الاحتياجات التدريبية لمعلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية بمدينة مکة المکرمة في ضوء متطلبات مدخل التکامل بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات (STEM)

                                     کلية التربية

        کلية معتمدة من الهيئة القومية لضمان جودة التعليم

        إدارة: البحوث والنشر العلمي ( المجلة العلمية)

                       =======

الاحتياجات التدريبية لمعلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية بمدينة مکة المکرمة في ضوء متطلبات مدخل التکامل بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات (STEM)

إعــــــــــداد

عبدالله يحيي خضران الزهراني

مشرف تربوي بالإدارة العامة للتعليم بمکة المکرمة

}     المجلد السابع والثلاثون– العدد السادس –  يونية 2021م {

http://www.aun.edu.eg/faculty_education/arabic

مستخلص الدراسة

هدفت الدراسة الى تحديد متطلبات تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات، ومن ثم تحديد الاحتياجات التدريبية لمعلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية في ضوء تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

ولتحقيق أهداف الدراسة اتبع الباحث المنهج الوصفي، وتم بناء استبانة مکونة من (33) عبارة موزعة على محورين هما:(الالمام بالعلاقة بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات) (التدريس في ضوء تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات) تم التأکد من صدقها وثباتها، وزعت على عينة قوامها (200) معلم علوم بالمرحلة الابتدائية بمدينة مکة المکرمة تم اختيارهم بشکل عشوائي، وقد أجاب على الاستبانة (168) معلما أي ما نسبته (84٪) من عينة الدراسة.

وللإجابة على أسئلة الدراسة تم حساب المتوسطات الحسابية والانحرافات المعيارية لدرجة تقدير الاحتياجات التدريبية لمعلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية في ضوء تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات، کما تم استخدام اختبار تحليل التباين الاحادي (ANOVA) للکشف عن دلالات الفروق وفقا لمتغير سنوات الخبرة، واختبار (ت) (T-test) للعينات المستقلة للکشف عن دلالات الفروق وفقا لمتغير الدورات التدريبية، وقد توصلت الدراسة الى النتائج التالية:

1-      الاحتياجات التدريبة بدرجة کبيرة بلغت (10) عبارات لدى معلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية في ضوء تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

2-       الاحتياجات التدريبية بدرجة متوسطة بلغت (21) عبارة لدى معلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية في ضوء تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات، فيما مثلت عبارتين احتياجات تدريبية منخفضة.

3-      لا توجد فروق ذات دلالة احصائية عند مستوى دلالة (a<0.05) تعزى لمتغيري سنوات الخبرة، والدورات التدريبية في تقدير درجة الحاجة للتدريب لدى معلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية في ضوء تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

وفي ضوء النتائج السابقة أوصى الباحث بما يلي:

1-      الاستفادة مما أسفرت عنه هذه الدراسة من متطلبات واحتياجات لتکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات بما يفيد في تطوير اداء معلمي العلوم، وکذلک في بناء البرامج التدريبية.

2-      توفير برامج تدريبية للمعلمين على تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات وذلک ضمن برامج إعداد المعلمين قبل الخدمة وکذلک أثناء الخدمة.

3-      توفير الإمکانات المادية اللازمة لتطبيق تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات مثل توفير المعامل، والأدوات، والأجهزة التکنولوجية الضرورية لتنفيذ المنهج.

الکلمات المفتاحية: الاحتياجات التدريبية - معلمي العلوم - مدخل التکامل بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات (STEM)

Abstract

   The study aims to identify the requirements to integrate science, technology, engineering, as well as mathematics, and identify whether there is a statistical significance according to the years of experience variable in addition to training courses.

  In order to achieve the study’s objective, the researcher followed the descriptive method, in which a questionnaire has been formed of 31 statements distributed across two axes where their validity and stability has been confirmed, the questionnaire has been distributed among a sample of (200) science teacher in elementary schools in Mecca, this sample represents 26% of the sample population which is all of the science teachers in Mecca, whereas (168) teachers responded to the study’s tool, which represents (84%) of the sample population .

In order to answer the questions of the study, the mean and standard deviation of the degree of training courses necessity for science teachers in elementary schools under the light of integrating science, technology, engineering, as well as mathematics has been calculated, additionally ANOVA has been used to identify the significance for the years of experience variable, T-test has also been used to identify the significance according to training courses variable. And the study concluded the below:

A-11 statements represented a high need of trainings for science teachers in the elementary school under the light of integrating science, technology, engineering, as well as mathematics.

B- 18 statements represented a medium need of training for science teachers in elementary schools under the light of integrating science, technology, engineering, as well as mathematics.

C- There are on statistical differences at the significance (a<0.05) for the variable years of experience, and training courses in assessing necessity of training for science teachers under the light of integrating science, technology, engineering, as well as mathematics.  

In accordance with the results above, the researcher recommends the below:

1-To benefit from the results of this study of the requirements and needs of the integration of science, technology, engineering and mathematics to benefit the development of the performance of science teachers, as well as in the construction of training programs.

2- Provide training programs for teachers on the integration of science and technology, engineering and mathematics as part of pre - service teacher training programs as well as during service.

  Provide the necessary material for science, technology, engineering and mathematics, such as providing the laboratories, tools and technological devices necessary to implement the curriculum.

Keywords:  training needs  -  science teachers  -  An introduction to the integration of science, technology, engineering and mathematics   (STEM)
المقدمة:

    يتميز عصرنا الحالي بتطورات علمية وتقنية سريعة، أدت الى تغييرات في نظم الحياة المختلفة الاجتماعية والاقتصادية والتربوية والثقافية والعلمية والتکنولوجية، ومن أبرز تلک التغييرات استخدام التقنية في المعرفة الحديثة بکل أشکالها.

حيث يذکر الهاشمي (2011،48) أن من بين الأفکار والتوجهات المستخدمة لتحسين وتطوير المناهج فکرة تکامل المناهج الدراسية الذي يعتمد أساسا على إزالة الحواجز التقليدية التي تفصل بين جوانب المعرفة، وبالتالي تتيح للمتعلمين اکتساب المفاهيم الأساسية والتي بدورها تسهم في اقبال المتعلمين على جمع الکثير من المعلومات والمعارف والحقائق المتکاملة حول موضوع معين، مما يساهم في اکتسابهم بعض الاتجاهات والقيم والميول وأساليب التفکير السليمة والمهارات المختلفة حول هذا الموضوع، ولذلک نجد أن التکامل يسعى الى ربط المهارات بحاجات المتعلم لتحقيق التعلم الهادف والمهم للمتعلم.

وقد تضمنت وثيقة توصيات المؤتمر الثاني لوزراء التربية والتعليم في الدول العربية المنعقد في دمشق في نهاية شهر ربيع الآخر من عام 2000 ، أن ينظر إلى المنهج على أنه منظومة متکاملة مع إشراک کافة العناصر والمتغيرات في عملية اختيار مضامين محتوى المناهج الدراسية وعدم اقتصارها على المختصين وذلک بسبب تسارع إنتاج المعرفة وإنتاج الثقافة وزيادة وسائل الأعلام والاتصال ، مع المراجعة الدائمة والمستمرة . (المنظمة العربية للتربية والثقافة والعلوم ،2000، 44)                

کما ذکر الطريري (1425، 79) أن من توصيات ندوة المناهج المنعقدة خلال شهر ربيع الأول لعام 1424هـ في کلية التربية بجامعة الملک سعود ، أهمية الأخذ بالأسلوب التکاملي في تأليف الکتب المدرسية الذي لا يقتصر على المعلومة مجردة من معانيها ودلالاتها الفکرية والاجتماعية والعقدية وآثارها الوجدانية . والعمل على أن يکون محتوى المقرر الدراسي قائمًا وفق مفهوم التکامل بين المناهج التعليمية ، والتکامل مع مصادر التأثير الأخرى في وسائل الأعلام والمنزل والأنشطة الاجتماعية. وربط المقررات الدراسية بنظم المعلومات والتقنيات الحاسوبية وطرق معالجتها ،ودعم استخدامات الشبکات المعلوماتية العالمية . وأهمية أن توازن المناهج بين کافة أبعاد الشخصية ومکوناتها بحيث تتضمن البعد الاجتماعي والوجداني والعقدي ، والمهاري.

کما أشارت دراسة عبدالقادر (2009) ودراسة امبوسعيدي (2009) إلى الأثر الإيجابي لبناء المناهج وتدريسها بالأسلوب التکاملي ووضحت أهمية المناهج التکاملية وضرورة تطوير المناهج الموجودة حاليا في ضوء الاتجاه التکاملي بجميع المراحل، کما أکدت على أن التعليم بالاتجاه التکاملي يؤدي الى تنمية التحصيل الدراسي والعمل التعاوني والاتجاهات الايجابية نحو المواد الدراسية المختلفة.

ويعتبر التکامل الموجود بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات (STEM) هو أحد أشکال تکامل المناهج، وتقوم فلسفته على مبدأ وحدة المعرفة ، وإزالة الحواجز بين کل من العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

ويذکر المحيسن وخجا (2015)  أن STEM هو اختصار لأربعة علوم معرفية يدرسها الطالب في المدرسة وهي العلوم والتقنية  و الهندسة والرياضيات وتتطلب التکامل في تعليمها وتعلمها، کما تتطلب تجهيز البيئات التعليمية في سياق العالم الحقيقي، بحيث تساعد الطلاب على الاستمتاع في ورش العمل والمشاريع التعليمية، التي تمکنهم من الوصول إلى المعرفة الشاملة والمترابطة للموضوعات المتعلقة بها، بعيدا عن المفاهيم النظرية التي يتلقونها بصورة تقليدية داخل الفصول الدراسية.  وقد أوصت العديد من الدراسات بأهمية استخدام مدخل تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات ودعت الى تشجيع الاهتمام به ومنها دراسة ( السبيل، 2015؛ الدوسري ، 2015؛ Merrill 2001).

وتشير تفيده غانم (2011، 52)  الى أن مدخل  تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات يعد من أهم الاتجاهات والمداخل العالمية في تصميم المناهج الان بعد أن اثبت فعاليته على مدار ثلاثة عقود من تطبيقه بالولايات المتحدة الامريکية ، والمملکة المتحدة ، وجنوب افريقيا وبعض الدول الاخرى، ويتکامل في بناء هذا المدخل فروع العلوم والتکنولوجيا والرياضيات. ويعتمد على التعلم من خلال تطبيق الأنشطة العملية التطبيقية ، وأنشطة التکنولوجيا الرقمية والتکنولوجية ، وأنشطة متمرکزة حول الخبرة عن طريق الاکتشاف والتحري، وأنشطة الخبرة اليدوية ، وأنشطة التفکير العلمي والمنطقي واتخاذ القرار.

وبما أن المعلم هو محور العملية التعليمية وله الدور الرئيسي فيها، فهو المسئول عن تدريس مناهج العلوم المقررة للتلاميذ بالمرحلة الابتدائية، ويساعد التلاميذ في استخدام امکاناتهم؛ لذلک يحتاج معلم العلوم ليکون قادرا على تدريس المنهج بشکل فعال إلى إعداد متکامل قبل الخدمة وأثنائهاعلى طرق التدريس المناسبة لطلابه ومنها التدريس باستخدام تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.         

ولمعلم العلوم احتياجاته التدريبية في مجال توظيف تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات لابد من العمل على تقصيها ومن ثم تدريبه في ضوئها ، وهو ما أکده المحيسن وخجا (2015) ، وأبو عليوه (2015)، وکذلک أوصت به بعض المؤتمرات ومنها المؤتمر العلمي الخامس عشر(التربية العلمية : فکر جديد لواقع جديد2011) ، ومؤتمر التميز في تعليم وتعلم العلوم والرياضيات الأول " توجه العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات (STEM)"(2015) الذي أقيم بجامعة الملک سعود.

واخيرا  وبما أن التعليم الابتدائي هو أساس النظام التعليمي، وهو مرحلة مهمة بحکم أنه يشکل أساسا متينا لبناء قاعدة علمية قوية، تختلف عن غيرها من مراحل التعليم، لذلک يحتاج التعليم الابتدائي إلى التطوير باستمرار ليواکب التطورات العلمية والتکنولوجية. ومن خلال أهمية معلم العلوم بالمرحلة الابتدائية کرکيزة أساسية في العملية التعليمية ، فإن تطوير أدائه وتنميته التنمية المهنية المميزة وتدريبه في اتجاه تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات ، يعتمد بشکل أساسي على معرفة احتياجاته التدريبية وفق هذا الاتجاه، فمعرفة الاحتياجات التدريبية للمعلم تعتبر الخطوة الاولى في تصميم وتنفيذ البرامج التدريبية، وذلک تلبية للاحتياجات التدريبية الفعلية للمعلم .

من هنا يأتي هذا البحث کمحاولة للتعرف على الاحتياجات التدريبية لمعلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية في ضوء تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات .

مشکلة البحث:

 نظرا لما اوصت به بعض المؤتمرات بضرورة التطوير المهني لمعلمي العلوم في ضوء مدخل تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات  لوجود احتياجات تدريبية لديهم في هذا الاتجاه ومنها المؤتمر العلمي الخامس عشر(التربية العلمية : فکر جديد لواقع جديد) (2011) ، مؤتمر التميز في تعليم وتعلم العلوم والرياضيات الأول " توجه العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات (STEM)"(2015) ، وکذلک نتائج بعض الدراسات مثل دراسة (مراد، 2014) ودراسة (المحيسن وخجا، 2015) التي أکدت وجود حاجات تدريبية لدى معلمي العلوم تحتاج الى تدريب وتطوير، ونظرا لأن المملکة العربية السعودية تبنت منحى التعليم المعتمد على STEM من خلال استراتيجية التعليم العام المنجزة في عام (2011) ، حيث يکمن الهدف الرئيسي في تبني هذا المنحى في تحسين اداء الطلاب في مجالات العلوم والتکنولوجيا والهندسة والرياضيات.

يأتي هذا البحث کمحاولة لمعرفة الاحتياجات التدريبية لمعلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية في ضوء مدخل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

أسئلة البحث:

السؤال الاول /

ما متطلبات مدخل التکامل بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات التي ينبغي توفرها في تدريس العلوم بالمرحلة الابتدائية؟

السؤال الثاني/

ما الاحتياجات التدريبية لمعلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية في ضوء متطلبات مدخل التکامل بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات ؟

السؤال الثالث/

هل تختلف الاحتياجات التدريبية لمعلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية في ضوء مدخل التکامل بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات باختلاف (سنوات الخبرة ، الدورات التدريبية)؟

أهداف البحث:

• تحديد متطلبات مدخل التکامل بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات الواجب توفرها في تدريس العلوم بالمرحلة الابتدائية.
• التعرف على الاحتياجات التدريبية لمعلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية في ضوء متطلبات مدخل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.
• التعرف على الاختلاف –إن وجد-  في الاحتياجات التدريبية لمعلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية في ضوء متطلبات تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات وذلک باختلاف (الخبرة، الدورات التدريبة). 

أهمية البحث:

تتمثل أهمية هذا البحث فيما يلي:

-      تفيد نتائج هذا البحث القائمين على تطوير العملية التعليمية بشکل عام حيث سيقدم لهم قائمة بمتطلبات مدخل التکامل بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

-       يفيد هذا البحث القائمين على تدريب معلمي العلوم حيث سيقدم لهم قائمة بالاحتياجات التدريبية التي يحتاجها معلمي العلوم في ضوء متطلبات مدخل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

حدود البحث:

الحدود الزمانية / طبق هذا البحث خلال الفصل الدراسي الثاني للعام الدراسي 1437/1438هـ

الحدود الموضوعية / اقتصر هذا البحث على الاحتياجات التدريبية لمعلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية في ضوء تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

الحدود المکانية / طبق هذا البحث في مدينة مکة المکرمة ، في مدارس التعليم الابتدائية الحکومية النهارية التابعة التعليم للعام الدراسي 1437/1438هـ

مصطلحات البحث:

التکامل بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات (STEM):

يعرفه شواهين (2016م) بأنه " مدخل تتکامل فيه تخصصات العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات ويتم التعلم فيه بطريقة المشروعات عن طريق دمج المناهج بتجارب علمية يقوم الطلاب من خلالها بتطبيق العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات في سياقات تربط بين الدراسة والعمل والمجتمع" .ص 3

کما عرفه حسن ) 2007م)  بأنه  "مدخل تتکامل فيه محتويات 4 مناهج العلوم والرياضيات والتقنية والهندسة، ويرکز على العلاقات التفاعلية بينها ؛وذلک من خلال تنظيم محتوى الدراسة حول قضايا أو مشاکل عامة في الحياة، تزيل الحواجز بين العلوم والرياضيات والتقنية والهندسة عند دراستها".ص191

ويعرف امبو سعيدي واخرون (2015) تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات بأنه "طريقة للجمع بين العديد من المواد ذات الصلة في برنامج متکامل يؤکد ترابط التخصصات الأربعة وتطبيقاتها في الحياة اليومية". ص 396، ويتبنى الباحث هذا التعريف نظرا لمناسبة لأهداف البحث الحالي وشموليتة ودقته العلمية.

الاحتياجات التدريبية :

يعرف عيادات (2003) الاحتياجات التدريبية بأنها " معلومات أو مهارات أو اتجاهات أو قدرات فنية أو سلوکية يراد تنميتها أو تغييرها أو تعديلها".ص13

أما المعايطة (2009) فعرف الاحتياجات التدريبية انها "تعني تحديد الدوافع التي دعت الى تصميم البرنامج التدريبي وهي الفجوة بين ما هو قائم وما هو متوقع".ص91

يعرفها الشمري (2012) بأنها "مجموعة التغييرات والتطويرات المطلوب إحداثها في معلومات المعلمين ومعارفهم ومهاراتهم واتجاهاتهم ، لتطوير سلوکهم ورفع مستوى کفاياتهم ، بناء على احتياجات ضرورية يتطلبها العمل".ص28

وعرف عقل (2013) الاحتياجات التدريبية انها " المعلومات والمهارات التي يجب تزويد معلمي العلوم بها والمتعلقة باستخدام المعمل والأنشطة العملية به في تدريس العلوم بالمرحلة الابتدائية".ص139

ويعرف الباحث الاحتياجات التدريبية في هذا البحث على انها:-

مجموعة التغييرات التي يراد احداثها في معلومات ومهارات واتجاهات معلمين العلوم وتکون ذات علاقة باستخدام مدخل تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات (STEM) في تدريس العلوم بالمرحلة الابتدائية.

الاطار النظري للبحث :

أولا / الاحتياجات التدريبية:

تمهيد

  إن العملية التعليمية تعتمد اعتمادا أساسيا على المعلم لتحقيق أهدافها، فالمعلم هو محور العملية التعليمية الاساسي وحجر زاويتها ؛ لذلک فإن برامج إعداده وتدريبه لابد أن تنال الاهتمام الأکبر من جانب القائمين على إعداد المعلم وکذلک القائمين على العملية التعليمية.

 ويقاس مدى نجاح أي برنامج اعدادي او تدريبي من خلال مدى معرفة الاحتياجات التدريبية وحصرها، فالاحتياجات التدريبية هي مجموع التغيرات المطلوب احداثها في معلومات وخبرات المعلمين ، وهذا بدوره يساعدهم على اداء اعمالهم بالشکل الصحيح.

وتذکر وفاء حسن (2010م، 549) أن الاحتياجات التدريبية هي العنصر الرئيس في عملية تدريب المعلمين أثناء الخدمة، حيث تقوم عليها جميع دعائم العملية التدريبية، ومن الصعب تحديد الأشخاص الذين يشملهم التدريب أو أهداف التدريب، أو محتوى البرنامج التدريبي بدون التحديد الدقيق للاحتياجات التدريبية، ويقاس مدى نجاح أي برنامج تدريبي على التعرف على الاحتياجات التدريبية بدقة.

وانطلاقا من هذه الأهمية للاحتياجات التدريبية سيعرض الباحث في هذا المبحث مفهوم الاحتياجات التدريبية وطرق تحديدها وأهميتها.

التدريب أثناء الخدمة:

إن عملية التدريب تعبر فرصة ذهبية للمعلم للانتقال من مستواه الحالي الى مستوى أفضل .. بشرط أن تتوافر لدى المعلم المتدرب عنصرا الرغبة والقدرة، حيث تتاح له الفرصة لاکتساب الخبرات وصقل المهارات، والتزود بالمعلومات المتعلقة بعمله.

ويرى عليوة ( 2001) أن أي برنامج تدريبي مهما کان اعداده ومحتوياته ، ومهما بلغت کفاءة القائمين عليه والمدربين المتواجدين فيه ، فهو لا يجدي اذا لم يلبي حاجه فعلية موجوده لدى المتدرب والا اصبح ذلک البرنامج التدريبي مضيعة للوقت والجهد والمال.

لقد اهتمت کثيرا من الدول بالتدريب لما له من دور في رفع الکفاءة  وزيادة جودة الاداء، لذلک حضي التدريب بمجموعة من التعاريف  سيستعرض الباحث بعضها:-

   وتبرز أهمية تدريب المعلم اثناء الخدمة کما ذکر الخطيب(2002، 361) أنه يعطي لأصحاب الفرص المهنية خاصة المعلمين أن ينمو قدراتهم وأن يعدهم لأدوارهم الجديدة خاصة وأنهم بحاجة ماسة الى التعلم المستمر نتيجة للتغيرات العلمية والثقافية والتکنولوجية، ولأن المعلم اذا تم تدريبه أثنا الخدمة تدريبا جيدا أستطاع أن يؤدي عمله بصورة أفضل ، وأمکنه من الوصول الى الرضا النفسي لذاته فتزداد ثقته ويؤثر هذا على أسلوبه وعلى طلابه.

أهداف التدريب أثناء الخدمة:-

يعتبر أي عمل ناجحا عند تحديد أهدافه ومن ثم تقويم نتائجه في ضوء تلک الأهداف، ويهدف التدريب التربوي في أثناء  الخدمة إلى تحقيق النمو المهني المستمر لشاغلي الوظائف التعليمية، کرفع مستوى أدائهم في العملية التعليمية، وزيادة الطاقة الإنتاجية لدى جميع  المعلمين، وبالتالي يمکن تلخيص أهداف التدريب التربوي في أثناء الخدمة فيما يلي:-             (زارة التربية والتعليم، 1423،33)

1-       تحسين أداء المعلم  وتطوير قدراته مما يساعد ذلک في رفع الروح المعنوية لديه، وينعکس ذلک ايجابيا على تدريسه، وعلى تعلّم طلابه.

2-      تنمية بعض الاتجاهات الإيجابية نحو مهنة التدريس والعلاقات الإنسانية بين المعلمين.

3-      تزويد المتدربين بالمعلومات التربوية، والمهارات، والمستحدثات العلمية، والتقنية، والنظريات التربوية التي تجعلهم أکثر قدرة على مواکبة هذه المتغيرات.

4-       سد الاحتياجات التدريبية للمعلمين عن طريق التدريب التربوي في الداخل بواسطة مراکز التدريب التربوي، والجامعات السعودية، وغيرها من مؤسسات التدريب.

کما أن المؤسسات التعليمية المسؤولة عن تدريب المعلمين تسعى لتحقيق مجموعة من الأهداف اتفقت عليها الکثير من الدراسات منها دراسة (متولي، 2004، 399-400)

 مفهوم الاحتياجات التدريبية:

تعددت تعريفات الاحتياجات التدريبية بين المتخصصين والباحثين حيث تناولها کل منهم حسب وجهة نظره الخاصة، وسنورد بعضا من هذه التعريفات ثم نختمها بتعريف الباحث للاحتياجات التدريبية تعريفا اجرائيا في هذا البحث.

  يعرف عيادات (2003) الاحتياجات التدريبية بأنها " معلومات أو مهارات أو اتجاهات أو قدرات فنية أو سلوکية يراد تنميتها أو تغييرها أو تعديلها".ص13

أما المعايطة (2009)  فعرف الاحتياجات التدريبية انها "تعني تحديد الدوافع التي دعت الى تصميم البرنامج التدريبي وهي الفجوة بين ما هو قائم وما هو متوقع".ص28

من خلال استعراض التعريفات السابقة  يرى الباحث أن الاحتياجات التدريبية تمثل الفرق أو الفجوة بين ما يمتلکه المعلم من معارف ومهارات واتجاهات وبين ما ينبغي أن تکون عليه معارفه ومهاراته واتجاهاته ، مما يدفع المعلم الى التوجه نحو البرامج التدريبية التي تمکنه من تغيير وضعه الحالي الى الوضع الذي يجب أن يکون عليه .

ثانيا / تحديد الاحتياجات التدريبية للمعلمين:-

يعتمد نجاح أي برنامج او نشاط تدريبي على وضوح ودقة تحديد الاحتياجات التدريبية المطلوبة لتنمية أو تطوير أو تغيير المعلومات أو المهارات أو الاتجاهات للمعلمين ، وتحويل هذه الاحتياجات الى برامج وأنشطة تدريبية تحقق أهدافها، وتعتبر مرحلة تحديد الاحتياجات التدريبية من اهم مراحل العملية التدريبية حيث انها تمثل مرحلة التشخيص لما يحتاجه المتدربين من برامج تدريبية.

يذکر (عليوة، 2001، 23) أن فاعلية نشاط التدريب ونتائجه تتوقف على :-

-          تحديد الاحتياجات التدريبية من خلال معرفة مستوى الأداء الحالي والمستوى المطلوب.

-          تحديد السياسات التدريبية المناسبة لتحقيق الأداء المطلوب.

-          تحديد ورسم البرامج التدريبية لإنجاز تلک السياسات.

-          تقييم إرجاع الأثر من عملية التدريب.

ثالثا / أهمية تحديد الاحتياجات التدريبية:

إن  تحديد الاحتياجات التدريبية ليس مجرد موضوع خاص بعملية التدريب ولکنه أيضا موضوع مرتبط بإدارة التدريب ، ويعکس فلسفة واستراتيجية التدريب وهو يعد المدخل الصحيح ، والاقتصادي لإدارة الخطط والبرامج التدريبية ، وهو الذي يحول التدريب الى مفهوم النشاط الاستشاري الذي يکون له الأثر البارز والقوي على الأداء بصفة خاصة، والانتاج بصفة عامة. (هلال ،2003، 16)

ولقد تناولت العديد من الادبيات والدراسات أهمية تحديد الاحتياجات التدريبية  ومنها دراسة سالم ( 2015، 106-107) ودراسة متولي ( 2004، 410) حيث حددا أهمية تحديد الاحتياجات التدريبية فيما يلي:

- اعتبار عملية تحديد الاحتياجات التدريبية الأساس الذي يقوم عليه التدريب، وبالتالي تصبح هذه العملية مدخلا مناسبا ، ونقطة انطلاق موضوعية لتخطيط وتصميم البرامج التدريبية.

- يساعد التحديد الدقيق للاحتياجات التدريبية في التعرف على نقطة البدء في التدريب أو ما يمکن أن نسميه نقطة الانطلاق وذلک على اعتبار أن الاحتياجات التدريبية تمثل الفرق أو الفجوة بين ما لدى المتدربين من کفايات وما ينبغي أن تکون عليه کفاياتهم بعد التدريب.

- تخطيط البرامج التدريبية من منطلق التحديد الدقيق للاحتياجات التدريبية يمکن المخطط وصانع القرار من الاختيار الرشيد للاحتياجات التدريبية التي تتطلب أسبقية في التدريب عن غيرها، وبالتالي تحديد الوسائل والأساليب والطرق الملائمة لتلبية تلک الاحتياجات والمفاضلة بين البدائل المتاحة والممکنة واختيار أفضلها.

- تعد عملية تحديد الاحتياجات التدريبية العامل الأساسي في توجيه الإمکانات المتاحة للتدريب إلى الاتجاه السليم والصحيح، کما أنها المؤشر الذي يوجه التدريب إلى الاتجاهات المناسبة.

- عدم التعرف على الاحتياجات التدريبية مسبقا يؤدي الى ضياع الجهد والمال والوقت المبذول في التدريب.

- تعتمد هذه العملية على الدقة المتناهية في جمع البيانات والمعلومات وتحليلها، وبالتالي تحديد الاحتياجات التدريبية وفقا لأسس ومعايير موضوعية، تستند إلى حقائق علمية من واقع مشکلات العمل والعاملين.

- تساعد هذه العملية في الکشف عن مشکلات ومعوقات العمل، والتي تعاني منه المؤسسة أو أحد أنشطتها الرئيسة والتي تحول دون تحقيق الأهداف المبتغاة، ومن ثم وضع هذه المعوقات في الحسبان أثناء التخطيط للتدريب حتى لا يصطدم بها أثناء التنفيذ.

- يوضح تحديد الاحتياجات التدريبية الأفراد المطلوب تدريبهم، ونوع التدريب المطلوب، والنتائج المتوقعة منهم.

- إن عملية تحديد الاحتياجات التدريبية ليست عملاً يسيرا کما يظن البعض فهو عمل مسحي منظم يکون في العادة عبارة عن جهد تعاوني جماعي تضطلع به کافة أجهزة المؤسسة وبالتعاون مع الجهة القائمة على التدريب، بغية معاينة وفحص الفجوة ما بين أهداف محددة ووضع قائم فعلا ويکون هذا الجهد في صورة برنامج منظم اساسه وغرضه تحديد الاحتياجات التدريبية للمتدربين، والتي تنبع من احتياجهم الفعلي في الجوانب التي يشعرون بنقص في معرفتهم أو إتقانهم لها.

ثانياً /مدخل التکامل بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM

يعمل مدخل تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات (STEM) على تعزيز عقلية الاستفسار والتحقق، والتفکير المنطقي ، کما يعالج القصور في المناهج التعليمية ويحقق جودة التعليم المطلوبة.

أولاً / مفهوم التکامل بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات

Science, Technology, Engineering, and Mathematics(STEM)

يقوم مفهوم هذا المدخل على أساس التکامل بين المعارف المقدمة في المناهج ، لأن تقسيم المعرفة في عصرنا هذا الذي يتسارع فيه الانفجار المعلوماتي والتقني لم يعد أمرا منطقيا، "إن التفاعل بين المواد الدراسية بعضها البعض جدير بفتح مجالات هائلة للأفکار الجديدة وتوليد طاقات مستحدثة واکتشافات مبتکرة قادرة على توسيع مدارک الإنسان واتساع افقه وهي بالقطع خطوة هامة على طريق تکامل المعرفة". (بهاء الدين، 1997، 103)

إنه وعلى مدار سنوات طويلة کان يتم تدريس العلوم الأربعة العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات بشکل منفرد وکل منها على حده، ولکن من خلال تبني فلسفة التکامل بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات (STEM) أصبح الأمر مختلفا حيث تلعب جميع هذه المواد دورا اساسيا في تکوين حصة صفية متکاملة وذلک بدمج المواد مع بعضها لتشکيل منظومة تعليمية متکاملة والتي تصبح بدورها بيئة مناسبة للإبتکار وحل المشکلات والتطبيق العملي لما تم تعلمه.

ظهر تعليم STEM للمرة الأولى في الولايات المتحدة الأميرکية في التسعينات من قبل المنظمة القومية الأميرکية للعلوم (NSF)، ثم تزايد الاهتمام به لارتباطه بالجوانب السياسية وتعزيز القوة الاقتصادية التنموية من حيث توفير القوة العاملة في مجالات العلوم والتکنولوجيا والهندسة والرياضيات. کما أن مناهج STEM ليست موجهة فقط لتعلّم العلوم، وإنما هي موجهة أيضاً لتنمية ميول الطلاب تجاه هذه التخصصات الأربعة مبکراً، ولمعالجة مشکلة شاعت في السنوات الأخيرة على نطاق واسع تُعرف بـ«STEM Pipeline»، المتمثلة في نقص عدد الطلاب الذين يتابعون دارستهم في مجالات STEM العلمية، بسبب تسربهم مبکراً ، حين يفقد کثير من الطلاب الاهتمام بالعلوم والرياضيات في سن مبکرة. وأظهرت إحصائيات دراسة تتبعية في أميرکا إلى أنه في عام 2001 بلغ عدد طلاب الصف الثالث المتوسط أکثر من أربعة ملايين في أمريکا، تخرج منهم من الثانوية 2.8مليون، والتحق بالجامعة 1.9 مليون، وبلغ عدد الخريجين الجامعيين 1.3 مليون، وعدد المتخصصين منهم في مجال تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات( STEM ) 167000طالبا ((Uttal, 2012, 148 .

وفي منطقة الخليج العربي اقيمت عدة مؤتمرات تهتم بتعليم العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM) ) مثل المؤتمر الدولي السنوي الخامس للتعليم التکنولوجي والذي نظمه معهد التکنولوجيا التطبيقية بمدينة ابو ظبي بدولة الامارات العربية المتحدة 2014م ، وکذلک مؤتمر التميز في تعليم وتعلم الرياضيات الأول " توجه العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات (STEM)" والذي نظمه مرکز التميز البحثي في تطوير تعليم العلوم والرياضيات "أفکر" بجامعة الملک سعود 2015م .

من هنا نجد أن التکامل بين هذه العلوم الأربعة العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات هو أساس هذا المدخل ، ويتفق ذلک مع توصية (Berlin & White , 1999)  التي دعت الى ضرورة تکامل المحتوى من خلال مناهج مختلفة حيث أن مدخل التکامل مهم في الاصلاح والتطوير وفي تنمية مهارات حل المشکلات.

وقد حدد بين (Bean,1996,42) أبعادا رئيسية لتکامل المنهج فيما يلي:-

1)             ينظم المنهج حول العالم الحقيقي.

2)             تنظم المعارف بشکل وثيق الصلة بما يحيط بالمتعلم.

3)             أن التعلم لا يقوم على اختبار نهائي بل على المحتوى.

4)             استعمال التطبيق الحقيقي وحل المشکلات للربط بين المحتوى والعالم الحقيقي.

تعريف التکامل بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات (STEM):

يعرفه شواهين (2016م) بأنه " مدخل تتکامل فيه تخصصات العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات ويتم التعلم فيه بطريقة المشروعات عن طريق دمج المناهج بتجارب علمية يقوم الطلاب من خلالها بتطبيق العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات في سياقات تربط بين الدراسة والعمل والمجتمع" .ص 3

کما عرفه حسن ) 2007م)  بأنه  "مدخل تتکامل فيه محتويات 4 مناهج العلوم والرياضيات والتقنية والهندسة، ويرکز على العلاقات التفاعلية بينها ؛وذلک من خلال تنظيم محتوى الدراسة حول قضايا أو مشاکل عامة في الحياة، تزيل الحواجز بين العلوم والرياضيات والتقنية والهندسة عند دراستها".ص191

  وتؤکد تفيده غانم (2011)  على أن منهج التکامل بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM يتمرکز حول الخبرة المفاهيمية المتکاملة ، والوقوف على حل المشکلات والقيام بتطبيقات مباشرة ومکثفة للأنشطة العلمية ، وکذلک التمرکز حول الخبرة المحددة     والموجهة ذاتيا ، والقيام بالبحوث التجريبية المعملية على شکل فرق مجموعات او ثنائيات، والاعتماد على الاداء في التقويم الواقعي الذي له أبعاد متعددة، والترکيز على قدرات التفکير العلمي والابداعي والناقد.

ويرى (ياسين، 2013) أن الفرد من خلال تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM يستطيع تعزيز قدرته على تطبيق المعرفة عبر اربعة مجالات مترابطة هي :-

العلوم :- ويقصد بها العمليات التي يتم من خلالها التعرف على العالم وکيف يعمل من خلال الاستکشاف وجمع البيانات والبحث عن العلاقات والأنماط وتوليد الأفکار والتفسيرات            باستخدام الأدلة.

التقنية :- ويقصد بها الأدوات التي يتم تصميمها لتلبية الإحتياجات الإنسانية مثل الموازين لمعرفة الأوزان ومقارنتها، والعدسات للنظر عن کثب في الکائنات الحية ، الأدوات الرقمية مثل أجهزة الکمبيوتر والأجهزة اللوحية  والأجهزة المحمولة.

الهندسة :- ويقصد بها العمليات والاجراءات اللازمة لتصميم الأدوات والنظم، والهياکل التي تساعد البشر وتلبي احتياجاتهم او تحل مشاکلهم.

الرياضيات :- ويقصد بها دراسة الکميات (کم عدد او حجم)، والمجسمات (الأشکال)، والفضاء (الزوايا والمسافات)، والتحويلات.

أسس تصميم مناهج العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات:

 لخصت تفيدة غانم (2011، 138) أسس تصميم المناهج القائمة على مدخل   (STEM) فيما يلي:

أ- التکامل بين العلوم والتکنولوجيا والتصميم الهندسي والرياضيات:-

• تضمين المفاهيم الکبرى ذات الطبيعة البينية والمتداخلة بين أساسيات العلوم التکنولوجيا والتصميم الهندسي والرياضيات.
• تکامل مواد العلوم والتکنولوجيا والتصميم الهندسي والرياضيات في أنشطة بينية ومتداخلة مرتبطة بهذه العلوم.
• يشمل على مفاهيم کبرى وظيفية تزيد من ربط العلوم بالتطبيقات التکنولوجية.
• تدريس المفاهيم العلمية والرياضية الأساسية.
• تکامل مهارات الرياضيات وتطبيقاتها في موضوعات العلوم.
• تدريس قاعدة مفاهيمية علمية رياضية متکاملة مع تطبيقاتها التکنولوجية.
• الاستناد على المعايير القومية في المدرسة الثانوية.
• يتضمن مهارات وتطبيقات العلوم والتکنولوجيا والتصميم الهندسي والرياضيات.
• تقدم خبرات المنهج من خلال مشکلات وخبرات تکاملية تضم الأربعة تخصصات.

ب- إجراء عملية الاستقصاء وتنمية طرق التفکير:-

• يعتمد المنهج مجموعة من الأنشطة التي تعتمد على الاستقصاء.
• تحفز التفکير العلمي والابتکار مع توفير المصادر التعليمية المناسبة.
• تنويع أنماط التفکير العليا لتشمل التفکير في الأنظمة، والتفکير التصميمي، والتفکير الناقد، والتفکير الإبداعي.
• تکون الأنشطة بالمنهج عملية تطبيقية تعتمد على الفعل والتفکير.
• يتمرکز المنهج حول البحث والتحري.
• تطبيق استراتيجيات التعلم بعد المدرسة لتطبيق أنشطة تتمرکز حول البحث.
• تنفيذ مشروعات في مجالات العلوم والتکنولوجيا والتصميم الهندسي والرياضيات.
• تکوين فرق عمل للبحث والابتکار في مجالات العلوم والتکنولوجيا والتصميم الهندسي والرياضيات.

ج- دراسة وتطبيق عملية التصميم الهندسي:-

• تدريس المفاهيم الهندسية والتصميم الهندسي.
• ·استخدام عملية التصميم الهندسي لحل المشکلات الواقعية.
• استخدام المهارات الرياضية الحسابية ومعرفة أساسيات فروع التصميم الهندسي.
• يعتمد تحديد المشکلات والخبرات التکاملية على تحديد المفاهيم العلمية والرياضية والهندسية، وتطبيقاتها التکنولوجية.
• ربط التدريس في المدرسة بمواقع الخبرة والإنتاج التکنولوجي.
• تطبيق ورش عمل للتدريب على المهارات الرياضية والعلمية والهندسية.
• تطبيق أنشطة معملية في العلوم الطبيعية والبيولوجية والجيولوجية وعلم الفلک.
• يقدم خبرات تکنولوجية مرتبطة بمجالات الابتکار والتصنيع.

د- تدعيم التعليم والتعلم باستخدام القدرات التکنولوجية وبرامج الکمبيوتر:-

• تعتمد المناهج على التعلم الإلکتروني واستخدام البرامج الحاسوبية.
• يعزز بتوفر برامج حاسوبية في العلوم والتصميم الهندسي والرياضيات کمصدر أساسي لمعالجة البيانات وإعداد التصميم.
• توفير مصادر تعلم وبرامج تعتمد على وسائل التکنولوجيا الحديثة.

ﻫ- تقويم الطلاب باستخدام أدوات التقويم الشامل والواقعي:-

• تقويم الأداء والتصميم والحلول لکل مشکلة من مشکلات المنهج على حدا بصورة واقعية.
• يعتمد تقويم المنهج على المراجعة، والتغذية الراجعة، والتقويم الواقعي، والملاحظة وتقويم الأداء، والتقويم المستمر.

و- ربط الطالب ببيئته ومجتمعه المحلي:

• تعزيز الأنشطة التدريبية والبحثية ذات الصلة بالمجتمع.
• ربط الطالب ببيئته ومجتمعه المحلى، وإنشاء علاقة بين الطلاب والخبراء في مجال العلوم والتکنولوجيا.
• إعداد الطالب لاختيار مجال العمل الذى يساهم في حل المشکلات الاقتصادية ويحقق التنمية الصناعية في مجتمعه.

خصائص دروس تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM وأهم استراتيجياتها:

إن أکثر ما يميز دروس تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات أنها دروس تتکامل فيها أربعة مجالات ، من غير ضعف أي مجال منها أو انعدامه.

وقد ذکرت نضال الأحمد (2015م، 7) مجموعة من الخصائص التي تتميز بها دروس STEM ، ومجموعة من الاستراتيجيات لاستخدامها بالتعاون مع المعلمين الاخرين، لإنتاج دروس باستخدام التقنية ، وهي کما يلي:-

1-      ترکز دروس تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضياتSTEM  على قضايا ومشاکل العالم الحقيقية : حيث يواجه التلاميذ المشکلات المختلفة الاجتماعية والاقتصادية والبيئية ، ويبحثوا لها عن حلول .

2-      تسترشد دروس تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات  وتوجه بعملية التصميم الهندسي: حيث توفر عملية التصميم الهندسي مرونة تأخذ التلاميذ من تحديد المشکلة ، أو التحدي لتصميم معين ، الى خلق وإيجاد حل لهذه المشکلة.

3-      تجذب دروس تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات التلاميذ الى التدريس العملي المبني على الاستقصاء والاستقراء، والاستکشاف المفتوح النهاية: حيث يعمل التلاميذ على التجريب العملي والتعاوني، واتخاذ قرارات حول الحلول التي توصلوا اليها، بعدها يتم التواصل بينهم لتبادل الأفکار ، وإعادة تصميم نماذجهم حسب الحاجة.

4-      يکون في دروس تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات عمل جماعي مثمر: حيث تساعد هذه الدروس التلاميذ على العمل کفريق واحد منتج.

5-      تقدم دروس تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM محتوى علوم ورياضيات صعب ومعقد لتعليم التلاميذ: حيث يتم دمج محتوى العلوم والرياضيات ببعضها، وربطها بالتقنية بطرق مناسبة ، ويصمم التلاميذ المنتجات الخاصة بهم.

6-      تسمح دروس تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات لإجابات متعددة الصحة، وتصحيح الخاطئ منها: فأحيانا تصميم تجارب العلوم بطريقة معينة ، حتى تتمکن جميع المجموعات من تکرار النتائج نفسها، والفکرة من تدريس التلاميذ محتوى معين للعلوم هي توفير نظرة ثاقبة، وفهم السبب والنتيجة بالتعامل مع المتغيرات.

المشروعات العالمية للتکامل بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM:

تعددت المشروعات العالمية الداعمة لفکرة مدخل التکامل بتين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات، وفيما يلي عرض موجز لبعض تلک المشروعات العالمية والهدف من کل           مشروع وما تضمنه کل مشروع من الموضوعات الرئيسة أو الفرعية وبعض الأمثلة على           تلک المشروعات:

1-  مشروع Project lead the way (PLTW 2014) :                    (Williams, 2014, 72) وهو مشروع موجود بالولايات المتحدة الامريکية ، تقوم به منظمة غير ربحية توفر تجربة تعليمية تحويلية لطلابK-12 والمعلمين في جميع أنحاء          الولايات المتحدة.

 ويهدف المشروع لخلق بيئة دراسية جذابة لا مثيل لها، ومشروع (PLTW) يمکن الطلاب من تطوير وتطبيق التعلم، ونقل المهارات من خلال استکشاف التحديات في العالم الحقيقي ومن خلال مسارات في علوم الکمبيوتر، والهندسة، والعلوم الطبية الحيوية، والطلاب في هذا المشروع لا يطلب منهم  تعلم المهارات التقنية فقط ، ولکن أيضا تعلم کيفية حل المشاکل، والتفکير النقدي والإبداعي، والتواصل، والتعاون.

کما يقوم مشروع (PLTW) بتوفير المعلمين وتدريبهم وتوفير الموارد والدعم الذي تحتاجه لإشراک الطلاب في التعلم في العالم الحقيقي.

ويوجد في هذا المشروع مجموعة من البرامج منها:- (Williams, 2014, 72)

• برنامج المرحلة الابتدائية (K-5) /  يکون التعلم في هذا البرنامج عن طريق اللعب، أو بناء الرسوم المتحرکة الرقمية، والطلاب مطالبون بالانخراط في التفکير النقدي والإبداعي، وبناء مهارات العمل الجماعي، وتعلم في عدة محاولات (حاول وحاول مرة أخرى) عند مواجهة التحديات.
• البرنامج المتوسط (6-8)/ يوضح هذا البرنامج للطلاب مسارات يمکنهم الاستفادة منها في المرحلة الثانوية وما بعدها. يطبق الطلاب في هذا البرنامج المعارف والمهارات من مجموعة متنوعة من التخصصات، من خلال معالجة التحديات مثل تصميم لعبة علاجية للطفل مع الشلل الدماغي، وخلق تطبيقاتهم الخاصة، أو حل لغز طبي، حتى يتم تمکين الطلاب من إحداث تأثير في العالم الحقيقي.
• برنامج المدرسة الثانوية (9-12) /  يقدم البرنامج مجموعة من الأنشطة الحقيقية مثل انشاء أو تطوير تطبيقات على حل المشکلة. وکذلک أنشطة  هندسية مثل تصميم المنزل، برمجة الأجهزة الإلکترونية، أو استکشاف الطحالب کمصدر للوقود الحيوي وغيرها.
• برنامج تنمية المعلمين / يعمل على التطوير المهني للمعلمين من خلال تدريب المعلمين على القيادة في صفوفهم. کما يمکن المعلمين من الوصول إلى مجتمعات التعلم المهنية حيث يمکنهم التواصل مع معلمين PLTW)) في جميع أنحاء البلاد.

2-   مشروع by DesignEngineering(Lazaros, Embree, 2016,12) :

تم بناء برنامج by Design) Engineering) على الاعتقاد بأن براعة الأطفال هي غير مستغلة، و ان الامکانات متوفرة وعندما تستغل بشکل سوف يؤدي ذلک إلى جيل قادم من الخبراء في التکنولوجيا والمبدعين والمصممين والمهندسين.

وهو مشروع يهدف الى

-       تقديم برنامج K-12 المستندة إلى المعايير التي تضمن لجميع الطلاب القراءة والکتابة من الناحية التکنولوجية.

-       توفير الفرص لجميع الطلاب بغض النظر عن الجنس أو الأصل العرقي.

-       توفير معايير وتوقعات واضحة لزيادة تحصيل الطلاب في العلوم والتکنولوجيا والهندسة والرياضيات STEM.

-       توفير القيادة والدعم الذي سوف ينتج التحسين المستمر والابتکار في البرنامج.

-       استعادة مکانة أميرکا باعتبارها الرائدة في مجال الابتکار.

-       تقديم البرنامج الذي يبني التعلم من سن مبکرة جدا ليصبح الطلاب هم الجيل القادم من المهندسين والتقنيين والمبتکرين، والمصممين.

وهذا المشروع مبني على مقاييس العلوم الجيل التالي (K-12)، و المعايير التکنولوجية لمحو الأمية (ITEEA)؛ ومبادئ ومعايير مدرسة الرياضيات (NCTM)؛ ومشروع 2061، ومعايير معرفة العلوم (AAAS). بالإضافة إلى ذلک، تم تعيين برنامج K-12 للأکاديمية الوطنية للهندسة و التحديات الکبرى للهندسة.

3-   مشروع معايير العلوم للجيل القادم Next Generation Science standards (NGSS):-( البقمي، 2016)

أن هدف هذا المشروع هو تعليم العلوم والهندسة (12 –K) وأن يکون جميع الطلاب في نهاية المرحلة الثانوية يملکون المعرفة الکافية في العلو م والهندسة؛ للمشارکة في مناقشات عامة حول القضايا المجتمعية ذات الصلة، کما يصبحون قادرين على مواجهة المشکلات العلمية والتکنولوجية التي تواجه حياتهم اليومية، ويصبح لديهم القدرة على الاستمرار في التعلم وطلب العلم خارج المدرسة، بالإضافة إلى امتلاکهم المهارات اللازمة لدخول المهن التي يختارونها، بما في ذلک (وليس على سبيل الحصر) وظائف في مجال العلوم والتکنولوجيا والهندسة.

وقد قام ببناء معايير هذا المشروع کل من

       المرکز القومي للبحوث في الولايات المتحدة ("National Research Council "NRC ) مع عدد من الهيئات والمؤسسات، مثل:

الأکاديمية الوطنية للعلوم (National Academy of Science "NAS").

والجمعية القومية لمعلمي العلوم (National Science Teachers Association "NSTA")، ومنظمة  (Achieve).

وقد قام هذا المشروع على مجموعة من المبادئ الأساسية:-

-       يجب أن يعکس تعليم العلوم 12-K علوم الطبيعة المترابطة. وتعتبر هذه من أهم تحولات NGSS)) حيث يشارک الطالب في عملية تعلم العلوم بثالثة أبعاد مترابطة: ممارسات العلوم والهندسة، المفاهيم الشاملة والأفکار الأساسية.

-       تمثل NGSS توقعات أداء الطالب وليس المنهج.

-       مفاهيم العلوم في NGSS مبنية بشکل مترابط من مرحلة رياض الأطفال حتى الصف الثالث ثانوي.

-       يرکز ال NGSS على فهم أعمق للمحتوى وکذلک تطبيق المحتوى. من خلال الترکيز على عدد أقل من الأفکار الأساسية القابلة للتعلم والتي يفترض أن يتعلمها الطالب مع الوقت حتى  تخرجهم من المرحلة الثانوية.

-       تتکامل العلوم والهندسة والتقنية في NGSS من مرحلة رياض الأطفال حتى الصف الثالث الثانوي. من خلال توفير الفرص للطلاب لتعميق فهمهم للعلوم عن طريق تطبيق معارفهم العلمية في حل المشکلات العلمية.

-       تم تصميم NGSS لإعداد الطلاب للکلية ولحياتهم المهنية. وإعدادهم کمواطنين. حيث تؤکد على أهمية تلقي جميع الطلاب من مرحلة الروضة الى الثانوية تعليم علوم جيد وراسخ، بغض النظر عن اختلاف مسار تعليمهم أو وظائفهم في المستقبل.

-       تعمل ال NGSS  جنبا الى جنب مع المعايير الأساسية المشترکة في الولاية لتسهيل التعليم والتعلم المتکامل ودعم عملية تعلم الطالب.

وتطبيق هذا المشروع  بذل مجهود مستمر وترتيب طويل الاجل و يتطلب إحداث تغييرات هامة في التدريس والمناهج والتقييم وإعداد المدرسين کل ذلک مصحوبا بدعم مالي واداري کبير ودعم من الجمهور، کما يحتاج تطبيقه الى تولي کل أصحاب المصلحة مسئولية مشترکة وتعاونية للمساعدة على تحقيق أهداف الجيل القادم من مقاييس العلوم (NGSS).

4-   مشروع La Main a la pate program:-(Sandrs, 2009,113)

وهو مشروع فرنسي ، تم إنشاؤه في عام 2011 من قبل أکاديمية العلوم ( ENS) والمدارس العليا في باريس وليون،  وهو استمرار لعملية التدريب العملي التي أطلقت في عام 1995 من قبل أکاديمية العلوم، بناء على مبادرة من جورج شارباک الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء في عام 1992.

يهدف هذا المشروع الى تجديد تدريس العلوم والتکنولوجيا في المدارس الابتدائية وتشجيع التعليم القائم على التحقق العلمي، واستکشاف العالم، والتجريب والتفکير، الطلاقة اللغوية، والتربية للمواطنة.

حتى يصبح کل طالب قادر على فهم الظواهر التي تحيط به وتطوير الفضول والإبداع والتفکير النقدي.

ومن برامج هذا المشروع ما يلي:-

-       اکتشافات أوروبا / وفيه تقدم الاکتشافات الأوروبية  للطلاب الذين تتراوح أعمارهم بين 8-14 للمشارکة في إنشاء مکتبة من الاکتشافات العلمية الأوروبية الکبرى، وبالتالي تتبع تاريخ أسس العلم الحديث.

-       المحيط، و الکوکب ... وأنا! / هو مشروع تعليمي للتنمية المستدامة على موضوع المحيط. هذا المشروع متعدد التخصصات (العلوم والتاريخ والجغرافيا والرياضيات والتربية الوطنية وتکنولوجيا المعلومات ...)، وهو يسلط الضوء على نشاط الطلاب من خلال الاستجواب، ويسمح للطلاب لفهم الترابط بين النظم الإيکولوجية البحرية والأرضية وکذلک على الدور المرکزي للمحيطات في تنظيم المناخ.

-       "1، 2، 3 ... والترميز! " / يهدف إلى تعريف الطلاب والمعلمين بعلوم الکمبيوتر، من رياض الأطفال إلى الجامعة. ويقدم کل الأنشطة المتصلة (التي تتطلب جهاز کمبيوتر، لوحة أو الروبوت) لإدخال أساسيات البرمجة والأنشطة لمعالجة المفاهيم الأساسية            لعلوم الکمبيوتر ( الخوارزمية، واللغة، والتمثيل من المعلومات ... ). ويتم تنظيم هذه  الأنشطة في متناول اليد، واتباع نهج متعدد التخصصات والتعلم النشط مثل نهج التحقيق أو            نهج المشروع.

  وباستعراض بعض المشروعات العالمية التي قامت بالاهتمام بمدخل تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات (STEM) يرى الباحث أن هذه المشروعات عملت على أن يکون التعليم شاملا وواسعا ولا يتم تقسيمه الى عدة فروع تؤدي الى حجب وحدة الموضوع، بل لابد أن يکون متعدد الجوانب من النواحي العلمية ومتکاملا حتى تتضح فيه شمولية العلم.

مبررات استخدام تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM:-

 إن الوصول الى تکامل وترابط العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات يعتبر انجازا علميا ناجحا، حيث ان العلوم والرياضيات تعتبران مهمتان لفهم عمليات التقنية والهندسة ، وقد اورد (Williams,2015) مجموعة من المبررات التي دعت الى انتهاج تکامل STEM في الولايات المتحدة ومن هذه المبررات:-

• تنشيط بيئة التعلم، وتحسين المناهج الدراسية مع الاشارة الى العالم الحقيقي.
• إشعال رغبة المتعلمين للاستکشاف والتحقق، و فهم عالمهم.
•  تطوير الثقة لدى المتعلمين والتوجيه الذاتي لأنها تجعل التحرک من خلال الفريق القائم والعمل بروح الجماعة لا بروح الفرد.
• يجعل الأطفال أکثر حماسا  في تعلم الرياضيات والعلوم عند استخدام التکنولوجيا والهندسة، ويساعدهم هذا التکامل على الابتکار، والتصميم، لجعل المواد الدراسية  ذات معنى.
• أن تعليم STEM هو الطريق الرئيسي لمحو الأمية التکنولوجية للجميع.
•  تشجيع الطلاب على التفکير بمرونة و الثقة بالنفس.
• زيادة أهمية في التجربة التعليمية بينما خفض معدل التسرب.

وأشار (الشهراني، 2012،44) إلى أنه من الدواعي التي أدت إلى الاهتمام بالأخذ بمدخل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات( STEM) "أن مدخل STEM يتفق مع العديد من المعايير القومية لتعليم العلوم Science Education Standards National ، التي وُضعت من قبل مجلس البحث القومي NRC عام 1996National Research Council، والمعايير القومية للرياضيات National Mathematics Standards التي وُضعت من قبل المجلس القومي لمعلمي الرياضيات عام 1998 The National Council of Mathematics Teachers ، ومعايير التنور التقني The Standards for Technology Literacy التي وُضعت من قبل جمعية تعليم التقنية الدولية (ITEA) Technology Education Association:  The International عام 2000 ، کما طورت الجمعية الأمريکية لتقدم العلوم ((The American Association of the Advancement of Science  (AAAS)عام1993 وثائق ساعدت في اختيار القضايا والموضوعات لکل نموذج في مدخلSTEM.

 Satchwell  & Loepp, 2002,   52)).

کما ورد في دليل تنفيذ مشروع  دمج الرياضيات والعلوم والتکنولوجيا في المدارس الابتدائية (MSTE) مشروع عام(2001) بعض المبررات وهي :-

1-       اکتساب الطلاب أنماط من التفکير، ومن أهمها التفکير الفراغي ومنها التخيل الفراغي ثلاثي الأبعاد.

2-       يستفيد التقنيون والمهندسون من المبادئ والنظريات الناتجة بواسطة التحقق العلمي للمساعدة في تصميم وبناء أساليب وأدوات تقنية مثلى.

3-       إعداد الطلاب للتعامل مع هذه القضايا بحکمة مثل التعامل مع قضايا الرعاية الصحية وحماية البيئة.

4-       تزيد من دافعية الطلاب لدراسة الرياضيات والعلوم؛ حيث يتعامل الطلاب مباشرة مع تطبيقات العالم الحقيقي.

5-      يهدف مدخل STEM إلى تنظيم وتنسيق الخبرات التعليمية المقدمة للطالب بطريقة تساعده على تحقيق نظرة موحدة ومتسقة لأي موضوع من موضوعات المنهج وتساعده أيضاً على أن ينمو کلياً (مهارياً، ومعرفياً، ووجدانياً) مع ربط المفاهيم الدراسية بالجوانب التطبيقية ويتم ذلک من خلال تضمين مدخل STEM في مناهج العلوم.

  أما في تعليم المملکة العربية السعودية فهناک مبررات للأخذ بمدخل تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات وقد ذکرت هند الدوسري( 2015، 364) هذه المبررات            فيما يلي:-

-       دعم جهود المملکة العربية السعودية في إقامة مجتمع المعرفة، والاقتصاد القائم على المعرفة.

-       تحقيق التنمية المستدامة للمملکة من خلال الترکيز على دور العلوم والتکنولوجيا في تقديم الحلول المبتکرة والاستثمار في العقول في مراحل مبکرة من التعليم.

-       التطوير المستمر للبرامج التعليمية المعنية بالعلوم والتکنولوجيا والرياضيات والهندسة في منظومة التعليم العام (منحى التعليم القائم على STEM).

-       تحسين اداء طلاب التعليم العام في العلوم والتکنولوجيا والهندسة والرياضيات.

-       تنمية ميول الطلاب المهنية نحو المسارات والعلمية والتکنولوجية والهندسية، فتعد نسبة المنتسبين لکليات الهندسة والعلوم من اجمالي المنتسبين للجامعات أحد مؤشرات الابتکار لقياس اداء المملکة في الابتکار.

-       إعداد القوى البشرية لتلبية احتياجات سوق العمل النوعية في التخصصات العلمية والتکنولوجية والهندسية.

-       إيجاد بيئة تعليمية باعثة على الابتکار، باعتبار ان أنواع الابتکارات لا تخرج عن حقول STEM ، وتتطلب التکامل بين تلک الحقول.

ويرى الباحث أنه يمکن إضافة المبررات التالية لاستخدام مدخل تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM:

1-      الانتقال من تعليم العلوم بالطريقة النظرية الى الطريقة التطبيقية ، وذلک من خلال          تطبيق مبادئ العلوم والرياضيات في حل مشکلات البيئة المحيطة وحل المشکلات           التقنية والهندسية.

2-      هذا التکامل يؤدي الى تعدد مصادر المعلومات للطلاب لتشمل المکتبة الالکترونية وشبکة الانترنت والمعامل المتقدمة ، وعدم الاعتماد على الکتاب المدرسي کمصدر وحيد للمعلومات.

صعوبات تطبيق تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM :-

تُعرف الصعوبات على أنها " أي ظرف بيئي أو ذاتي أو تعليمي يعيق أو يقيـد تعلم التلاميذ". (Salters, 2006, 17)   

ويقصد بالصعوبات في هذا البحث أنها : جميع الظروف والمعوقات التعليمية التي تحـول دون تطبيق مدخل تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM .

ويتفق کل من (المحيسن وخجا، 2015) و (الدوسري، 2015) و (ابو عليوة، 2015) على أن هناک مجموعة من الصعوبات التي تواجه مدخل تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات (STEM) منها:-

1-  محدودية الميزانية والقيود المفروضة عليها، حيث أن هذا النوع من التعليم يحتاج الى ميزانية عالية لتحقيق أهدافه.

2-  عدم وجود معايير خاصة بالتعليم المعتمد على التکامل بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM في تعليمنا.

3-  ضعف التطوير المهني للمعلمين في هذا المجال وذلک بسبب قلة برامج التدريب قبل وأثناء الخدمة وعدم انتشارها في کل مناطق المملکة.

4-  وجود مقاومة للتغيير من جانب الطلاب او المعلمين او من جانب کليات التربية ، والخوف من التغيير الى اتجاه التکامل STEM.

5-  ضعف الامکانات المادية والتکنولوجية وعدم وجود الدعم الفني.

6-  عدم تطوير المناهج بشکل يجعلها تتلائم مع مدخل تکامل العلو والتقنية والهندسة والرياضيات STEM.

7-  يحتاج هذا النوع من التکامل الى الکثير من الوقت والجهد أثناء الاعداد وکذلک اثناء تقديم الدروس .

من خلال العرض السابق يتضح للباحث أن صعوبات تکامل العلوم والقنية والهندسة والرياضيات STEM کثيرة منها ما يتعلق بالمنهج والمعلم والطالب والبيئة التعليمية والوقت والادارة التعليمية.

کما يرى الباحث أن هناک صعوبات يمکن اضافتها منها:-

• قلة تقديم المفاهيم المتکاملة والعمل على عزل العلوم عن فروع العلم الاخرى.
• سيطرة طرق التدريس التقليدية على التدريس مثل الحفظ واستظهار المعلومات.
• ضعف واضح في ربط ما يتعلمه الطلاب بالمجتمع والحياة اليومية.
• ضعف في مهارات تدريس المعلمين باستخدام مدخل تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM، حيث تسعى هذه الدراسة الى تنمية تلک المهارات من خلال معرفة الاحتياجات التدريبية لمعلمي العلوم في ضوء تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

      جهود المملکة العربية السعودية نحو تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات:                 

نظرا لأهمية هذا المدخل فقد أهتمت به وزارة التعليم في المملکة العربية السعودية ، حيث ذکرت هند الدوسري (2015) أن المملکة العربية السعودية تبنت منحى التعليم المعتمد على STEM من خلال استراتيجية التعليم العام المنجزة في عام (2011) ويکمن الهدف الرئيسي في تبني هذا المنحى في تحسين اداء الطلاب في مجالات العلوم والتکنولوجيا والهندسة والرياضيات، وتوجد تجارب اولية لتعليم STEM نفذ بعضها والبقية تحت التأسيس، کما تساهم بعض القطاعات المجتمعية بتبني برامج تعليم STEM کخدمات مجتمعية مثل شرکة ارامکو السعودية ، ودينة الملک عبدالعزيز للعلوم والتقنية ، وجامعة الملک فهد للبترول والمعادن.

وقد قامت وزارة التعليم السعودية بتبني مبادرة تطوير تعليم العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM Education))  والتي تهدف الى تحسين استيعاب الطلاب واکسابهم للمهارات العملية والتفکير العلمي وزيادة تحصيلهم الدراسي وذلک من خلال عدد من الاجراءات التي تتضمن تطوير مواد تعليمية رقمية لدعم التعليم والتعلم ، وتطوير قدرات المعلمين وتمکينهم من التدريس الفاعل ، وتأسيس مختبرات العلوم الافتراضية والتقليدية وتوسيع فرص تطبيق المعارف والمهارات العلمية والرياضية وبناء الاتجاهات الإيجابية من خلال المعارض والمسابقات العلمية، وتطوير الثقافة العلمية العامة من خلال المراکز العلمية ، وترکز المبادرة حاليا على برامج التطوير المهني من خلال شراکات عالمية مع منظمات وجامعات رائدة في تعليم العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM، وانشاء المراکز العلمية وبناء المحتوى الرقمي الداعم لتعليم والتعلم.(مشروع الملک عبدالله لتطوير التعليم العام).

   وبعد دمج وزارتي التربية والتعليم، والتعليم العالي، وفي ظل وجود مشروع مثل          (# وظيفتک- وبعثتک) فإن ذلک سيعين مخططي السياسات التعليمية وصنّاع القرار على مؤسسة التخطيط الفعّال والمبکر للمسارات الوظيفية في مراحل التعليم العام وتنظيم تشريعاته.

وتعتبر العلوم والتقنية والابتکار أحد رکائز الاقتصاد المعرفي لأنها أساس صناعة المستقبل التنموي، وحيث إن إحدى الفئات الرئيسة الست لمؤشرات الخطة الوطنية للعلوم والتقنية والابتکار هي: الموارد البشرية، فبوجود عجز في تلبية حاجات القوى العاملة الوطنية والمؤهلة في تخصصات العلوم والتکنولوجيا والهندسة والرياضيات، فإن من تبعات هذا العجز هو انخفاض المؤشرات الاقتصادية في العلوم والتقنية والابتکار. ومن أسباب هذا العجز طرق التدريس وبرامج التعليم التقليدية، وقلة کفايات المعلمين في دعم إکساب الطلاب مهارات القرن الـ21، وإنتاج المفکرين القادرين على حل المشکلات، خصوصاً عبر تخصصات العلوم والتکنولوجيا والهندسة والرياضيات.

ومن أجل هذه المبررات المهنية والاقتصادية ظهرت توجهات تعليمية حديثة ومنها منحى تعليم (STEM ) التکامليScience, Technology, Engineering, Mathematics . وتتضح المبررات المهنية في بُعد التخطيط الاستراتيجي بتوفير فرص وظيفية واسعة عبر تعليم STEM من خلال تأهيل الخريجين بالمهارات المطلوبة لسوق العمل في تخصصات مجالاته العلمية. وبالنسبة للجانب الاقتصادي فإذا أقررنا بأن الابتکارات لا تخرج عن کونها ضمن مجالات STEM أو تتداخل فيما بينها أو تتکامل. بالتالي سيکون الترکيز على تعليم STEM رافداً قوياً للاکتشافات العلمية والابتکارات التکنولوجية، وتعزيز المنافسة العالمية في عصر ترقى فيه المجتمعات وتتقدم بقدر محصولها من الإنتاج العلمي والتقني.(الحياة ، 2015).

وقد ورد في تقرير التحول الى مجتمع المعرفة في المملکة العربية السعودية ( مدينة الملک عبدالعزيز ،2014، 230) أن الأسس الاستراتيجية للسياسة الوطنية للعلوم والتقنية ما يلي:-

• العمل على تبني رؤية شاملة في تطوير منظومة العلوم والتقنية والابتکار تؤدي الى تآزر مکونات هذه المنظومة ، وتناسق خططها وتوثيق روابطها.
• تفعيل دور التعليم والتدريب ورفع کفاءتهما اتساعا وتنوعا بما يتفق مع احتياجات التقدم العلمي والتقني المنشود والتأکيد على مواکبتها للتطورات العلمية والمستجدات التقنية العالمية وتحديثاتها.
• تهيئة السبل الکفيلة بتعزيز وتطوير القدرات الوطنية في البحث العلمي والتطوير التقني وتنسيق جهودها، وضمان تلبيتها وتکاملها مع احتياجات المجتمع ومتطلبات التنمية المستدامة.
• العمل على تبنّي اتجاهات رئيسة للبحث العلمي والتطوير التقني تلبي متطلبات أولويات ا لأمن الوطني الشامل والتنمية المستدامة.
• العمل على تعزيز وتطوير وتنويع مصادر الدعم المالي المخصصة لأنشطة المنظومة الوطنية للعلوم والتقنية والابتکار بما يضمن قيامها بأداء مهامها على الوجه المطلوب..
• دعم ورعاية وتشجيع القدرات الوطنية البشرية للإبداع والابتکار العلمي.
• اتاحة المعلومات العلمية والتقنية وتيسير کافة السبل للوصول اليها في اطار نظم تتفق مع أهداف وظروف المملکة العربية السعودية.

وتتفق هذه الأسس مع الأهداف الاستراتيجية لوزارة التعليم في برنامج التحول الوطني 2020م والذي يعتبر أحد برامج رؤية المملکة العربية السعودية 2030 م وأهداف الوزارة فيه هي:- (برنامج التحول الوطني، 2016م،2020م، 62)

-            اتاحة خدمات التعليم لکافة شرائح الطلاب.

-            تحسين استقطاب المعلمين واعدادهم وتأهيلهم وتطويرهم.

-            تحسين البيئة التعليمية المحفزة للإبداع والابتکار.

-            تطوير المناهج وأساليب التعليم والتقويم.

-            تعزيز القيم والمهارات الأساسية للطلاب.

-            تعزيز قدرة نظام التعليم لتلبية متطلبات التنمية المستدامة واحتياجات سوق العمل.

-            تنويع مصادر تمويل مبتکرة وتحسين الکفاءة المالية لقطاع التعليم

-            رفع مشارکة القطاع الأهلي والخاص في التعليم.  

 وقد عملت وزارة التعليم بالتعاون مع شرکة تطوير للخدمات التعليمية على تطوير التعليم باستخدام STEM وذلک من خلال برنامجين هما:-(العويشق، 2016م)

• برنامج المراکز العلمية.
• برنامج التطوير المهني لمعلمي العلوم والرياضيات ) تمکين(.وکانت الأهداف المنشودة من هذين البرنامجين هي :

1-      إثراء الوعي المجتمعي بمنجزات الحضارة الإسلامية وإسهاماتها في مجالات العلوم.

2-      نشر الثقافة العلمية ورفع المستوى العلمي والتقني في المجتمع.

3-      الإسهام في تطوير أساليب وممارسات التعليم والتعلم باتجاه التطبيقات العملية.

4-      تنمية التفکير العلمي لدى الطلاب والطالبات للإسهام في النهضة والريادة العلمية في المملکة.

5-      المساهمة في تعزيز الاتجاه الإيجابي نحو تعلم العلوم والرياضيات والتقنية والهندسة.

6-      تعزيز الخيال والإبداع والفضول العلمي لدى الناشئة.

7-      إيجاد بيئة تربوية لاستثمار طاقات الطلاب والطالبات بما يخدم مستقبلهم ووطنهم.

       وعملت شرکة تطوير على انشاء العديد من المرکز العلمية المتخصصة بتعليم التکامل بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM وهي مقسمة الى ثلاثة أنواع:-

1-      المراکز العلمية موجودة في کل من (جدة – الطائف – أبها) ، وتأسيس مرکز جديد بالقصيم، ويتکون کل مرکز من : قاعات تدريب الطلاب– قاعة المعروضات–القبة العلمية (بلانتيريوم) – قاعة الطفل– المسرح .

2-      المراکز العلمية المتنقلة:- يتضمن 6 عربات مجهزة بمتطلبات المرکز،  تهدف إلى نشر الثقافة العلمية بين الطلاب والطالبات والمجتمع ، وقد تمت تغطية 10 مناطق تعليمية (بنين وبنات) حتى الآن، ووصل عدد المشارکين بهذه المراکز (58546) مشارک، و(1111) مدرسة .

3-      مراکز STEM المدرسية وتتکون من : 72 حقيبة تدريبية في 8مجالات، ولکل مجال 6 مستويات، وقد وصل عدد المشاريع الإجمالية 2760 مشروعًا،  منها 1080 مشروعًا لمرحلة الطفولة المبکرة.

     وتسعى شرکة تطوير الى مواکبة مشروع التحول الوطني 2020 من خلال المبادرات التالية:-

-            التعاون مع القطاع الثالث (الخيري ) لنشر الثقافة العلمية.

-            التوسع في المراکز العلمية المتنقلة.

-            التوسع في مراکز STEM المدرسية.

     أما برامج التطوير المهني لمعلمي العلوم والرياضيات في مجال(STEM ) فيطلق عليه اسم تمکين وهو برنامج تطوير مهني متمازج مکون من3 مستويات ، مدة کل مستوى6 أسابيع، ويتکون البرنامج من:- - 33 حقيبة تدريبية في العلوم والرياضيات.

-            2640ساعة تدريبية.

-            375 وحدة تعلم إلکترونية.

-            تم تأهيل 430 مدربًا ومدربة.

-            بدء تدريب 1100 معلم ومعلمة في عام 2016.

     وتکونت الحقيبة التدريبية من : 40 ساعة تدريب مباشر- 20 ساعة تدريب إلکتروني- أنشطة ومشاريع صفية تطبيقية ودراسة ذاتية 20 ساعة.

أهم محاورمحتوىبرنامج تمکين:-

1-        طرائق التدريس العامة المرتبطة بالتعلم المتمرکز حول الطالب .

2-         تطبيق طرائق التدريس لتحقيق التعلم المتمرکز حول الطالب في مادتي الرياضيات والعلوم

3-      استثمار طرائق التدريس التي تحقق التعلم المتمرکز حول الطالب لضمان الاستفادة القصوى من موارد المناهج الحالية.

4-      استيعاب المفاهيم المتعلقة بمواضيع محددة.

     واخيرا  لوزارة التعليم بالتعاون مع شرکة تطوير تطلعات حول التطوير المهني للمعلمين حيث أن من مبادرات التحول الوطني 2020:-

-             تدريب 50.000 معلم ومعلمة متخصص في العلوم والرياضيات.

-            تحويل البرنامج إلى دبلوم تربوي معتمد من خلال التعاون مع المراکز البحثية في الجامعات.

واستکمالا لجهود وزارة التعليم في المملکة العربية السعودية نحو الاهتمام بتعليم تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM، أصدر معالي وزير التعليم د.أحمد بن محمد العيسى في شهر يناير من هذا العام 2017م  قراراً بتأسيس مرکز متخصص في تطوير تعليم العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات (STEM) ، ويأتي هذا القرار استناداً إلى قرار مجلس الوزارة القاضي بالموافقة على برنامج التحول الوطني.(وزارة التعليم، 2017م)

واشتملت مهام المرکز المشار إليها في نص القرار على مايلي:-

1-   المساهمة في تطوير قدرات الطلاب واتجاهاتهم وميولهم بما يعزز اختيارهم لمسارات علمية ومهنية مستقبلية ذات صلة بالعلوم والتقنية والهندسة والرياضيات (STEM) .

2-  المشارکة في دراسة المناهج الدراسية، وتقديم الدعم الفني والعلمي لوکالة المناهج في تطوير المناهج ودراسة المعايير الخاصة بها وغيرها من الجهات ذات العلاقة في إعداد وتطوير المناهج والعلوم والتقنية والهندسة والرياضيات  (STEM) . 

3-  تقديم برامج النمو المهني بالتعاون مع المرکز الوطني للتطوير المهني التربوي والجهات ذات العلاقة في إعداد وتطوير المعلمين والممارسين ذوي العلاقة بمجالات العلوم والتنقية والهندسة والرياضيات (STEM) ، وبرامج تطويرهم المهني .

4-   تعزيز التعلم والتعليم القائم على البحث العلمي بالشراکة مع مرکز التميز البحثي في تطوير تعليم العلوم والرياضيات والجهات ذات العلاقة بما يحقق توجه العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات (STEM) .

5-   وإقامة الفعاليات والمناشط المعززة لذلک ، وتوحيد الجهود والتکامل بين وزارة التعليم والجهات ذات العلاقة فيما يخص المشاريع والبرامج ذات الصلة بتوجه العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM

ووجه العيسى بأن تسند جميع أعمال المرکز وأنشطته وميزانياته لشرکة تطوير           للخدمات التعليمية .

مما سبق يرى الباحث أن وزارة التعليم تسعى لمواکبة هذه الاستراتيجيات وأهدافها، ولذلک أطلقت حزمة من المشاريع والمبادرات ومن ضمنها مبادرة تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM والتي تهدف الى تطوير اداء الطلاب في العلوم والرياضيات والتقنية والعمل على ايجاد بيئة تعليمية مناسبة تساعد الطلاب على الإبداع والابتکار في هذه المواد، ولکن يرى الباحث أن هذه المشاريع والمبادرات مازالت غير کافية إذ لابد من بذل المزيد من الاهتمام بتعليم مدخل التکامل بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM  في المملکة العربية السعودية للرفع من عملية التعليم وتطوير العملية التعليمية.

التنمية المهنية لمعلم العلوم في ضوء مدخل تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات (STEM):

من المعروف ان أي تجديد تربوي يکون المعلم هو العنصر الأساسي فيه، وهو بمثابة الموجة للعملية التعليمية لکي تحقق الأهداف المرجوة منها، فمهما کان إعداد المحتوى العلمي على أحدث طرق وأساليب التدريس، فإنه لا يمکن أن يحقق أهدافه مالم يکن هناک معلما معدا ومتدربا تدريبا جيدا على المنهج الذي يقوم بتدريسه.

ولقد أدت التحولات المتسارعة الوتي يشهدها العالم في مختلف المجالات إلى تغيرات في غايات التربية وفي أهدافها، والى تحولات في دور المعلم الذي أصبح موجها ومرشدا لطلابه أکثر من کونه ملقنا للمعلومات والمعارف، فأصبح المعلم مع هذه التحولات مرشدا لمصادر المعرفة ومنسقا لعمليات التعلم والتعليم ومصححا لأخطاء طلابه ومقوما لنتائج التعلم، وتشير الدراسات التربوية الى أن تطوير التعليم يعتمد على النمو المهني للمعلم، وأن کل تطور ونمو في معلومات المعلم ومهاراته ينعکس أثره على طلابه.

يذکر (المرشد، 2013) " أن مفهوم التنمية المهنية للمعلمين أتسع بعد ان کان ينظر اليه کمرادف للتدريب أثناء الخدمة، ليصبح التدريب جانبا واحدا منه، حيث يعرف النمو المهني بأنه "کل الطرق والاجراءات التي تعمل على الارتقاء وتحسين اداء المعلمين. کما يعرف بأنه محاولة لتحقيق تنمية متکاملة في شخصية المعلم من الناحية العلمية والثقافية والاجتماعية المرتبطة بحياته المدرسية بالإضافة الى الانشطة والبرامج التي تستهدف رفع کفاءته وزيادة تأهيله للقيام بواجبه على الوجه الأکمل". ص358

کما أن هناک خلط بين التنمية المهنية والتدريب وأن السبب في هذا الخلط هو الغموض في فهم أهمية وطبيعة التنمية المهنية، فالتدريب يوحي الى المتطلبات اللازم تزفرها في المعلم والمهارات التي لابد أن يکتسبها المعلم في مطلع حياته وتغيير سلوک واتجاهات الفرد الى نمط يجعله مرتبطا بالمؤسسة. أما التنمية فهو مصطلح يوحي بنقل محور الارتکاز من المدرب الى المتدربين (المعلمين) وهو ما يقصد به التعلم الذاتي.

والتنمية المهنية لها خصائص غير موجودة في التدريب أثناء الخدمة مثل الشمول والاستمرارية فهي تبدأ منذ التخرج وتستمر حتى نهاية الخدمة، کما أنها تشمل أبعاد أکثر          من التدريب، بالإضافة الى أن التدريب أثناء الخدمة يمثل جانبا واحد من عدة جوانب           للتنمية المهنية.

أما في المملکة العربية السعودية فقد خلصت دراسة (المحيسن وخجا، 2015، 31-33) الى تصور لآلية التطوير المهني لمعلمي العلوم في ضوء اتجاه العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات (STEM) ، وقد استند هذا التصور الى أربعة مبادئ أساسية هي:-

1-   التطوير المهني لمعلمي العلوم کنظام /

هذا الجانب يتطلب وضع الخطط والاستراتيجيات على مستوى الدولة والتي تنعکس بدورها على المؤسسات التعليمية ومن ذلک:-

-       تخصيص الميزانيات الکافية لدعم وتحقيق متطلبات هذا الاتجاه.

-       تحديد الايام والاوقات المخصصة للتطوير المهني لمعلمي العلوم ونظام التفريغ للمعلمين المرشحين لهذه البرامج.

-            تحديد سياسات الحوافز والمکافآت ونظام الترقي الوظيفي.

2-   التطوير المهني من حيث المحتوى المعرفي /

يعنى هذا الجانب بتحديد الاحتياجات التدريبية والتطويرية المطلوبة ،وآلية تصميمها ،وآليات واماکن التنفيذ والتقويم والمتابعة، کما يختص بتطوير محتوى العلوم الاساسية لمجال STEM ويمکن تحديد ذلک من خلال:-

-            بناء طبيعة وانماط تعلم الطلاب .

-            تحديد القدرات والاستعدادات والدوافع لدى المعلمين.

-            تحديد المعارف اللازمة للتطوير من خلال الخبرات اليومية.

-            نشر البحوث والدراسات الداعمة لهذا المجال.

-            تحديد أهداف محتوى تعلم وتطوير المعلمين في اطار الغايات الکبرى لتعليم STEM.

-            تحديد الموضوعات والقضايا والاحداث ذات العلاقة بمجال STEM .

-            التأکيد على بناء الفهم العلمي والقدرات الحالية للمعلمين في مجال STEM وبالاستناد الى معارفهم السياقية وتصميم برامج التطوير المهني في سياقات مناسبة.

-            تطوير مواد تعليمية متخصصة في مجال STEM مثل برامج المحاکاة الرقمية ومقاطع الفيديو التي توضح العمليات المرکبة التي توجه وتمکن تعلم المعلمين للوصول للفهم المتعمق لهذا المجال.

-            توفير المؤلفات والکتب العلمية والابحاث العلمية في مجال STEM للمعلمين، وتوفير وسائل الاعلام والموارد التقنية التي تعمل على توسيع معارفهم العلمية.

3-   استراتيجيات التطوير المهني لتعلم/STEM

 يتطلب التطوير المهني في مجال STEM بناء الفهم والقدرة لدى معلمي العلوم على التطوير المستمر والتعلم مدى الحياة ، لذلک فإن برامج وأنشطة التطوير المهني المقدمة للمعلمين يجب ان تتوفر فيها عدة مواصفات منها:

-       أن تکون طويلة المدى ومستمرة.

-       أن تنطلق من الترکيز على تنمية الوعي في مجال STEM ، ويکون ذلک في بداية مراحل التطوير المهني عندما يتم عرض المعلمين للمنهج او المحتوى الجديد.

-       ان تستخدم استراتيجيات متنوعة لتمکن المعلمين من تصميم ونقل الخبرات التعليمية الفاعلة التي تعکس تمکنهم العلمي في حقول STEM مثل الاستقصاء ،التعلم التفاعلي النشط، مما يجعل الاحساس بالنتائج التي يتوصل اليها المعلمون متسقة مع فهمهم العلمي.

-       أن يکون التعلم بمشارکة الزملاء المعلمين عنصرا قويا للتطوير المهني في هذا           المجال تحديدا

-       أن توفر الفرص للمعلمين لتعلم واستخدام ادوات وتقنيات مختلفة للتأمل الذاتي والتفکير الجماعي مثل تدريب الاقران وملفات الانجاز والمجلات.

-       أن يستفاد من معلمي الرياضيات والعلوم والتقنية ذوي الاداء المتميز للعمل بوصفهم مصادر للخبرة في المدرسة لتشکيل الاستراتيجيات التدريسية الفاعلة في مجال STEM ونشرها           بين اقرانهم.

-       توسيع استخدام التقنية لربط المعلمين في شکل مجتمعات التعلم المباشرة والافتراضية المخصصة لتبادل افضل الممارسات.

-       توفير الفرص لمعرفة والوصول الى البحوث القائمة والمعرفة التجريبية.

-       توفير فرص التعلم وتنمية مهارات البحث الاجرائي لتوليد معارف جديدة حول STEM.

4-   دعم ومساندة التطوير المهني /

ويراعى في هذا المجال مايلي:

-       -دعم القيادة داخل المدرسة

-       -ان توفر المدارس فرصا واضحة لتطوير المعلمين ضمن اطار المدرسة.

-       -بناء شراکات بين وزارة التعليم ومؤسسات المجتمع المحلي والدولي.

-       توفير اماکن داخل المدرسة وخارجها يتحقق من خلالها تدريس STEM بصورة فاعلة.

کما لخصت دراسة (السبيل، 2015، 273) بعد استعراضها لأهم تجارب تعليم تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات (STEM) في المملکة العربية السعودية دور تعليم STEM في التطوير المهني لمعلم العلوم في ما يلي:

1-      أن هذا التکامل يتيح الفرصة والوقت الکافي للمعلمين لحضور الدورات التدريبية، وورش العمل، وعمل أبحاث مشترکة مما يساعد على التنمية المهنية للمعلم.

2-      يستفيد المعلم من الملاحظات والتغذية الراجعة التي يقدمها له المدربون أو المشرفون أثناء الملاحظات الصفية والزيارات الميدانية أثناء قيامه بعملية التدريس.

3-      يتيح للمعلم فرصة للتعمق في المجال المعرفي في العلوم التي يدرسها من خلال دراسة بعض المقررات عن بعد لمتابعة أحدث المستجدات العلمية.

4-      يقوم المعلم في مدارس STEM  بدوره کقائد وموجه لطلابه لمساعدتهم وتوجيههم مهنيا، وهذا يطور مهارات القيادة والتوجيه المهني لدى المعلم.

5-      توفر مدارس STEM بيئة داعمة لجميع العاملين بها (ومنهم المعلم) وإشراکهم في عملية التخطيط الاستراتيجي للمدرسة.

اجراءات الدراسة الميدانية :

منهجالدراسة:

  بناء على مشکلة الدراسة وأهدافها وأسئلتها فإن المنهج المناسب لهذه الدراسة هو المنهج الوصفي، حيث يعتمد على دراسة الظاهرة ووصفها وصفا دقيقا واضحا، وقد عرفه الخليلي (2012) أنه " منهج يهتم بجمع البيانات التي تساعد في الإجابة عن أسئلة محددة حول الوضع الراهن، أو الظاهرة أو الحدث موضوع الدراسة" ص۳۲۹.

مجتمعالدراسة:

  تکون مجتمع الدراسة من جميع معلمي العلوم بالمدارس الحکومية بالمرحلة الابتدائية في مکاتب التعليم التابعة للإدارة العامة للتعليم بمدينة مکة المکرمة ، خلال الفصل الدراسي الثاني للعام الدراسي 1437/1438 ، والبالغ عددهم (774) معلما وفق الاحصائية التي تم الحصول عليها عن طريق ادارة شؤون المعلمين ، التابعة لإدارة التعليم  بمکة المکرمة ملحق (5) ص 125.

عينة الدراسة:

  اختار الباحث بطريقة عشوائية  ما نسبته ( 26٪ ) من المجتمع الأصلي لمعلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية بالإدارة العامة للتعليم بمدينة مکة المکرمة کعينة لبحثه ليصبح عدد افراد عينة الدراسة (200) معلما، موزعين على ستة مکاتب للتعليم والجدول التالي يوضح توزيع عينة الدراسة على المکاتب الستة:

أداة الدراسة:

قام الباحث بإعداد قائمة بمتطلبات تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات ، وقد أعد الباحث هذه القائمة في ضوء اطلاعه على الأدبيات والدراسات السابقة. وقد تکونت القائمة الأولية من (32) عبارة موزعة على محورين هما : معرفة العلاقة بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات، والتدريس في ضوء تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

أولاً/ النتائج المتعلقة بالسؤال الأول:

 ما متطلبات مدخل التکامل بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات التي ينبغي توفرها في تدريس العلوم بالمرحلة الابتدائية؟ 

للإجابة على هذا السؤال قام الباحث بإعداد قائمة بمتطلبات التکامل بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات الواجب توفرها في تدريس العلوم بالمرحلة الابتدائية، وقام بعرضها على مجموعة من المحکمين وأخذ بآرائهم وتوصياتهم حولها، ثم قام الباحث بإخراجها بصورتها النهائية وهي کما يلي:

المحور الأول / الالمام بالعلاقة بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات:

1-           التعرف على العلاقة التکاملية بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

2-           تقديم أمثلة من خلال تدريس العلوم للعلاقة التکاملية بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

3-           ايجاد حلول لبعض المشکلات المرتبطة بتکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات (مثل ضيق وقت الحصة، قلة الامکانات، سيطرة طرق التدريس التقليدية، .....).

4-           ربط المفاهيم العلمية الرياضية في نسق متکامل.

5-           تصميم أنشطة علمية بطريقة تحقق تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

6-           الإلمام بقضايا المجتمع ذات العلاقة بتکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات مثل (التلوث – الحوادث المرورية).

7-           تطبيق تجارب علمية تتکامل فيها العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

8-           تدريب الطلاب على البحث والابتکار في موضوعات العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

9-           ربط التطبيقات التقنية والتصميمات الهندسية بالعلوم والرياضيات بصورة تکاملية.

10-       تخطيط تدريس العلوم بطريقة تحقق تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

11-       التعرف على الامکانات المادية والتجهيزات التي يتطلبها تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

12-       التعرف على معايير تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

المحور الثاني / التدريس في ضوء تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات:

1-           عرض الدرس في صورة مشکلات حياتية تتکامل فيها العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

2-           التفکير في المشکلات العلمية بصورة تتکامل فيها العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

3-           استخدام المنهج العلمي في التفکير.

4-           ربط المفاهيم العلمية والرياضية بالحياة الواقعية.

5-           توظيف تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات في تفسير الجداول والرسوم البيانية.

6-           استخدام أسلوب الاکتشاف والتقصي لفهم العالم المحيط.

7-           توظيف القوانين والعمليات الرياضية المناسبة للموضوعات العلمية بصورة تتکامل فيها العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

8-           تقديم الحلول المحتملة لمشکلة معينة وفق ما يقتضيه تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

9-           توظيف تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات في إثارة التساؤلات حول الظواهر الطبيعية والاکتشافات العلمية والمعلومات الرياضية.

10-       تفسير الظواهر العلمية وفق العلاقة التکاملية بين العلوم بالتقنية والهندسة والرياضيات.

11-       ربط العلاقات العلمية والرياضية بالتقنية والهندسة.

12-       توظيف الاستنباط في ربط العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

13-       توظيف الاستقراء في ربط العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

14-       تطبيق استراتيجية المتناقضات في ربط العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

15-       ابراز التکامل بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات عند تقديم ملخص للدرس.

16-       مراعاة الاهتمامات العلمية والتقنية والهندسية والرياضية عند تشکيل مجموعات العمل المتعاونة.

17-       الاستعانة في اعداد الدرس بمراجع في العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

18-       توظيف مهارات التصميم الهندسي في ابراز العلاقة بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

19-       استخدام طرق تدريس توضح العلاقة بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

20-       توظيف خبرة الطالب في ربط العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

21-       استخدام وسائل تعليمية تبرز التکامل بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

ثانيا النتائج المتعلقة بالسؤال الثاني:

ما الاحتياجات التدريبية لمعلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية في ضوء متطلبات مدخل التکامل بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات؟

للإجابة على هذا السؤال قام الباحث بحساب المتوسطات الحسابية والانحرافات المعيارية لاستجابات أفراد عينة الدراسة على فقرات محوري الاستبانة.

يوضح الجدول  (9) قيم المتوسطات الحسابية والانحرافات المعيارية لکل عبارة من عبارات المحور الأول (الالمام بالعلاقة بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات ) وکذلک مستوى الحاجة التدريبية للعبارة ورتبة العبارة بين عبارات المحور.

جدول (9)

قيم المتوسط الحسابي والانحراف المعياري لعبارات المحور الأول، والرتبة ومستوى الحاجة

يتضح من الجدول (9) أن تقدير عينة الدراسة  لحاجات معلمي العلوم في المرحلة الابتدائية في ضوء متطلبات تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات ، في محور الإلمام بالعلاقة بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات جاءت بمستوى حاجة متوسطة ، حيث بلغ المتوسط الحسابي للمحور ککل (2.23 ) بانحراف معياري (0.69).

أما بالنسبة لقيم المتوسط الحسابي لها فقد تراوح بين  (2.50) لعبارة " الإلمام بقضايا المجتمع ذات العلاقة بتکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات مثل (التلوث – الحوادث المرورية" ، و (1.85) لعبارة " تصميم أنشطة علمية بطريقة تحقق تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات" وذلک بوسيط قدره (2.22) .

 وجاءت العبارات رقم 12،11،10،9،8،7،5،4،3،2،1  بمستوى حاجة متوسطة،  أمأ عبارة "الإلمام بقضايا المجتمع ذات العلاقة بتکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات مثل (التلوث – الحوادث المرورية" التي کانت بمتوسط حسابي (2.50) ، فقد کانت بمستوى              حاجة کبيرة.

ويوضح الجدول رقم (10) قيم المتوسطات الحسابية والانحرافات المعيارية لکل عبارة من عبارات المحور الثاني (التدريس في ضوء تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات) وکذلک مستوى الحاجة التدريبية للعبارة ورتبة العبارة بين عبارات المحور.  

جدول (10)

قيم المتوسط الحسابي والانحراف المعياري لعبارات المحور الثاني، والرتبة ومستوى الحاجة

يتضح من جدول (10) أن مستوى الاحتياجات التدريبية لمعلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية في ضوء متطلبات مدخل التکامل بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات في محور التدريس في ضوء تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات جاءت بمستوى متوسط ، حيث بلغ المتوسط الحسابي للمحور ککل (2.21).

أما بالنسبة لعبارات هذا المحور فکان أعلى متوسط حسابي لها (2.66) لعبارة " توظيف تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات في تفسير الجداول والرسوم البيانية " وأدنى متوسط حسابي کان (1.54) لعبارة " مراعاة الاهتمامات العلمية والتقنية والهندسية والرياضية عند تشکيل مجموعات العمل المتعاونة " وذلک بوسيط قدره (2.22) .

وبعد ترتيب الاحتياجات التدريبية حسب قيم المتوسطات الحسابية اتضح أن:-

• هناک 9 عبارات کان مستوى الحاجة التدريبية لها کبيرة وهي العبارات رقم 19،18،15،12،7،5،3،2،1، وکان أعلى ثلاث احتياجات هي "توظيف تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات في تفسير الجداول والرسوم البيانية" حيث حصلت على متوسط حسابي (2.66) ، تليها عبارة "توظيف القوانين والعمليات الرياضية المناسبة للموضوعات العلمية بصورة تتکامل فيها العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات" بمتوسط حسابي (2.60 )، ثم عبارة " استخدام طرق تدريس توضح العلاقة بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات" بمتوسط حسابي (2.56).
• هناک (10) عبارات کانت بمستوى حاجة تدريبية متوسطة ، وکان أقل ثلاث احتياجات هي " استخدام أسلوب الاکتشاف والتقصي لفهم العالم المحيط" وذلک بمتوسط حسابي (1.72) ، تليها عبارة "ربط المفاهيم العلمية والرياضية بالحياة الواقعية" بمتوسط حسابي (1.62)، ثم عبارة "مراعاة الاهتمامات العلمية والتقنية والهندسية والرياضية عند تشکيل مجموعات العمل المتعاونة" بمتوسط حسابي (1.54).
• وهناک عبارتان کانت بمستوى حاجة تدريبية منخفضة هما: " ربط المفاهيم العلمية والرياضية بالحياة الواقعية، مراعاة الاهتمامات العلمية والتقنية والهندسية والرياضية عند تشکيل مجموعات العمل المتعاونة".

والجدول ( 11  ) يوضح  المتوسطات الحسابية والانحرافات المعيارية ودرجة الحاجة للتدريب لکل محور من محاور الاحتياجات التدريبية لمعلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية في ضوء متطلبات تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات وللأداة ککل .

جدول (11)

المتوسطات الحسابية والانحرافات المعيارية والرتبة والحاجة للتدريب لمحوري الأداة

من الجدول ( 11 ) يتضح أن الدرجة الکلية للاحتياجات التدريبية لمعلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية في ضوء متطلبات تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات کانت بمتوسط حسابي (2.22) وانحراف معياري (0.67) وهذا يدل على حاجة تدريبية متوسطة ، وقد کان محور الالمام بالعلاقة بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات في المرتبة الاولى بمتوسط حسابي (2.23) ، وکان محور التدريس في ضوء تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات في المرتبة الثانية بمتوسط حسابي (2.21).

نلخص من النتائج السابقة أن هناک حاجات تدريبية لدى معلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية في ضوء تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات، تتراوح هذه الحاجات بين کبيرة في بعض العبارات ومتوسطة في باقي العبارات، ويرجع الباحث تلک النتيجة الى کون تکامل العلوم  والتقنية والهندسة والرياضيات STEM يعتبر من الاتجاهات الحديثة في تدريس العلوم ، والذي أهتمت به وزارة التعليم في الوقت الراهن ، وأکدت عليه العديد من الدراسات مما أدى الى ظهور تلک الحاجات.

کما يرجع الباحث هذه النتيجة الى وجود قصور في برامج الإعداد والتدريب على تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات ، والالمام بالعلاقة بين مکونات التکامل ، وطرق توظيفه في تنفيذ دروس العلوم.

 وتتفق نتائج هذه الدراسة مع دراسة ميريل (Merril ,2001) التي أثبتت أن هناک حاجة فعلية لتدريب معلمي العلوم على توظيف متطلبات التکامل بين العلوم والتقنية والرياضيات في تدريس العلوم، ودراسة سيفين ومحمد (2010م) والتي أوضحت أهمية متطلبات التکامل بين العلوم والرياضيات والتقنية بالنسبة للمعلمين والمجتمع ومصممي ومطوري المناهج التعليمية وکذلک الباحثين التربويين من خلال دراسة التکامل بين العلوم الأخرى والتقنية وأشارت الدراسة إلى  أهمية هذه المتطلبات بالنسبة للمجتمع في  تحقيق التنمية التقنية ، ودراسة الشهراني (2013م) التي أکدت نتائجها على وجود حاجات تدريبية کبيرة في مجال التعرف على العلاقة بين العلوم والتقنية والرياضيات ، کما تتفق الدراسة الحالية مع دراسة مراد (2014م) التي ذکرت نتائجها أن هناک حاجات تدريبية للمعلمات نحو تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM وبناء على تلک الاحتياجات قامت الباحثة بوضع تصور مقترح لبرنامج تدريبي لتنمية مهارات التدريس لديهن في ضوء متطلبات تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM، وتتفق مع دراسة المحيسن وخجا (2015م) التي قدمت تصورا مقترحا لتطوير معلمي العلوم في اتجاه تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM يناسب الوضع القائم في المملکة العربية السعودية مما يدل على وجود قصور في اعداد وتدريب معلمي العلوم في اتجاه STEM.

وتختلف هذه الدراسة مع دراسة الشهراني (2013م) ودراسة مراد (2014م) في درجة الحاجة للتدريب ، فقد تفاوتت الحاجة بين المتوسطة والکبيرة في الدراسة الحالية بينما کانت کبيرة في الدراستين السابقتين.

السؤال الثالث:

هل تختلف الاحتياجات التدريبية لمعلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية في ضوء مدخل التکامل بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات باختلاف سنوات الخبرة في التدريس والحصول على تدريب اثناء الخدمة؟

اولاً : متغير سنوات الخبرة

للإجابة عن هذا السؤال قام الباحث باستخدام اختبار تحليل التباين الاحادي(ANOVA) لمعرفة دلالات الفروق في المتوسطات الحسابية والانحرافات المعيارية بين مجموعات            الخبرة التدريسية، حيث تم تقسيم افراد عينة الدراسة الى ثلاث مجموعات (أقل من 4 سنوات – من 5 الى 9 سنوات- اکثر من 10 سنوات) ، وفيما يلي عرض لنتائج الاختبار.

جدول (12)

المتوسطات الحسابية والانحرافات المعيارية لتقدير أفراد عينة الدراسة لدرجة حاجة معلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية للتدريب في ضوء تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات في أداة الدراسة وفقا لمتغير سنوات الخبرة:

يوضح الجدول (12) أن هناک اختلافا في متوسط تقدير أفراد عينة الدراسة لدرجة حاجة معلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية للتدريب في ضوء تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات وذلک باختلاف سنوات الخبرة ، ولمعرفة ما إذا  لهذه الفروق الظاهرية دلالة احصائية أم لا ، تم إجراء اختبار تحليل التباين الأحادي (ANOVA) والجدول (13) يوضح نتيجة الاختبار.

جدول ( 13 )

تحليل التباين الأحادي ( ANOVA ) لمعرفة الفروق في متوسطات تقدير أفراد عينة الدراسة لدرجة حاجة معلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية للتدريب في ضوء تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات في أداة الدراسة وفقا لمتغير سنوات الخبرة

يتضح من الجدول ( 13  ) انه لا أثر لسنوات الخبرة في تقدير معلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية بمکة المکرمة للاحتياجات التدريبية في ضوء متطلبات تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات ، أي أنه لا توجد فروق ذات دلالة احصائية عند مستوى دلالة (a<0.05 ) تعزى لمتغير سنوات الخبرة في متوسطات تقدير أفراد عينة الدراسة لدرجة حاجة معلمي العلوم في ضوء تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

ويرى الباحث أن سبب هذه النتيجة هو أن جميع المعلمين باختلاف سنوات خبرتهم التدريسية لديهم الرغبة في التدريب ضوء متطلبات تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات ، ولديهم الرغبة في التعرف على العلاقة التکاملية بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات وکذلک التدريس في ضوء هذا التکامل لذلک ظهرت احتياجاتهم التدريبية بعيدا عن سنوات خبرتهم قصيرة ام طويلة. وتتفق نتائج هذه الدراسة في ذلک مع دراسة الشهري (2008م)، ودراسة المالکي (2014م) ، ودراسة البوسعيدي والحارثي والشحيمية (2015م) حيث ذکرت تلک الدراسات انه لا توجد فروق ذات دلالة احصائية تعزى لمتغير عدد سنوات الخبرة في التدريس.

ثانياً : متغير الدورات التدريبية

للإجابة عن هذا السؤال قام الباحث باستخدام اختبار (ت) للعينات المستقلة، لمعرفة دلالات الفروق في المتوسطات الحسابية والانحرافات المعيارية بين مجموعتي الدورات التدريبية ، حيث تم تقسيم افراد عينة الدراسة الى مجموعتين (مجموعة حصلت على دورات تم التطرق خلالها لتکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات – ومجموعة لم تحصل على تلک الدورات) وفيما يلي ايضاح لنتيجة هذا الاختبار.

جدول (14)

المتوسطات الحسابية والانحرافات المعيارية لتقدير أفراد عينة الدراسة لدرجة حاجة معلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية للتدريب في ضوء تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات في أداة الدراسة وفقا لحصولهم على دورات تدريبية تم التطرق خلالها لتکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات او عدم حصولهم على تلک الدورات

يتضح من الجدول (14) أن هناک اختلافا في متوسط تقدير أفراد عينة الدراسة لدرجة حاجة معلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية للتدريب في ضوء تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات وذلک باختلاف الدورات التدريبية ، ولمعرفة ما إذا  لهذه الفروق الظاهرية دلالة احصائية أم لا ، تم إجراء اختبار(ت) والجدول (15) يوضح نتيجة الاختبار.

جدول (15)

اختبار (ت) لمعرفة الفروق في متوسطات تقدير أفراد عينة الدراسة لدرجة حاجة معلمي العلوم بالمرحلة الابتدائية للتدريب في ضوء تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات في أداة الدراسة وفقا لحصولهم على دورات تدريبية تم التطرق خلالها لتکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات او عدم حصولهم على تلک الدورات:

يظهر من الجدول (15)  أنه لا توجد فروق ذات دلالة احصائية عند   مستوى دلالة (a<0.05 )  تعزى لمتغير الدورات تدريبية في متوسطات تقدير أفراد عينة الدراسة لدرجة حاجة معلمي العلوم في ضوء تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات .

ويعزو الباحث هذه النتيجة إلى ضعف الدورات التدريبية المقدمة لمعلمي العلوم والتي تهتم بتکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات ، کما أنه قد يعود السبب الى المعلمين أنفسهم حيث يرون أنه لا جدوى من هذه الدورات التدريبية وأنها وجدت کمتطلب للحصول على شهادة الحضور، وکذلک الى عدم وجود دورات تدريبية متخصصة في تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات حيث أن مانسبته 68% من عينة الدراسة لم يحصلوا على دورات في هذا المجال. وقد اتفقت هذه النتيجة مع نتائج دراسة الشهري (2008م) والتي دلت على عدم وجود فروق دالة إحصائياً بين معلمي العلوم بالمرحلتين الابتدائية والمتوسطة، تعزي لمتغير الدورات التدريبية، ودراسة الهذلي (2014م) التي أکدت أنه لا يوجد فروق دالة احصائيا  بين تقديرات الحاصلين على تدريب في مجال التقويم البديل للاحتياجات التدريبية للمعلمين عن تقديرات غير الحاصلين على تدريب ، ودراسة المالکي (2014م) التي أظهرت نتائجها أنه  لا توجد فروق دالة إحصائيا تعزى لمتغير عدد الدورات التدريبية لمعلمي ومشرفي العلوم في تقدير حاجة معلمي العلوم للتدريب على معارف ومحتويات مناهج العلوم المطورة في ضوء مصفوفة المدى والتتابع.

واختلفت نتائج هذه الدراسة مع نتائج دراسة يسار ( Ucar, 2012 )  والتي أکدت على وجود فروق ذات دلالة إحصائية بين المعلمين الذين التحقوا بالبرنامج التدريبي، والمعلمين الذين يدرسون دون التحاقهم بأية برنامج تدريبي، ويعزى ذلک لأهمية تلبية الاحتياجات التدريبية لدى معلمي العلوم من خلال البرامج التدريبية  ، وکذلک مع دراسة فيلثوسي وفيسر وبيتيرس (Velthusi, Fisser , Pieters, 2013)  والتي بينت وجود أثر إيجابي دال إحصائياً  للبرنامج التدريبي في تحسين الکفاءة الذاتية للمعلمين، وشهدت عملية التعلم تحسنا خلال السنتين الأولى والثانية.

توصيات الدراسة:

في ضوء نتائج الدراسة يوصي الباحث بما يلي:-

1-      الاستفادة من ما أسفرت عنه هذه الدراسة من متطلبات واحتياجات لتکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات بما يفيد في تطوير اداء معلمي العلوم ، وکذلک في بناء البرامج التدريبية .

2-      توفير برامج تدريبية للمعلمين على تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات وذلک ضمن برامج إعداد المعلمين قبل الخدمة وکذلک أثناء الخدمة.

3-      التأکيد على المعلمين بأهمية استخدام تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات في تدريس العلوم .

4-       يوصي الباحث بتوفير الإمکانات المادية اللازمة لتطبيق تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات مثل توفير المعامل، والأدوات، والأجهزة التکنولوجية الضرورية لتنفيذ المنهج.

مقترحات الدراسة:

سعياً لإثراء الميدان التربوي بالأبحاث ذات الصلة فإن الباحث يقترح ما يلي:

1-      إجراء دراسات للکشف عن المعوقات التي قد تمنع المعلم من توظيف تکامل بين العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات في التدريس.

2-      إجراء دراسات حول تدريب معلمي العلوم في مراحل تعليمية مختلفة على استخدام  تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

3-      اجراء دراسة عن واقع توظيف معلمي العلوم لتکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات.

أولا / المصادر:

-           القران الکريم.

ثانيا / المراجع العربية:

-       ابو سويرح، احمد اسماعيل .(2009). برنامج تدريبي قائم على التصميم في ضوء الاحتياجات التدريبية لتنمية بعض المهارات التکنولوجية لدى معلمي التکنولوجيا. رسالة ماجستير غير منشورة، قسم المناهج وأساليب التدريس، الجامعة الاسلامية ، غزة.

-       ابو عليوة، نهلة سيد. (2015). دراسة مقارنة لبعض تطبيقات نظرية مجتمع الممارسة في التنمية المهنية لمعلمي (STEM) في کل من الولايات المتحدة الامريکية وکوريا الجنوبية وإمکانية الإفادة منها في جمهورية مصر العربية. دراسات تربوية واجتماعية، مجلد21، العدد 2، ص ص 29-120.

-       أحمد، وفاء حسن مرسي. (2010). الاحتياجات التدريبية لمعلمي التعليم العام في ضوء بعض التحديات المعاصرة: دراسة ميدانية. مجلة کلية التربية، جامعة طنطا، العدد 42، ص ص 536-587.

-       ادارة التعليم بمدينة نيويورک. (2015). الخطة الاستراتيجية للتکنولوجيا 2015-2020. دمج التکنولوجيا في التدريس.

-       الأحمد ، نضال .(2015م). مجلة مؤتمر التميز في تعليم وتعلم العلوم والرياضيات " توجه العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM" ، جامعة الملک سعود . ص 7.

-       امبو سعيدي، عبدالله خميس. (2009). أثر استخدام مدخل التکامل بين العلوم والرياضيات على التحصيل الدراسي في مادة العلوم لدى طلبة الصف الرابع الاساسي. مجلة کلية التربية بالاسکندرية، مجلد 19، العدد 3 ، ص ص 238-279.

-       ابو سعيدي، عبدالله خميس، الحارثي، امل محمد، الشحيمية، احلام عامر.(2015). معتقدات معلمي العلوم بسلطنة عمان نحو منحى العلوم والتقانة والهندسة والرياضيات (STEM). مؤتمر التميز في تعليم وتعلم العلوم والرياضيات الأول " توجه العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات (STEM)"، جامعة الملک سعود، 5-7 مايو، ص ص 391-405.

-       البقمي، مها بنت فراج (2016). نظرة على تعليم العلوم للجيل القادم (NGSS). حلقة نقاش مرکز التميز البحثي في تطوير تعليم العلوم والرياضيات (أفکر). کلية التربية، جامعة الملک سعود، الرياض.

-       بهاء الدين، حسين کامل (1997). التعليم والمستقبل، دار المعارف، القاهرة.

-       حسن، إبراهيم محمد ( 2007م). تصور مقتًرح لتطوير منظومة مناهج الرياضيات في ضوء مدخل تکامل

الرياضيات والعلوم والتکنولوجيا.  مجلة کلية التربية ببورسعيد، مصر

-       حسنين، حسن. (2005). تحديد الاحتياجات التدريبية موارد وأدوات. عمان، دار مجد لاوي للنشر.

-       الخطيب، علم الدين عبدالرحمن. (2002) . تدريب معلمي العلوم بالمرحلة الأساسية في محافظة الخليل بين الواقع والمأمول من وجهة نظرهم. مجلة کلية التربية بأسيوط، مجلد 18، العدد2 ، ص ص 357-399.

-       الخليلي، خليل يوسف.(2012) . أساسيات البحث العلمي التربوي.دبي.دار القلم للنشر والتوزيع.

-       الدسوقي، عيد أبو المعاطي؛ يوسف، محمد احمد. (1999( رؤى مستقبلية لتکامل العلوم والرياضيات والتکنولوجيا في مناهج  المرحلة الثانوية العامة مع آفاق عام 2020، مجلة التربية والتعليم، المرکز القومي

للبحوث التربوية والتنمية، القاهرة.218-222.

-       الدوسري، هند مبارک. (2015). واقع تجربة المملکة العربية السعودية في تعليم STEM على ضوء التجارب الدولية. مؤتمر التميز في تعليم وتعلم العلوم والرياضيات الأول "توجه العلوم والتقنية و والهندسة والرياضيات STEM " ، جامعة الملک سعود، 5-7 مايو، ص ص 599 - 640.

-       رمضان، هاني محمد السيد. (2010). الاحتياجات التدريبية لمعلمي العلوم لاستخدام الوسائط المتعددة وأثرها على تنمية الأداء المهاري لتلاميذ التعليم الابتدائي. مجلة القراءة والمعرفة، العدد 107، ص ص 58- 89.

-       سالم، احمد عبد العظيم. (2015) . تحديد الاحتياجات التدريبية لأعضاء هيئة التدريس بالجامعة الاسلامية بالمدينة المنورة: دراسة ميدانية. مجلة الثقافة والتنمية، العدد 91، ص ص 95- 166.

-       السبيل، مي عبدالعزيز. (2015). أهمية مدارس العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات "STEM" في تطوير تعليم العلوم : دراسة نظرية في اعداد المعلم . المؤتمر العلمي الرابع والعشرون للجمعية المصرية للمناهج وطرق التدريس: برامج اعداد المعلمين في الجامعات من اجل التميز 2015، ص ص 254-278.

-       سيفين، عماد شوقي ملقى؛ محمد، مصطفى إبراهيم. (2010 ). فعالية إستراتيجية قائمة على التفاعل بين الرياضيات والعلوم والتکنولوجيا لتنمية الثقافة والوعي التکنولوجي لدى المعلمين. المؤتمر العلمي العاشر لکلية التربية بالفيوم (البحث التربوي في الوطن العربي. رؤى مستقبلية)، مصر، ص ص 294 – 331.

-       الشلوي، حمد مزيد. (2010). الاحتياجات التدريبية لمعلمي العلوم أثناء الخدمة بمدينة مکة المکرمة من وجهة نظرهم. رسالة ماجستير منشورة، جامعة ام درمان الاسلامية، السودان.

-       الشمري، صالح غازي (2008). الاحتياجات التدريبية لمعلمي العلوم في المرحلة الابتدائية بدولة الکويت وفق الکفايات التعليمية المطلوبة، رسالة ماجستير منشورة ،جامعة عمان العربية ،عمان.

-       الشمري، صالح غازي. (2012). معلم مادة العلوم الکفايات التعليمية والاحتياجات التدريبية. الطبعة الاولى، الکويت، دار المسيلة للنشر والتوزيع.

-       الشهراني، فهد يحي. (2012). برنامج تدريبي مقترح لتنمية مهارات الاداء التدريسي لمعلمي الفيزياء بالمرحلة الثانوية في ضوء متطلبات التکامل بين العلوم والرياضيات والتقنية. رسالة ماجستير غير منشورة، کلية التربية، جامعة الملک خالد، المملکة العربية السعودية.

-       الشهري، سلطان صالح (2008) . برنامج تدريبي مقترح في مجال مستحدثات تقنيات التعليم لمعلمي العلوم بالمرحلتين الابتدائية والمتوسطة في ضوء احتياجاتهم التدريبية، رسالة ماجستير غير منشورة، کلية التربية، جامعة الملک خالد، أبها.

-       شواهين، خير سليمان. (2016م). طرائق حديثة في التعليم: برنامج STEMنماذج تطبيقية العلوم والرياضيات والهندسة والتکنولوجيا. الطبعة الاولى، الاردن، عالم الکتب الحديث.

-       صحيفة الحياة. (3 ابريل – 2015). وظيفتک بعثتک و" توجه تکامل العلوم والتکنولوجيا والهندسة"

-       الطريري، عبدالرحمن سليمان. (1425هـ). "التقرير النهائي والتوصيات". ندوة بناء المناهج – الأسس والمنطلقات 1424هـ، کلية التربية، جامعة الملک سعود، الرياض.

-       عبدالقادر، عبد القادر محمد. (2009). تصور مقترح لمناهج الرياضيات والعلوم بسلطنة عمان وفق فکرة التکامل بين المواد الدراسية. المؤتمر القومي السنوي السادس عشر ( التعليم الجامعي العربي ودوره في تطوير التعليم قبل الجامعي ، مرکز تطوير التعليم الجامعي ، جامعة عين شمس ، ص ص 682- 714.

-       عقل، سمير محمد.(2013). الصعوبات التي تواجه معلمي العلوم واحتياجاتهم التدريبية عند استخدام المعمل في تدريس العلوم واتجاهاتهم نحو استخدام المعامل الافتراضية بالمرحلة الابتدائية. دراسات عربية في التربية وعلم النفس، مجلد 3، العدد 35، ص ص 128-185.

-       علي، شرف راشد. (2005) . تصور مقترح لبرنامج تدريبي قائم على تلبية الاحتياجات التدريبية لمعلمي الرياضيات بالمرحلة الاعدادية في ضوء المعايير القومية للتعليم في مصر (معايير المعلم). مجلة تربويات الرياضيات، مجلد 8، ص ص 68-126.

-       عليوة، السيد. (2001). تحديد الاحتياجات التدريبية. الطبعة الأولى، القاهرة، ايتراک للطباعة والنشر والتوزيع.

-       عيادات، هيثم مصطفى. (2003). الاحتياجات التدريبية المهارية لمعلمي التربية المهنية من وجهة نظر المعلمين والمشرفين في محافظة اربد. رسالة ماجستير غير منشورة، جامعة عمان العربية للدراسات العليا، عمان.

-       العويشق ، ناصر بن حمد. (2016). من أجل تعليم أفضل مشاريع STEM، نشرة شرکة تطوير للخدمات التعليمية .

-       غانم، تفيده سيد احمد .(2011). مناهج المدرسة الثانوية في ضوء مدخل العلوم والتکنولوجيا والهندسة والرياضيات ( STEM) ، المؤتمر العلمي الخامس عشر " التربية العلمية: فکر جديد لواقع جديد"، مصر ، ص ص 129-141.

-       غانم ، تفيده سيد احمد. (2013). أبعاد تصميم مناهج (STEM) وأثر منهج مقترح في ضوئها لنظام الارض في تنمية مهارات التفکير في الأنظمة لدى طلاب المرحلة الثانوية. مجلة کلية التربية، جامعة بني سويف، العدد1، ص ص 115-180.

-       المالکي، عبد اللطيف. ( 2014 ). الحاجات التدريبية المعرفية لمعلمي العلوم بالمرحلة المتوسطة في ضوء مصفوفة المدى والتتابع لمناهج العلوم المطورة . رسالة ماجستير غير منشورة، جامعة أم القرى، مکة المکرمة، المملکة العربية السعودية.

-       متولي، علاء الدين سعد.(20045) . تطوير برامج تدريب معلمي الرياضيات بسلطنة عمان في ضوء الاتجاهات العالمية المعاصرة. المؤتمر العلمي السادس عشر "تکوين المعلم"، المجلة المصرية للمناهج وطرق التدريس، مجلد 1، ص ص 390-460.

-       المحيسن، ابراهيم عبدالله. (2006) . المعلوماتية والتعلم – القواعد والأسس النظرية. المدينة المنورة، دار الزمان للنشر والتوزيع.

-       المحيسن، ابراهيم عبدالله، خجا، بارعة بهجت. (2015). التطوير المهني لمعلمي العلوم في ضوء اتجاه تکامل العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM ، مؤتمر التميز في تعليم وتعلم العلوم والرياضيات الأول "توجه العلوم والتقنية والهندسة والرياضيات STEM " ، جامعة الملک سعود، 5-7 مايو، ص ص  13-39.

-       Beane, J.(1996). On the Shoulders of Giants! The Case for Curriculum Integration. Middle School journal.28(l)8. pp 23-28.

-       Beatty, Alexandra. (2011). Successful STEM education: A workshop summary. The national academy of science.

-       Berlin, D, F. & Whit, A.L.(1999, 14-18 NOV). Mathematics and science Together: Establishing the Relationship for the 21^st century classroom. Paper presented at the International conference on Mathematics Education into the 21^st century "societal challenges, Issues and Approaches", Cairo, Egypt, vol. 1, pp. 57-67.

-       Chris, P. (2012). A Comparative Analysis of Students' Satisfaction with Teaching onSTEM vs. Non-STEM Programmes. Psychology Teaching Review, 18 (2), Aut,2012,  16-21.

-       http:// www. Foundation – lamap.org/page/98/prest  الاسترجاع في 30/10/2016

-       Lazaros, E. Embree, C. (2016). Advocating For Technology And Engineering Education, journal Technology and Engineering Teacher, vol75, issue 5.

-       Merrill, C.(2001). Integrated Technology, Mathematics, and Sciences Education: A Quasi- Experiment, journal of Industrial Teacher Education, 38(3)45-61.

-       MSTE Project: Integrating Mathematics, Science, and Technology in the Elementary Schools Project (2001). Implementation and Resource Guide. Stony Brook , NY: SUNY-Stony Brook,5.

-       Phillips, Richard.(2013). A comparison of college readiness among students enrolled in texas science, technology, engineering, and mathematics academies and traditional comprehensive ,phd thesis, Tarleton state university.

-       Sanders, Mark(2009): STEM, STEM Education, STEM mania, The Technology Teacher, Virginia Polytechnic Institute and state University, (Blacksburg), pp 20-26.

-       Staulfers, M.(2006). A Universal Design for learning mathematics: Reducing barriers to solring word problems. Ph. D. dissertation, state university of New York at Albany, united stotes, New York. Retrieved Nov 5, 2009.

-       Ucar, S. (2012). How Do Pre-Service Science Teachers’ Views on Science, Scientists, and Science Teaching Change Over Time in a Science Teacher Training Program?. Journal of Science Educationand Technology, 21(2), 255-266.

-       Velthusi, C., Fisser, P. & Pieters, J. (2013). Teacher Training and Preservice Primary Teachers’ Self-Efficacy for Science Teaching. Journal of Science Teacher Education, 4(2), 292- 318.

-       Williams, Jason. (2014). PLTW Gateway Teacher, journal of Teacher Education.84(72).

-       Williams, John. (2015). STEM Education : proceed with caution, International , Journal, Waikato University , 26-43.

-       Uttal, David. H. (2012). SPATIAL THINKING AND STEM EDUCATION: WHEN, WHY, AND HOW?. Psychology of learning and Motivation, vol 5