Vivemos numa sociedade do conhecimento e da informação, assente na tecnologia e no mundo digital. A tecnologia apresenta-se como uma ferramenta promotora da inclusão social, utilizada diariamente para simplificar e melhorar a vida de cada cidadão. A tecnologia facilita o acesso à informação, permite uma maior intervenção na sociedade, possibilita uma mobilidade mais segura e eficiente, disponibiliza soluções sustentáveis e ecológicas para a utilização dos recursos naturais, dá acesso a novos diagnósticos médicos e melhores tratamentos de saúde. Toda esta tecnologia está assente na ciência, investigação e desenvolvimento, a qual possibilita a inovação e a criação de novos produtos e novas ferramentas. A ciência é uma atividade humana, focada no querer saber como funciona o nosso Universo, que desenvolve trabalho baseado no método científico para a resolução de problemas e para responder a perguntas fundamentais. A história revela-nos que a ciência traça o seu percurso para descoberta de conhecimento fundamental e aplicado onde, por vezes acidentalmente, esse conhecimento desvenda-nos novas ideias e soluções de ciência aplicada na sociedade. Neste sentido, a ciência é uma atividade social e humana cujos resultados revertem para a sociedade, na forma de mais conhecimento e melhor tecnologia, promotores de uma plena cidadania e da própria evolução humana.

No entanto, ainda se verifica uma situação que Carl Sagan costumava referir: “Vivemos num mundo rodeado de ciência e tecnologia, mas em que ninguém sabe nada ou quase nada de ciência e tecnologia”. Esta situação, da falta de cultura científica, cria constrangimentos vários na sociedade, nomeadamente contextos promotores de movimentos de desinformação, falsa informação, anti-ciência ou pseudociência. Uma sociedade plena dos seus direitos e com acesso ao conhecimento deve promover a cultura científica dos seus cidadãos de forma a exercerem uma cidadania ativa, informada e com tomada de decisão. A promoção da cultura científica deve contribuir não só para a apropriação de conhecimento científico, mas também para o conhecimento dos contextos históricos, sociais e metodológicos associados ao desenvolvimento do conhecimento científico. Em Portugal, nos últimos anos a área da comunicação de ciência tem vindo a crescer de forma significativa envolvendo diversos atores da sociedade, nomeadamente investigadores, gestores de ciência e tecnologia, jornalistas, professores, técnicos, entre outros. Este crescimento da comunicação de ciência tem ocorrido em duas dimensões. Por um lado, como tema de investigação e estudo, ligando investigadores de várias áreas das ciências exatas e ciências sociais numa intervenção com foco nas metodologias, objetivos, impacto e avaliação da sua atividade. Por outro lado, como atividade técnica profissional, baseada em museus, centros de ciência, universidades, autarquias, empresas e outras entidades, que dinamizam programas de difusão e divulgação científica junto do público em geral. Estas iniciativas, de divulgação de ciência ou popularização da ciência, pretendem envolver o público em ciência e tecnologia. Para tal são criados contextos de sensibilização, aprendizagem e intervenção, através de diversos meios e variados suportes, como por exemplo: livros, revistas, jornais, conteúdos digitais, workshops, feiras de ciência, atividades práticas, debates, palestras, shows, exposições, laboratórios, entre outros.

A promoção da cultura científica está fortemente ligada à educação das ciências, pois para promover a difusão do conhecimento científico e sua apropriação junto de públicos não especializados, a componente educativa revela ser decisiva no resultado final. Quando o público alvo é a comunidade escolar este efeito torna-se evidente. Ao se envolver e interagir com os diferentes públicos, convém não esquecer que todas as pessoas possuem uma experiência de vida que inclui aspetos, conhecimentos e vivências da sua socialização. Logo, nunca se deve envolver o público em ciência, quer num contexto de comunicação de ciência, quer num contexto de educação em ciência, pensando que o destinatário é uma “folha branca” pronta a receber informação. Além disso, esta socialização diária rodeia-nos com diversos contextos e suportes de aprendizagem. Assim, a educação das ciências ganha um papel central que deve ser desenvolvido nas suas três dimensões: o ensino formal, associado aos processos de ensino/aprendizagem que ocorrem nas escolas, universidades e outros estabelecimentos de ensino que desenvolvem currículos e metas educativas; o ensino não formal, associado aos processos de aprendizagem que ocorrem em museus, centros de ciência e outros programas de divulgação científica com objetivos específicos; e o ensino informal, associado aos processos de aprendizagem em contextos de livre escolha ou intencional, que ocorrem entre pares, família, amigos, usando a internet, a televisão, jogos, ou outros meios.

Neste mundo atual em constante transformação, onde o futuro é hoje, o acesso à informação é facilitado às novas gerações, que utilizam cada vez mais tecnologias da informação e comunicação, como por exemplo computadores, tablets ou smartphones. Quando conectados à internet ou redes sociais, ligam amigos, turmas, comunidades a um elevado número de conteúdos e informação. Trata-se de uma geração “inundada” de informação que utiliza diversos dispositivos e equipamentos, os quais agregam ciência e muita tecnologia avançada. Para os estudantes desta sociedade moderna o estudo da ciência per se, apenas focado na aprendizagem do conhecimento científico, utilizando metodologias expositivas que promovem a memorização e a destreza na realização de exercícios, pode tornar-se estranho e desmotivador. O ensino das STEAM (ciência, tecnologia, engenharia, artes e matemática) apresenta as ciências explorando as suas aplicações na tecnologia e respetivos impactos na sociedade, através de metodologias centradas no aluno e capazes de gerar reflexão e discussão entre pares e professor.

O ensino das STEAM consiste numa metodologia que utiliza Ambientes Educativos Inovadores como espaços de trabalho e baseia-se na aprendizagem por projeto, na interdisciplinaridade e no aprender fazendo (hands-on, minds-on, hearts-on).

Nesta metodologia os alunos têm como objetivo construir um produto. O ponto de partida é o desenho do projeto e a planificação das etapas do trabalho, que normalmente envolvem pesquisa/investigação, desenho, desenvolvimento, discussão, interação, criação/construção, teste e apresentação. O desenvolvimento do projeto é realizado em contexto de trabalho de grupo, para promover a interação, a criatividade e a resolução de problemas e utiliza diversos materiais, ferramentas e tecnologias física e digitais. É estimulado o saber fazer coisas com as mãos (hands-on) e a aprendizagem articulada entre várias disciplinas e aplicada à sociedade. Durante o processo mobilizam-se contextos de aprendizagem entre pares, reflexão, discussão e explicação (minds-on). Os projetos são abertos e o tema é escolhido pelos grupos de trabalho, o que favorece de forma muito significativa a motivação nos estudantes. Muitos dos temas a desenvolver envolvem diversas áreas, nomeadamente programação e código, robótica, eletrónica, design, modulação e impressão 3D, vídeo, imagem, materiais, jogos ou aplicações para smartphones, entre outros. A concretização do produto ou protótipo surge como um momento final de grande expetativa para os grupos de trabalho (hearts-on). No final, cada grupo apresenta os seus resultados, discutindo aspetos positivos e negativos do respetivo projeto. A aprendizagem ocorre durante todo o processo, onde a apropriação de conhecimento científico está fortemente ligada ao fazer do produto ou protótipo (aprender fazendo). Para além de se promover o conhecimento científico e técnico (hard skills) também são promovidas capacidades e atitudes, tais como criatividade, autoconfiança, argumentação, sensibilidade e pensamento crítico (soft skills). Muitas vezes os estudantes aprendem tópicos curriculares de forma livre e sem darem conta dessa aprendizagem formal.

O processo educativo é aberto, colaborativo e centrado nos alunos em oposição às metodologias tradicionais que são expositivas, com o ensino fechado, individual e centrado no professor.

Os Ambientes Educativos Inovadores são espaços para desenvolvimento de projetos que relacionam arte, ciência e engenharia, onde alunos de todos os géneros e idades misturam tecnologias digitais e físicas para desenvolver ideias, aprender habilidades técnicas e criar novos produtos. Uma categoria de Ambientes Educativos Inovadores são os espaços Maker. Os espaços Maker são locais de aprendizagem STEAM, projetados para produção criativa e para promover o enriquecimento pessoal, através do envolvimento dos estudantes em atividades que permitem explorar, interagir e questionar. Aprender com recurso a contextos Maker, permite ajudar a alcançar os objetivos da aprendizagem STEAM. Os espaços Maker são locais para Fazer coisas, onde os estudantes são “Fazedores” (Makers) de projetos e da sua própria aprendizagem. Quando os espaços Maker são incorporados em ambientes de ensino formal, é possível dar resposta às expetativas, à necessidade e ao interesse dos alunos que utilizam tecnologias digitais, redes sociais e possuem interesse nas STEAM. Nos espaços Maker, as atividades são abertas e projetadas para envolver, inspirar e valorizar os alunos durante o processo de criação. A dinâmica destes espaços baseia-se na partilha do conhecimento e na co-criação, através da utilização de tecnologias e manuseamento de ferramentas.

A aprendizagem das STEAM tem-se revelado uma metodologia eficaz e motivadora para os estudantes, que permite o domínio de tecnologia ou ferramentas e promove melhores resultados na aprendizagem das ciências, potenciando também outras áreas do conhecimento.