STEM課程的設計和反思
一、引言
自2015年課程發展議會公佈有關推動STEM教育的報告後,教育界大力推動STEM教育。為配合STEM教育的推行,我校於2017-18年度開始設立了STEAM課程,把STEM教育加插在常規的課程內,成為獨立的科目。經過了三年多的課程推行,以下為本人對課程和教學的反思。
二、本校STEAM科的發展及目標
本校在開設STEAM科之前,主要以課外活動形式推行STEAM活動,讓部分學生參加不同的科技比賽,提升學生對STEAM的興趣。在2017-18年度,為了更普及地讓學生接觸STEAM教育,我校在初中的科學及科技領域中開設STEAM科。STEAM課程的目的在加強學生的科學、科技、工程、人文及數學能力,培養學生的探究能力、創意思維、運算思維和問題解決能力等技能。
三、STEAM課程的設計
為達至所訂立的目標,在設計課堂時,著重教學的過程中學生能動手做、解決問題、以專案為本的方式教學。參考了各方推行的活動,本校STEAM科的內容涵蓋了3D打印設計、機械人編程(mbot、LEGO EV3)、智能機械的設計(Arduino)、搭橋、太陽能船設計、水火前設計、電容車等課題。
除了在整體上於課堂上推動STEAM教育,在提升個別學生能力,培訓尖子亦是需要考慮的一環。所以在課程的規劃上,先透過課堂時間以全班的形式推動STEAM教育,然後會以小組方式在課外活動時間培訓尖子學生。而課程的設計是以螺旋式發展,學習的內容會由中一至中三逐步加深,提升學生的技術,讓較高年級的同學有機會帶領低年級的同學學習。
整體的規劃訂立後,課堂中就各課題設計教學活動更是重要。若要學生在活動中培養探究的精神,並提升學習的興趣和動機,活動與學生生活必需相關。所以在設計活動時,老師往往需要帶出讓學生可運用已知知識解決的情景,讓學生更自主地去進行探究,有助增加學生的投入感。因此每一個探究和學習的課題一般都要設計成以專題為本,並要讓學生動手解決問題。很多時候,學生需要經過多次的嘗試才能解決問題。但往往這些經歷更能加深學生對課題的認知。由犯錯和失敗的經歷,推動學生失敗後檢討原因,再作修正,不停嘗試以達至成功,也是課堂活動中的重要元素。
四、STEAM課程的反思
經過多次設計活動的經驗,負責老師經常都要面對一個矛盾。這就是如果教授的內容過於詳細,學生便會完全依從老師的指引,難以發揮創意。但如果教授的內容太少,學生又會不懂如何入手,難以完成任務。所以在設計活動時,要讓學生更易投入,內容便不能要求太高的技術,以免個別學生會因為感到過難而放棄。總結來說,老師設計活動和教學時仍需經常要因應學生的能力而稍作調整。
五、總結
STEAM教育與一般科目的課程不同,沒有指定的課程指引和考核方法,所以在整體的設計上可由學生的能力和興趣、老師的專長、學校的方向和支援等條件去考慮,從而設計出適合學生課程和教學活動,讓學生培養出適切的STEAM素養。
此文曾刊載於《創知中學教研文集》,2021。