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發展STEM、STEAM教育,不只要跨科還要跨場域

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發展STEM、STEAM教育,不只要跨科還要跨場域

圖片來源:Shutterstock

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發展STEM、STEAM教育,不只要跨科還要跨場域

親子天下出版
  • 黃敦晴 (親子天下)

美國預備在10年內培養10萬名優秀的STEM教師,以及增加100萬名主修STEM領域的社區學院、大學畢業生,到底要投入STEAM、STEM教育要做好什麼準備?

STEM教育無論是提早佈局、或是科技整合,都跟傳統教育系統、制度完全不同,加上A、藝術領域的STEAM,難度又更高一籌。要怎麼翻轉原來的教育體系與教育方式,並且整合不同的科目?

STEM教育在美國,已被視為是攸關國家未來競爭力的政策和人才投資。在美國,要推動和統合STEM的部門不只是教育部,而是由白宮領導,把相關部會的資源和方向整合聚焦。

STEM是Science、Technology、Engineering以及Math4個字縮寫,顧名思義,就是結合科學、科技、工程以及數學4個專業領域的新興教育議題。從美國政府的行動,看到教育政策跟「國家競爭」緊緊相繫,不只是口號,而是相關部會必須一起討論落實計畫的政府行動。

該如何落實呢?

1、訂出精準的目標

以美國為例,歐巴馬明確指出,在美國,學生在這幾個領域的表現還不夠好。根據國際學生評量計畫(PISA, The Programme for International Student Assessment),美國歷年在受測國家中,數學與科學的成績一直排名在中段。歐巴馬當初提出要加強STEM教育的計畫時,希望美國學生在數學與科學領域的成績,要從中段班往上移動到前段班。

他們體認到,在這方面的老師不夠,所以要在10年培養10萬名優秀的STEM教師,以及增加100萬名主修STEM領域的社區學院、大學畢業生。

除了衝數字,還要讓學生看到這是未來改變世界不可或缺的基礎,老師要能啟發學生發揮全部的潛能。

他們很務實,知道如果要達成這個目標,必須要正視某些族群在這些領域的接觸、資源不夠。例如女性、西班牙裔以及非洲裔美國人、到美國的第一代移民、身心障礙人士,都要增加他們接受STEM教育的機會。

2、整合資源、對準目標

有了目標,就要整合資源,對症下藥。

歐巴馬政府2011年直接在白宮成立了專責組織STEM教育委員會(NSTC Committee on Science, Technology, Engineering, and Math Education)總共包括了13個機構,幾乎囊括所有的科技單位、以及教育部,甚至國家科學基金會、NASA,打破科際界線與整合跨部會力量。這樣的層級與組織,確保了大家不會互踢皮球,或沒有真正的人負責。

為了避免大家新瓶裝舊酒,聯邦政府給予新的預算,用在加強STEM領域的各級學校教育、增加公共教育、以及未來職場教育計畫。此外,還直接指定教育部、國家科學基金會以及由博物館與研究機構組成的史密森尼學會(Smithsonian Institution),負責推動包括女性、少數族裔、弱勢族群的STEM。

3、培訓老師、給資源鼓勵跨科合作

翻轉教育的第一現場在學校,最終要靠老師落實,所以他們也同時教育老師並給予誘因創新。除了撥款讓老師進修STEM相關領域,許多機構也辦理老師的教案競賽、推出影音課程,鼓勵大家發揮創意、勇於分享與交流,創造學生的教材。例如,教師與學校領袖獎勵競賽(Teacher and School Leader, TSL, Incentive Program competition),在剛結束的2017學年,就共發出獎金超過8,800萬美元,並承諾3年共支出2.85億美元給提案申請、或得獎的學區辦公室、學校。

這讓許多老師有更多資源、靈感一起動起來,突破原來的學科限制,或與其他科別的老師合作。例如,在維吉尼亞州的安多夫(Andover)中學,數學老師在教幾何時,就跟美術老師合作,帶學生到美術館參觀,在藝術品中看見、甚至驗證幾何學的概念。在科學、工程的課程中,也運用模型,包括素描、圖表、數學公式、蒐集資料等,進行推測,設計出模型,預測可能的結果,並持續修正模型。「重點就是,數學老師去找了美術老師,說我們可以一起做,」在羅德島設計學院推動STEAM的艾莉娜(Babette Allina)說。

除了在職進修、工作坊,還有不少大學的教育研究所,也推出STEAM、STEM進修、學位課程,例如聖地牙哥大學(University of San Diego)、康克迪亞大學波特蘭分校(Concordia University - Portland)等,培育相關師資與研究。

4、STEM、STEAM不只發生在學校

學習不是只有在校園,所有社會教育機構也跟政府一起動起來,推出各種計劃。參與這些計畫的機構,廣及聯邦、州政府各種社會教育、研究機構,以及非營利組織。

例如,教育部的21世紀社區學習中心(21st Century Community Learning Centers)就跟NASA、國家公園管理組織、博物館與圖書館服務機構,共同推出課程、活動給低收入、高需求的學校與學生,讓他們即使在出了校園,也能就近在附近的圖書館、博物館等地,接受STEM薰陶。服務西班牙裔的機構(Hispanic-Serving Institutions)也合作推出STEM專案,協助更多西班牙裔學生取得STEM領域的高等教育學歷。而在各地的社區學院、學區辦公室開設的成人繼續教育、學生暑期課程中,也有不少跟STEAM相關的課程。

例如,從教育體系出發影響父母與家庭。在台灣,學生開學時,常常帶回一疊表格,要家長重複填寫類似的資訊。但在美國,家長只要在網路上填一次資料,超過一個孩子上同一所學校、或是同一個孩子升上不同學年時,都可以不用重複填寫一樣的內容。無論是看醫生、購物、餐廳訂位、辦理公共服務,也都大量使用網路預約、電子郵件通知與電子單據。針對家中沒有電腦、或是不熟這些技能的民眾,在圖書館與社區活動、地方政府辦公室,都有免費電腦或是課程傳授這些技能。

更廣泛的說,美國社會已經形成共識,要提高全民的數位智商與科技素養,在生活中,都需要數位工具使用能力,並運用在所有的公共與商業服務。

(原文出處:親子天下 發展STEMSTEAM教育,不只要跨科還要跨場域

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