曾建勳：STEM教育的迷思

「STEM」一詞自2015年底已經在本港落地生根，不知不覺有6年多。不論中、小學、甚至大學課程均相應調整，希望可以在這個新時代作出貢獻，以及為本港和國家培養高科技、高增值的人材。這本是一件大家樂見的局面，不過百花齊放的現象，倒給人感覺欠缺課程定位，以及一點雜亂無章的印象。

今天不時在一些大型商場看到科技比賽，如機械人比賽，場地兩則是售賣宣稱是STEM「玩具」的不同攤位。究竟這是一個生意綽頭，還是反映香港未能拿捏STEM課程的精髓呢？筆者絕對不是反對這類機械人比賽。事實上，有好多相關的比賽是富有學術味道，但是，我們應該重新調整並完善課程規劃，以至課室以外，能夠發掘在不同範疇具潛能的尖子，並提升本港的STEM教育。

培養科學素養  從好奇心出發

STEM涵蓋科學、科技、工程、數學四大範疇，所以教育重心應該從這四大範疇的基礎課程出發。學生的科學素養可以從探究路上培訓出來，尤其是從小朋友對周遭的自然現象產生的好奇心出發，透過以問題為本的方向引導小朋友，如何從日常生活中遇到的困難，找出箇中的問題和原因，繼而發揮他們的小宇宙想出不同的解決方案。這個經歷正是科學探究技能，從中利用這些技能正是科學方法。

在推展STEM課程時，我們應該為學生部署一個縱性維度訓練，訓練他們的觀察、度量、分類、推論（臆測）、假設，以及分析的科學技能。通過這個系統的技能訓練後，下一步我們要將這些技能變成思考工具和流程︰由觀察/感覺，到進行假設、建立科學實驗、有系統的分析、得出及歸納結論，甚至利用是次實驗成果，作為下一次實驗的另一新假設。

數學在STEM教育的角色

另一方面，過去幾年，數學在STEM教育發展中好像被人忽略了，最多只放在製作及閲讀統計圖表。數學在STEM教育中應該扮演什麼角色呢？數學與生俱來已經在科學世界之中，更可謂「科學之母」。它的本質是一個嚴謹的邏輯思維訓練，過程中如何進行數學思維、數學臆測、數學證明、反覆論證等技能，更可謂整個STEM教育之本。

讀者可能會問，數學和科學有什麼分別、兩者如何定位？簡言之，數學是一種演繹推理（deductive reasoning）過程，主要由兩個前提推論至某一特定的現象，作出必然的結論；相反，科學是歸納推理（inductive reasoning）的方法，先從假設的形成過程，再從一些已知的事件或結果，推演出一個通用法則或模式，再而解釋相關觀察的結果，再進行預測。兩者絕對沒有矛盾的，更應該從跨課程設計中互相合作、互相支撐。

編程教育、運算思維的目標

上述機械人等比賽，筆者從來沒有反對，更深明編程教育和運算思維的培訓，在21世紀的教育是十分重要的一環。在《計算思維──編程教育：小學課程補充文件（擬訂稿）》文件清楚指出，「編程教育是培養學生必要的知識、技能和態度，以面對未來日益增長的數碼經濟時代」。

編程教育的目的，並不是否定或取代數學或科學的培訓，編程技巧是讓學生在掌握之後，應用在不同的情境，配合數學嚴謹的邏輯精神，以及科學探究精神完成任務，解決問題。筆者認為，學生需要明白計算思維的基本概念，以及如何應用和實踐，當中包括抽象化、算法和自動化，以及具備開發程序及數據處理的能力去解決問題。

大家應該將編程視作為一種語文教育，這種語文是將數學、科學、科技的溝通工具，讓學生如何在課堂學習後，在老師設計的情境上應用，甚至解決自己發現的問題，從而達至培育科技人材。

語文訓練對STEM教育的影響

最後，針對STEM教育諸多疑問中，有人質疑在推動STEM教育過程中，是否忽視了中英文的訓練？答案是絕對沒有。

推展STEM教育的模式中，大多學校都會以問題為本作為框架。其實學生要解決一個問題，除了有數學、科學的訓練，以及應用編程的技能，學生也需要閱讀一系列資訊，包括來自書本或網絡上的資源，語文老師的工作正正是豐富學生的識字量和寫作技巧，訓練學生如何組織自己的表達，是一個十分全面的設計。

此外，過程中更可以建立學生的資訊素養，善用互聯網上的豐富蘊藏，體驗學習。

作者簡介：

曾建勳，民生書院小學課程發展主任，課程發展議會資優教育委員會委員、檢視小學數學課程專責委員會委員。

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