STEAM 教育 激發學習潛能 成就 21 世紀科創人才

文: 教育傳媒

教育資訊 香港教育雜誌 教育傳媒 香港教育雜誌75期 STEAM教育 跨學科教學

近年,政府投放大量資源推動 STEM 教育的發展,培養中小學生資訊素養,以建構創科人才庫,增加本地人才供應。STEM(Science, Technology, Engineering and Mathematics)教育能夠培養學生創新思維、綜合知識和解難能力等 21 世紀共通能力,影響着社會的發展,以及學生日後的競爭能力。因此,學校皆積極加強STEM教育的相關發展,於校本課程、專題研習、課外活動等範疇滲透 STEM 教育元素,並通過跨學科教學,整合各項與 STEM 相關的知識及技能,提升學生的科學素養,達至學以致用,及早為未來挑戰作好準備。

STEAM 教育是什麼?

STEM 教 育 是 科 學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)和數學(Mathematics)的教育,致力於培養學生的科學及技術素養,強調學科知識的學習、問題解決能力的培養以及創新能力的發展。而 STEAM 教育是在STEM 教育的基礎上,加入了藝術(Arts)元素,注重學生的創造力和想像力的發展,並鼓勵他們探索藝術和設計的世界。

STEAM 教育注重學生的實踐能力和解決問題的能力,課程設計多為「專題為導向」,以探索、討論、合作來解決問題。學生在學習中是處於主動參與、自主創作及發現問題的過程,能激發其學習動機和興趣。這種學習方式可以讓學生在實踐中學習,掌握解決問題的方法,使他們更有信心去應對未來經濟、科學及科技發展所帶來的轉變。

透過 STEAM 教育的導向學習,學生能夠主動地發現問題、搜集資料和制定解決方案,讓他們更順利地銜接到工作環境中。正因STEAM 教育強調實踐能力和動手做,更需要實際解決問題的能力,可讓學生在學校培養良好的學習習慣和技能,並為他們未來的職業生涯打下堅實的基礎。

STEAM 教育 VS 傳統課程

STEAM 教育和傳統教學之間的主要區別在於教學方法和學習體驗。傳統教學普遍注重學科知識的教授及對學生的評估,同學一般需要記憶和理解大量書本知識,而且教學方法由老師所主導,學生只是知識的被動接收者。學生在課堂上亦主要透過老師講解和閱讀教科書等方式進行學習。相較之下,STEAM 教育更注重學生的課堂參與及對知識的實踐,同學能夠通過參與各種實驗、跨學科活動,從而學習及應用各學科知識和技能。同時,課堂教學也由學生所主導,師生協作的比重增加,同學有更多機會自主探索和發掘知識,進而培養創造力、邏輯思維等共通技能。此外,STEAM 教育注重學生的全面發展,通過加入藝術和設計元素,可幫助學生更好地發展自己的創造力和解決問題的能力,從而應對社會的不同挑戰。

STEAM 教育的好處

1. 建立團隊協作精神

STEAM 教育強調團隊合作,鼓勵學生以團隊形式一同學習,同學需要合作完成各項任務,並藉着小組討論,互相分工合作,培養與他人合作的能力。在團隊合作的過程中,學生可以互相交流學習,不但要表達自己的觀點和想法,更要學會聆聽別人的意見及建議,每個人在團隊中皆擔當着不同的角色和責任,這些經歷能夠教導學生如何組織及領導一個團隊,為日後職業生涯帶來更多機會及可能性。

2. 提升問題解決能力

通過實際操作和科學實驗,STEAM 教育幫助學生了解各個領域的知識,培養他們在面對問題時能獨立思考和解決問題的能力。老師透過設計不同開放式課題,將生活中需要運用的知識和技術融入教學內容,激發學生的創意思維,學會思考如何將知識應用在生活中。例如,學生舉辦「機器人足球」賽事,他們需要利用工程和技術知識來設計和製作足球機器人,並利用數學知識來制定策略,以提高比賽勝率。

3. 培養創新思維

STEAM 教育鼓勵學生在不同領域之間進行跨界合作,激發他們的創新思維。同時,STEAM 活動為學生自主思考、自由探索提供了良好的環境,能夠讓學生發揮創意,運用科學及科技知識,制定解決問題的創新方案。

4. 訓練技術和工程技能

STEAM 教育幫助學生了解科學的基本原理和概念,提高他們的科學素養,以及對科學的興趣和熱情。「動手做」的教育理念更鍛鍊了同學各種技術和工程技能,例如編程、機械設計和無人機等,為他們打好創科根基,以更好應對未來的科技發展和工作需求。

如何配合子女STEAM學習需要?

現時,不少學校皆設計校本 STEAM 課程,以及舉辦各類科創工作坊,以深化學生對數理知識的應用,培養他們的創意、運算思維及解難能力。家長在孩子的 STEM 學習中發揮着關鍵作用,當孩子學習新知識後,家長又可以怎樣協助子女實踐及應用所學?現代社會節奏急促,不少家長忙於工作,加上對於部分文科出身的家長而言,面對創新科技及 STEM 的課程內容時,顯得有點無從入手。

家長在配合子女的 STEM 學習時,首先應該建立正向積極的教育心態,對待孩子的 STEM 學習。當家長對 STEM 表現出熱情和重視時,家庭將會營造濃厚的科創氛圍,孩子也會隨之受到感染,能夠採取更加主動積極的態度去學習科學。當父母真正和子女投入到科學世界的探索中,他們不但發現整個過程有趣且充滿意義,同時親子互動亦會加深孩子對世界的認知和體會,有助提升他們的學業成績。國外更有研究表明,當家長在家庭親子活動中滲透數理知識,將教育轉化為實際行動,孩子的數學成績在數個月內,皆有顯著提升。

此外,時下家長會為孩子報讀不同的興趣班,以及購買各類型科學書籍,建議家長應先作資料搜集,並以尊重子女的意願為優先,了解他們對甚麼科學範疇感興趣,如喜歡學習編程操控無人機,還是製作人工智能機械車。同時,孩子剛接觸及嘗試應用創新科技時,難免會遇上各種失敗和挫折,面對學習瓶頸,家長應該鼓勵子女以正向態度面對失敗,並通過累積失敗的經驗,為最後的成功奠定基礎。