雖然香港有不少學校已經啟動了他們的STEM教學,有些從資訊科技科開始,有些從常識科開始,無論大家從那方向開始,如果能夠在STEM教育裏以教懂學生從生活中發現問題,再而應用各科所學知識解決問題,達致創科為民,那就符合STEM教育的理想目標。
要達到這目標難嗎?不如就讓我們從這個理想目標的字面上,分析一下如何在學校裏辦好STEM教育。
從生活中發現問題
要教懂學生從生活中發現問題,個人而言,最簡單不過就是採用問題導向學習(Problem-based learning),先為各級的STEM教育訂立一個要針對的問題。至於應用各科所學知識解決問題,則可以透過一個專題式學習(Project-based learning)把各科聯繫起來,把STEM教學的目標融入每個科目中,教學生應用各科所學知識解決之前立定的問題。這個做法最好由一位老師當總指揮,負責聯繫各科的負責人,並且在制定課程計劃前邀請有興趣STEM教育的各科老師參與成立智囊團。接着就是設計一套全面的STEM教程,涵蓋科學、科技、工程與數學四方面,並要求參與老師在傳授知識、教授技能和培養學生良好的學習態度三方面的做法和理念一致。技能方面必須要能融入每個教學過程中。所指技能包括創造力、自學能力、與人協作和解決問題的能力、時間管理、溝通技巧等。至於良好的學習態度也不能單止準時上學、專心上課、努力不懈等一般要求,而是配合學生面對21世紀挑戰所需要的態度,包括:愛閱讀、愛學習、「我做得到」、愛探究,也有科學家的精神:多聆聽、多動腦、多提問、多觀察、多動手、多嘗試、不怕艱難、不怕失敗等。態度決定高度,這些良好的態度都是STEM教育的學習重點。
簡單舉例:問題:香港預期人口將持續老化,其速度會在未來20年顯著加快,尤其以未來10年最為急劇。65歲及以上長者的比例,推算將由2016年的17%,增加至2036年的31%,再進一步上升至2066年的37%,記憶力下降是一大問題,不少長者甚至會出現老人癡呆的症狀,學生可以有什麼發明幫助他們?有了問題,學生隨即透過拜訪老人院、設計問卷、和專業人士對談等活動找出靈感;再應用各科所學知識,包括科學課的實驗技巧、科技課的手機程式設計技巧,電子零件應用、數學課的資料分析技巧、加上工程課的機械原理和動手做能力,這樣學生自然能夠設計出有貢獻的小發明。以下和大家分享救恩學校去年的一些小發明和研究。
救恩學校的小發明和研究
這些學生作品是經過兩年的STEM教學的努力下的新突破。作品不但有發明品,還包括了一些項目研究,例如針對糖尿病人而研究的奶茶、防止老退化的紙牌遊戲、提醒長者帶鑰匙警報器等,全部圍繞救恩學校去年一個“Pay it forward”的大主題而展開研究和學習。成功例子多源於學生的自發學習和不斷努力,他們不只完成老師給與的作業,而且抱着一顆愛專研的心,不斷尋找資料,直至為問題找到答案為止。
總括而言,要STEM教育辦得好,我們需要各學科老師的通力合作,一起制定一套知識、技能、態度三方面都兼顧,且適合自己學校的教程。STEM教育不能只講科技,買幾套機械套件回來做些程式設計教學就算,STEM教育也不能用傳統的評估方法如測驗、考試、做作業等來評定學生的知識水準和學習進度,還要評估他們的技能和態度兩方面。例如自學能力,如果學生有了自學能力,還有一顆自學的心,未來嚴峻的挑戰自然難不倒學生,因為他們在工作上所需知識只要透過Google search,加上分析就能取得。
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