〈STEM初探之一:工程在哪裡?〉韓孝述

日前參與一所學校的三年發展計劃討論,學校擬將STEM列為關注項目,討論過程中,一位老師問道:「STEM是科學(Science)、科技(Technology)、工程(Engineering)和數學(Mathematics)四門學科英文首字母的縮寫,在本港現行的基礎教育課程中,只有科學、科技和數學學科,沒有工程學科,那麼,STEM是否變成三缺一,STEM的E在哪裡?」

筆者當日所帶的USB剛好有根據美國《21世紀技能》(21st Century Skills)一書所做的電子簡報,該書在「21世紀的學與教」一章中,出了一道選擇題:哪些重要的東西會影響21世紀的學與教?a.互聯網,b.筆和紙,c.手機,d.教育類遊戲,e.考試和測驗,f.一個好老師,g.教育經費,h.慈愛的父母,i.以上所有。全校老師都答對該書的答案:i.以上所有。不過,該書作者認為,選擇題遺漏了兩樣重要的東西,它們可能是有史以來人們設計出的最有力的學習方法:一是提出疑問及找出答案的過程,二是定義難題及設計出解難的方案。

該書作者(Bernie Trilling與Charles Fadel,2009)指出:提出疑問及找出答案的過程,用的是科學實驗法;定義難題及設計出解難的方案,用的是工程設計法。科學家利用實驗檢定假設,以解釋自然現象;工程師和發明家依據方案製造產品,以解決生活中的難題。

在基礎教育階段,美國只有很少學校設有工程學科,而STEM的一個特點,是把工程教育融入科學教育之中,讓學生一方面進行實驗,獲取科學知識,另方面設計方案,把所學知識運用於解決實際的問題。要注意的是,科學知識是本,不了解生態原理,如何令「魚菜共生」?

原載《明報・教育心語》

參考資料

Trilling, B., & Fadel, C. (2009). 21st Century Skills: Learning for life in our times. San Francisco, CA: John Wiley & Sons, Inc.