【学习现场】STEM教育,错中出英雄!
ADVERTISEMENT
ADVERTISEMENT
AI、大数据、程式语言、物联网是近年来的科技夯词,而背后支撑起这些“Today’s Tech”兴起与发展的正是——科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)及数学(Mathematics)四者合称STEM。它们紧密结合推动了现代科技的进展,延伸出与我们息息相关的生活万物。可预见的是,未来社会需要大量STEM专才,而STEM教育,就是结合这四门学科,让学生以跨学科、全面性的角度在校园时期就接触科技,累积相关知识与素养,及早跟上时代步伐。
本次趁着第11届STEAM Cup Malaysia机器人大赛,记者走访在马来西亚推广STEM教育十余年的e@Robotclub创办人骆玞全院长。这届机器人大赛参赛者和观赛者上千人,是历届人数最多的一次,可见STEM教育在本地已建立相当深厚的基础,骆院长对于STEM教育的解析是,着重“知识+经验”的学习模式。
在STEM教育理念中,“分数”不是判断学习成果的唯一标准。骆院长认为,现代教育更应该鼓励学生动手去做。在过程中孩子可以探索、学会思考并解决问题,进而累积成宝贵的个人经验。有别于传统教育以老师为中心、单向且侧重在传授“理论”(Theory)的方式,STEM教育更注重让孩子在学习中“动手去做”。
“听来的‘理论’就像是别人的故事,并不是每位学生都可感受到之中的内容。唯有亲手去做,才可真实地经历并了解,甚至成为创造故事的人。”但这并不代表STEM教育就不讲究理论。在这套教育模式下,“理论”是最后才补上;学生先动手操作,再来检讨过程中面对的难题与进行调整,最后才带入理论。
“从前就有人做过实验,让学生在不了解背后原理的前提下,去进行某些科学实验。结果证明,孩子们都能通过自己的操作过程,推断出一套头头是道的科学理论,只是这些理论在几百年前,都已被伟大的科学家例证过了。”像组装机器人时,装得太高,机身就会变得摇晃不稳定。在这种情况下,即使学生从未学过地心引力位移的原理,但在动手做的过程中,他们还是会观察到机身高度对稳定度的影响,进而调整。最后老师才来讲解理论,让学习体验更完整。
放飞想像创作力无穷
多年推广STEM教育的过程中,骆院长发现,在家长和老师不出手干涉的前提下,学生的想像力和创造力往往更让人惊艳。
“孩子应该在自由、充满想像的环境下学习。随着年龄增长,我们会发现,社会有越来越多的框架,很可能因此约束了想像力。因此在办STEM教育时,我们很看中这一块,希望能让孩子们快乐地探索,对学习产生热忱和兴趣。”
在师资培训中,e@Robotclub最重要的其中一条守则是:在孩子的创作过程中,老师尽可能不出手帮忙,让学员发挥最大想像力。本场机器人大赛低年级“创意概念机器人”项目中,就很好地体现了这点。6~8岁的小学员,用自己的想像创造了各种不同功能的“校园机器人”,来解决他们在校园中观察到的难题。
其中印象深刻的有:分析食堂食物营养成分的“健康机器人”、守护校园安全,“英雄机器人”、自动化“厕所清洁机器人”等,各个天真可爱、创意满分!
在此比赛项目中,孩子除了需要把“想像”化作“场景实品”,还得在评审面前说明创作理念,一点都不容易!但孩子们对自己的作品信心满满,侃侃而谈,甚至还观察到大人都可能忽略掉的小细节。
学习过程没有标准答案
“机器人安装得好不好看,并不重要。珍贵的是孩子们的想像与创造力,如果他们还能清楚表达自己的创作,那就是最棒的学习成果了!”
除了“创意概念机器人”项目,今届大赛还设有智慧型机器人挑战赛、多足型机器人相扑赛、机器人格斗赛、炮击机器人对战等比赛。让6~17岁的学员针对不同任务和难度,发挥想像力与创造力编码设计出小型机器人。
STEM教育不注重对和错,也没有标准答案,骆院长说:“孩子在动手操作的过程中肯定会出现问题。若能顺利解决,那代表他学到了;但当遇到不能解决的难题时,则会比顺利的过程学到更多。”
书本向来只提供答案,既然如此,我们该去哪里寻找更多“问题”?唯有实际操作,体验过错误,才能丰富自己的经验。STEM教育将学生碰到的问题看作机会,“尽管你进行的项目(Project)可能最终没办法达到目标,但只要你能解释是什么原因造成结果不如预期,你还是会得到合格(PASS)的成绩。”骆院长补充说明。
此外,在学习上面对问题时,骆院长凭着自身的经验说:“遇到问题,就设法解决它。你在思考为什么会出现错误,并且设法解决问题的过程,就是STEM教育的精髓。”这也引申到现今的成人社会。在生活中,并不会总是一帆风顺,面对挫折与误解,这时候就要透过你过去的经验来呈现你的理念,针对问题进行分析,说服听者接受你的“答案”。
知识型社会懂得思考才走得更远
没有考试的教育法,孩子到底有没有学会?自从四、五年前起,教育者都在思考要不要在课程中加入考试 (Examination) 。但一旦开始考试,又回到追求标准答案的制式教学法。既然无标准答案,那该如何验收学习成果?答案是评估制度(Assessment)。
“考试制”一般是指在完成学习后,通过一套有标准答案的题目,测定学生对该特定领域的知识、能力的表现方法;而“评估制”则着重学习过程甚于标准答案。评估可在学习过程中随时进行,师生能一同针对评估结果提出疑问解析,并按此对学习方式调整。
以e@Robotclub为例,在孩子学习机器人组装和编码的过程中,是以项目评估(Project Assessment)的方式来作为成果验收——学员选定主题后,将创意制作成形,若在执行过程中卡关,老师再针对个别案例进行调整与指导,最后孩子带着成品进行公开发表会(Presentation)。
在此方式下,孩子是不是真正理解成品背后的原理、知识与内容,马上一目了然,整个学习过程更立体、充满经验。骆院长感慨地说,随着教育普及、知识水平提高,用标准答案去衡量学习成果太单元了。在未来职场上,“抛书包”是没用的,因为大家的知识背景相去不远,但“经验”却是很个人、难以复制。骆院长说,若你拥有知识加上经验,同时还懂得思考和表达,相信可以跑得更远。
ADVERTISEMENT
ADVERTISEMENT