文/朱立群 12年國教新課綱裡,有不少創新的設計,與STEM教育強調的精神一致. 新課綱將在108學年上路,<未來Family>採訪專家學者,歸納整理出三大重點,幫助讀者快速掌握STEM教育在台灣實施的情形. 台灣在多項國際評比中,數理表現都贏美國很多,但這表示台灣的STEM教育做得很棒嗎? 實況是：台灣在數學（math）、科學（science）知識性評比表現很強,但弱項是：將這些知識運用於生活上（engineering）、能形成系統性知識或發展成解決人類問題的科技產品或技術（technology）.用白話文再說一次,是強記知識很行,運用有待加強. 12年國教新課綱裡,有不少創新的設計.例如,數學領域著重生活應用及工具輔助學習,自然領域強調探究與實作,新增的科技領域則必修程式設計並強調動手做.值得一提的是,雖然課綱本身並未強調,但有些亮點確實與STEM教育強調的精神是一致的. 為此,<未來Family>採訪專家學者,歸納整理出三大重點,幫助家長讀者快速掌握STEM教育在台灣實施的情形. 重點一：從科目學習到跨科整合,從STEM到STEM＋ 台灣師範大學科學教育研究所優聘教授邱美虹,用「混和物」和「化合物」的特性,比喻STEM教育不忽略分科教育,但更重視跨領域統整的精神. 她的意思是,傳統的數理與科學教育,就像鐵沙與食鹽組成的混合物,成分可混在一起,也可各自分開.如果STEM只是如此,教育效果有限.她認為,STEM教育應該也要像化合物,比如氯與鈉,合在一起叫食鹽,既看不到氯,也看不到鈉. 台灣家長當下最關切的,恐怕還是孩子的學業.他們想知道：12年國教放入STEM教育的理念與設計,有助於提升孩子的數理學習成效嗎?這些成效如何評估? 重點二：PISA及TIMSS,不能代表STEM素養 台灣向來重視對中、小學的數理及科學教育,在評估成效並與其他國家比較時,通常會以學生在「國際學生能力評量計畫」（PISA）及「國際數學與科學教育成就趨勢調查」（TIMSS）的表現為依據. PISA針對15歲（國三或高一）學生,就數學、科學及閱讀,評估掌握「明日世界所需素養技能」的能力.TIMSS調查4年級與8年級（國二）學生的數學與科學學習成就,評估他們能否掌握參與社會所需的知識與技能. 從國際評比的名次來看,台灣與亞洲的日本、韓國、新加坡以及香港,都是PISA與TIMSS的優等生.以2015年評比為例,台灣在PISA數學與科學都是世界第四；TIMSS則是4年級數學第四、8年數學第三；4年級科學第六,8年級科學第三. 然而,進一步分析卻發現,台灣學生表現雖好,學習態度卻相當負面.近幾屆的TIMSS資料顯示,除了4年級科學之外,對於4年級數學、8年級數學及科學的學習,學生既沒興趣、沒自信,也不重視. 家長看到這兩極化的結果,不禁想問：PISA或TIMSS真的可以反映孩子的STEM素養或能力嗎?邱美虹不這麼認為,「或許我們的學生就是適合考試.」就STEM個別科目而言,她建議更應注意細項的評估,以2015年的PISA科學素養評比為例,台灣學生在「辨識科學議題」排名17,表現較差.但這些才能彰顯台灣學習上的弱點,提醒教學與政策制訂須多注意. 至於在較高層次的STEM跨領域統整及實作應用能力方面,中央研究院數學研究所兼任研究員李國偉表示,並不適合用PISA或TIMSS評比.因為這些評量各有預設的目的,況且當年設計時,STEM、STEAM或STEM＋的概念及AI人工智慧尚未成熟. 「應趕快發展project-based（主題式）的教育,」李國偉認為,推動STEM教育,這才是當務之急,「先不要管國際評量,任何的評量都是後見之明.」 明道中學的學生在該校的Fablab製作自己發明的垃圾桶並參加馬來西亞發明展,摘下銀牌. 重點三：學校不是唯一的STEM學習場域 任何推動STEM教育的國家,都會鼓勵社會上多數成員共同參與,讓學校以外的場所,也可以是主題式學習的場所.2010年10月在美國紐約中央公園舉辦的「終極街區派對」（TheUltimateBlockParty）,就是著名的例子. 派對主題是「遊戲場所也可以是STEM教室」,要讓家長了解,遊戲對於孩子學習知識是重要的.整場派對包含28項活動,涵蓋冒險、建築、體能、創作、藝術、裝扮、技術、語言遊戲共8大遊戲領域.來自科學界、企業界、非營利組織、博物館等各領域參與者多達5萬多人,<慾望城市>女演員莎拉‧潔西卡‧派克也共襄盛舉. 這種擴大社會參與的學習景象,其實不難想像.在台灣,我們也可以把STEM教育當做圓心,用三個同心圓,畫出近幾年陸續成形的STEM學習地圖.由內而外,第一圈是學校教學,第二圈是企業公益支持及民間教育資源,第三圈是科學博物館.三環之間,創客（Maker）、黑客松（Hackathon）、機器人設計製作等,都是非常熱門的STEM教育活動. 在台灣STEM教育的同心圓裡,科學博物館的角色常被家長低估.事實上,它才是跨領域、跨主題學習的極佳場域. 以位在台北士林的國立台灣科學教育館為例,館內展覽主題與課程非常適合國小、國中學生參與.科教館館長朱楠賢以館內的「仿生展」為例表示,與學校STEM教育相比,科學館或博物館針對不同主題打造深度的「浸潤式」學習情境,孩子吸收知識的方式不再是被動的看、聽,而是要與展品互動,當場實作,是真正的從「做」中「學」. 與STEM精神一致的新課綱將在108學年上路,應多鼓勵孩子放手大膽探究與實作,可以提升學習興趣與信心的學習成就,才是有意義的成就,這樣的STEM教育更值得肯定. ﹝STEM教育從高教往國教延伸﹞ STEM一詞第一次完整出現,是在美國國家科學基金會（NSF）於1996年提出的<型塑未來世界>報告裡.比這再早10年,NSF報告裡的用字是「SME＆T」（科學、數學、工程與科技）.當時不管是SME＆T或STEM,都是指各自獨立的學科教育,而且主要是大學裡的數學、科學、工程及科技教育. 美國對STEM教育的強調,很快影響其他國家.2004年,英國教育與技能部（教育部的前身）,首次針對英國跟STEM有關的教育及研究資源進行盤點,並於2006年後發表<STEM計畫報告>,為STEM訂出發展計畫.整體而言,國際上對STEM教育的重視,一開始是以高等教育為主. 美國前總統歐巴馬在2009年上任後,推動STEM教育向下延伸到幼稚園至12年級（K-12）階段,強調跨科整合,學習範疇不限STEM字面4科.相關政策引起企業迴響,惠普（HP）公司在2013年召開全球「STEM＋教育」大會,把STEM的範疇外延至創新、全球溝通等非科學領域,為教育開啟無限想像.歐巴馬也表示,這樣的STEM教育將不限於學科知識的學習,而是可以帶領孩子理解、探索、參與世界,甚至改變世界. 未來Family7月號 延伸閱讀1.英國6個月大開始學中文,贏在全球化起跑點2.欣賞,就能看見孩子的長處3.好好擁抱那個發脾氣的母親4.那一天,孩子忐忑地拿著考59分的考卷來找我5.拿出勇氣不合群,至少你會喜歡自己
