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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 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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!
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。
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」
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
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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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)
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。
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。
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)。
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
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。
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
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:
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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