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5大精神,培養STEAM新素養


5大精神,培養STEAM新素養

親子天下資料

在劇變的宇宙中,STEAM教育像指南針,幫助孩子找到自己的航道。真實世界的問題,不是單一學科可以解決,孩子必須脫離背誦、記憶、為考試而學的教育,為自己的興趣而學、習慣挑戰未知、探索更深層的答案、在失敗中學習。 STEAM新教育具備五個精神:

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一分鐘掌握什麼是STEAM?為什麼需要STEAM?STEAM跟台灣有什麼關係?

跨領域

真實世界的問題,不是單一學科可以解決,專題式學習(PBL),最適合教導STEAM跨領域素養和能力。專題式學習不是每堂四十五分鐘的分科學習,而是以學生最有感的主題出發,有意義的結合至少兩種專科知識,設計出持續六到八週以上的學習內容和評量標準,最後學生產出作品,而非考試的分數。

美國喬治亞州教育部認證的STEAM學校杜爾特許學校(Drew Charter School),從幼兒園到高中都有專題課程。每一個專題都整合STEAM五個領域。

例如,十二年一貫的工程設計專題。喜歡賽車的六、七年級學生,從研究德比車(動畫《汽車總動員》閃電麥坤那型)模型入門,到自己製作完成一輛真正的德比車,最後跨州參加年度肥皂箱德比車大賽。過程中學到駕駛、煞車和賽車背後的物理知識。

杜爾高中部的發明團隊,面對幼兒因父母疏忽被留在車上、最後被熱死的慘劇,發明出裝在車內的一種三層警告系統,避免小孩和寵物被留在車上。這個發明並入選MIT發明大賽。

動手做

動手做目的在於讓孩子拿回學習主導權,更有意願投入自己的學習。動手做不只是3D列印鑰匙圈、或樂高機器人,也不是材料包的制式DIY,而是允許每一個孩子從零到有,做出自己最有興趣的主題,過程中練習不放棄、嘗試錯誤。

維吉尼亞州亞柏馬勒學區(Albemarle County) 二十六所公立學校,兩年前每一科目都導入動手做元素,讓抽象知識有了具體質感。七年級的尼克為了做出一個獨一無二的木製投手輔助架,每天迫不及待去上學。數學成績優異的女孩為做好一張椅子,用切割機切出圓角時,忽然大喊:「原來這就是我們在幾何課學的!」

生活應用

學習內容和學生的生活有關聯,才能激發想探究的好奇心。STEAM教育不是培養專家,而要孩子把知識運用在生活。學習內容沒有標準答案,沒有前例可循,不需要太多規則,反而讓孩子更自由去探索。

新北市積穗國小資訊老師曾俊夫(小黑老師)發現,全校只有三分之一的學生會用Google解決問題。師生討論出社區最需改變的問題就是狗大便太多,開啟「Big data and shit」(大數據和狗大便)行動體驗。

學生分組調查學校附近常出現狗大便的地點,標注在Google地圖上,並導入人工智慧演算法做資料分析,「學生一聽到調查狗大便也可以用到人工智慧,眼睛都亮起來,很興奮,」曾俊夫說。資訊和生活就這樣連結起來,也改變他日後設計課程的主軸。

解決問題

當孩子解決的是真實世界中的問題,他們學習做有意義的決定,感覺自己有影響力,會驅動學習動機。

二○一六年美國政府宣布將蜜蜂列入保育名單。密西根州伯明瀚科文頓中小學(Birmingham Covington School)的五、六年級學生,在「蜜蜂」專題中,找到學科學可以拯救瀕臨絕種生物的力量。

學生共同研讀相關報導,找出「農民噴灑太多農藥,也殺死了蜜蜂」等關鍵因素;感受到「蜜蜂絕種,無法授粉,影響農作物產量,將沒食物可吃」的危機。他們穿起防護衣去養蜂場,觀察蜂巢板;最後架起保護蜜蜂的網站,製作活動看板,向社區大人小孩宣導蜜蜂對環境的重要性。

「我更得好好充實對蜜蜂和環境的知識,才能說服別人採取保護行動,」一個男孩說。參與專題的語文老師觀察,「孩子學到的遠遠大過科學內容,他們知道自己可以推動改變。」

五感學習

看似艱深的數理科目,融合藝術元素,幫助孩子跨越對科學的抗拒,更願意學。

紐約534中學和哥倫比亞大學資訊科學教授合作,發展「照相機」專題。八年級學生不僅要用相機拍照,更要自己組裝出一台相機。

用意在以相機為餌,引誘孩子進入光學、精密機械等看來比較困難的領域。「要把相機三十八種小零件組裝好,只有一種方法,但是拍照、以及詮釋一張照片,卻有無限種方式,」534中學老師詹姆斯(Jerry James)巧妙的連結藝術和科學,「一方面你要很有邏輯,另一方面,你又必須擁有想像力。」

STEAM新教育需要的資源、專業、政策的連結,也挑戰大人的想像力。

看似天馬行空的整合,背後是各科目老師的專業合作,在每一個階段,設計學習鷹架,透過不斷拋出問題,幫助孩子學習知識,並立刻練習應用。更可以連結校外專家,提供學生另一種學習典範。

STEAM新素養,幫助每一個孩子找到自己的航道。大人必須跨出舒適圈,成為那艘前導火箭。

一分鐘掌握什麼是STEAM?為什麼需要STEAM?STEAM跟台灣有什麼關係?

延伸閱讀:

STEAM首部曲:教育評鑑五冠王新加坡,如何教出抓住世界的人才?

編者的話:超越考試制度的教改願景

新加坡教育系列:終生學習的動力,技職學生怎麼說

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