【STEM課程】 | STEM教育課程 |「MindHub Academy」STEM到校課程

STEM課程 | STEM教育課程 | STEM到校課程

「MindHub Academy」舉辦的 STEM課程 / STEM教育課程主要的目的是著重培育學生不同學科的知識和相關技能,STEM到校課程種類繁多,例如學習怎樣設計程式,如何製作屬於自己的機器人等。在學習過程中要求學生親自動手研究和創作不同的課題和任務,與同學一起探索和學習科學知識,培養學生獨立思維和敢於創新的精神。

STEM到校課程 — 學生從少學習STEM課程 / STEM教育課程,掌握這些知識和技能,為他們在更高階的學習和未來的職業中打下紮實的基礎。現今社會不同領域和範疇都是建基於STEM的學習,如電腦,工程技術,社交媒體平台等,沒有STEM,世界就不會演變成今天那樣多姿多彩的樣子。STEM教育著重跨學科知識、解決難題及應用創新科技,學生具備 STEM學習的背景,在職場上更具競爭能力、更有優勢。

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STEM課程

STEM課程 ‧ STEM是什麼?

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STEM 是四類學科的英文縮寫,它們分別是「科學」(Science) 「科技」(Technology)「工程」(Engineering)及「數學」(Mathematics)。在亞洲的教育體系中,STEM就是常說的理工科,與文商科相對。

STEM在國外教育體系發展得相對成熟,早在二十世紀九十年代,美國已經建立了第一個STEM的教育合作組織,及後美國的幼兒及初等教育課程就融入了更多基礎的科學教育。

‍隨著科技發展,社會需要 STEM 教育培養出更多的 STEM 才華,成爲推動和發掘的革新未來領袖。與此同時,STEM 教育養成小朋友積極主動學習、常存好奇心和訓練解決問題及批判性思維,爲適應充滿改變的世界做好準備。

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STEAM 與 STEM 的分別

STEM 教育教導小朋友依靠計算力,科學與工程技能等「硬技能」(hard skills) 學習 STEM 概念。小朋友在學習 STEAM 時,會多運用圖表、模型、集體研習等動手與藝術性方式表達和應用 STEM 概念,比傳統 STEM 更能夠提升小朋友溝通力、創意力和想像力等「軟技能」(soft skills)。

‍STEAM 教育鼓勵小朋友互相討論與探討 STEM 知識,將數據視覺化和藝術化(例如立體模型,手工勞作等),令他們更深入吸收複雜的概念。

STEM 和 STEAM 教育主張活學活用,在課堂上透過動手做實驗,手工和專題研習等應用性高的學習活動教授知識。以邊做邊學爲宗旨,STEM 和 STEAM 教育讓小朋友他們更深入理解不同概念之餘,同時培養他們反復嘗試,從錯誤中學習的學習精神。

香港政府在2015年首次提出 STEM 教育,然後在香港的教育課程加入科學、科技和數學的課程與活動。較遲起步令香港的STEM教育出現斷層,許多科學課程至初中才開始或突然變難,令學生更難跟上進度。

政府近年為學校提升 STEM 資源而發出多輪補貼金,還在多家學校設立「IT創新實驗室」等設施促進學生 STEM 教育成果。然而,教育局會否把 STEM 立入成一門獨立科目或是無限期處於常識課和數學課的中間,仍是未知之數。

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STEAM 和 STEM 的課程形式

STEM到校課程 ‧ 重要性

STEM課程的重要性無法被忽視。它不僅為孩子們提供了學習科學、技術、工程和數學的機會,更重要的是培養了他們的批判性思維、問題解決能力和創新思維。這些技能將使他們在未來的職業生涯中更加成功,也將為社會的進步和發展做出貢獻。因此,教育機構和家長應該共同重視STEM課程的實施,為孩子們的未來奠定堅實的基礎。

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提高批判性思維能力

STEM課程通過培養批判性思維能力,使孩子們能夠從多個角度觀察和分析問題。這種思維方式有助於他們發現問題背後的原因,並提出創新的解決方法。批判性思維還能夠幫助孩子們評估和判斷信息的可靠性,從而培養出具有良好判斷力的個體。

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培養問題解決能力

STEM課程鼓勵孩子們主動參與問題解決過程。通過設計和進行實驗,他們學會了分析問題、提出假設並找到解決辦法。這種問題解決的能力是孩子們在日後面對各種挑戰時所必需的。培養問題解決能力還能夠增加孩子們的自信心,使他們相信自己可以找到解決問題的方法。

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基礎科學知識

STEM課程提供了學習科學和數學的基礎知識的機會。科學和數學是現代社會中不可或缺的一部分,理解這些學科的原理和應用對孩子們的未來發展至關重要。STEM課程通過實踐性的學習活動,使孩子們能夠更好地理解科學和數學的概念,並將其應用於現實生活中。

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培養創新思維

STEM課程鼓勵孩子們探索新的思維方式和創新的解決方案。這種創新思維能力在現代社會中尤其重要,因為不斷變化的挑戰需要新的想法和方法。通過STEM課程,孩子們可以培養出勇於嘗試和面對失敗的精神,並從中學會不斷改進和創新。

STEM到校教育課程 ‧ 學習 STEAM 和 STEM 的 10 大好處

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STEM教育課程 — 發展成長思維(Growth Mindset)

比起歐美地區,亞洲的教育系統有著更高的競爭性,家長往往不想小孩子們在學習的過程中犯任何錯,成績是一切的依歸。但其實在失敗中學習,是成長思維的要素。研究表示,擁有成長思維的學生更願意去嘗試具挑戰性的事物,也更不容易放棄。而STEM教育主張實踐教育,小孩子在體驗中學習,而這些體驗並不保證成功,很多時候小孩子會在實驗的過程中碰壁,但正正是這些失敗的經驗,讓他們能不斷嘗試。實踐教育讓小孩子更注重學習的過程而非結果。有效的STEM教育能大大培養小孩子的成長思維,讓他們不再視犯錯為失敗而是成功的一部分,培養小孩子有像科學家一樣從錯誤中學習並進步的精神。

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STEM教育課程 — 提升入學準備能力

不只是科學教育很重要,把它融入早期的幼兒教育更為重要,皆因科學化的思維能提升小孩子未來的學習成果。根據美國教育期刊的研究報告,62% 在進幼稚園時對科學接觸有限的學生,在小三時仍未能適應與科學有關的科目,有54%學生至初中階段仍然在苦苦掙扎。及早接觸STEM教育能提升他們對這方面的學習熱誠和興趣。其實小朋友特別喜歡探索新鮮的事物和理解身邊事物的形成和原理。讓他們學習STEM教育正正是維繫他們這與生俱來的好奇心和求知慾。

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STEM教育課程 — 培養 21 世紀具備的思維和能力

無論是銀行家、律師、政治家、工程師、醫生還是其他職業,成功的職涯大都基於強大的問題解難能力和批判性思考。STEM透過實踐教育例如做實驗,引導學生以問題而非答案出發,並鼓勵學生運用創造力和想像力以提供跳出框框的解決方案,也鼓勵學生不斷嘗試,從錯誤中學習。這些都被定義為21世紀必備的思維和能力,可見 STEM 教育普遍化的重要性。

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STEM教育課程 — 培養未來的社會領袖

21世紀是充滿改變和挑戰的時代,全球暖化、傳染病流行、糧食和能源短缺、環境污染等問題困擾著的不單是香港社會,而是全人類。STEM 課程不但提高小孩子的科學水平和思維,啟發他們成為未來的社會領袖,為這些全球性的問題帶來創新的解決方法。事實是,許多成功的企業家都有著對STEM學科的深入了解,創辦 Tesla 電動車公司的 Elon Musk 馬斯克,正是物理學學士畢業。

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STEM教育課程 — 培養創造力

在僅僅 30 年前,誰也沒想到有人會發明現代的智能手機。要培養小朋友的創造力,就要同步增強觀察力、想像力和獨立思考。 STEM 課程則透過科學過程 (scientific method),鼓勵小朋友多觀察身邊事物,為生活中遇到的問題做出構思,並思考創意的解決方法。創造力高的小朋友長大後可以在不同的領域為人類帶來革新,將現在的「不可能」變成未來的「可能」。

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STEM教育課程 — 鼓勵實驗、從錯誤中學習

踏入充滿創新的科技時代,只懂墨守成規做事的人遲早會被淘汰。STEM 課程鼓勵小朋友勇敢實驗和嘗試,踏出自己的舒適區 (comfort zone),運用理據嘗試做出對自己陌生的的事情,然後勇於面對錯誤而從中做出糾正和改進。這就是創新思維的重要元素之一。小朋友能從小就勇於嘗試而從挫折中學習,長大後在學業和職業上就能不斷自我進步,取得突破。

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STEM教育課程 — 鼓勵團隊合作

在人生的任何階段,人們都需要與其他人合作;長大後踏入職場,團隊合作變得更為重要。STEM 課程經常帶領不同年紀的小朋友一同學習。小朋友籍著學習過程中與別人合作,學習如何有效地與別人溝通,一同為問題尋找解決方法。此外,小朋友能夠學識積極聆聽其他意見,對其他人的想法保持開放的態度,從小培養與別人互相配搭的良好習慣。

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STEM教育課程 — 落實真正的學以致用

很多小朋友都厭倦永無止境的工作紙和練習卷,感到沈悶的同時,也沒有學到什麼可以用於現實生活的知識。與傳統科目不同,STEM 課程透過動手實驗和手工教學,帶領小朋友在生活當中尋找不同的學習機會,訓練他們將課堂上學到的知識好好運用,創意地解決日常生活的問題。小朋友活學活用,既能令到學到的知識變得更深刻,又能培養他們自理的能力,有助他們成長。

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STEM教育課程 — 學習新科技

科技發展很快,今天的革新或瞬間變成明天的古董。小朋友透過 STEM 課程不斷接觸最新的科技,學習它們背後設計、運作、編碼等原理,裝備他們抱著歡迎的態度迎接新穎的發明。

香港的 STEM到校教育課程現況

對於重視國民教育的香港來說,除了培養學術知識之外,近年來受美國教育體制影響,也將STEM納入中小學的重點學習領域,在2017年更由教育局的藝術與科技教育中心設立STEM教育中心(STEM Education Centre),為中小學生提供多樣化且全面的創新科技教育模式,並設立「創客空間」,由專業師資設計啟發式課程,帶領學生進行一系列學習活動,期望能為國家培養出科技菁英人才。

STEM課程 x MindHub Academy

「MindHub Academy」舉辦的 STEM課程 / STEM教育課程主要的目的是著重培育學生不同學科的知識和相關技能,STEM到校課程種類繁多,例如學習怎樣設計程式,如何製作屬於自己的機器人等。在學習過程中要求學生親自動手研究和創作不同的課題和任務,與同學一起探索和學習科學知識,培養學生獨立思維和敢於創新的精神。​

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STEM課程 | STEM教育課程 | STEM到校課程​ — FAQ

與以往傳統的教育方式不同,STEM教育課程利用跨領域學習的模式,將傳統課堂填鴨式上課轉型為開放且廣泛的教學模式,讓不同學科可以相互運用,培養學生勇於挑戰、創新的思維模式。在課堂上由老師提出不同的問題引導學生探索問題,將不同學科加以融會貫通。

STEM教育課程可以激發學生的學習動力。所有參與這個項目的學生,帶著問題和任務調動各學科的知識,多感官參與,既動腦又動手,深入挖掘潛力,促進思維發展。STEM學習,通過挑戰性的激勵,激發學生的學習動力,能提高學生的學習能力和綜合素養。除此之外,它還能培養學生的團隊合作意識。一個STEM專題或者項目,往往涉及多個環節,需要分析、設計、實驗、完善,甚至是對結果(產品)進行包裝。這不是一個或者兩個人能完成的,需要多個人共同研究,密切配合,合作攻關。在這個過程中亟須合理分工、共同參與,這是對合作意識和團體協作能力的鍛煉。

針對目前的教育模式來說。STEM課程打破了傳統的」注入式「教學模式。通常情況下,STEM教學課程採用開放且廣泛的教學理念,打破各種學科間獨立的知識體系,使得各學科間因為科學體系而串聯起來,並且它能在這個基礎上鼓勵學生運用拓展思維進行獨立思考。STEM這種教育模式其實對老師和學生都提出了更高的要求。對於老師來說,老師不再是知識的傳授者,他更是知識的學習者,需要在學生的拓展思維中進行學習。對於學生來說,學生不再是知識的被灌輸者,他更多是學習的主動者,思維想法的實現者。

STEM課程為什麼受歡迎?原來有這5大好處:一、培養創造力-有一句勵志話是這樣說的「只要你想得到,就能做得到」,STEM教育中就強調產生新思維,並動手創造出來的能力。例如以前誰也沒想到會有人工智慧,如今人類真的想到並創造出來了,這表示很多技術與科技並非不可能,只是人們還沒想到,而STEM教育就可以培養這樣的人出來。二、鼓勵實驗、從錯誤中學習-學習的過程中難免有錯誤與失敗,這時你會直接告訴孩子正確答案或是鼓勵他們再研究或實驗看看?STEM教育重視學習者的「犯錯空間」,強調失敗本來就是學習過程必經之路,知道什麼是錯,才能明白什麼是正確,因此學生會比較有自信,不容易被挫折打敗。三、鼓勵團隊合作-藉由STEM教育,孩子會與不同年級、不同程度的小孩共同學習,他們會一起找到問題的解決方案,記錄數據,編寫報告,進行演示等。從小就能學習適應團體合作,學習如何與別人搭配,避免英雄主義,共同完成任務。四、落實真正的學以致用-據媒體報導,台灣學生在國際數理大賽中成績表現不凡,但發現數學成績好的學生不太懂如何將所學應用在生活上,也就是說學生根本不知道自己學的東西和日常生活有何相關。五、不怕新科技,擁抱未來不確定科技進步日新月異,用10年打造一艘船,一台3D列印幾分鐘就能做好,未來還會出現更多無法想像的進步技術,孩子們要怎麼應對?藉由STEM教育,學習者能培養探索與應用的精神,因此發展出不抗拒新科技,擁抱未來不確定的勇氣,如此一來才能從新的科技再創造,是未來人才不可或缺的能力喔!

STEM教育課程最重要的特點就是跨學科、多學科的融合,也就是說,這個課程中涉及的問題,往往需要綜合兩個以上學科方能解決。STEM教學課程主要通過項目驅動的教學方式,讓學生在解決問題的過程中學習。通常的方式是,首先給學生創設一個現實情境下的主題,通過教師、學生交流討論,明確問題,設定項目內容和項目具體的任務。學生根據項目的任務進行規劃,調研相關領域的進展,分析項目的可行性,制訂研究計劃,建立理論模型並經過編程模擬、數值計算、原型機設計、測試反饋、分享交流討論等流程后完成項目。項目最終的產出是多樣化的,可以是一篇論文,也可以是一個作品,這主要依據項目的領域而定。