香港教育新寵兒：STEM數理科技教育 （過去、現在、將來）

 

 

若要數香港教育的城中熱話，STEM可算是香港教育的新寵兒吧！STEM，即 S（Science）科學、T（Technology）技術、E（Engineering）工程、M（Mathematics）數學，中文名稱可譯作「數理科技教育」。

 

STEM 有何非凡魅力？我們正處於全球化時代，未來的核心能力必定是創新能力，創新思維、創新意念、創新價值。而 STEM 教育強調的是多學科的整合與協作，目的是希望令分割了的學科知識和教學資源作更有效的運用，如學習數學和科學時，若能善用現今工程技術和資訊科技等知識和技能，則可讓數學教學和科學教學變得更好玩有趣、更富意義和更見成效。由此可見，STEM 教育確實有利社會培育更多能夠靈活掌握數字運算能力、理工設計能力、科技運用能力的創新人才。

 

放眼現今社會，STEM 教育在美國和中國（上海、深圳、香港、台灣）的發展如何？美國 STEM 教育的整合模式主要有三大類，分別為「多學科課程取向」、「科際技巧課程取向」和「超學科／真實世界課程取向」。而中國 STEM 教育尚處於「多學科課程取向」整合模式的起步階段，所以我們仍須凝聚各方智慧，加倍努力才可成事。

 

最後，當展望 STEM 教育的未來發展時，發現原來有些國家早已開始研究怎樣才能最有效發揮 STEM 教育的教學成效。那些真正具備創新能力的人才，他們充滿活力和自信，重視個人貢獻和價值，關心人性、人心、文化、藝術和歷史，而這些素質則正正是「人文學科博雅教育」之教育目的。即「數理科技教育」唯有結合「人文學科博雅教育」，變成為「STEM+」／「STEAM」／「A+STEM」教育，才能夠培育我們的新生代成為具「創新能力」的多元化專業科技人才或科技通識人才，而他們定能為未來世界帶來無窮無盡的「創新力量」，讓世界變得更友好、美善。

 

 

自1970年之後，科技的快速進步引領社會邁進嶄新境界，教育亦因此出現了「未來主義」這一新的教育理念，重視學習是否能讓學生有能力面對未來急速變化的不同生活模式，故此在課程設計、教材選取和教學流程上，教育界開始強調教學要結合生活，更要藉學習，增強個人的想像力和創造力，以求可以處理未來生活中的種種問題。

 

1975年，美國學者赫德提出科學教育之新目的是要以跨學科形式來進行才能達至，指出單一的科學教育須要革新，要改為「以科學、技術和社會相融合的社會科技教育」。由此可見，當時理科教育已有課程統整的取向。至於 STEM 一詞則是源於美國國家自然科學基金會（National Science Foundation），其教育與人類資源理事會副主席朱迪斯‧拉馬雷於2001年首次提出「STEM教育計劃」（科學、技術、工程和數學的英文首字母縮寫），他倡導一種「以問題解決為驅動的理工綜合教育，希望可幫助人們適應未來更多元化、複雜化且更重視合作的大趨勢」。美國總統奧巴馬在2010年指出「一個國家成功與否取決於其在世界中的創新作用，這依賴今天如何教育我們的學生，尤其是在 STEM 這個學習領域上」。在2013年第3屆白宮科學展覽中，他更明確提到「我們應該將 STEM 教育作為當今教育的首要目標」。

 

 

何謂 STEM 教育？北京師範大學教育學部副部長余勝泉教授認為「STEM 是一個偏理工的多學科交融的領域，其本質是在眾多孤立的學科中建立橋樑，使零碎知識變成一個系統的整體，為學生提供整體認識世界的機會」。

 

STEM 教育的本質是課程統整，是一種朝統整方向去發展的跨學科整合課程，讓四個傳統獨立的科目科學、技術、工程、數學，從固有的科目框框，重新以系統式思考為根本，作出整合，在「數、理、科、技」四個科目中，至少結合兩個或以上，即在課程設計和教學安排上會出現新穎而有機的跨學科融合，目的是補分科式教學之不足，從而幫助學生能較全面地理解學科與學科之間、知識與生活之間的連繫和意義，並讓學生有更多機會結合這四個學習領域中所涉及的知識、能力、價值觀和態度來進行學習，以提昇學生對「數、理、科、技」的學習興趣，並發展學生的探究精神，加強學生的自學能力、創造力、協作能力和解難能力等。

 

 

香港教育局局長吳克儉在本年初舉辦的「科學、科技及數學教育學生博覽會2016」開幕禮上，表示「近年我國的經濟發展對多元化專業科技人才有很大的需求。香港若能夠藉着這個機遇和既有的優勢，積極培育具創新思維的人才，將會為我們的青年人帶來很多發展機會」。因此香港教育局全力推動 STEM 教育，鼓勵學校為學生創造更多更富意義的學習活動，「讓學生能有效地結合科學、科技與數學知識，運用和發揮探究、協作和解難能力，發展正面的價值觀和態度，培養創意、創新甚至創業精神」。自此，香港「STEM數理科技教育」正式展開序幕，學界各展異彩！

 

（續〈香港教育新寵兒：STEM數理科技教育 （過去、現在、將來）〉，第二章〈現在：放眼STEM教育現況〉將刊於2016.12.02，第三章〈將來：展望STEM教育發展〉將刊於2017.01.02）

 

 

2016年10月27日。黃冬柏，灼見名家，教評心事〈從科幻到科創：再談STEM教育〉

2016年10月25日。楊佩珊，灼見名家，教評心事〈香港未來創新還看人才培訓〉

2015年11月26日。黃冬柏，灼見名家，教評心事〈STEM教育與「雙創」〉

「數字運算能力、理工設計能力、科技運用能力」：參見《為博雅教育辯護》，台北：大寫出版社，2015。

「未來主義」：〈不同哲學理念下的教育內容〉見《一冊通曉圖解教育學》，香港：易博士出版社，2007。

「以科學、技術和社會相融合的社會科技教育」：參見Hurd, P.D. （1975）. Science, Technology, and Society: New Goals for Interdisciplinary Science Teaching. Science Teacher, 42（2）, 27-30.

「STEM教育計劃」：參見Ramaley, J. （2001） Facilitating Change: Experiences with the Reform of STEM Education. www.wmich.edu/science/facilitating-chenge/Products/RamaleyPresentation.doc 和www.nsf.gov

「STEM教育的本質」：參見中國教育信息化網2016.08.24 www.ict.edu.cn

「STEAM」教育：參見Sousa, David A （2013）. From STEM to STEAM using Brian-Compatible Strategies to integrate the Arts. New York: Corwin.