一、前言

STEM 教育指的是結合科學、技術、工程及數學的整合教育，目的在提升科技發展與競爭力，進而影響國家發展。近年，隨著資訊科技的高速發展，STEM教育被推動成為一股教育的新潮流。有人形容現時是人類社會第四次工業革命階段，可植入技術、數位化身分、物聯網、3D列印、無人駕駛、人工智慧、機器人、區塊鏈、大數據、智慧城市等技術變革都將對全人類帶來顛覆性的影響，大量現時的工作職位會消失（克勞斯．施瓦布，2017）。在這個時候，我們需要思考，孩子面對的是個怎樣的未來？只有搞懂這問題，孩子才能在學習過程中清晣自己的路向，知道該掌握哪些知識、技能與態度。

二、發展機遇

美國政府於2013年、2018年分別發佈了兩份關於STEM教育的策略文件 （STEM, 2013 & 2018），文件詳細講述美國的STEM教育規劃，期望美國能成為STEM素養、創新和就業的全球領導者。我國內地於2015年提出「學生發展核心素養」這個新教育目標，被認為是藉著推動STEM教育，加速學校教育的轉型，聚焦跨學科課程設計，以及提升學生綜合學習能力（林桂光，2019）。香港政府亦於2015年度首次提出推廣STEM教育，其後大手投放資源予各校發展，希望提升香港競爭力。學校可以根據校本情況自行決定推行方式，可以是獨立成科或者是在其他學科中抽取部分課時進行STEM教學。我校便是採用獨立成科的方式進行STEM教學。

三、課程發展與面對的挑戰

2017年9月，校方與科學及科技領域老師商討未來在初中三個年級設立STEAM科的可行性（STEAM = STEM + Art，加入人文藝術元素）。經過一輪的討論和籌劃，2018年新學年STEAM科獨立成科，為學生提供一個“創著學”和“動手做”的新型學習機會。STEM有別於傳統的科目，重於跨學科知識外、特別著重培訓學生的邏輯思維、解難能力、創新技能的應用、協作能力、創意力等能力，最終目的是讓學生在充分的培養和準備下，能應對未來社會的轉變和挑戰。

校方因應現時對新興科技的重視，把傳統理科知識與新興科技結合成課程。課程提供：3D打印（3D printing）、Robotics（mBot、Lego機械人）、Scratch編程、AI初探（DJI Robomaster）、IoT（Microbit、Arduino）、無人機、太陽能船（車）、電路製作、橋樑製作、水火箭等。課程內容由淺至深，例如：中一會學習Lego機械人的組裝及基本的編程原理；中二學習不同感應器的綜合運用；中三則會編重實用製作。在政府、學校以及外界機構不斷投入資源的情況下，基本上硬件應用已不成問題，學生可以在特別設計的STEAM Lab中進行小組合作活動，可以使用新穎的科技硬件進行專題學習。STEAM科亦有著與傳統學科相當不同的評估方法，我們重視過程更多於結果，會更著重於學生的課堂投入與學習態度。由於學生沒有考試壓力，他們都樂於參與課堂。

今年STEAM科踏入第四個年頭，說實話，我們取得了一小部成功，學生動手做的機會大幅增加，但並未達到最初的預期目標，學生的綜合能力並不見明顯提高。學生願意參與課堂，但投入度還需提高；學生在初中階段之後，參與STAEM學習的機會大幅減少。我們幾位STEAM老師不時進行對話和檢討，嘗試尋找這些問題的答案。最後，我們相信：課程研發與實施（學科整合）、教師專業培訓（教學能力）、學生學習方式（被動昇華至主動）這三方面是現時我們面對的主要問題。在網上搜尋了一下，我發現這亦不是我校獨有的問題。如何整合課程（尤其是重新重視電腦科學）、如何有系統地把數理科老師培養成為STEM老師（教學範式的轉移）、如何鼓勵學生從事STEM職業（生涯規劃）已是排在各國教育部門的議事日程上。但似乎是外熱內冷，STEM並不是教育工作者關注的主要教育發展趨勢（林桂光，2019）。

四、結語

STEM教育的推行比想像中難，比想像中慢。2018“一丹教育研究獎”得主美國芝加哥西北大學統計學系系主任Larry Hedges教授認為：“如要辦好STEM教育，請先做相關的研究。”如果不是從科學數據理性地理解STEM在未來的重要性，STEM教育相信仍然只會是少數精英分子的課外活動，或者成為另一個普通學科。只有政府把STEM教育納入戰略發展政策，更大力度和更大規模的投入和發展，才能真正培養出在未來具有競爭力的人才（簡瑋成，2018）。

參考文獻

• 克勞斯．施瓦布（2017）。  《第四次工業革命》。台北：天下文化。
• 林桂光（2019）。 《美國STEM教育發展─STEM+ 教育初探系列（15）》，載於https://www.master-insight.com/美國stem教育發展。
• 林桂光（2019） 。《中國大陸STEM教育的發展─STEM+ 教育初探系列（14）》，載於https://www.master-insight.com/中國大陸stem教育的發展。
• 簡瑋成（2018）。《 美國科技教育之發展趨勢》，載於 https://epaper.naer.edu.tw/upfiles/edm_183_3237_pdf_0.pdf。
• STEM（2013）. The National Science and Technology Council's Committee on STEM Education Releases 5-Year Strategic Plan. 
• STEM（2018）. Charting a Course for Success: America's Strategy for STEM.

此文曾刊載於《創知中學教研文集》，2021。