Blog

STEM、STEAM怎麼教? 不只學知識、更要能用知識

STEM、STEAM教育到底和傳統的科目教學有何不同?基礎科目學力仍是基礎,但整合才是關鍵,5個提醒,務實分析落實的關鍵。

作者:黃敦晴

STEM、STEAM如此火紅,到底跟傳統教學有什麼不同?為什麼STEM、STEAM 教育這麼重要?STEM是Science、Technology、Engineering以及Math4個字縮寫,顧名思義,就是結合科學、科技、工程以及數學4個專業領域的新興教育議題。從美國政府的行動,看到教育政策跟「國家競爭」緊緊相繫,不只是口號,而是相關部會必須一起討論落實計畫的政府行動。從政策到現場的教學,該如何落實?

1、回歸基本,學科基礎能力仍是關鍵

讓孩子從更小就開始接觸這些領域,提早扎根。在美國的公立教育體系,從小學夏令營就有STEM、STEAM的選項,以及基礎學科成績不臻理想的加強班。

7年級的孩子就開始有選修課程,內容包括藝術、機械、劇場、機器人設計、第二外國語具體的STEAM內容,學校更有專業創客教室(maker classroom),讓學生動手做。到了高中,即使是同一個年級,每個科目也分不同難度、級數對不同程度的學生因材施教,並提供大量更艱深的選修課程,激發每個學生的潛能。

微軟的調查報告就發現,修習STEM領域的大學生中,有4/5是在中學或更早之前,就決定要走上這條路,先前的學習讓他們在這個領域打下良好基礎。

2、進階科目整合,每一科的老師都可以啟動教學創新

若要訓練學生整合、運用不同的學科技能,就要靠老師帶動。

在每一科,都可以增加運用STEAM的整合運用。例如,在做物理實驗時,老師可以不要給學生填寫制式的學習單與報告,而是增加學生的手作時間,也不要規定實驗報告的制式內容。包括多幾組情境試算,增加計算的部分與案例,請同學在過程中拍照、錄影,之後將這些素材剪接與整理運用在報告中,進行簡報。在過程中,學生需要大量自己思考、判斷、設計,STEAM的要素也自然融合其中。

3、專題學習、深化知識,不只學知識、而是用知識

STEAM也可以獨立成為一門課程、或是專題研究。

在德州的帝所托獨立學區(DeSoto Independent School District)辦公室,就推出專題系列課程活動 iSTEAM3D Magnet Academy。所以,當西帝所托初中(DeSoto West Middle School)的學生在學習城市時,不是老師講課、學生抄筆記或背誦,而是練習建造城市。

他們要討論與設計道路、建築、住房、商業大樓與設施、生活及工作模式,還要考慮基礎建設和水電、燈光等公用設施,用3D印表機把城市建出來。

像這樣,STEAM不是只有學這幾個科目,而是要整合,學生要學會提出問題、找答案、動手解決等,在高等教育或是未來職場會面臨的體驗。

在維吉尼亞投入STEAM教學顧問工作的雅克曼(Georgette Yakman)說明,學生要會使用更多科技與工具,不是只有寫練習作業。老師則要教學生怎麼組織、判讀與運用得到的資訊,而不只是講課。

4、創造機會教育,日常生活裡處處是學習

不只特定的課堂如此,學生日常的學習與生活課程,也要廣泛結合這些科學。例如,許多中小學都用電子郵件、簡訊、入口網站通知學生與家長重要的事項,而不是發通知單,即使是英文這樣的傳統文科,都可以在iPad上使用電子書、閱讀APP、錄發音、寫習題、作文,然後透過網路傳給老師看。

STEM教育也要會創造機會教育。例如,伊利諾州的溫內特卡學區(Winnetka Public School District)把地球日設計成「地球週」,設計了一整個星期、天天不同的綠色生活活動與主題,不是只有在自然科學介紹生態或暖化問題(科學),也包括如何運用數位化節省用紙(科技)、日常的生活節能技巧,例如騎腳踏車代替開車(工程)、計算影響效益(數學),以及運用植栽美化環境(藝術),自己動手做沒有汙染的環保清潔劑。

5、小學到大學一貫STEM、STEAM教育

到了高等教育,美國也在各科系中提供更多的STEAM基礎科目。例如,在醫學院有愈來愈多資訊科技課程,協助生技與精準醫療的發展。在華府喬治城大學的外交系中,學生也要修自然科學與科技課程,以因應愈來愈複雜的國際情勢。在重視基礎研究與創新的航太,則是STEM4科都要加強難度,因為有了好的內功,才可能整合跨領域的能力,發揚光大。

STEAM教育不是只有整合不同學科,趣味有餘而已,還要教判斷與解決問題的能力。

帝所托學區的iSTEAM系列專題課程,其實包含了德州政府要求的標準核心知識與技能,包括以問題為核心基礎的學習活動,學生要面對開放的客題,透過自己找資料、與人合作、創新等解決真實世界的問題。

東帝所托初中(DeSoto East Middle School)的自然老師哈沃德(Joey Hayward)指出,他們在設計機器人時,沒有用教科書,但學生要上網查很多資料,並且比較不同的機器人程式藍本。在這個過程,學生就要鍛鍊上述所需的核心技能。但是在傳統教室的學習,就不一定有機會經歷這些過程。

STEM、STEAM的推廣已經看到成果。帝所托獨立學區iSTEAM計畫的教材設計人葛林洛克(Jo Green-Rucker)指出,在iSTEAM計畫中的學生,表現比一般傳統教室教出來的學生要好。

教育界期刊《教育領袖》(Educational Leadership)曾刊登報告,在紐約、亞利桑那州的追蹤研究,都發現STEM教育讓學生的學業表現更好,雖然也有人認為這是因為受測學生原來的素質較佳,或是在新的學習環境中,本來就會比較認真、表現較好;但是也有人認為不可抹滅測驗結果直接顯示、STEM教育對這些孩子的貢獻與提攜。

 

引用來源: 親子天下

No Comments

Leave a Comment