STEM BY ME創(chuàng)意培訓(xùn)課程

劉子健

活動(dòng)背景

根據(jù)香港新高中學(xué)制，香港學(xué)生中三選科時(shí)可自由選擇有興趣的學(xué)科修讀。受“文中有理”“理中有文”心態(tài)及環(huán)球經(jīng)濟(jì)型社會(huì)的影響，他們很難會(huì)全部選修理科。同時(shí)，由于只可選修2個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，故學(xué)生很難全面地接受完整的理科訓(xùn)練，最終導(dǎo)致香港大部分中學(xué)的畢業(yè)生很少對(duì)科學(xué)、技術(shù)、工程及數(shù)學(xué)產(chǎn)生興趣并具有良好的訓(xùn)練基礎(chǔ)。有鑒于此，我希望借STEM BY ME創(chuàng)意培訓(xùn)課程增加課程的趣味性，同時(shí)教案配合STEM，讓學(xué)生體會(huì)STEM學(xué)習(xí)，培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)態(tài)度及能力。

活動(dòng)目標(biāo)

◇知識(shí)和理解目標(biāo)：學(xué)生理解STEM的概念及相關(guān)的思考架構(gòu)，明白這些概念如何組合及其重要性，以建立穩(wěn)固的學(xué)習(xí)基礎(chǔ);強(qiáng)化學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)與技能的能力;學(xué)生理解STEM的本質(zhì)并提升自身素養(yǎng)。

◇技能和過(guò)程目標(biāo)：持續(xù)培養(yǎng)學(xué)生的STEM技能、思維、批判性思考能力和創(chuàng)造力;獨(dú)立或合作解決有關(guān)STEM真實(shí)問(wèn)題的能力。

◇價(jià)值觀和態(tài)度目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生對(duì)STEM的興趣、好奇心和求知欲;發(fā)展正面的價(jià)值觀和積極態(tài)度，促進(jìn)其職業(yè)生涯規(guī)劃。

活動(dòng)設(shè)計(jì)原則

此活動(dòng)設(shè)計(jì)依據(jù)2條原則：一是工程融合科學(xué)實(shí)驗(yàn)，著重提出疑問(wèn)及找出答案的過(guò)程，以科學(xué)實(shí)驗(yàn)法驗(yàn)證假說(shuō)及解釋自然現(xiàn)象;二是運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)踐問(wèn)題，著重定義及設(shè)計(jì)方案，以工程設(shè)計(jì)法依據(jù)方案制造產(chǎn)品，解決生活中的難題。

對(duì)一般學(xué)生而言，他們不太明白什么是STEM教育，因此教師不用刻意教授學(xué)生“STEM是什么及如何配合使用”，重點(diǎn)是教師要多以STEM的元素設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)及融合教學(xué)，潛移默化地讓學(xué)生通過(guò)思考探究、欣賞日常生活及解釋問(wèn)題即可。此外，在STEM教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師要以科學(xué)教育本質(zhì)為主進(jìn)行教授，學(xué)生學(xué)習(xí)的科學(xué)知識(shí)先以簡(jiǎn)單為主，活動(dòng)需普及至所有學(xué)生。通過(guò)強(qiáng)調(diào)21世紀(jì)需要的技能及富有挑戰(zhàn)性的STEM教學(xué)活動(dòng)，同時(shí)融合不同學(xué)習(xí)領(lǐng)域的知識(shí)及動(dòng)手嘗試，把單一被動(dòng)的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橥度胫鲃?dòng)的學(xué)習(xí)，教授及學(xué)習(xí)過(guò)程比結(jié)果更重要。部分教學(xué)活動(dòng)可用于香港的綜合科學(xué)課程中，大部分教案可在1～2課時(shí)完成。

活動(dòng)對(duì)象

小學(xué)4-6年級(jí)，初中1-3年級(jí)，高中4-6年級(jí)學(xué)生（理科生為佳）。

活動(dòng)組織及結(jié)構(gòu)

為了設(shè)計(jì)富有挑戰(zhàn)性的活動(dòng)，本教案通過(guò)3個(gè)范疇（表1）吸引學(xué)生主動(dòng)投入學(xué)習(xí)，它們分別是：

◇玩具制作的科學(xué)運(yùn)用：玩具讓人開心及快樂(lè)，當(dāng)你明白玩具當(dāng)中的科學(xué)原理及運(yùn)作，你也可以成為科學(xué)玩具家。

◇藝術(shù)裝飾科學(xué)呈現(xiàn)：藝術(shù)是人們對(duì)情感的抒發(fā)，當(dāng)你掌握了其中的科學(xué)表達(dá)形式，你也可以成為科學(xué)藝術(shù)家。

◇生活智慧的科學(xué)制作：生活中的科學(xué)無(wú)處不在，我們常常都要利用科學(xué)解決日常生活中的問(wèn)題，當(dāng)你掌握了其中的科學(xué)智慧，你也可以成為科學(xué)生活家。

STEM教學(xué)法

STEM是跨學(xué)科的課程整合，對(duì)教師要求很高。目前，香港沒(méi)有一科STEM課程或?qū)W科可讓學(xué)生修讀。專科專教的教師通常以自己的專長(zhǎng)為主發(fā)展STEM教育，而學(xué)校也沒(méi)有可參考的課程。因此，我們?cè)O(shè)計(jì)STEM教案時(shí)，必須先把STEM的教學(xué)目的定義清楚。

教師在STEM教學(xué)中擔(dān)任重要的角色，既是學(xué)習(xí)的促進(jìn)者，需要設(shè)計(jì)富有挑戰(zhàn)性的STEM教學(xué)活動(dòng)吸引學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)及動(dòng)手;同時(shí)也要在教授過(guò)程中照顧學(xué)生學(xué)情的多樣性;再者，科學(xué)知識(shí)及本質(zhì)可讓學(xué)生更好地了解和欣賞世界。作為科學(xué)教師，可在設(shè)計(jì)STEM教案時(shí)以科學(xué)知識(shí)為主配合教學(xué)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)有關(guān)的科學(xué)知識(shí)及理論時(shí)可善加應(yīng)用、深化其學(xué)習(xí)。因此，在開展STEM教育時(shí)，教師必須多加嘗試及培訓(xùn)，并通過(guò)公開交流及分享進(jìn)一步深化、完善教案，促進(jìn)有效STEM教與學(xué)及教師專業(yè)發(fā)展。

在STEM教學(xué)中，課堂上多是鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手制作，但由于學(xué)生情況不同，此教案設(shè)計(jì)以持續(xù)性及簡(jiǎn)單制作為主，讓學(xué)生可持續(xù)培養(yǎng)STEM制作技巧，從而建立成功的學(xué)習(xí)氛圍。如果學(xué)生對(duì)STEM產(chǎn)生興趣，教師要及時(shí)跟進(jìn)評(píng)估其興趣及天賦點(diǎn)，鼓勵(lì)他們參加校外STEM比賽，達(dá)到讓STEM學(xué)習(xí)事半功倍的效果。

活動(dòng)評(píng)價(jià)方法及預(yù)期效果

培養(yǎng)STEM素養(yǎng)需配合一系列的活動(dòng)，因此，必須配合教學(xué)理論對(duì)其活動(dòng)成效進(jìn)行持續(xù)評(píng)估。由設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)評(píng)估，評(píng)價(jià)內(nèi)容以活動(dòng)評(píng)估表、學(xué)生學(xué)習(xí)記錄報(bào)告、匯報(bào)或?qū)W生發(fā)明的產(chǎn)品作為參考依據(jù)，同時(shí)通過(guò)分享有效深化學(xué)生的STEM學(xué)習(xí)。

活動(dòng)亮點(diǎn)

科學(xué)性強(qiáng) 有相關(guān)STEM的教學(xué)方法及其科學(xué)理論，有動(dòng)手進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)及制作。

教育性高 貼近世界科學(xué)教育的趨勢(shì)，以STEM教育為關(guān)鍵宗旨，最終目的為培養(yǎng)21世紀(jì)社會(huì)所需要的公民特質(zhì)。

創(chuàng)新性強(qiáng) 延展教材內(nèi)容，活動(dòng)豐富且具有連貫性，培養(yǎng)學(xué)生自由制作出不同范疇的作品。

可行性強(qiáng) 可按照學(xué)校文化及背景，以及學(xué)生興趣和經(jīng)歷使用教案，操作性強(qiáng)，易于實(shí)踐及延展課題研習(xí)。

示范性強(qiáng) 教案已在報(bào)刊、書籍及多個(gè)教育工作坊和小區(qū)分享會(huì)展示過(guò)，更開設(shè)了Youtube Channel上載教學(xué)制作過(guò)程，部分中小學(xué)教師都使用過(guò)。

完整性強(qiáng) 課程設(shè)計(jì)了一系列28個(gè)針對(duì)STEM的教學(xué)設(shè)計(jì)，全面培養(yǎng)及發(fā)展學(xué)生STEM素養(yǎng)。

接受度高 使學(xué)生全面地學(xué)習(xí)STEM，掌握學(xué)習(xí)STEM的技巧，提升STEM素養(yǎng)。

趣味性強(qiáng) 能通過(guò)不同范疇吸引學(xué)生學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)STEM的興趣。

實(shí)用性好 活動(dòng)可融合在日常生活中，并可解決日常生活中的問(wèn)題。

小結(jié)

STEM BYME創(chuàng)意培訓(xùn)課程著重一系列STEM課程的持續(xù)性教授及推廣，同時(shí)注重分享氛圍的建立及教師的培訓(xùn)工作。課程可同時(shí)配合初中更新的綜合科學(xué)課程，強(qiáng)化科學(xué)、技術(shù)及數(shù)學(xué)教育，使香港的STEM教育可傳承至下一代，讓他們有良好及穩(wěn)固的根基發(fā)展香港STEM產(chǎn)業(yè)，這也是此教案的設(shè)計(jì)目的。

該項(xiàng)目獲得第33屆全國(guó)青少年科技創(chuàng)新大賽科技輔導(dǎo)員創(chuàng)新成果科技教育方案類一等獎(jiǎng)。

專家

該方秦基于STEM教育理念，充分體現(xiàn)了“三自”原則，教育目標(biāo)基本明確?；顒?dòng)設(shè)計(jì)巧妙、覆蓋面廣，內(nèi)容及方式富有創(chuàng)意，符合參與者年齡特征，兼具趣味性與挑戰(zhàn)性。方案撰寫體現(xiàn)出較好的完整性和可行性，實(shí)施后亦會(huì)產(chǎn)生一定的示范效應(yīng)。但部分活動(dòng)還可進(jìn)一步拓展科學(xué)探索和工程實(shí)踐深度，以充分發(fā)揮其提升青少年科學(xué)素質(zhì)的作用。■