鏗鏘集

STEM

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播出日期: 2017-02-27學習單元: 個人成長與人際關係 今日香港 
片長: 22分鐘
簡介:
STEM教育,即科學、科技、工程和數學四個學科範疇,目的是希望激發學生創意思維。教育局將在新學年向每間中學撥款20萬元津貼,推動STEM教育,而每間小學在2016-17學年就已獲得一筆過的10萬元相關津貼。有對科研感興趣的學生更參與國際賽事,希望成為「星之子」。然而,有前線老師對推行STEM教育感困難。本集節目訪問了中、小學的老師、校長和同學,探討推行STEM教育的情況和成效。

  • 了解STEM教育及教育局推行計劃的內容
  • 了解中、小學生學習STEM的情況及反應
  • 了解中、小學生科研發明的意念和成果
  • 了解STEM教學的方法與理念
  • 探討學校需要配合STEM教育的資源投放
  • 探討前線老師在實踐STEM教學時的困難和挑戰

持分者

人物

看法 / 經歷

推行STEM的小學教師

黃家俊

(陸奕希的小學老師)

  • 由作品(陸奕希和同學設計的「兒童健康電腦椅」)裏,可看到科學、科技和工程的運用。科學原理上,例如用閉合電路,以按壓控制響鬧與否,那是材料的選擇。而如何把材料放在椅上,則涉及工程方面
  • STEM教育的目的是讓學生把所學的科學、科技、數學知識應用在日常生活中解決生活問題

陸建忠

(小學教師)

  • 任教的小學在2016-17學年把STEM獨立成科,培養學生多方面解決問題的能力
  • (學校進行STEM教育的)一個項目是要求學生在數星期內,製作一台屬於自己的機器,按下按鈕就掉下物件。當做到這一點,就會多加一些要求,例如可否投入錢幣後,蛋才掉下來
  • (同學設計的機器)當中可能涉及按鈕或製作軌道,令它落到適當位置,這些都屬於機械部分,即有較多工程方面的應用
  • (STEM)更強調實踐的過程,同學未必要認識某些(科學)概念,但由設計到試驗、到試驗失敗再改進,到最後成事,希望學生可經歷更多這方面的運作
  • 同學的最終成品不是我們唯一的評分標準,還要看學生平時上課的表現、與同學之間的合作、能否解釋他的作品

彭思憲

(陳志雄所屬學校的教師)

  • STEM並非依教科書上的內容教授,而小孩學習機械套件的速度跟我們相差不遠;因為大家都是第一次接觸,有時他們可以給新意念自己,認為那是好事
  • 所屬學校購自韓國的機械人,讓學生嘗試編寫舞步。機械人的特別之處是很多關節可以活動,例如手、腳的創造性很大,每個約二萬元

吳嘉淳

(小學常識科老師)

  • 最近開始跟電腦科程老師一同實踐STEM教學
  • 在科學元素方面,我們會在常識科教授光的原理和特性,而科技元素方面,則會編寫程式;程老師擅長電腦教學,之前也曾教過學生 micro:bit及Scratch等程式,而自己在電腦編程方面比較弱
  • 現在教學更困難,因為STEM以問題為本,重視解難,所以老師要設下情景,作出鋪墊
  • 跟很多小學老師一樣,並非修讀理科,中三後沒接觸過理科,如何教授STEM是個新挑戰。例如學生也許會突然問:「為甚麼氦氣不會爆炸?要放多少才可令飛船飛起?」有時他們可能吸收得比我快,而且很擔心會教錯,所以會上網搜集資料,及更充分備課
  • 自己可把(黃金耀談到的)「創意七招」融入教學之中,引導學生在做完STEM活動,最後要發揮創意時,如何建議他們的思考方向
  • (剛嘗試的設計)因為比較簡單、學生容易掌握,而且好玩,可以鼓勵自己思考解難或教學活動時,如何從學生的興趣開始(解難過程)

推行STEM教育的小學校長

陳志雄
(小學校長)

  • 我校剛從日本引進的電子組件,大約2000元一套,共買了15套,10萬元(STEM)撥款便包括了那套組件
  • 在8年前,所屬小學開始逐步發展STEM課程。每次買了新教學產品,老師會找來部分同學一起先學習使用
  • STEM一定要多元化,累積多年經驗,學校現在已發展了6個跟STEM有關的校本課程。單是開發兩期的「魚菜共生」系統,已花費了10萬元;資源最多是購買了6個機械人,教學生編寫程式。(連其他STEM教學產品)總支出超過50萬元
  • STEM不作評分,不設(成績)考核,我們要教授新的知識,學生難以掌握考試技巧。因為同學沒有成績的壓力,可純粹培育好奇心,讓他們去探索和嘗試

中學老師

賴富偉
(何啟睿的中學老師)

  • 何啟睿欠缺了我們經常遺漏(在STEM中)的A,A 代表Art,也即語言能力。有一件很好的產品或發明,若無法以精準或簡明的句子表達,會很吃虧

陶婉雯
(中學教師)

  • 任教的學校出過三個「星之子」;「星之子」要從小培養,兩年前學校已開設科學研究科,啟發學生的科研興趣
  • (在做科學實驗時)要不停嘗試很多次,才有一次準確。過程中沒甚麼看頭,要慢慢量度,很枯燥、很機械式地做,做科學實驗就是這樣
  • (同學在做實驗時)要思考為何大家的量度結果不同,差異甚至可以頗大。這才是科學的精華
  • 我們學校做實驗喜愛「土法煉鋼」,是因為希望學生的作品符合中學生的水平,普通儀器也可訓練實驗的思維或科學的思維
  • 如何令學生持之以恆,是自己最大的挑戰。科學研究科在2015年開班,有八個學生選修,一年之後只剩三人繼續修讀。學生最初以為是來玩拼砌積木和機械人,但事實不然,有很多功課要做,及要做很多資料搜集,學生就未必喜歡
  • 若要有成就,就要走上孤單的路;最希望他們找到喜歡研究的題目,然後有成果

推動STEM教育人士

黃金耀
(香港科學創意學會主席,發掘過不少「星之子」)

  • 要成功推動STEM 教學,應該從小學開始打好科普基礎,讓他們了解科學有甚麼用途,和真的可以幫助我們生活,讓他們看到這是有趣、好玩的,最重要是勾起學生的興趣
  • STEM教育最大問題是師資培訓及教師經驗;大部分小學常識科老師都不曾接受科學教育,老師教授和學生學習的內容都停留在理論性和資料性的層面
  • 老師自己要經歷過,才可以教導或啟發學生,真的融入日常生活。老師最擔心自己不懂,即是學生提問時他不懂回答,但若他願意陪伴學生尋找、探索,那就是教授STEM的過程

接受STEM教育的學生

 

陸奕希

(小學學生)

  • 與盤嘉信和潘海瑤一起設計了一張「兒童健康電腦椅」,因為看到很多小孩子長期使用電腦,但坐姿不正確,引致疾病叢生,如長骨刺或脊椎變形
  • 使用者坐下時「兒童健康電腦椅」時,若背部沒靠着椅背,蜂鳴器就會響起;若背部靠着椅背,蜂鳴器就不會響。椅背後亦有計時器,過了一段時間就會響起,提醒使用者已玩了電腦很久,要起來休息,減少對他們視力的影響
  • 「兒童健康電腦椅」贏得青少年科技創新大賽小學組一等奬

何啟睿
(中五學生)

  • 自己的發明品是「敏化染料太陽能電池」,是用植物染料製造「太陽能電池」;染料的原材料用了普通菠菜葉以及一些烏龍茶葉,提取當中的色素,再把二氧化鈦粉末,塗在氧化銦錫玻璃上,泡進混合染料中,達到吸收光的作用,原理就如光合作用,可吸收光,再轉為電能
  • 「敏化染料太陽能電池」奪得香港青少年科技創新大賽二等奬,2017年5月會連同其他得獎者,代表香港到美國參加全球最大型科學科研比賽,有機會成為國際認可的少年科研家,即是「星之子」
  • (一般太陽能電池)最高發電率應有大約0.5伏特,人工染料雖然效率高,但含毒性,會污染環境,而自己製作的環保太陽能電池,相對來說更環保和低成本
  • 最大困難是塗上二氧化鈦塗層,塗了幾次還是有乾燥或破裂的現象,於是嘗試塗上塗層後馬上加熱,出來的效果好得多
  • 自覺學習和應用科研知識比較得心應手,反而英文程度較低,對英文不熟悉,閱讀文獻時十分吃力,很多時未必明白詞句要表達的內容,要依賴翻譯器幫忙
  • 因為太陽能電池的混合染料是吸收陽光,再轉為電能,吸收陽光外,葉綠素也會被陽光分解,所以染料吸收光的能力會隨時間慢慢減少
  • 希望自己的作品可以幫助更多人,例如幫助第三世界國家的人產生電能,改善他們的照明等,亦希望可以繼續憑自己的努力,達成當「星之子」的夢想

陸建忠的學生

  • 喜歡上STEM課,因為可在我們的機械發明上發揮創意

其他學生

  • 挺喜歡STEM
  • (STEM)學到怎樣創作東西
  • (STEM)讓你有多一點動手做的經驗
  • (STEM)訓練我們的邏輯思維等不同思維
  • (STEM)是用作推廣科技教育
  • (STEM)是由科學、科技、工程和數學組成

其他資料:

STEM教育的內容

  • STEM,即是科學、科技、工程和數學四個學科的簡稱,而 STEM教育就是要培訓學生的邏輯思維、發揮創意潛能,以及解決日常生活問題
  • 教育局將在新學年向每間中學撥款20萬元津貼推動STEM 教育,而小學就已在2016年獲一筆過的10萬元津貼
  • STEM並無固定教學課程範圍,學校可以各施各法
  • 大部分小學都根據教育局的課程指引,把STEM元素滲入常識和電腦科
  1. 描述陸奕希和何啟睿在科研與發明路上的成果。
  2. 賴富偉認為何啟睿在學習和研發上有何不足?你在多大程度上認為這是重要問題?解釋你的答案。
  3. 老師在實行STEM教育時要面對甚麼挑戰?試以吳嘉淳和陶婉雯的經驗為例,解釋你的答案。
  4. 黃金耀認為推行STEM教育的最大障礙是甚麼?他提出甚麼解決辦法?
  5. 綜合節目內容和就你所知,推行STEM教育需要具備甚麼條件?
  6. 你在多大程度上同意目前推行的STEM 教育能夠激發創意思維和解決日常生活問題?解釋你的理據。
(00:14) - 不同同學對「STEM」的理解
(01:49) - 陸奕希講述「兒童健康電腦椅」的設計意念
(03:44) - STEM教育的內容和推行目的
(04:20) - 陸建忠講解要同學設計機器,以實踐STEM教育
(06:20) - 陳志雄推行的STEM教育的內容和開支
(09:20) - 吳嘉淳指自己非理科出身,講述教授STEM的困難和處理方法
(11:35) - 何啟睿講述所發明的環保太陽能電池的原理過程
(13:05) - 何啟睿英文能力不足及影響
(14:43) - 陶婉雯指出在學校推動科學研究的原則和挑戰
(16:54) - 黃金耀講述推動STEM的師資問題及如何解決
(18:59) - 同學們準備到海外參加科研比賽及何啟睿的期望
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