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香港 STEM 與 STEAM 課程:你必須知道的10大學習好處

小朋友學習STEM與STEAM的形式有所不同
小朋友學習STEM與STEAM的形式有所不同

STEM 是什麼?

STEM 是四類學科的英文縮寫,它們分別是「科學」(Science) 「科技」(Technology)「工程」(Engineering)及「數學」(Mathematics)。在亞洲的教育體系中,STEM就是常說的理工科,與文商科相對。

STEM在國外教育體系發展得相對成熟,早在二十世紀九十年代,美國已經建立了第一個STEM的教育合作組織,及後美國的幼兒及初等教育課程就融入了更多基礎的科學教育。

隨著科技發展,社會需要 STEM 教育培養出更多的 STEM 才華,成爲推動和發掘的革新未來領袖。與此同時,STEM 教育養成小朋友積極主動學習、常存好奇心和訓練解決問題及批判性思維,爲適應充滿改變的世界做好準備。

資料來源:hkedcity, ASHK

STEAM 是什麼?

STEAM 比傳統 STEM 加入了「藝術」(Art) 的元素 —— 所指的即是常說的人文學科 (humanities)。

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STEAM 與 STEM 的分別

STEM 教育教導小朋友依靠計算力,科學與工程技能等「硬技能」(hard skills) 學習 STEM 概念。小朋友在學習 STEAM 時,會多運用圖表、模型、集體研習等動手與藝術性方式表達和應用 STEM 概念,比傳統 STEM 更能夠提升小朋友溝通力、創意力和想像力等「軟技能」(soft skills)。

STEAM 教育鼓勵小朋友互相討論與探討 STEM 知識,將數據視覺化和藝術化(例如立體模型,手工勞作等),令他們更深入吸收複雜的概念。

藝術幫助批判性思考化身爲具批判性的創造力。

Opening the door (of STEM) to the arts aids in the process of turning critical thinking into critical making.

-羅德島設計學院院長

與其小朋友夢想成爲工程師或建築師,就要將藝術思維與 STEM 知識同樣把握,將革新科技與創新設計混成一體,互相襯托。

STEAM 和 STEM 的課程形式

STEM 和 STEAM 教育主張活學活用,在課堂上透過動手做實驗,手工和專題研習等應用性高的學習活動教授知識。以邊做邊學爲宗旨,STEM 和 STEAM 教育讓小朋友他們更深入理解不同概念之餘,同時培養他們反復嘗試,從錯誤中學習的學習精神。

香港政府在2015年首次提出 STEM 教育,然後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STEM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。

政府近年為學校提升 STEM 資源而發出多輪補貼金,還在多家學校設立「IT創新實驗室」等設施促進學生 STEM 教育成果。然而,教育局會否把 STEM 立入成一門獨立科目或是無限期處於常識課和數學課的中間,仍是未知之數。

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學習 STEAM 和 STEM 的 10 大好處

1. 發展成長思維(Growth Mindset)

比起歐美地區,亞洲的教育系統有著更高的競爭性,家長往往不想小孩子們在學習的過程中犯任何錯,成績是一切的依歸。但其實在失敗中學習,是成長思維的要素。研究表示,擁有成長思維的學生更願意去嘗試具挑戰性的事物,也更不容易放棄。而STEM教育主張實踐教育,小孩子在體驗中學習,而這些體驗並不保證成功,很多時候小孩子會在實驗的過程中碰壁,但正正是這些失敗的經驗,讓他們能不斷嘗試。實踐教育讓小孩子更注重學習的過程而非結果。有效的STEM教育能大大培養小孩子的成長思維,讓他們不再視犯錯為失敗而是成功的一部分,培養小孩子有像科學家一樣從錯誤中學習並進步的精神。

2. 提升入學準備能力

不只是科學教育很重要,把它融入早期的幼兒教育更為重要,皆因科學化的思維能提升小孩子未來的學習成果。根據美國教育期刊的研究報告,62% 在進幼稚園時對科學接觸有限的學生,在小三時仍未能適應與科學有關的科目,有54%學生至初中階段仍然在苦苦掙扎。及早接觸STEM教育能提升他們對這方面的學習熱誠和興趣。其實小朋友特別喜歡探索新鮮的事物和理解身邊事物的形成和原理。讓他們學習STEM教育正正是維繫他們這與生俱來的好奇心和求知慾。

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3. 培養 21 世紀具備的思維和能力

無論是銀行家、律師、政治家、工程師、醫生還是其他職業,成功的職涯大都基於強大的問題解難能力和批判性思考。STEM透過實踐教育例如做實驗,引導學生以問題而非答案出發,並鼓勵學生運用創造力和想像力以提供跳出框框的解決方案,也鼓勵學生不斷嘗試,從錯誤中學習。這些都被定義為21世紀必備的思維和能力,可見 STEM 教育普遍化的重要性。

4. 培養未來的社會領袖

21世紀是充滿改變和挑戰的時代,全球暖化、傳染病流行、糧食和能源短缺、環境污染等問題困擾著的不單是香港社會,而是全人類。STEM 課程不但提高小孩子的科學水平和思維,啟發他們成為未來的社會領袖,為這些全球性的問題帶來創新的解決方法。事實是,許多成功的企業家都有著對STEM學科的深入了解,創辦 Tesla 電動車公司的 Elon Musk 馬斯克,正是物理學學士畢業。

6. 培養創造力

在僅僅 30 年前,誰也沒想到有人會發明現代的智能手機。要培養小朋友的創造力,就要同步增強觀察力、想像力和獨立思考。 STEM 課程則透過科學過程 (scientific method),鼓勵小朋友多觀察身邊事物,為生活中遇到的問題做出構思,並思考創意的解決方法。創造力高的小朋友長大後可以在不同的領域為人類帶來革新,將現在的「不可能」變成未來的「可能」。

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7. 鼓勵實驗、從錯誤中學習

踏入充滿創新的科技時代,只懂墨守成規做事的人遲早會被淘汰。STEM 課程鼓勵小朋友勇敢實驗和嘗試,踏出自己的舒適區 (comfort zone),運用理據嘗試做出對自己陌生的的事情,然後勇於面對錯誤而從中做出糾正和改進。這就是創新思維的重要元素之一。小朋友能從小就勇於嘗試而從挫折中學習,長大後在學業和職業上就能不斷自我進步,取得突破。

8. 鼓勵團隊合作

在人生的任何階段,人們都需要與其他人合作;長大後踏入職場,團隊合作變得更為重要。STEM 課程經常帶領不同年紀的小朋友一同學習。小朋友籍著學習過程中與別人合作,學習如何有效地與別人溝通,一同為問題尋找解決方法。此外,小朋友能夠學識積極聆聽其他意見,對其他人的想法保持開放的態度,從小培養與別人互相配搭的良好習慣。

9. 落實真正的學以致用

很多小朋友都厭倦永無止境的工作紙和練習卷,感到沈悶的同時,也沒有學到什麼可以用於現實生活的知識。與傳統科目不同,STEM 課程透過動手實驗和手工教學,帶領小朋友在生活當中尋找不同的學習機會,訓練他們將課堂上學到的知識好好運用,創意地解決日常生活的問題。小朋友活學活用,既能令到學到的知識變得更深刻,又能培養他們自理的能力,有助他們成長。

10. 學習新科技

科技發展很快,今天的革新或瞬間變成明天的古董。小朋友透過 STEM 課程不斷接觸最新的科技,學習它們背後設計、運作、編碼等原理,裝備他們抱著歡迎的態度迎接新穎的發明。

資料來源:toybrains

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網路科技的出現讓 STEM 教育變得更觸手可及。透過互動性高的線上課程,就算家長對STEM教育並不熟悉,也可以讓小孩子們自己透過觀看有趣的影片,跟隨故事的人物做動手實驗,寓學習於娛樂。

Big Bang STEAM 課程訂閲將 Big Bang Lab 線上科學平台與實驗套裝及練習本結合,創造全方位 STEM X 藝術 X 英語 自學教育教材。

讓小朋友能透過短片學習不同的科學主題,代入主角和故事的發展,吸引小孩子短暫的注意力之餘,也加插了問問題和小遊戲的元素讓他們複習其中的科學內容。

每個課堂更包含風趣實驗,讓小朋友能有創意地實踐教學內容,透過自己動手而對知識點的印象更深刻。小朋友最後透過英語習作與生字簿鞏固知識,認識不同英語科學生字。

科學不再是一個高等教育的專利,小朋友應該多接觸科學教育,透過STEM建立自己的學習和思維能力。21世紀,STEM的發展現在才逐漸成熟,在教育體系的大幅改革之下,未來STEM教育的地位只會更舉足輕重。

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