Какво е СТЕМ и защо е важен?

Наука, технологии, инженерство и математика, познати най-вече като СТЕМ от английското STEM (science, technology, engineering and mathematics), са група от предмети, които са в основата на сфери като компютърни технологии, биотехнологии, медицина, фармация и много други. Това са области, в които се очаква да има продължаваща нужда от научни изследвания, иновации и разработване на нови продукти и решения, а заедно с това и търсенето на специалисти в тези области да се увеличава. Образованието по СТЕМ предмети има важната роля да подготви настоящите и бъдещи поколения, за да отговорят на тези нужди.

Това поставя въпроси като: Как се справя българското училище с развиването на познания и умения по СТЕМ предмети у учениците? Има ли съществени разлики между училищата от различни населени места и области на страната и защо? Има ли училища, които се отличават с добрите си постижения по СТЕМ, и които могат да послужат за пример за други училища или за идеи за политики в тази област? Как се променя броят на учениците, които избират да се профилират в СТЕМ предмети, и какви индикации дава това за това как ще бъде посрещнато търсенето на СТЕМ специалисти в близките няколко години?

Какво ни казва избора на СТЕМ предмет за втора матура?

С тези въпроси започнахме да разглеждаме данните от матурите в 12-ти клас. Тези данни дават възможност да се видят броят ученици избрали даден предмет за втора матура и средната оценка от матурата по този предмет по училище по година. Спряхме на тези данни, защото са:

• публично достъпни на националния портал за отворени данни и са част от базата за свързани данни, която “Данни за добро” поддържа.
• на ниво училище, което позволява да се анализират разлики между области, населени места и училища.
• налични за периода 2016-2022г., което позволява да се анализират промени и тенденции.

От една страна тези данни обхващат една конкретна част от учениците в страната - дванадесетокласници, които са се явили на втора матура по СТЕМ предмет. Ако искаме да проследим общото нивото на познания и умения по СТЕМ, данни, обхващащи всички ученици или тяхна представителна извадка, биха били по-подходящи. От друга страна фактът, че тези данни отразяват избора на учениците ги прави интересни и заслужаващи внимание.

Зад избора на предмет за втора матура е най-вероятно да стоят основно два фактора. Първо, учениците избират предмет за втора матура, по който очакват да получат успешна оценка с най-голяма вероятност. Това може да е предметът, по който са най-добре подготвени, или предметът с най-благоприятни шансове за успех (“най-лесен”) според тях. Втората причина за избора на втора матура е използването на резултатите при кандидатстване в университет. Ако за приема по дадена специалност се приемат резултатите от матура по даден предмет, това може да е причина за това той да бъде избран от ученици, кандидатстващи за тази специалност.

Какво означава това за интерпретацията на данните? Първо, че оценките от втора матура по СТЕМ се очаква да са по-високи от средното ниво по СТЕМ, ако по-подготвените ученици са тези, които се явяват на тези матури. Второ, делът на ученици с втора матура по СТЕМ може да е индикатор за дела на ученици, които са се насочили към СТЕМ специалности.

А ето какво виждаме в данните за 2021г.

Резултати на национално ниво

През 2021г., средната оценка от матурите по СТЕМ¹ е 4.23. Това е малко под средната оценка на матурата по български език, 4.24.² Малко под половината (47%) от явилите се на втора матура са се явила на матура по СТЕМ предмет.

Резултати по области

За да съпоставим резултатите по области разглеждаме три параметъра, защото всеки от тях носи различна информация:

• Дял на учениците, явили се на втора матура по СТЕМ предмет, от всички явили се на втора матура – измерител за % ученици, които са се насочили към СТЕМ области.
• Средна оценка от втора матура по СТЕМ предмет – измерител за ниво на познанията на учениците.
• Разлика между средна оценка по втора матура по СТЕМ предмет и задължителна матура по БЕЛ – нормализиран измерител за нивото на познанията. Хипотезата тук е, че „добрите” училища имат високи оценки по всички матури и обратното - слабо-представящите се училища имат ниски оценки по всички матури. Това може да обясни много от разликите в средните оценки по СТЕМ матури, но и да скрие кога едно училище се различава с представяне по СТЕМ спрямо общото си представяне. Затова с този параметър мерим колко висока или ниска е средната оценка по СТЕМ в едно училище спрямо оценката по БЕЛ, която използваме като индикатор за общото представяне на училището.

Бележки: Графиките представят средните стойности на ниво област за трите анализирани параметъра. При осредняването, стойностите на ниво училище са претеглени по броя ученици, явили се на втора матура по СТЕМ предмет.

Всяка от четирите области с най-много явили се на матура по СТЕМ (горе вляво) има по-висока средна оценка по СТЕМ от тази по БЕЛ (долу вляво). Кърджали и Търговище са примери за области с оценки по СТЕМ над средните за България (средно вляво), но техните успехи по СТЕМ са дори по-видими, когато се сравнят с резултатите им по български език (долу вляво). Можем да направим сравнение с област като Варна, където СТЕМ също е над средното за страната, но е под оценките по БЕЛ на Варна.

Кърджали и Търговище са двете области, които изпъкват с относително високо представяне и по трите параметъра. Там делът на явили се на СТЕМ матура е над средното ниво за страната – съответно 61% и 57%. Средната оценка е 4.52 и 4.53, а разликата със средната оценка по БЕЛ е най-висока спрямо всички други области – над 0.4 точки.

Област Смолян е с подобно представяне като % ученици избрали втора матура по СТЕМ и средна оценка. Различава се от другите две области по разликата в оценките между СТЕМ и БЕЛ, която е по-малка - 0.11.

Най-рядко са избрани матурите по СТЕМ предмети в областите Перник (25%) и Ямбол (27%). Средните оценки там обаче са близки до средната за страната (4.23). Най-ниски са средните оценки по СТЕМ матури в Столична община (3.60), Шумен (3.87), Хасково (3.92), Видин (3.95) и Стара Загора (3.97).

Как се разпределят тези средни оценки по училище виждаме на графиката по-долу.

Бележки: Сините кръгчета показват средната оценка по СТЕМ на ниво училище. Размерът им показва броя ученици, явили се на матура по БЕЛ, което използваме като измерител на размера на училището по брой ученици. Червените кръгчета са средните оценки по СТЕМ матури за областта, претеглени по броя явили се на матури по СТЕМ. Училища, с брой ученици, явили се на втора матура по СТЕМ предмет, по-малък от 5, не са показани на графиката.

Във всички области в страната има голяма вариация в средните оценки. Почти всички области имат разлика от поне 1.5 точки между училището с най-висока и най-ниска оценка. Забелязва се, че най-силно-представящите се училища често са математически или природоматематически гимназии, а най-слабо-представящите се са често професионални гимназии.

Сред по-големите области, прави впечатление, че най-силно-представящите се училища в София-Град и до някъде Варна са с по-високи средни оценки от най-силните училища в Бургас и в по-малко степен Пловдив.

Въпроси за бъдещи изследвания

Тези наблюдения повдигат въпроси, на които ще опитаме да отговорим в последващи статии, като следните:

• Разликите устойчиви ли са във времето?
• Какво обяснява разликите по области и между училища?
• Могат ли да се изведат добри практики от добре представящите се училища? Най-вече има ли добри примери сред училищата от по-малките населени места като например добре-представящите се училища в Кърджали и Търговище?