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STEM 教育:香港的課程是怎樣的?近年發展如何?


究竟香港的學校如何教授 STEM?

過去幾年,STEM 教育在香港成為大趨勢。究竟香港的學校如何教授 STEM? 我們將為你提供有關香港 STEM 教育模式及發展的所有資訊。

STEM 教育在香港


STEM 是將科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)和數學(Maths)結合為一門學科的科目。


近年來 STEM 和 STEM 教育變得流行,反映了社會和商界對此方面人才的需求日益增長 — 據統計,STEM行業起薪點比其他行業平均高出 26%!


STEM 教育具應用性,希望孩子在日常生活中運用知識,鼓勵他們成為愛學習的小朋友。 有別於填鴨式教育,STEM 教育通過動手做實驗和專題研習,訓練孩子解決問題和創意思考能力。


香港的STEM課程內容


政府也對 STEM 教育的重要性作出認同, 教育局於 2016 年將 STEM 納入中小學課程的 8 個學習領域。STEM教育分別包括在小學數學和常識科等廣泛學科下教授,而在中學的理科(物理、化學、生物學)和技術教育科目(設計與技術、信息技術等)中再細分。 


香港中小學教授STEM的科目


此外,教育局向學校提供 10-20 萬元一次性津貼以改善和提升 STEM 教學資源;政府更計劃提供額外撥款為中學建立“IT創新實驗室”,以促進中學生的技術教育。


然而,教育局還未訂立標準 STEM 課程指南。 學校均以不同的方式教授 STEM — 有些學校正規課程中設有STEM堂,而有些學校則以課外活動模式為學生提供STEM教學。


在香港提供 STEM 課程的學校

香港墨爾文國際學校

香港墨爾文國際學獨家研製的「納菲爾德科學」教學模式,運用實驗和研究,促進學生學習科學。學校將 STEM 融入在日常生活中教授學生,激發他們的批判性思維和解決問題能力。學校還與不同 STEM 教育組織合作,為熱愛 STEM 的學生舉辦夏令營和工作坊,從而學習課程外的知識。

學生合作建造火星著落器
參與夏令營的學生合作建造「火星著陸器


香港美國學校

香港美國學校的STEM課程為學生的未來作出準備。他們的課程參考 NGSS(美國下一代科學標準),鼓勵學生積極學習科學,成為自發的學習者。此外,他們自小一就開始設立 STEM 課程,從小鍛鍊學生科學頭腦和邏輯思維。


萬鈞伯裘書院

萬鈞伯裘書院在其課程大力推廣 STEM教育。學校以「活的教育」為理念,資訊科技實用為基礎,鼓勵學生運用動手學習和實驗方式接觸STEM。學校豐富的 IT 課程提高了學生在年輕時對 STEM 的興趣,有助他們的生涯規劃,並為他們未來的技術知識做好準備。


資料來源: hkedcity, littlestepsasia


 STEM 教育模式


STEM 教育的精髓是學生能夠把課堂上學到的知識應用到現實生活中。 因此,STEM 教育以「活學活用」為原則,鼓勵學生邊做邊學 (learn by doing),反複試驗 (trial and error),令他們更深入理解不同概念之餘,同時培養學生從錯誤中學習的態度。


STEM教育者使用「工程設計過程」 (Engineering Design Process) 指導學生以創意及有系統地解決問題。 過程中的 7 個步驟促使學生提出有關主題的問題和進行研究後,想像、計劃及創建一個解決方案,並作出測試及改進。


工程設計過程信息圖


動手學習鼓勵他們成為更靈活和好奇的學生,培養他們獨立解決問題的能力。 這就是活動和專題研習在 STEM 教育中特別受歡迎的原因。


活動教學

STEM 學習活動可以以多種形式進行,目標皆是幫助學生提升生活技能並激發對他們對 STEM 的興趣。


最好的 STEM 活動不僅限於教科書或屏幕,還包括學生可以動手做的活動 — 包括建構模型和進行實驗等等。學生可以與課堂上學習的內容互動並提升注意力!

女孩動手建造模型車
動手活動令學習變得更有意義!

讓孩子們從小接觸 STEM 活動永遠不會太早。重要的是活動必須適合孩子的年齡層及程度。

幼稚園

這個階段的 STEM 活動應該主要培養孩子們對周遭環境的好奇心,目標是令孩子們了解STEM 是他們可以靠自己完成的事。實驗範例:「罐子裡的雲」「罐子裡的彩虹


小學

小學階段的 STEM 教育仍然應該是入門級的,不太難,但足以讓學生感興趣。這階段的目標是鼓勵學生運用科學思維,將所學的 STEM 知識應用到日常生活中。 ‍實驗範例:「發光明信片」、「自製手動曲柄絞盤


中學

這個階段的學生應能夠處理更抽象的概念,同時在更大的層面上應用 STEM 知識。這個階段的目標應該是鞏固學生對 STEM 的知識和興趣。實驗範例:設計防盜裝置、製造智能濾水器


專題研習

STEM 老師帶領學生進行研習
老師促進學生能夠完全投入他們的研習

有別於傳統教育,STEM 教育的目標是讓學生裝備自己在現實生活的技能。專題研習讓學生設身處地研究現實生活中的問題。這不但訓練他們批判性思維,而且鼓勵他們成為有公民意識的人。


專題學習

透過研究項目,學生可以學習並應用新知識。通過工程設計過程,他們對特定的主題進行研究,並在得出結論同時,提出解決方案。學生可以在研究中自由發揮,促使他們成為主動學習的學生。主題範例:編程自動化模型、設計應用程序。


問題導向學習

學生必須分析和評估已有的問題。重點是問題必須是開放式的,為學生提供了思考及創新的空間。教師應鼓勵學生之間的團隊合作和溝通,學生亦可提高他們溝通和領導能力。主題範例:清理漏油、在大廈安裝太陽能板。


探究學習

這種教學方法鼓勵學生圍繞已定主題提出問題。學生進行詳細研究,以得出新結論之餘,又能訓練他們批判性思考能力。這種教學方法強調學生在自我學習中的角色,並鼓勵他們主動學習。主題範例:什麼是氣候變化、如何製造疫苗。


資料來源:hkedcity, futurelearn


STEM 教育在香港的發展


在教育局「以學校為本」的政策下,讓學校可以靈活地將 STEM 融入於課程中。教育局還為學校提供資金,以提升 STEM 教學資源。


然而,香港 STEM 教育的發展仍落後於其他國家。這從中學理科和高等數學的低選科率顯而易見,更反映了學生在大學中對STEM教育缺乏興趣。


面對的困難和問題

上課時間不足

由於 STEM 不是一門獨立的學科,因此必須加插於其他課程(例如數學、通識教育等)中,意味著教師必須犧牲時間來教授 STEM,為學生和教師帶來不便。即使 STEM 課外活動,也不能完全解決這個問題,因為它只能吸引對STEM感興趣的學生。


對教師支援不足

許多教師沒有信心教授 STEM,源於這超出了他們的已有專業知識。根據最的研究,高達八成教師認為他們缺乏 STEM 培訓和支援。因此,學生可能無法全面了解 STEM。


缺乏明確的教學指導

同樣地,不明確的教學方針使教師難以在學校教授 STEM。由於教育局沒有設計標準的 STEM 課程,許多學校在教授 STEM 時感到困惑。例如,曾有學校以每盒港元兩萬的價錢購入數部「跳舞機械人」供全校使用,但這並不保證學生學習 STEM 的能力。


未來法陣


鼓勵 DSE 學生修讀 STEM 科目

很多中學生因為過於注重「核心科目」而忽略STEM 課程。對此,有大學計劃招收 STEM 類科目成績優異的學生,即使他們在其他科目上沒有達到大學的基本入學要求。除此之外,教育局應使 STEM 成為一門獨立學科,以增加學生對該領域的了解和興趣。


政府津貼STEM工作

政​​府在2021年撥款4,000萬元為就讀STEM課程的大學生提供短期實習津貼。這尤其重要,因為服務業和金融業在香港佔了主導地位,令他們卻步於進入 STEM 的行業。津貼有助大學生畢業後能夠穩定從事 STEM 行業工作。


資料來源: 香港政府, 教育局, cpjobs


STEM 教育資源


教育局網站有一系列有趣的 STEM 活動,讓老師和學生探索。 每項活動說明了學習目標和所需材料,以便教師在課堂上使用。


教育局將活動內容分為四個學習階段。 這些階段反映該活動的難度和目標,與學生的年齡和學習水平相近。 (關鍵階段 1 和 2 — 小一至小六,關鍵階段 3 — 中一至中三,關鍵階段 4 — 中四至中六)

關鍵階段 1:覺知

活動範例:設計和製造大樓模型


學生使用立方體積木,製造一層大樓,並估計其他學生大樓所需積木的數量。這項活動目標是鞏固學生的數數和觀察能力,同時讓他們發揮創造及溝通力。


關鍵階段 2:探索

活動範例:風帆車


學生先組裝擁有不同形狀/不同材料的風帆車,然後用吹風機,將木車的行走速度與風帆構造進行比較。這活動的目標是讓學生認識速度、能量和材料之間的關係,同時讓他們有機會進行推測和實驗。 


關鍵階段 3:探索、體驗和熟習

活動範例:電腦圖像和數據編碼的遊戲


學生先將簡單的圖像和短信編成二進制碼,然後與同學的代碼進行解碼。學生還可以從既定的編碼方法中,挑選一個他們認為更有效率的編碼方法。本活動的目標是讓學生在現實情境中應用數學概念(二進制數)。


關鍵階段 4:探索終身學習和專門化的方向探究

活動範例:傳染病的數學模型


通過概率模型,學生先計算及預測疾病感染人群的比率。學生然後可以調整疾病的感染率,以計算和測試其病毒會否停止傳播或繼續蔓延。本活動的目標是進一步將 STEM 知識應用於現實生活場景中。


資料來源: 教育局


Big Bang Academy 以課外活動形式為學校提供 STEM 課堂


作為一家 STEM 教育初創公司,Big Bang Academy 希望提供優質教學材料,配合老師在學校能夠輕鬆的教授 STEM。我們希望又專家設計的課程,即使是幼稚園的孩子也能享受STEM的樂趣。


Big Bang Academy 的專家設計科學課程


我們的課程唯一在香港獲得 STEM.org 認證,課程圍繞動手做實驗。 除了書面教學,我們每一堂課都包括動手做實驗,孩子們能從實驗中學習 STEM 概念與之互動。


我們致力培訓 STEM 教師,希望提供最專業的 STEM 教育。除此以外,我們與學校合作,以 課外活動形式提供最優質的 STEM 課堂。


資料來源: Big Bang Academy HK


立即動手學習 STEM!


STEM 教育為小朋友準備迎接未來的挑戰。可惜,並非所有學校都能夠有效地教授 STEM。在沒有 STEM 教育背景下,小朋友長大後在職場難以與別人競爭。

幸好,身處互聯網時代家長可以在指尖瀏覽坊間無數的 STEM 教育資源,小朋友自學從未如此簡單。然而,家長別需先過濾一些過於復雜、知識錯誤或設計混亂的網站,保證小朋友學習時不會遇到困難與受到誤導。

總括來說,家長在選擇網上 STEM 自學教材時,需要確保:

  • 該網站/資源庫是可信的(獲得劍橋或美國 STEM.org 等權威教育組織的認可)
  • 內容不會對小朋友不會太複雜或有誤導成分
  • 每課都包含一個動手實驗,教學成效更高

Big Bang STEAM 課程訂閱透過 STEM.org 認可互動影片、動手實驗和英語習作,讓小朋友愛上科學,自主學習 STEM,減小家長負擔。

裝備小朋友迎接未來挑戰,立即瀏覽 STEM X Arts X English 自學課程


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Big Bang Academy

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