低技術、低配備，普及推廣STEM+教育|林桂光

低技術、低配備，普及推廣STEM+教育

──STEM+ 教育初探系列（七）

個人在探究STEM+教育的過程，一直思考以低技術、低配備的原則進行課程規劃，以協調不同學習階段、不同學校、不同教師存在的學與教情境差異。… Continue reading

STEM的教育本質與課程發展

從發展的源流看，STEM是基於在四個專門學科的跨學科的應用教育課程，包括科學，技術，工程和數學。一般來說，STEM教學着重把四個學科整合學習，而不是獨立成科，並融會貫通地把知識應用於現實世界中，但在課程發展過程，STEM「超過其首字母縮寫所意味的，它遠不止於科學、技術、科學和數學」：

STEM 教育是關於學生參與的（engagement）；
STEM 教育是關於基於專案的學習；
STEM 教育運用科學探究過程和工程設計過程；
STEM 教育是跨學科的；
STEM 教育是關於積極學習的；
STEM 教育是關於合作與團隊工作的；
STEM 教育是關於實際問題解決的；
STEM 教育聯接抽象知識與學生的生活；
STEM 教育整合過程和內容；
STEM 教育是以標準為基礎的；
STEM 教育向學生提供投身于慎密學科（invest in rigorous subjects）的理由。

當然，從STEM教育的宣導而言，主要學習從分科式教育推向整合化融合學科進行跨學科教育，實現跨學習領域（KLA）的教育模式。以前文稿已提及，若要體現STEM課程強調在學科整合過程中，培養學生的綜合素養與能力，並着重在學習和生活層面解決實際問題這種特徵，「STEM+」這種表述，比 STEAM/STREAM 更能代表跨學科整合的本質，而且也不排斥其他學科和範疇的加入或整合。「+」可以代表連接、跨界整合，回歸STEM的本質，以創新為主導。北京師範大學余勝泉教授提出：「STEM+」的整合，可以有學科知識整合、生活經驗整合、學習者中心整合三種取向。

STEM+學習的正確打開方式

以前文稿介紹過的S.T.E.M、STEM、STEAM、STREAM、STEMx，以至ASTEM、STEMA都可歸入STEM+ 教育的廣義形式。但可能存在學習目標的隨機性，也會渉及高成本的技術學習及器材添購。反而我們可以思考，利用香港中小幼課程指引強調的核心素養和共通能力入手，就算最初也會由S.T.E.M.學科知識和技能主導，但注意多採用跨學科綜合學習課程設計，教學策略強調促進審辨思維。在運用專題研習的學與教模式下，重視人文關懷，進行生活和社會改進課題探究。鼓勵參與、自主學習，讓學生有機會學習創科工具和器材的掌握。除培養科學慎思、提升創意表現外，也最好能安排多元學習延伸，以延續探究熱情，跨學科應用。

多次提及，香港學校和教師，累積十多年教改、課改的經驗，其實比內地更有優勢推動STEM+教育。包括當時仍未納人義務教育的幼教規劃，從學前教育課程結構、學習形式和幼兒的感知敏銳特性，也有利達成科普探索和創意提升的目標。這是個人退休後主力支援幼教藝術創意教育發展，以及目前算是少有大力鼓勵幼教大膽推動幼兒STEM+教育的專業觀點。

STEM+教育宜從學前教育階段開始

試看看2003年新教育制度的課改重點：

以學生能力、需要和興趣為焦點；
提供學生全面的學習經驗；
跨越科目的界限；
學生有機會參與不同活動，有更多思考、探索和創造的空間。

新修訂的《幼稚園教育課程指引 2017》重點，也具STEM+學與教優勢：

強調教學由「教師主導」改為「以兒童為中心」；
建議避免硬性規定幼兒在特定時間完成指定的學習活動；
提出「因材施教」的重要；
鼓勵多讓兒童自學探索；
提示要設立小組共同遊戲的時段；
提供不同類型藝術學習如美術、音樂及日常生活練習活動；
注意縮短聽故事時間，以照顧學生的專注力；
幼教也強調多元教學策略，例如：主題學習、遊戲學習、情境學習、體驗學習、綜合學習、合作學習、創意學習等。指引其中一個生活化主題，就引導以綜合模式貫通不同學習範疇。

課程指引包含相當多STEM+ 課程元素，例如：

2.6 課程架構及學習範疇

2.6.1 體能與健康

建立對參與體能活動的興趣，培育正面的價值觀和積極的態度。

2.6.2 語　文

提出及回答問題，並能作簡單的推理、解難及推測結果。

2.6.3 幼兒數學

透過解決生活中的實際問題，建立對學習數學的興趣和動機。

2.6.4 大自然與生活

觀察大自然各種的概念；並以日常生活的經驗，初步認識現今科技及其對我們的影響。

2.6.5 個人與群體

了解自己，初步認識在不同群體中應有的態度和行為，掌握與人相處的基本技巧。

2.6.6 藝術與創意

多元化和富趣味的藝術創作、展示和欣賞活動，發揮和培養幼兒的想像力和創造力。

低技術、低配備，普及推廣STEM+教育

個人在探究STEM+教育的過程，一直思考以低技術、低配備的原則進行課程規劃，以協調不同學習階段、不同學校、不同教師存在的學與教情境差異。去年中便在一家小學做了一個實驗性案例。當然在教學設計前，首先要訂好課程框架及能力素養。

普及STEM+教育創藝綜合學習框架：

從普及創意發展、非高端器材及技術學習切入：
強調學科整合和跨學科單元教材綜合學習設計；
運用問題探究和工程設計思維學習策略；
加強對物料的認識和工具的操作；
整合過程和內容，聯接抽象知識與生活經驗；
着重在學習和生活層面導入進行專題/項目研習；
提升學生創藝學習的興趣和科普探究意識；
鼓勵積極動手學習，重視學生參與態度；
採用協作與團隊形式學習，提供多元活動貫串；
重視微創意和微創新，推動自主探究；
提升學生書寫和口語表達能力；
培養學生綜合素養與情意發展；
設定明確多元學習表現目標；
配合學習目標，採用進展性及總結性多元評估模式。

除了設計飛行器，也準備設計一系列教材，例如：紙牌屋、玩具屋、蟲蟲屋、滑道飛車、開心跳彩虹、音樂會、包糉子、大城市小農夫等。

普及STEM+教育創藝綜合學習教材設計案例

《我的夢想號──最佳摺紙飛行器設計》

教學對象：小二
學習目標：
掌握流體力學概念、了解「機體」結構、學習工程測量及記錄、CM單位的量度、（若有網絡覆蓋，可上網觀看紙飛機比賽短片）；
促進與學習主題各種設計因素的應用思考，以及進行專題創意探究；
掌握「對稱圖形」的特點，並應用到機體的創意裝飾上；
從生活經驗了解不同紙材的特性，以及和學習主題探究的相關性；
利用不同的物料和簡單鑲嵌技術，應用到機體負重和改造上；
鼓勵動手和主動參與學習，接受試錯和不確定因素；
促進口語和文字的表達及描述能力；
培養溝通意識及團隊協作能力；
學習策略：發現式/探究式/協作式/綜合式/項目式學習；
學習活動：遊戲/觀察/測量/記錄/設計/創作/匯報/小組；
學習課節：2 – 3 課節；
評估模式：進展性（記錄表）/總結性（匯報）/自評/他評
學習延伸：最佳摺紙飛行器設計/達人級專題比賽

教材的學習屬普及推廣主題，以傳統生活玩意出發，回應人文教育。造型以簡單物料及技巧建構，但有足夠思考和探究空間，不同能力的學生都有所表現。主題雖屬「童趣」，但能綜合科普知識和融入跨學科概念。工程認知可用「設計思維」引導，而教學設計有加入解難探究學習，利用工作紙記錄影響飛行表現各種「變量」，進行數據收集。若能多用討論或問題分析，讓學生自主優化表現，更能鞏固所學。最後也考慮到以表演或比賽作為伸延發展，鼓勵科學研究精神。

希望這種低技術、低配備STEM+教育課程規劃原則和教材設計方向，能成為普及推廣STEM+教育的主流。

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