沐恩中学STEAM教育不走发明路 跨学科学习重真实场景不纸上谈兵

撰文: 卢劲扬
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近年不时有学生的STEAM发明作品推出,以至是登上国际舞台。不过位于大埔的南亚路德会沐恩中学在STEAM教育上就选择了另一条路,副校长王俊文说学校鲜有参加发明比赛或展览,除了学生对发明兴趣不大,亦因香港没有工业基础,能够登上世界舞台的大规模本土创科发明不多,所以学校不倾向要求学生制作发明,反而着重培养学生的STEAM能力。

王副校长说沐恩中学的STEAM教育课程强调真实场景,主轴是机甲大师机械人(RoboMaster)。他认为比起在各科加入假设情景要求学生作答题目,要学生以真实的机械人计算弹道及三角函数,或是以编程操制机械人,效果要好得多,更能让学生体验到现实及理论的分别。

南亚路德会沐恩中学尝试过不同STEAM教材,最后决定以机甲大师机械人为主轴,并改写机甲大师原本主要由内地学生使用的教材,确保教材结构及内容适合于香港使用。(黄浩谦摄)

机械人建构真实情境 学习以科技解难

“我觉得(STEAM)系一个解难嘅能力,透过科技去帮你解难”。王副校负责沐恩中学的STEAM课程已经多年,其理念贯穿整个课程。他说沐恩中学曾经外购产品,但总结经验认为并不适合在课堂上使用,亦曾自行编写校本课程,后来发现机甲大师机械人,经深入探讨后采用作为课程主轴。

他说机甲大师的好处是可以提供真实而有趣的难题给学生,训练学生在现实世界之中综合运用科学及数学能力。学生操控机械人期间,自然会用到编程技巧、机械和物理知识等。以夹起胶樽行走为例,学生要考虑应该如何夹起胶樽,以至是车辆行驶期间如何保持平衡;打击能量机关时,学生要计算抛物线及三角函数,因应距离而调节角度。他直言,整件事“真系离唔开数学、物理”。

教育局期望学校以跨学科学习形式进行STEAM教育,王副校指沐恩中学于中一和中二级均有跨学科学习,但认为“呢个唔系一个真正面对嘅场景”,“只系想像,畀数字你计餐饱,点解唔畀一个环境要佢解决?”。

学校于在中三设课堂让学生综合运用各科知识解决难题,让学生在现实场景完成实际任务,“呢啲系实际见到,唔系文字题,原来计完唔一定Work,要喺实际场地做微调,呢个好真实,同将来做工程一样,你谂好理论、画好线路、就算做咗出嚟”,“谂就好完美,一用唔系咁可行”,学到理论与现实永远有出入,是文字题做不到的效果。

南亚路德会沐恩中学的STEAM课程每年都会接触一项比赛主题,中一是世界教育机械人(World Education Robot,WER);中二是BattleAce;中三是RoboMaster。上图的小机械人就是用于BattleAce比赛。(黄浩谦摄)

课程不走发明路 学技能更学生活应用

心水清的读者或已留意到,沐恩中学的STEAM课程没有发明部份。王副校长解释,该校学生学术程度较高,学生对发明兴趣不大,反而喜欢任务式解难及编程内容,家长亦不多期望子女成为发明家。另一原因则与前景及出路有关,他说“我哋同学真系要学呢条路?做科技唔一定系发明”,直指香港本地发明能够登上国际舞台而且具规模的少之又少。

该校课程除了希望学生学到技能,更希望学生认识科技,知道科技其实与日常生活息息相关。王副校长同样以RoboMaster的机械人为例,指其装有的陀螺仪在大家的智能手机内亦可找到,向学生的解说重点是说明传统陀螺如何结合芯片,成为陀螺仪并实际应用,“我哋唔会话讲得好深,但我觉得(学)科技系应该除咗你学一啲技能,你系要知道而家其实你用嘅嘢同你息息相关”。

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南亚路德会沐恩中学副校长王俊文认为,STEAM教育并非只有研究发明,亦可以是解难。(黄浩谦摄)

常规课程删减关键内容 推STEAM有难度

不过6年中学课程比以往7年制少了一年,文凭试课程因时间所限而被删减内容,当中有不少与STEAM直接有关。学生们玩STEAM时基本上都会接触到电子零件,不过王副校长指出现时文凭试课程物理科已经删去“电子”,形容“真正嘅常规课程我就真系唔知点样遇到电子嘢”,大多学生都不认识电阻、电容、电感线圈的原理,甚至是不知道摩打的原理及种类,“Tesla究竟系用AC摩打定系DC摩打?用交流电定系直流电?”。

他认为STEAM作为一种能力,需要有课程内容配合,但以现时的课程内容而言,要推动STEAM教育有一定难度。