STEAM 教學入門:了解香港教育理念及實踐方法

Big Bang Academy X Minnie Soo 蘇慧音工作坊

STEAM 是什麼?

 

STEAM 是一門跨科學教學方法,結合「科學」(Science)、「科技」(Technology)、「工程」(Engineering)、「藝術」(Art)及「數學」(Mathematics),從整合性思維(holistic thinking)出發,將不同的學科打起關係。

 

有別於傳統教學,STEAM教學運用活動教學 (activity-based learning )與專題式教學 (project-based learning),讓小朋友踴躍地吸收和應用知識,而不是坐著聽老師講書。這樣的教學方式有助小朋友將學到的知識運用在日常生活中,提升他們對學習的興趣,促使他們能夠更深入地吸收知識。

STEAM 教學目的

21世紀的STEAM教學把教學焦點從牢記知識,轉移到栽培小朋友靈活創新、溝通、解決問題等能力。STEAM 的教學目的是讓小朋友能夠為不斷改變的未來做好準備,賦予他們長大後能夠自力更生而所需的技能和態度。

STEAM 教學旨在讓小朋友將知識「活學活用」,以專題研習與動手實驗為導向,帶領小朋友在現實生活情況下應用知識(例如透過實驗了解石油對海洋的影響,透過專題研習調查學校回收的習慣)。與別人溝通、合作、批判性思維和從錯誤中學習,也是 STEAM 教學所包括的「軟技能」(soft skills)。

1. 動手解決問題

所謂「動手解決問題」,不是指STEAM教育鼓勵小朋友用暴力解決問題,而是鼓勵他們發揮創造力,「動手」做出解決問題的方案。例如將舊衣物變成手巾以減少浪費、利用環保物料建造雨水淨化器以減少用水。這些都是STEAM鼓勵小朋友「動手」解決問題的方案。

 

2. 鼓勵嘗試

在創新科技時代中,不肯嘗試就不會成功。STEAM教導小朋友不怕失敗,勇於承擔挫折,並從中學習,不繼改進。小朋友養成勇於嘗試的習慣,培養不容易放棄的良好精神。

3. 多元應用

在傳統教學框架内,小朋友只能夠將大部份學到的知識應用在試卷或工作紙上。STEAM主張「活學活用」,小朋友可以在日常生活中多元應用STEAM知識,動手解決日常生活中的問題,更能夠啓發他們對學習的動力。

4. 團隊分工

STEAM帶領小朋友透過集體研習與同學們一齊學習,藉此學會如何有效地與別人溝通,一起解決問題。小朋友從小學會團隊合作和分工,長大後在職場和社會便能好好與人相處。

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資料來源:hketprojecteaglet

STEAM 教學 VS 傳統課程

身處資訊科技年代的小朋友當遇見問題時,只需在互聯網搜尋問題答案,再不需要以前把知識死記硬背了。然而,傳統教學仍然依賴小朋友從老師和教科書攝取及記住知識,只限他們應用於作業和考試中,並沒有機會真正理解。

傳統教學把「學習」分割成許多不同的科目,但教的都是甚少生活應用價值的「硬知識」(hard knowledge)。當科目與日常生活拉不上關係,小朋友自然就會質疑學習目的,對學習失去興趣。在日新月異的世界中,小朋友不肯學習是最不理想的結果。

STEAM教學能夠配合現代科技與社會發展的進度,不再將教學焦點放在把知識記住,而把重點放在如何將知識靈活地用在生活中,解決問題。小朋友靠動手實驗和專題研習學習知識,透過自己試驗和搜集資料,掌控自己學習的每一步;老師再不是小朋友吸收知識的唯一來源,小朋友學會熱愛學習,變得自主!

同時,STEAM 訓練小朋友的批判性思維,鼓勵他們多提出高質素的問題。在資訊混亂的世界裏,小朋友學會辨識事情的可信度,不把所有網上看到的資訊都信以為真。

更重要地,小朋友能夠透過STEAM教學養成發明家精神。STEAM 的特點是永遠都不會有正確或錯誤的答案 — 小朋友總會找到新的發現 ,學到新的知識。不怕失敗而勇於嘗試,是愛迪生發明電燈泡時的宗旨。小朋友成為堅強的學習者,有備他們在學業和職業上都不輕易放棄,更易取得突破。

小朋友踴躍參與課堂,令學習變得更興奮有趣

資料來源:GRWTH

STEAM 學習領域

STEAM學習領域除了讓小朋友學識日常生活中的科學、資訊科技、健康等 「個人常識」 外,也從能源、環境、災難、科技發展和應用等「社會性」議題入手,鼓勵他們在日常生活中運用STEAM知識,提升公民意識。 

科學 (Science)

小朋友運用科學理論,透過假設、實驗、驗證等過程,探索大自然及地球的事物,深入瞭解氣候變化等自然現象,認識動植物的相互關係等。

科技 (Technology)

讓小朋友瞭解科技與生活的關係和影響,加強他們對創新科技(例如 3D 打印機,VR 科技等)的認識和接觸,展現科技在可持續發展的廣泛應用性。

工程 (Engineering)

透過動手建造、設計和操作簡單機械並編寫電腦程式,瞭解機械的構造與相關原理,發展小朋友的邏輯思維和對機械的理解。

藝術 (Art)

訓練小朋友在科技中加入藝術元素,讓他們多探索科技與藝術和人類歷史的關聯,鼓勵他們運用創造力改善生活問題,塑造企業家精神(entrepreneurship)。

數學 (Mathematics)

利用不同方法收集、統計、分析數據,學懂製作統計圖等圖表,以理解和表達數據,有助小朋友以客觀證據解決問題與做出結論。

資料來源:ate.gov.hk

STEAM 教育在香港

香港政府在2015年才首次提出STEM教育,然後才在香港的教育課程加入科學、科技和數學的課程與活動。較遲起步令香港的STEAM教育出現斷層,許多科學課程至初中才開始或突然變難,令學生更難跟上進度。

 

教育局近年大力推動STEAM教學。政府每年向中小學校發放合共HK$9億資助以提升STEAM教材,推出STEAM教育資源網站,以便老師在課堂上教授,並向公眾發放不同的STEAM教案等。然而,許多教師因為缺乏經驗和課堂時間,而失去教授STEAM的機會,而大多數教授STEAM的機會都被學校外判成為興趣班和課外活動等,減少學生整體對STEAM的接觸。

📖 延伸閱讀:STEM 教育:香港的課程是怎樣的?近年發展如何?

資料來源:legco

STEAM 教學例子

小朋友難以透過沉悶的學習模式吸取知識。STEAM教學比較多元化,透過動手做實驗,讓小朋友接觸科學概念,並鼓勵反複嘗試,比起傳統教科書有趣得多,知識吸收自然更深。

實驗更能有效地將複雜的概念,以平易近人的方式解釋給小朋友,讓小朋友知道STEAM是他們能力範圍以内可以做到的事,從而鼓勵他們成為積極和好奇的學生。

以下是 3 項適合利用實驗方式教授的STEAM例子

活動範例 1:呼吸系統

實驗:肺部模型

小朋友利用氣球、膠瓶、銀管等環保物料建造會膨脹的肺部模型,模仿人體肺部如何利用氣壓高低控制呼吸。肺部模型將氣壓等複雜的原理變成互動的手工,令小朋友深入理解背後原理外,更能激發創造力。

活動範例 2:光合作用

實驗:提煉綠葉素

小朋友利用咖啡濾紙提煉菠菜裏的綠葉素,分析它的化學構造,深入瞭解光合作用的原理和所需成分。小朋友在實驗前做出假設,然後在實驗後觀察並記錄結果,實踐科學思維。

活動範例 3:酸鹼度

實驗:量度pH值

利用pH測試劑,小朋友量度不同食品及生活用品的酸鹼度,並在加入pH測試劑后變成的顔色,斷定該東西的pH值。小朋友將科學知識應用在日常生活中,對身邊事物加深瞭解的同時,鼓勵他們踴躍從生活中學習。

Project Alpha 學生透過「機械手版」實驗認識肌肉系統
Project Alpha 學生透過「機械手版」實驗認識肌肉系統

資料來源 : Big Bang Academy

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STEAM 教學為小朋友準備迎接未來的挑戰。可惜,並非所有學校都有執行這個教學方式。在沒有 STEAM 教學背景下,小朋友只能透過老師與教科書接觸知識,難以真正理解和應用於日常生活中。

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Written By

Maison Li

Maison is a content writer at Big Bang Academy. Inspired by innovations, Maison showcases the latest Science Education solutions to the world.