STEM BY ME创意培训课程

刘子健

活动背景

根據香港新高中学制，香港学生中三选科时可自由选择有兴趣的学科修读。受“文中有理”“理中有文”心态及环球经济型社会的影响，他们很难会全部选修理科。同时，由于只可选修2个学科领域，故学生很难全面地接受完整的理科训练，最终导致香港大部分中学的毕业生很少对科学、技术、工程及数学产生兴趣并具有良好的训练基础。有鉴于此，我希望借STEM BY ME创意培训课程增加课程的趣味性，同时教案配合STEM，让学生体会STEM学习，培养他们的学习态度及能力。

活动目标

◇知识和理解目标：学生理解STEM的概念及相关的思考架构，明白这些概念如何组合及其重要性，以建立稳固的学习基础;强化学生综合应用知识与技能的能力;学生理解STEM的本质并提升自身素养。

◇技能和过程目标：持续培养学生的STEM技能、思维、批判性思考能力和创造力;独立或合作解决有关STEM真实问题的能力。

◇价值观和态度目标：培养学生对STEM的兴趣、好奇心和求知欲;发展正面的价值观和积极态度，促进其职业生涯规划。

活动设计原则

此活动设计依据2条原则：一是工程融合科学实验，着重提出疑问及找出答案的过程，以科学实验法验证假说及解释自然现象;二是运用知识解决实践问题，着重定义及设计方案，以工程设计法依据方案制造产品，解决生活中的难题。

对一般学生而言，他们不太明白什么是STEM教育，因此教师不用刻意教授学生“STEM是什么及如何配合使用”，重点是教师要多以STEM的元素设计教学活动及融合教学，潜移默化地让学生通过思考探究、欣赏日常生活及解释问题即可。此外，在STEM教学设计中，教师要以科学教育本质为主进行教授，学生学习的科学知识先以简单为主，活动需普及至所有学生。通过强调21世纪需要的技能及富有挑战性的STEM教学活动，同时融合不同学习领域的知识及动手尝试，把单一被动的学习转变为投入主动的学习，教授及学习过程比结果更重要。部分教学活动可用于香港的综合科学课程中，大部分教案可在1～2课时完成。

活动对象

小学4-6年级，初中1-3年级，高中4-6年级学生（理科生为佳）。

活动组织及结构

为了设计富有挑战性的活动，本教案通过3个范畴（表1）吸引学生主动投入学习，它们分别是：

◇玩具制作的科学运用：玩具让人开心及快乐，当你明白玩具当中的科学原理及运作，你也可以成为科学玩具家。

◇艺术装饰科学呈现：艺术是人们对情感的抒发，当你掌握了其中的科学表达形式，你也可以成为科学艺术家。

◇生活智慧的科学制作：生活中的科学无处不在，我们常常都要利用科学解决日常生活中的问题，当你掌握了其中的科学智慧，你也可以成为科学生活家。

STEM教学法

STEM是跨学科的课程整合，对教师要求很高。目前，香港没有一科STEM课程或学科可让学生修读。专科专教的教师通常以自己的专长为主发展STEM教育，而学校也没有可参考的课程。因此，我们设计STEM教案时，必须先把STEM的教学目的定义清楚。

教师在STEM教学中担任重要的角色，既是学习的促进者，需要设计富有挑战性的STEM教学活动吸引学生主动学习及动手;同时也要在教授过程中照顾学生学情的多样性;再者，科学知识及本质可让学生更好地了解和欣赏世界。作为科学教师，可在设计STEM教案时以科学知识为主配合教学，让学生在学习有关的科学知识及理论时可善加应用、深化其学习。因此，在开展STEM教育时，教师必须多加尝试及培训，并通过公开交流及分享进一步深化、完善教案，促进有效STEM教与学及教师专业发展。

在STEM教学中，课堂上多是鼓励学生动手制作，但由于学生情况不同，此教案设计以持续性及简单制作为主，让学生可持续培养STEM制作技巧，从而建立成功的学习氛围。如果学生对STEM产生兴趣，教师要及时跟进评估其兴趣及天赋点，鼓励他们参加校外STEM比赛，达到让STEM学习事半功倍的效果。

活动评价方法及预期效果

培养STEM素养需配合一系列的活动，因此，必须配合教学理论对其活动成效进行持续评估。由设计者设计学习评估，评价内容以活动评估表、学生学习记录报告、汇报或学生发明的产品作为参考依据，同时通过分享有效深化学生的STEM学习。

活动亮点

科学性强 有相关STEM的教学方法及其科学理论，有动手进行的实验及制作。

教育性高 贴近世界科学教育的趋势，以STEM教育为关键宗旨，最终目的为培养21世纪社会所需要的公民特质。

创新性强 延展教材内容，活动丰富且具有连贯性，培养学生自由制作出不同范畴的作品。

可行性强 可按照学校文化及背景，以及学生兴趣和经历使用教案，操作性强，易于实践及延展课题研习。

示范性强 教案已在报刊、书籍及多个教育工作坊和小区分享会展示过，更开设了Youtube Channel上载教学制作过程，部分中小学教师都使用过。

完整性强 课程设计了一系列28个针对STEM的教学设计，全面培养及发展学生STEM素养。

接受度高 使学生全面地学习STEM，掌握学习STEM的技巧，提升STEM素养。

趣味性强 能通过不同范畴吸引学生学习，提高学生学习STEM的兴趣。

实用性好 活动可融合在日常生活中，并可解决日常生活中的问题。

小结

STEM BYME创意培训课程着重一系列STEM课程的持续性教授及推广，同时注重分享氛围的建立及教师的培训工作。课程可同时配合初中更新的综合科学课程，强化科学、技术及数学教育，使香港的STEM教育可传承至下一代，让他们有良好及稳固的根基发展香港STEM产业，这也是此教案的设计目的。

该项目获得第33届全国青少年科技创新大赛科技辅导员创新成果科技教育方案类一等奖。

专家

该方秦基于STEM教育理念，充分体现了“三自”原则，教育目标基本明确。活动设计巧妙、覆盖面广，内容及方式富有创意，符合参与者年龄特征，兼具趣味性与挑战性。方案撰写体现出较好的完整性和可行性，实施后亦会产生一定的示范效应。但部分活动还可进一步拓展科学探索和工程实践深度，以充分发挥其提升青少年科学素质的作用。■