Pendidikan sains saat ini menghadapi tantangan untuk tidak hanya mengajar fakta dan teori, tetapi juga mengembangkan identitas dan minat STEM siswa.
Dari penelitian yang telah dilakukan Phillip A. Boda dalam artikelnya "Dreaming of disabilityaspossibility as a humanistic STEM education futurity," menunjukkan pentingnya ekosistem belajar STEM yang mencakup lingkungan belajar di dalam dan luar sekolah semakin terlihat.
Ekosistem ini menawarkan peluang unik bagi siswa untuk terlibat dalam sains dengan cara yang lebih dinamis dan kontekstual.
Dalam konteks formal sekolah, pengajaran sains sering kali terbatas oleh kurikulum yang rigid dan penilaian yang berorientasi pada hasil tes. Ini sering kali menghasilkan pengalaman belajar yang kurang menginspirasi bagi siswa, yang mungkin merasa terputus dari dunia nyata sains yang mereka pelajari.
Di sinilah peran dari pembelajaran STEM di luar kelas menjadi krusial. Lingkungan pembelajaran ini, seperti yang terlihat dalam penelitian tentang ekosistem STEM, memberikan kesempatan bagi siswa untuk 'bermain' dengan konsep-konsep sains secara praktis di alam atau melalui proyek-proyek yang berbasis komunitas.
Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa ketika guru dapat membuat koneksi antara pembelajaran di kelas dan kegiatan luar kelas, siswa tidak hanya lebih terlibat, tetapi juga mengembangkan pemahaman yang lebih dalam tentang konsep-konsep sains.
Ini adalah karena mereka melihat aplikasi nyata dari apa yang mereka pelajari di sekolah. Lebih lanjut, ekosistem belajar yang mencakup kedua pengaturan ini mendukung perkembangan identitas siswa sebagai pemikir dan pelaku STEM.
Namun, ada tantangan yang juga muncul dari pendekatan ini.
Salah satu kesulitan utama yang diidentifikasi adalah integrasi pengajaran sains formal dengan aktivitas pembelajaran informal yang tidak selalu menekankan pada kosakata sains yang tepat seperti yang diharapkan dalam kurikulum sekolah.
Hal ini menunjukkan perlunya pengembangan profesional guru yang lebih mendalam dalam merancang dan melaksanakan pembelajaran yang tidak hanya memenuhi standar kurikulum tetapi juga memperkaya pengalaman siswa melalui kegiatan ekstrakurikuler.