STEAM 教育 激发学习潜能 成就 21 世纪科创人才

文: 教育传媒

教育资讯 香港教育杂志 教育传媒 香港教育杂志75期 STEAM教育 跨学科教学

近年,政府投放大量资源推动 STEM 教育的发展,培养中小学生资讯素养,以建构创科人才库,增加本地人才供应。STEM(Science, Technology, Engineering and Mathematics)教育能够培养学生创新思维、综合知识和解难能力等 21 世纪共通能力,影响着社会的发展,以及学生日后的竞争能力。因此,学校皆积极加强STEM教育的相关发展,于校本课程、专题研习、课外活动等范畴渗透 STEM 教育元素,并通过跨学科教学,整合各项与 STEM 相关的知识及技能,提升学生的科学素养,达至学以致用,及早为未来挑战作好准备。

STEAM 教育是什么?

STEM 教 育 是 科 学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathematics)的教育,致力于培养学生的科学及技术素养,强调学科知识的学习、问题解决能力的培养以及创新能力的发展。而 STEAM 教育是在STEM 教育的基础上,加入了艺术(Arts)元素,注重学生的创造力和想像力的发展,并鼓励他们探索艺术和设计的世界。

STEAM 教育注重学生的实践能力和解决问题的能力,课程设计多为「专题为导向」,以探索、讨论、合作来解决问题。学生在学习中是处于主动参与、自主创作及发现问题的过程,能激发其学习动机和兴趣。这种学习方式可以让学生在实践中学习,掌握解决问题的方法,使他们更有信心去应对未来经济、科学及科技发展所带来的转变。

透过 STEAM 教育的导向学习,学生能够主动地发现问题、搜集资料和制定解决方案,让他们更顺利地衔接到工作环境中。正因STEAM 教育强调实践能力和动手做,更需要实际解决问题的能力,可让学生在学校培养良好的学习习惯和技能,并为他们未来的职业生涯打下坚实的基础。

STEAM 教育 VS 传统课程

STEAM 教育和传统教学之间的主要区别在于教学方法和学习体验。传统教学普遍注重学科知识的教授及对学生的评估,同学一般需要记忆和理解大量书本知识,而且教学方法由老师所主导,学生只是知识的被动接收者。学生在课堂上亦主要透过老师讲解和阅读教科书等方式进行学习。相较之下,STEAM 教育更注重学生的课堂参与及对知识的实践,同学能够通过参与各种实验、跨学科活动,从而学习及应用各学科知识和技能。同时,课堂教学也由学生所主导,师生协作的比重增加,同学有更多机会自主探索和发掘知识,进而培养创造力、逻辑思维等共通技能。此外,STEAM 教育注重学生的全面发展,通过加入艺术和设计元素,可帮助学生更好地发展自己的创造力和解决问题的能力,从而应对社会的不同挑战。

STEAM 教育的好处

1. 建立团队协作精神

STEAM 教育强调团队合作,鼓励学生以团队形式一同学习,同学需要合作完成各项任务,并借着小组讨论,互相分工合作,培养与他人合作的能力。在团队合作的过程中,学生可以互相交流学习,不但要表达自己的观点和想法,更要学会聆听别人的意见及建议,每个人在团队中皆担当着不同的角色和责任,这些经历能够教导学生如何组织及领导一个团队,为日后职业生涯带来更多机会及可能性。

2. 提升问题解决能力

通过实际操作和科学实验,STEAM 教育帮助学生了解各个领域的知识,培养他们在面对问题时能独立思考和解决问题的能力。老师透过设计不同开放式课题,将生活中需要运用的知识和技术融入教学内容,激发学生的创意思维,学会思考如何将知识应用在生活中。例如,学生举办「机器人足球」赛事,他们需要利用工程和技术知识来设计和制作足球机器人,并利用数学知识来制定策略,以提高比赛胜率。

3. 培养创新思维

STEAM 教育鼓励学生在不同领域之间进行跨界合作,激发他们的创新思维。同时,STEAM 活动为学生自主思考、自由探索提供了良好的环境,能够让学生发挥创意,运用科学及科技知识,制定解决问题的创新方案。

4. 训练技术和工程技能

STEAM 教育帮助学生了解科学的基本原理和概念,提高他们的科学素养,以及对科学的兴趣和热情。「动手做」的教育理念更锻炼了同学各种技术和工程技能,例如编程、机械设计和无人机等,为他们打好创科根基,以更好应对未来的科技发展和工作需求。

如何配合子女STEAM学习需要?

现时,不少学校皆设计校本 STEAM 课程,以及举办各类科创工作坊,以深化学生对数理知识的应用,培养他们的创意、运算思维及解难能力。家长在孩子的 STEM 学习中发挥着关键作用,当孩子学习新知识后,家长又可以怎样协助子女实践及应用所学?现代社会节奏急促,不少家长忙于工作,加上对于部分文科出身的家长而言,面对创新科技及 STEM 的课程内容时,显得有点无从入手。

家长在配合子女的 STEM 学习时,首先应该建立正向积极的教育心态,对待孩子的 STEM 学习。当家长对 STEM 表现出热情和重视时,家庭将会营造浓厚的科创氛围,孩子也会随之受到感染,能够采取更加主动积极的态度去学习科学。当父母真正和子女投入到科学世界的探索中,他们不但发现整个过程有趣且充满意义,同时亲子互动亦会加深孩子对世界的认知和体会,有助提升他们的学业成绩。国外更有研究表明,当家长在家庭亲子活动中渗透数理知识,将教育转化为实际行动,孩子的数学成绩在数个月内,皆有显著提升。

此外,时下家长会为孩子报读不同的兴趣班,以及购买各类型科学书籍,建议家长应先作资料搜集,并以尊重子女的意愿为优先,了解他们对甚么科学范畴感兴趣,如喜欢学习编程操控无人机,还是制作人工智能机械车。同时,孩子刚接触及尝试应用创新科技时,难免会遇上各种失败和挫折,面对学习瓶颈,家长应该鼓励子女以正向态度面对失败,并通过累积失败的经验,为最后的成功奠定基础。