Η Φυσιογνωμία του μαθήματος
Η τέταρτη βιομηχανική επανάσταση χαρακτηρίζεται από την «ολοκλήρωση» της τεχνολογίας με τις φυσικές επιστήμες, τις επιστήμες υγείας, τη μηχανική, τους «υπολογισμούς, τη μηχανική των Η/Υ, την επιστήμη της πληροφορίας – τεχνολογία της πληροφορίας» αλλά και τις τέχνες και τις ανθρωπιστικές επιστήμες, ώστε οι μαθητές/-τριες να είναι εφοδιασμένοι/-ες με τις δεξιότητες του 21ου αιώνα και να αποκτήσουν «δεξιότητες STEM».
Στις «δεξιότητες STEM» περιλαμβάνονται η ικανότητα επίλυσης «μη σαφώς οριοθετημένων προβλημάτων», η αναλυτική και λογική σκέψη, η υπολογιστική σκέψη, η διεπιστημονική προσέγγιση, η δημιουργία τεχνουργημάτων μέσω της διαδικασίας σχεδιασμού της μηχανικής, οι τεχνικές δεξιότητες. Όλα τα παραπάνω απαιτούν μια ευρεία αλλά και ολιστική γνώση από τις γνωστικές περιοχές που εμφανίζονται στο ακρωνύμιο του
STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics), των τεχνών αλλά και της υπολογιστικής επιστήμης στην εκπαίδευση, ώστε το πείραμα στον υπολογιστή να καθίσταται «ισοδύναμο» με το πείραμα στο φυσικό εργαστήριο μέσω διεπιστημονικών ή/και δια-επιστημονικών προσεγγίσεων.
Το Πρόγραμμα Σπουδών (ΠΣ) λαμβάνει υπόψη του τα παραπάνω, τα οποία συνδυάζονται και με:
α) Την υπεύθυνη έρευνα και καινοτομία.
β) Τον «ολιστικό» σχεδιασμό για τη μάθηση.
γ) Την τεχνολογία ως διαδικασία/δραστηριότητα, και την τεχνολογία ως προϊόν μέσω της σύνδεσής της με τις επιστήμες και τις τέχνες, τα μαθηματικά, τις επιστήμες των Μηχανικών (Μηχανοτεχνία), τον «σχεδιασμό της μηχανικής/των μηχανικών» (διαδικασία τεχνικού σχεδιασμού της μηχανικής/μηχανικών), την υπολογιστική επιστήμη, την υπολογιστική σκέψη και τη διεπιστημονική/δια-επιστημονική ολιστική/ολοκληρωμένη εκπαίδευση STEAM.
Όλα τα παραπάνω αξιοποιούνται στην «ολοκληρωμένη εκπαίδευση STEAM» όταν δημιουργούνται τεχνουργήματα που είναι συμβατά με τους φυσικούς νόμους, ώστε να επιλυθεί ένα πραγματικό, συνήθως μη σαφώς ορισμένο, πρόβλημα, ενώ κατά τη διάρκεια κατασκευής του τεχνουργήματος διδάσκονται έννοιες των Μαθηματικών και των Φυσικών Επιστημών .