimento em algo concreto, na resolução de algum problema. E a matemática é a base para que todo o resto exista e aconteça. Tudo isso vai transformando o aprendizado do aluno em algo que faz sentido para ele. A ideia é canalizar os conhecimentos que estão soltos e compartimentados em cada disciplina do currículo escolar para algo que o estudante entenda a aplicação prática na vida dele.

Do início até os dias de hoje

Na década de 70, ainda no começo do STEM, o ensino se baseava praticamente em atividades de comprovação – algo parecido com o que temos hoje no Brasil e em outros países. Na prática, significa ir para um laboratório comprovar conceitos científicos, por exemplo – como medir a gravidade ou calcular a aceleração de uma bolinha de metal.

Com o passar dos anos e o desenvolvimento de novas tecnologias, o STEM passou da comprovação de conceitos científicos para uma cultura mais maker, de colocar a mão na massa e efetivamente criar coisas. Este é o momento que vivemos hoje nos lugares em que o sistema está mais avançado. O surgimento das impressoras 3D e das cortadoras a laser, por exemplo, possibilitaram maior inovação e abriram diversas possibilidades aos estudantes. Antes, os alunos eram encorajados a criar soluções, mas nem sempre podiam construir. Hoje, eles podem ter uma ideia e, com a ajuda dessas novas tecnologias, tirá-las completamente do papel.

Transformar códigos de programação em dispositivos úteis no dia a dia, desenhar um braço mecânico e dar vida a ele numa impressora 3D, planejar um móvel funcional e construí-lo com a ajuda de cortadoras a laser são algumas das possibilidades. E, para isso, os alunos precisam ter conhecimentos como de programação, 3D, design, propriedade dos materiais, medidas – um conjunto de habilidades que se unem numa única finalidade. Para confeccionar uma caneca numa impressora 3D, por exemplo, é preciso saber qual temperatura o material comporta, se ela pode ser levada ao micro-ondas, se ela será inclusiva para pessoas que não têm os dedos. São conhecimentos de química, lógica, física, design e matemática aplicados na construção de uma simples caneca.

STEM + Artes = STEAM

Com a economia criativa ganhando cada vez mais espaço e importância no século XXI, surgiu um movimento na universidade americana Rhode Island School of Design (RISD) de adicionar Arte e Design ao STEM, surgindo o STEAM. O objetivo é incentivar o ensino dessas disciplinas nas escolas e capitanear a inovação por meio do design.

Muitas instituições já adotaram a nova sigla, mas a questão vai além da nomenclatura. O importante é que, no dia a dia, no trabalho com os professores e nos projetos das escolas, todas as áreas possam fazer parte. Afinal, a natureza e a vida são compostas de todas as áreas, então faz todo sentido incluir as disciplinas quando falamos numa educação inovadora.

STEM no Brasil

Se no mundo STEM já é algo antigo, por aqui ainda estamos no começo da caminhada. Para se ter uma ideia, um dos principais agentes da área no país, o programa STEM Brasil, surgiu em 2009 com o objetivo de melhorar a educação no país por meio dessa metodologia.

O projeto, criado pela organização internacional Worldfund, atua hoje em 16 estados e já atendeu quase 500 escolas, cerca de 4 mil professores e 458 mil alunos. Por meio de aulas presenciais e acompanhamento à distância, o STEM Brasil forma professores da rede pública para inserirem STEM em suas aulas regulares. “O principal objetivo é fazer com que, aos poucos, os professores treinados substituam a metodologia tradicional, baseada em memorização e cálculos mecânicos, para algo que desenvolva habilidades reais nos alunos”, diz Marcos Paim, diretor do STEM Brasil. Um professor de biologia, por exemplo, é incentivado a tratar de determinado conteúdo a partir da lógica de aplicação daquilo na vida dos alunos, mostrando que o que ele está aprendendo faz parte de seu dia a dia e impacta a sua vida e de outras pessoas ao seu redor.

Hoje, o programa atende apenas alunos do ensino médio, mas até o final do ano estudantes do ensino fundamental 2 (6º ao 9º ano) também serão atendidos. Isso é importante porque, ao chegar no ciclo final da escola, os adolescentes já estarão acostumados com a abordagem STEM e poderão aproveitar melhor o período para experimentar diferentes possibilidades de carreira. Uma palavra chave para o STEM Brasil é oportunidade: o professor tem oportunidade de mudar sua metodologia, fazer uma aula mais eficiente, e os alunos têm a oportunidade de aprender mais e talvez mudar o seu futuro com o que eles estão aprendendo, seja em que escola for.

Na rede privada, o colégio Bandeirantes, de São Paulo, vem se destacando. Diferentemente dos professores da STEM Brasil, que inserem a metodologia nas aulas regulares, no Bandeirantes a metodologia substituiu os laboratórios tradicionais de Biologia, Química e Física do Ensino Médio – as aulas dessas disciplinas e de matemática continuam como eram antes. Desde 2016, as aulas de laboratório deram lugar a aulas em estúdio maker equipado com impressoras 3D, cortadoras de vinil, cortadora a laser, notebooks, tablets e diversas ferramentas manuais – como serra, martelo, furadeira e cola quente –, além de materiais de papelaria que permitem aprender diversos tipos de prototipagem. “Os alunos são avaliados tanto individualmente como em grupo”, diz Cristiana Mattos Assumpção, coordenadora de STEAM do Bandeirantes. “Há processos de autoavaliação, avaliação por pares e avaliação pelo professor da participação do aluno, por processo de produção, por apresentação final e por demonstração do conteúdo aprendido.” Hoje, apenas alunos do 1º e do 2º ano do Ensino Médio têm aulas de STEAM no colégio, mas até o ano que vem os terceiranistas também terão.

Chegando este ano no Brasil, a Engineering For Kids é um grande exemplo de STEM sendo aplicado fora das salas de aula tradicionais. Por meio de aulas, camps, oficinas e festas de aniversários com conteúdo, a empresa tem como objetivo inspirar e encantar crianças por meio de atividades divertidas e cheias de desafios, ensinando conceitos de Engenharia, Programação e Robótica com a metodologia STEM.

O papel do professor

Quando começamos a falar de programação, robótica e outras tecnologias em STEM, muitos professores ficam preocupados por não dominar essas áreas. Alguns, por exemplo, questionam como vão dar programação numa aula se não sabem programar. Mas quem está educando precisa fazer um exercício de desapego, assumir que não consegue aprender todas as tecnologias num mundo em que tudo muda muito rápido. O papel do educador, portanto, passa de portador do conhecimento a orientador – um mentor cuja principal função é fazer as perguntas desafiadoras certas, provocar novas descobertas. Nessa perspectiva, o estudante deixa de ser apenas consumidor e passa a ser produtor de conhecimento, assumindo o protagonismo de sua própria educação.

Nesse cenário, a forma do professor trabalhar com o aluno muda completamente. Ele ajuda o estudante a buscar respostas, resolver problemas, pensar de forma sistêmica. O educador orquestra a aula de forma a provocar o aluno a pensar, propor soluções e colaborar com colegas, olhar para a necessidade do outro, trabalhar em equipe. O resultado é um trabalho mais prazeroso tanto para quem ensina quanto para quem aprende.

Mais do que melhores profissionais, pessoas melhores

Uma crítica que pode surgir ao sistema STEM é que o seu principal objetivo é formar pequenos profissionais, mas o foco não é esse. Na verdade, o intuito é dar oportunidade para os alunos articularem conhecimento, desenvolverem habilidades, pensarem holisticamente, olharem para o futuro da sociedade e para o seu. Ao desenvolver um produto do zero, por exemplo, os estudantes são instigados a pensar também em seu descarte, no impacto do material no meio ambiente. Nisso, surgem questões relacionadas à sustentabilidade, no uso (ou invenção) de materiais orgânicos, no estado do mundo daqui a 30, 40 anos. É um olhar holístico para todo o ciclo de vida de um produto que torna os alunos mais conscientes sobre seu lugar e impacto no planeta.

Impactos na educação

É inegável que os impactos do STEM na educação são enormes. Nas aulas da Engineering For Kids, por exemplo, vemos que, quando é dada a oportunidade para os alunos criarem coisas, eles realmente as criam. Para além da carreira, quando estudantes trabalham com projetos de inovação, eles veem o aprendizado de certas matérias como o meio para se chegar a um fim. O objetivo, portanto, deixa de ser memorizar algo para tirar boas notas nas provas e deixar os pais felizes, e ganha um significado muito maior. Sem querer, um aluno que aprende variáveis para programar um software vai melhorar muito o resultado dele em matemática. Falando em termos numéricos, em 84% das escolas de São Paulo atendidas pelo STEM Brasil e que desenvolvem projetos de STEM regularmente, houve uma melhora de 20% no Saresp (avaliação que permite monitorar avanços da educação básica no Estado e orientar novas políticas voltadas para melhorias no ensino). “As notas melhoram, mas em termos de inovação, atitude, autoestima e vontade de mudar as coisas os ganhos são infinitamente maiores”, complementa Paim.

No colégio Bandeirantes, em São Paulo, os resultados também são animadores. “Os alunos entendem a importância de se aprender a trabalhar desta forma, pois permite desenvolver habilidades do século 21 essenciais para as próximas etapas da vida”, diz. “É interessante notar que existia a percepção de que se a aula estivesse gostosa ela não podia ser séria, tinha que ser uma coisa sofrida e chata para fazer efeito, mas estamos conseguindo vencer esses preconceitos!”