STEM BY ME創意培訓課程

劉子健

活動背景

根據香港新高中學制，香港學生中三選科時可自由選擇有興趣的學科修讀。受“文中有理”“理中有文”心態及環球經濟型社會的影響，他們很難會全部選修理科。同時，由于只可選修2個學科領域，故學生很難全面地接受完整的理科訓練，最終導致香港大部分中學的畢業生很少對科學、技術、工程及數學產生興趣并具有良好的訓練基礎。有鑒于此，我希望借STEM BY ME創意培訓課程增加課程的趣味性，同時教案配合STEM，讓學生體會STEM學習，培養他們的學習態度及能力。

活動目標

◇知識和理解目標：學生理解STEM的概念及相關的思考架構，明白這些概念如何組合及其重要性，以建立穩固的學習基礎;強化學生綜合應用知識與技能的能力;學生理解STEM的本質并提升自身素養。

◇技能和過程目標：持續培養學生的STEM技能、思維、批判性思考能力和創造力;獨立或合作解決有關STEM真實問題的能力。

◇價值觀和態度目標：培養學生對STEM的興趣、好奇心和求知欲;發展正面的價值觀和積極態度，促進其職業生涯規劃。

活動設計原則

此活動設計依據2條原則：一是工程融合科學實驗，著重提出疑問及找出答案的過程，以科學實驗法驗證假說及解釋自然現象;二是運用知識解決實踐問題，著重定義及設計方案，以工程設計法依據方案制造產品，解決生活中的難題。

對一般學生而言，他們不太明白什么是STEM教育，因此教師不用刻意教授學生“STEM是什么及如何配合使用”，重點是教師要多以STEM的元素設計教學活動及融合教學，潛移默化地讓學生通過思考探究、欣賞日常生活及解釋問題即可。此外，在STEM教學設計中，教師要以科學教育本質為主進行教授，學生學習的科學知識先以簡單為主，活動需普及至所有學生。通過強調21世紀需要的技能及富有挑戰性的STEM教學活動，同時融合不同學習領域的知識及動手嘗試，把單一被動的學習轉變為投入主動的學習，教授及學習過程比結果更重要。部分教學活動可用于香港的綜合科學課程中，大部分教案可在1～2課時完成。

活動對象

小學4-6年級，初中1-3年級，高中4-6年級學生（理科生為佳）。

活動組織及結構

為了設計富有挑戰性的活動，本教案通過3個范疇（表1）吸引學生主動投入學習，它們分別是：

◇玩具制作的科學運用：玩具讓人開心及快樂，當你明白玩具當中的科學原理及運作，你也可以成為科學玩具家。

◇藝術裝飾科學呈現：藝術是人們對情感的抒發，當你掌握了其中的科學表達形式，你也可以成為科學藝術家。

◇生活智慧的科學制作：生活中的科學無處不在，我們常常都要利用科學解決日常生活中的問題，當你掌握了其中的科學智慧，你也可以成為科學生活家。

STEM教學法

STEM是跨學科的課程整合，對教師要求很高。目前，香港沒有一科STEM課程或學科可讓學生修讀。?？茖＝痰慕處熗ǔＲ宰约旱膶ｉL為主發展STEM教育，而學校也沒有可參考的課程。因此，我們設計STEM教案時，必須先把STEM的教學目的定義清楚。

教師在STEM教學中擔任重要的角色，既是學習的促進者，需要設計富有挑戰性的STEM教學活動吸引學生主動學習及動手;同時也要在教授過程中照顧學生學情的多樣性;再者，科學知識及本質可讓學生更好地了解和欣賞世界。作為科學教師，可在設計STEM教案時以科學知識為主配合教學，讓學生在學習有關的科學知識及理論時可善加應用、深化其學習。因此，在開展STEM教育時，教師必須多加嘗試及培訓，并通過公開交流及分享進一步深化、完善教案，促進有效STEM教與學及教師專業發展。

在STEM教學中，課堂上多是鼓勵學生動手制作，但由于學生情況不同，此教案設計以持續性及簡單制作為主，讓學生可持續培養STEM制作技巧，從而建立成功的學習氛圍。如果學生對STEM產生興趣，教師要及時跟進評估其興趣及天賦點，鼓勵他們參加校外STEM比賽，達到讓STEM學習事半功倍的效果。

活動評價方法及預期效果

培養STEM素養需配合一系列的活動，因此，必須配合教學理論對其活動成效進行持續評估。由設計者設計學習評估，評價內容以活動評估表、學生學習記錄報告、匯報或學生發明的產品作為參考依據，同時通過分享有效深化學生的STEM學習。

活動亮點

科學性強 有相關STEM的教學方法及其科學理論，有動手進行的實驗及制作。

教育性高 貼近世界科學教育的趨勢，以STEM教育為關鍵宗旨，最終目的為培養21世紀社會所需要的公民特質。

創新性強 延展教材內容，活動豐富且具有連貫性，培養學生自由制作出不同范疇的作品。

可行性強 可按照學校文化及背景，以及學生興趣和經歷使用教案，操作性強，易于實踐及延展課題研習。

示范性強 教案已在報刊、書籍及多個教育工作坊和小區分享會展示過，更開設了Youtube Channel上載教學制作過程，部分中小學教師都使用過。

完整性強 課程設計了一系列28個針對STEM的教學設計，全面培養及發展學生STEM素養。

接受度高 使學生全面地學習STEM，掌握學習STEM的技巧，提升STEM素養。

趣味性強 能通過不同范疇吸引學生學習，提高學生學習STEM的興趣。

實用性好 活動可融合在日常生活中，并可解決日常生活中的問題。

小結

STEM BYME創意培訓課程著重一系列STEM課程的持續性教授及推廣，同時注重分享氛圍的建立及教師的培訓工作。課程可同時配合初中更新的綜合科學課程，強化科學、技術及數學教育，使香港的STEM教育可傳承至下一代，讓他們有良好及穩固的根基發展香港STEM產業，這也是此教案的設計目的。

該項目獲得第33屆全國青少年科技創新大賽科技輔導員創新成果科技教育方案類一等獎。

專家

該方秦基于STEM教育理念，充分體現了“三自”原則，教育目標基本明確。活動設計巧妙、覆蓋面廣，內容及方式富有創意，符合參與者年齡特征，兼具趣味性與挑戰性。方案撰寫體現出較好的完整性和可行性，實施后亦會產生一定的示范效應。但部分活動還可進一步拓展科學探索和工程實踐深度，以充分發揮其提升青少年科學素質的作用?！?/p>