(6) 通識教育creative station

                                    ART of STEM                                     梁麗嬋 20170304
 
    生命解難與STEM教學主題引發我對STEM及生命解難教學的思考。

 

右圖展示如何以創意教學的五心五力及課程設計的五向導策略搭建鷹架，為學生提供具體理性與感性平衡的學習需要。從認識理解、探索發現、想像創造、感覺評價及綜合應用五大構思學習向導，結合與引發學生的童稚心、好奇心、想像心、挑戰心與冒險心，導引學生創意解難，愉快學習，建構學與教歷程，以培育學生學會生活、學會思考、學會應用與學會尊重的歷程。教學過程發揮創意的精進力、獨創力、變通力、敏覺力與流暢力，讓學生學習更具方向與成效。生命中不少困難挑戰，可借助STEM課程啟導如何堅毅與思考面對，詳情展述如下。

  
 

STEM由科學、科技、工程與數學四個知識範疇 (可視之為系統)所組成(見左圖)，各系統既可獨立，也可相互套叠運用。圖中可見STEM屬於跨系統課程，運用創意綜合運用STEM知識元素，讓學生協作溝通，手腦並用以解決生活困難。透過STEM的自然科學規律理解掌握，嘗試將規律轉化於生活應用，經歷舉一反三的轉移概念運用過程，將較能有效導引學生學會生活、掌握具概念模型與規律的高階思維、應用能力與知識，並學習尊重客觀規律、尊重多元學習能力的同學，追求能通規律與識原理，能轉移運用的目標。

 STEM教育能否達到課程目標，教學重點在過程加入行動(Action)、反思回饋(Reflection) 及掌握基礎規律概念後能轉移 (Transfer)運用(右圖)。生命解難在於能掌握思考方法。STEM教學培養學生理解與掌握自然規律，並能轉移運用於自然科學與社會科學之中。即能理順模型、舉一反三，知所變與不變的規律與因果關係要素，從而更巧妙、更具理據、更有方法地預測趨勢、解決困難、轉移運用與創造，造福人生。學習是生活的、思考的、應用的，同時需尊重客觀規律與多元世界。世界不一定存在永恆不變的真理，但有相對穩定、能轉移運用的規律，追求手腦並用建構學習過程，更能為生命解難。

  
   左圖是課程與評估橫向與縱向配合理念模型。展示STEM課程與通識教育的目標一致，目的在培養學生運用21世紀學習能力(即學會生活、學會思考、學會應用與學會尊重)。成功的預期效果能增強學生學習興趣、動機與行為，愉快與自覺堅毅學習。課程之評估標準與水平宜清晰有效建立，並以具備原則作指引。當下校本課程各施各法，也有試點進行。正如我們期望資優課程普及化，普及課程資優化，教育局及教育界有心人宜盡快將實踐模型與規律整理，並能貼近普遍學校生態環境。當中最具關鍵影響在於學與教過程。學習什麼、如何學、為什麼學等問題將決定學習成效。筆者以下列一項小六教學實踐設計與成效作示例，作具體展示。
 機械原理小玩意課業主要配合常識科機械原理的課題而設計。設計依右圖課程鷹架過程進行。首先利用教科書活動進行斜面、滑輪、滾子、齒輪、楔面等機械物理現象認知理解力學的規律與原理。接著讓學生分組探究課室、學校及社區內有什麼物件工具應用了哪些力學原理來設計，探討力學原理有什麼功能與效用。之後，同學回家在常識簿內想像設計一項小玩意，並說明其應用了什麼力學原理。  
   與此同時，教師著學生將紙上設計變成實踐，完成小玩意作品後帶回學校。課堂上四人一小組，相互拿出小玩意試玩，期間介紹個人創作的過程，運用了什麼力學原理。之後，教師請各組選出一份最好玩的小玩意到台前向全班介紹。教師引導共同尋求小玩意應用了什麼力學原理，引伸社會上還有什麼設計也使用有關力學模型。最後，共同欣賞與讚揚同學的努力。總結時指出物體的存在有其共通的物理現象，前人學者將規律歸納整理，成為常應用的力學原理。掌握它們的特徵，善用之便可省時、省力，增添樂趣。倘若尚有空間，不妨與學生討論力學原理能否應用於社會科學。例如經濟學常用槓桿模型說明一些難以理解的道理、領袖的動員能力與執行力、美國高盛學者以滾子、斜面、槓桿等原理解釋中國改革開放以來運用了哪些策略以達創新成就等。
 進入二十一世紀，跨學科課程如STEM教育對幫助學生尋求生命解難非常重要。STEM四個系統的交互作用、探究與善用，除了激發創新發明外，如能將自然規律轉移於社會科學，理解人類社會都有不少規律模型需掌握，例如力學原理常體現與社會經濟學理論，衍生日常應用。學習訓練我們高階思維能力，理解事物表象的背後有其特質原理。掌握之將對生命解難有重要啟導作用。學習STEM有助我們貫通知識，手腦並用有助思維與技能培養。除了發明品能為人類生活改善之外，還可啟發潛能與思維，有助同學理性與感情結合，既「通」且「識」。