美教改關鍵字:STEM 學程式語言比學外語更重要


美教改關鍵字:STEM 學程式語言比學外語更重要

溫志榮攝

STEM是科學、科技、工程、數學的英文簡稱,更是美國培育孩子面對未來的關鍵能力,藉由立法、師資培訓計畫、新科技進駐校園,美國教改已做好準備。

過去六年,美國的教改主軸是「為創新而教」(Educate to Innovate),而創新、發明的基礎在STEM,也就是科學(Science)、科技(Technology)、工程(Engineering)、及數學(Mathematics)。

美國「地平線媒體」(Horizon Media)趨勢觀察部門副總監克爾克.歐森(Kirk Olson)指出:「科學和數學一向都是學科的核心科目,但很多科學的影響力,需要透過科技和工程,才能『實現』。」

STEM這個詞出現不過十幾年,隨著美國政府大張旗鼓投資STEM教育,企業搶STEM人才,創客運動(Maker Movement)蓬勃發展,加上媒體鋪天蓋地的報導,如今在美國,很少有人沒聽過STEM,且多數民眾相信,STEM承載著美國下一波百年產業發展錢潮。

立法將程式語言納入學校課程

今年十月,「地平線媒體」公布一份樣本數有三千人的網路調查,八六%的民眾認為「在這個世代,會用電腦跟會讀會寫一樣重要。」有七六%的人認為「未來最好的工作,都需要懂電腦程式語言。」甚至有六五%的受訪者覺得「讓學生學程式語言,比學第二外語還要重要」。

十月初,美國國會通過了《二○一五STEM教育法案》,未來美國的中小學生,在學校就可以學程式語言。程式語言不再「神祕」,或是專屬宅男或精熟電腦科學、網路技術的技客(Geek)。

雖然餅劃得很大,但現實是,學校並沒有那麼多厲害的技客或專業STEM教師。據美國《紐約時報》報導,美國缺乏理科師資,六百七十萬名學生中,超過半數學生的物理、化學與地科老師非專科畢業,僅六四%的老師具專業資格。

在政府眾多與發展STEM教育相關的投資中,最具野心及備受矚目的計畫,要屬STEM的師資培訓計畫—「STEM優秀教師組織」(STEM Master Teacher Corps)。

「STEM優秀教師組織」計畫於二○一二年啟動,企圖網羅、嚴選國內最好的STEM教師,建立STEM專業教師輔導團。遴選出五十名種子教師,目標在五年後、二○二一年前,為美國培訓出十萬名優秀的STEM教師。

美國政府預計為這計畫投入十億美元(約新台幣三百二十五億元)。通過考核的老師,除本薪外,每年還會有兩萬美元(約新台幣六十五萬元)的額外年薪,吸引優秀的人才加入。

值得注意的是,美國對於STEM教育的改革,不是「加課、多寫測驗」這樣填鴨的層次。隨著3D印表機、iPad、繪圖計算機、樂高以及模擬飛行器這五大新科技入駐校園,老師也彷彿多了魔杖可以把STEM教育變得更立體。

歐巴馬政府重金投資校園科技設備,聘請優秀的STEM老師,就是希望老師能重新定義、設計STEM課程,擺脫「背公式、套公式」這種枯燥的學習方式,透過更多有趣的科學展演、實際動手操作實驗,讓更多孩子覺得「科學好好玩」,培養孩子把自己的點子做出來的能力。美國總統歐巴馬認為:「科學不應該只是門學科,科學是認識、理解,與世界互動、讓世界變得更好的方式。」

在美國,STEM不只是教改方向,也代表美國對於國家未來發展的期許,未來人才準備的方向。

美國國家航空航天局(NASA)正在籌備二○三○年後登錄火星計畫,歐巴馬破天荒的在白宮舉辦「天文之夜」,因為他相信十五年後,在場的學生會成為計畫的參與者。除了登陸火星的野心,美國希望培育出大量領導、解決問題的人才,而非只會盲目聽令、服從的「小小兵」。

根據美國教育部官網發布的訊息,美國希望下一代具備深度思考且思維嚴謹的能力,擁有成為創新者、教育家、研究人員和領導者的基本條件。而STEM科目的內容與訓練(解讀、評估、比較資訊)有助於習得這樣的思考力。

根據《紐約時報》觀察,STEM教育是教改下一個里程碑,《不讓任何孩子落後》(No Child Left Behind Act)法案的「接班人」。除了承接(用科技)弭平教育不平等的精神,更重要的是,美國相信只要沒有孩子在STEM上落後,美國就不會在世界上落後。

重理工輕人文,恐至學習失衡

STEM乍聽下像完美的萬靈丹,但因過於強調理工領域,曾在教育界引起爭議。知名英國作家、演說家、《讓天賦自由》的作者肯.羅賓森(Ken Robinson)就曾在TED公開演講中,點出美國教改從「看成績」轉移到「只看STEM成績」,恐怕會造成更為嚴重的學習失衡危機。

也有不少教育學者指出,在科技掛帥的時代,陶冶人性的人文藝術變得更加重要,因此建議在STEM的縮寫中加入Art(藝術),變成STEAM以求文理平衡。

美國萊爾蒙特研究大學的教育學教授大衛‧德魯(David Drew),在他今年初出版的新書《STEM the Tide》中,歸納出促成STEM教育在美國引起熱潮的三股重要力量:

一、美國國內經濟功能的轉變,從產品製造轉變為客服,如今由工程師、技術人員帶起的「高價、高科技技術服務」正在崛起,把美國經濟推向下一個新轉變。

二、STEM教育落差,加劇教育不平等,讓想要學習STEM的弱勢孩子未來受阻。有鑑於此,歐巴馬承諾要在二○二一年前,讓全國九九%的學生,都能連結上高速網路,求知不受限。

三、美國在二○一二年公布的「國際學生能力評量」(PISA)中,數學全球排名第二十七名,科學則是第二十名,這個「學力鑑定滑鐵盧」在美國一度引起不小騷動與焦慮。

「程式語言」成未來就業優勢

德魯也認為,現代美國人的生活,處處與科技連結,因此下一代不論從事何種職業,都需要擁有比上一代更強的電腦科技知識與技能,懂得與電腦溝通的程式語言。

從企業、就業的角度看,STEM已不只是國家政策、教育口號等噱頭而已,也顯示未來工作性質、主流產業的定義正在改變。據美國官方統計,過去十年,STEM領域工作比非STEM領域的工作成長了三倍,且持續成長。

擁有STEM領域專長,更是想從事高科技、高附加價值產業的必備條件。據美國《時代》雜誌報導,如今想在美國矽谷任一家科技公司擔任要職,你必須在數學、科學、或工程學方面,擁有漂亮的學歷或專業證明。

不光是國家焦慮人才培養問題,美國五十大企業如雪佛龍(世界最大能源公司)、英特爾、波音等也毫不手軟的大手筆投資STEM教育。據《時代》雜誌報導,為了穩定擁有源源不絕、訓練有素的專業人才庫,美國大企業也不得不將培養未來人才視為企業責任。

雪佛龍今年在國內STEM教育的投資上高達三千萬美元,未來三年將會再加碼投入一億三千萬美元,贊助STEM及其他教育計畫。

眼光敏銳的美國中產家庭也早就領先學校課程改革,掀起一股送孩子去學程式語言的熱潮。

以全美最大兒童程式夏令營品牌iD Tech公司為例,十七年前只是一對母女以工作室型態經營,但現在已經有一百五十多位員工,收了超過二十三萬名學員,平均每年都有一萬多人報名。

「STEM教育的推動,讓更多人注意到程式設計這項新能力,參與我們夏令營課程的學生,近五年成長非常驚人,」iD Tech行銷暨商業開發部門副總監凱倫.瑟姆.沙芙蘭(Karen Thurm Safran)說。沙芙蘭更表示:「課程可以帶給孩子,不是一個人站在電腦後面寫程式的能力,而是組織力、邏輯力以及獨立思辨的能力。」

過去美國靠著在科學與商業領域擁有大量人才,在世界具有舉足輕重的影響力。隨著「科技即生活」的時代來臨,美國積極為下一代做準備,帶領新世代邁入「人人都要懂程式語言,具備STEM素養」的新里程碑。

延伸閱讀:

.顏擇雅:怎麼回答孩子「學那個要幹什麼?」

◎完整報導請見《親子天下》雜誌74期《家的力量》>>

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