大家好~
想和大家分享一個很棒的消息~千碩將與臺師大科技系簡佑宏教授合作,開設數位加工課程,共有三種主題
☛4月─3D列印筆工作坊
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☛6月─3D列印工作坊

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STEAM是世界教育的趨勢與未來

美國國家科學委員會於1986年提出STEM概念以來,這股風潮,在世界許多地方引起熱烈的迴響。台灣的12年國教、中國的十三五規劃,乃至聯合國教科文組織的教育2030行動框架,都看的到STEAM教育的影響。以下簡單整理了一張圖,來說明STEAM教育的發展。

(請點滑鼠右鍵,選擇 在新分頁中開啟圖片 ,即可看到清楚的圖)

STEAM發展.png

圖 STEAM教育的發展

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STEAM教育的課程設計裡,有很重要的一環是「團隊合作」。

團隊合作的目的,除了顯然易見的,要讓孩子們在與組員共同完成專案的過程中,藉由共同擬訂策略、表述想法,與溝通協調等過程中,訓練人際關係的技能。

另一項重要的目的,在讓每個小組在對專題的不同解法中,產生創意的火花,來激盪出更多新點子。

每一位小朋友的生長背景不同,針對一個問題能提出的點子也會有所不同。

STEAM的課程中,小朋友可以在團隊的成果展示裡,看到各式各樣的問題解決方式 (因為STEAM教育的專題不會只有一個答案),也因此能達到見賢思齊,激發出更多的創意。

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  成功的教育除了透過經驗的累積外,還要了解教育理論來豐富自己的教學知識與內容。從前的我會去精讀教育理論,主要原因是為了教育學分和通過教師檢定,而現在踏入了教育職場,才發現教育理論的重要性,它是實現教育理想的手段之一,也是自己在教育現場中一盞名燈。在機器人教育也是如此,將機器人教育透過教育理論來實現其重要性,並成為重點課程,是我們的目標之一。

  教學現場最重要的對象就是學生,想要教好學生就要了解學生,因此「教育心理學」是教學原理中重要的理論來源,透過心理學的研究與闡述,讓教育者了解學生的發展過程,並且制定適合該年齡的學習內容,以及合適的教學互動。

  教育心理學中,主要可以從三大學派去了解,分別是行為學派、認知學派與人本學派。行為學派認為,人的學習歷程是透過外在環境不斷的刺激與本身的反應所構成,像是我們在學習過程中不斷反覆練習同一件事情,最後終於學會了,這就是心理學家桑代克所提出的練習律。

  事實上在現代教育中,我們仍然將行為學派的理論應用在教育現場之中,但這樣也只是學會了但不會應用,學會了但不懂為什麼,因此發展出了其他兩大學派理論─認知心理學與人本教育。

  認知心理學認為人的學習過程不只是透過外在環境,而是人本身就有既定的認知結構,在成長的過程中透過自己的認知來去理解外在事物,因此學習是內發的,而不是外在刺激的。這其實也凸顯出人與動物的不同,人是會思考的,我們只要懂得引導,就能讓孩子學習。

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在先前的文章提到,要發揮STEAM教育的精神,有個關鍵的作法是要跟生活情境結合,讓孩子能將學到的知識,轉換成對生活有幫助的能力。

STEAM教育的另一個核心精神,就是要培養解決問題的能力。實際的做法可以設計沒有標準答案的開放式主題,引導孩子應用所學與手上的工具,藉由對主題的探究、思考解法,與實作展示,來完成目標。

舉例來說,美國有間主題式學習的學校 Brightworks, 就設計過一門課程,以「鏡子」為工具,請小朋友在大太陽下將棉花糖烤熟,目的是要讓孩子活用在課堂上學到的折射原理。

從以下連結可以看到每一組小朋友想到的方法與鏡子架設方式都不一樣,但目的都是為了要讓棉花糖能在大太陽下被烤熟,讓課本上的知識能解決在日常生活遇到的問題。

http://www.sfbrightworks.org/2014/03/marshmallows-and-mirrors/

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國際數學與科學教育成就調查2015(簡稱TIMSS 2015)為國際性的教育研究計畫,旨在於評量各國學生數學與科學領域上學習成就的發展趨勢,目前有59個國家參與此計畫。

近日公布了研究結果,台灣4年級學生的數學和科學平均成就分別排名第4名和第6名;8年級學生的數學、科學平均成則為第3名。這樣的成績是非常亮眼的。

然而,在對於科學、數學的學習興趣卻是偏低的,尤其是四年級學生對於數學的興趣排名落在48名,為倒數第二名,顯示台灣學生在科學與數學上是呈現「高成就、低興趣」,也就是說,這些亮眼的成績是建立在痛苦的學習上,即使孩子們對數學與科學有極高的天分,卻可能讓孩子排斥數學與科學,因為在學習的過程中是不快樂的。

其實我們能夠發現,不管是TIMSS或是在PISA(國際學生能力評量計畫),數學與科學都是測驗的重點科目,顯示國際上對於數學與科學是相當重視。

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STEAM教育這一年來在企業與政策的推波助瀾下,開始受到很多關注與仿效。但漸漸也發現仿間很多補習班對STEAM教育的應用只拘限於玩機器人跟在課堂上邊手作邊上課,因此接下來幾篇想跟大家分享STEAM教育的核心精神與做法。

STEAM教育的目的之一是要讓孩子學習到的知識變成能解決日常問題的能力,因此學習的內容與方式自然地就需要跟日常情境結合,要讓知識在生活中用得上也用得到。在這樣的前提下,要學習水的三態變化,就不會只是在坐在椅子上觀察冰塊或水蒸氣,而可以帶到戶外去,從清晨葉子上的露水,讓孩子學到在缺乏水源時可以如何收集到乾淨的水;或者,在冰塊的保存上,也可以結合生活中常見的需求,進一步學習到在沒有冰箱的時候,在冰塊上灑鹽可以減緩冰塊融化的速度,延長保存食物的時間。 

STEAM教育是要將「知識變程帶得走的能力」的教育,而要使能力在日常有所用, 與生活情境的結合,就是最棒的教室。

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現行教育分為多種領域課程,有些領域課程又再細分為各個科目,而有些科目的內容又有重疊,然而學校的課程安排,使得學生重複學習相同的內容,這很容易使得孩子們產生疑惑。

因此統整課程慢慢成為教育的趨勢。統整課程是將課程視為一個整體,忽略學科界限,以學習者的本質和自發性探究及其活動與經驗為基礎來設計。將課程以主題式的方式來教學,而非單一科目的方式,其好處就是能透過課程來學習到各個科目的知識,並且產生連結,更能與生活作結合。

STEAM教育正好與統整教育有異曲同工之妙。STEAM教育包含了科學、科技、工程、藝術與數學,希望能透過STEAM課程來培養這五種能力。其中最好的例子即是透過機器人課程來進行統整學習,從組裝的機器人學習相關知識,從競賽中運用特定能力,這正是現代教育的教學趨勢。

透過整合、跨學科的主題是課程,讓孩子們從實做中學習,與生活更加貼合,不再是讓學習變成硬背,而是生活的一部分,那將使孩子更樂於學習!

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最近從一位有數十年國小教育經驗的老師聽到一個有趣的論點:「一個人的智商高低其實在基因裡就確定了,並且很多記錄也顯示,一個人在國小時所作的智力測驗分數,跟長大成人後做的測驗結果是差不多的。」 因此這位老師認為學生並不會因為多上了甚麼課程,或玩怎樣的玩具,就讓智商變高。這樣聽起來有點哀傷。但我覺得教育的意義不僅止於是否對小朋友的智商有影響。教育應該是一把梯子,在讓孩子往上爬的過程中,藉由勤加學習知識與技能操作,得到視野的拓展,增加學習動機,並讓潛能獲得開發,以培育出可以更從容面對未來人生挑戰的能力。

不過這位老師後來也補充說明:「雖然很多研究顯示基因就已經決定一個人的智商高低,但這幾十年的教學經驗也看到,並不是智商高的小朋友,在長大後的成就就比較高,或者生活就過得比較好。」這也可以驗證我認為的教育的意義。

  雖然教育不見得可以讓小朋友變得「更聰明」,但教育可以塑造一個人的樣子,從態度上、能力上、或視野上,讓孩子擁有正向的態度面對生活挑戰,有能力解決面臨到的問題,以及有寬廣的視野,知道生活方式有無限多種可能。

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離開學校多年後,可曾回想起在求學階段,針對每一門學科我們所付出的努力,是為了追求考卷上的分數,還是為了獲得這些寶貴知識的傳承與後續應用?在學生時期,我曾經希望過,能以我自己喜歡的方式去學習這些知識,例如上歷史課時,中國史與外國史,是分開在不同的學期,但我會自己畫一個時間軸,標記同一時期古今中外發生的歷史事件,相互對照。

高中上物理課時,我背了一堆的公式,可以快速解題,但我一直不了解,這些數學式,所要表達的物理現象到底是什麼?而在學習數學時,我又不了解這麼多的數學式,我學會了如何求解,但離開學校後,我到底可以應用在什麼地方呢?帶著這些困惑,離開高中進了大學,念了研究所,隨著念書方式從死記轉為活用後,這些困惑才一一獲得解答。

回過頭來,當現在我們有能力檢視過去的學習方式時,我們還要用同樣的方法,繼續教導現在的孩子們嗎?為什麼不從小開始,就教育學生們,這些書本上的知識應該如何活用。

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