〈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?」

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〈「數理科技教育」STEM與科學教育學習領域(小一至中六)課程的更新 〉潘穎程

熱衷關心科學教學的人,對於科學教育學習領域課程的更新與改進,都抱有一點兒渴望與期待。 科學教育學習領域課程指引自二零零二年以來,或是中一至中三科學科中學課程綱要自一九九八年以來,兩份課程文件均經歷過十多年來的實施,科學科老師們熱切期望所更新的課程,能更有效帶引開發學生的科學思維與潛能,培育我們現正需要回應瞬息萬變社會的下一代。 為了追隨外國發展STEM (Science, Technology, Engineering and Mathmatics) Education教育的趨勢下,香港亦同時在革新的科學課程中找到了切入點,把數理科技教育(STEM)順理成章的引進科學教育的更新課程部份,期望能培育廿一世紀所需要的創造力、科學應用與解難能力的人才,引發學生具科學創新思維與培養企業家的精神。 就正因為在這大前提下,實在學校抱有很大的意欲與期待進行革新,可惜的是在更新的課程中,未能就推動STEM的部份作出清楚而具方向的課程指引,同時對於推展課程的安排當中,都未能有足夠的資源或設備加以配合。就以課時為例,在初中總學習時間或常識科中科學與科技範疇部份的比例,大部份學校科學科所佔的10-15%課時已達上限,課程鋪排得密密麻麻,老師「趕」教書的狀況屢見不鮮,雖部份學校設有科學日或專題研習設計作為STEM的「彈性」課時,但由於此「彈性」課時不只屬科學科的專利,亦同時讓其他學科進行專題研習或其他學習經歷(OLE)奪去時間,科學科老師們根本很難找到合適的時間推動STEM的教學。 另一問題是課程內容及教學設計的問題。在STEM的教學大前提下,老師對於教授科學(Science)科可算是駕輕就熟,而相對數學科(Mathematics)及科技(Technology)教育的學科,老師亦有機會對這些科目曾有接觸或兼教,不過,當老師要處理對於他們最不熟悉的工程學科(Engineering)的課程與教學部份,便會感到迷失與沮喪。這是由於部份老師並不是工程學科本科出身,老師並没有足夠且相關的教學知識與技能以掌握其教學的要點。故此,科學科老師對此部份向政府人員作出咨詢與提問亦有其原因,不是故作挑釁或惡言相向,不過,如未能清楚向學校老師交代如何就STEM之中的 ”E”, Engineering的教學作澄清或解說,草草只製作一個科學模型或機械人以作為學習的部份。相信在科學教育學習領域中實踐STEM的教學過程中更會舉步維艱。

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〈魔法教學 教學魔法〉蘇永強、朱榮得

在今年的小學聯校教師發展日,我們主持了一個名為「如何利用魔術提升學生學習數學及科學的興趣」的工作坊。在工作坊中我們教導老師如何利用與魔術相關的探究活動,提高學生學習數學及科學的動機與及探究精神,效果十分不錯。 在預備工作坊的時候,我們搜集了一些資料。原來不少國家已有教師培訓計劃以魔術作為重點,提升學生的學習動機。TEMI(Teaching Enquiry with Mysteries Incorporated)就是一個由歐盟資助,涉及11個歐洲國家共33個城市的教師培訓計劃,目的是處理年輕人學習數學及科學興趣下降的問題。這計劃希望裝備老師新的教學技能以讓學生於數理課堂更投入各種探究活動,而當中透過表演及學習魔術引發學生的好奇心,推動他們更專注與投入課堂,是TEMI其中一項重要策略。 在工作坊中,我們設計了一些有關數學方程式、浮力、重心、摩擦力等等有關數學及科學的魔術。在表演魔術及講解之餘,我們亦安排了老師自學及互相學習的環節,大家都十分投入,氣氛輕鬆。在學習魔術之後,我們解釋背後的數學及科學原理,並比較魔術師和老師相同之處,帶出相關的教學原則。 魔術師要掌握的技能其實和一個教師很相似。魔術師十分敏感觀眾的反應,懂得如何與觀眾互動,吸引他們的專注;魔術師十分熟悉魔術表演的程序,因為任何一部份出錯,效果都會大打折扣;魔術師十分着重他所用的語言,視語言為一種藝術,以此引導觀眾思考的方向,製造驚喜效果。 著名魔術師Nicholas Einhorn曾經指出:“Magic” is always created by the magician, not the trick. 要製造令人驚喜的魔術效果,最重要的不在乎把戲,而在乎魔術師。

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〈小學「數理科技教育」STEM的現況發展〉潘穎程

自教改以來,為小學裏頭發展有關科學與科技教學的課堂設計,看來在常識課堂裏消聲匿跡了一陣子。好像大概是因為大部份小學都忙於應付四個關鍵項目裏頭的「專題研習」,學校放了很多時間與精力為學生如何「建設」專題研習能力架構以回應教改,卻忽略了在常識科裏頭的科學與科技的教學部份。 不過,近多個月來對於在科學與科技的教學研究又再次復興起來。這是由於2015年度教育局在課程發展「學會學習2.0」的綱領上,再次提及香港在科學與數學等範疇的國際能力評估計劃當中屢獲佳績,期望小學能配合現時學生能力的優勢建基所長,故此大力鼓動老師發展數理科技教育(STEM),進一步提升學生的學習興趣及發展穩固的知識基礎,提升學生在國際中的競爭力。 學校為着找尋發展的出路,亦對數理、科學及科技探究學習的教學現況,有着不同的步伐。正因為此,現時香港對於發展數理科技的教學設計與覆蓋其教學研究的領域不廣,而往往學校在實施時,只在坊間找尋相關的科技或模型製作等的拔尖課程作為補足,較少在校內的課堂當中落實提升學生的綜合學習及應用科學與科技的能力,以提升學生在創意、創新及解難能力的範疇上達致較佳的表現。為着補足這個缺口,亦有部份學校利用數天的「科學探究日」或「科學日」等,提升學生在解難及科學思維的學習元素,不但提供「動手做」的實踐機會,也需要學生在「動腦筋」的情況下,找出如何利用科學探究與創新的思維,以設計其他有趣的科學與科技的模型,並在學生探究的過程中,呈現其科學的思維以應用所學。 故此,為配合數理科技教育(STEM)的教學設計,學校可考慮在原有常識課堂的課程當中,在科學與科技的單元教學裏引入科學探究及應用科學的學習元素,提升學生的解難及創新能力,當小學老師在教授學生如何在這種課堂中製作科學模型的同時,也應該考慮如何設計具有解難及應用數學與科學能力的元素在教學過程當中。 2015年10月26日

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