前言
推動STEM教育(註1)旨在強化科學、科技及數學教育,以培育相關範疇的多元人才,提升香港的國際競爭力。具體目標包括︰
- 穩固學科知識基礎;
- 強化學生綜合和應用知識與技能的能力;
- 強化校內教師的專業能力和他們之間的協作及與社區夥伴合作關係;
- 培育與STEM範疇相關的人才和專家。
(教育局,《推動STEM教育──發揮創意潛能概覽》,2015)
在綜合和應用知識與技能力上,《推動STEM教育──發揮創意潛能報告》中提出了兩個推行STEM教育學習活動的建議模式︰
模式一︰建基於一個學習領域課題的學習活動,讓學生綜合其他學習領域的相關學習元素。
模式二︰透過專題研習,讓學生綜合不同學習領域的相關元素。 (教育局,推動STEM教育發揮創意潛能報告,2016)
香港在推動STEM教育的過程中,預期有五大成果︰
- 增強學生綜合和應用跨學科的知識與技能,以解決真實問題;提升他們的創造力、協作和解難能力。
- 教師透過與同工及相關學習的交流分享,增強籌備STEM教育學習活動的專業知識。
- 培訓STEM教育的學校領導,負責監督在校本層面推動STEM教育的規劃、實施和檢討。
- 加強與其他持份者的交流及協作
- 培育一群具備不同能力、不同知識和技能水平的人才。
香港教育局除更新課程框架和內容外,更着力推廣以學生為本的教學法,向學校推介運用綜合和應用知識與技能,通過「動手」及「動腦」活動,以解決問題和創作發明品的教學法。 (教育局,推動STEM教育──發揮創意潛能報告摘要,2016)
個案分享
個案學校在STEM教育發展上屬起步階段,主要以校本開發課程為主導,並透過課外活動作為延展。個案的課題單元主要以模式一來推展STEM教育。整個學習單元共十節課,以智能家居為學習主軸,透過正規的中二設計與科技課堂進行知識建立、整合及應用,再利用課後的興趣小組作課後延展。
知識︰建立知識基礎與強化整合及應用技能的能力
以七節課堂作為基礎知識建立的平台,透過課堂講解智慧家居及物聯網的概念及應用,並以理論及實習混合的形式讓學生認識不同感應器的功能。在課堂的內容中結合了數學科的座標軸概念、音樂科的音樂創作應用及電腦科的程式編寫知識。學生掌握了基礎知識後,透過一個半開放式的情境問題讓學生嘗試整合所學到的知識,並進行應用及解難。課堂內老師設定情境,並以「提醒林母出街前要熄火的方案」作為解難的起點,透過指引來引導學生構思方案內所需的零件、連接的方案及背後的原理,再透過「動手」及「動腦」的方式讓學生應用所學技能製作裝置的雛型。
技能︰培養創造力、協作及解難能力,並推動創新
有了情境題解難及應用的經驗,課程內再以一個「智能城市」的小組專題習作平台,讓學生綜合運用所學IoT知識及技能,在家居及社區等方面,建議一個可實踐智慧城市概念的構思。過程中學生要思考使用的對象,所需的平台及工具,再草擬構思及相關編程內容。最後再透過興趣小組延展學習,增加與STEM相關的學習機會,讓學生實踐製作裝置的工程,給予學生有更大的創作空間及發揮創意的機會,作為學生重要學習經歷的一部分。
態度︰發展正面的價值觀和積極的態度
透過智能家居及智慧城市的設計,提升學生觀察及關心身邊及社區人士的需要,從應用所學的過程中學會如何服務他人,在研發及測試中學會協作及堅毅的科學精神。
整體而言,要在課程中達至綜合知識,學以致用,協作解難,發揮創意的目的,現在只是展開了小成功的一步,學生還需要更大的空間發揮他們的創意與潛能。課時不足是推展中最大的障礙,冀朌日後在課程編排的調動,自主學習的推動及課後活動延展的配合下,能讓STEM及創科教育推展更邁進一大步。
參考文獻︰
教育局(2015)《推動STEM教育──發揮創意潛能概覽》,香港:教育局
教育局(2016)《推動STEM教育發揮創意潛能報告》,香港:教育局
教育局(2016)《推動STEM教育──發揮創意潛能報告摘要》,香港:教育局
註1:STEM 是代表科學(Science)、科技(Technology)、工程(Engineering)及數學(Mathematics)各英文譯寫的首字母縮略詞。推動STEM教育是配合全球的教育趨勢,以裝備學生應對社會及全球因急速的經濟、科學及科技發展所帶來的轉變和挑戰。《推動 STEM 教育──發揮創意潛能》概覽。
!doctype>