從美國白宮發動的教改,為什麼 STEM、STEAM 教育這麼重要?

STEM、STEAM 不只是教育關鍵字,更是美國下一個5年國家競爭優勢的發展方向,數10億美元的投入,動員教育、勞動、科學等部會中央到地方的官員,將會如何影響教育現場?

從美國白宮發動的教改,為什麼 STEM、STEAM 教育這麼重要?圖片來源:Shutterstock

從美國白宮發動的教改,為什麼 STEM、STEAM 教育這麼重要?圖片來源:Shutterstock

本文重點摘要

今年(2018)6月放暑假前,美國有史以來第一次,從中央政府、教育、勞動、科學等部會、地方官員,從幼稚園到大學老師、產業、勞工、社會教育機構、非政府組織都派出代表,在白宮科技政策辦公室的統籌下,舉行 STEM 教育高峰會。各種專家和代表們齊聚討論未來5年、符合美國競爭法案(America COMPETES Act)的聯邦 STEM 教育策略。

這則新聞背後,值得台灣關注的是,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 不只是教育政策,更是國家競爭優勢

STEM 是 Science、Technology、Engineering 以及 Math 4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。

更讓人印象深刻是,所謂的「國家競爭法案(America COMPETES Act))」,原文是 America Creating Opportunities to Meaningfully Promote Excellence in Technology, Education, and Science Act(全美積極提升卓越科技、教育和科學法案),有明確又務實的政策訴求,而且不論政黨輪替,早從2007年,歷經布希、歐巴馬、川普風格與政見各異的3個總統,國家的競爭優勢方向感與願景屹立不搖,政策持續向上升級、向下扎根。

STEM 歷經3任總統,共識一致

把 STEM 這4個學科放在一起的概念由來已久,在台灣也有不少教育界人士開始討論。最早是由美國國家科學委員會提出,經歷多方重視與討論,定名為 STEM。2011年總統歐巴馬在國情咨文提出創新與科技、教育的重要性,接著發布《總統2012預算要求和中小學教育改革藍圖法案》,推動 STEM 課程,2014年更投入31億美元在 STEM 教育。

於是,STEM 從眾所關注的概念,轉為具體的國家發展與教育政策。

幾年下來,美國無論公私領域都在談 STEM。「 STEM 在教育界已經變成一個家喻戶曉的日常用詞,」在美國從事課程設計與教學多年,與紐約政府合辦教師會議活動的甘恩(Jennifer Gunn)觀察。

不管是 STEM、或是再加上一個字母 A(Art藝術),變成 STEAM,這些概念,在台灣最近也成為教育關鍵字。

例如,以 STEM 為名的非政府組織和補習班如雨後春筍設立,新北市教育局將成立 STEAM 科教中心,台南市的教育局跟教師們出書分享 STEAM 教學經驗,資策會將要培植 STEAM 師資,還有國外的教育官員來台灣演講 STEAM 經驗。

為什麼推動 STEM 教育?

STEM 起薪高、工作機會倍數成長

STEM、STEAM 有什麼魔力,讓各界這樣爭相投入?

將這些學科結合在一起的教育,不再只是學習各自獨立發展的知識,而是能發展應用數理以及動手做、判斷與解決問題的相關技能,這是未來的世界與工作所需的競爭力。

例如,需要應用 STEM 技能的工作愈來愈多,而且不只是在科技業。根據美國商務部的統計和研究,在2008年到2018年,STEM 領域的工作機會成長是其他類型工作的一倍。根據預測,STEM 領域的工作未來更將加速發展。如果沒有趕快培育相關技能,將出現嚴重的缺工,也會影響產業、經濟發展,以及國家的競爭力。

美國以外預測的趨勢同樣印證 STEM 浪潮席捲世界。英國皇家工程學院的報告也說要每年增加10萬名主修 STEM 的畢業生,新加坡、馬來西亞也不斷鼓吹 STEM 教育。德國則跟美國都面對數10萬的 STEM 相關工作職缺沒有補滿。

此外,在國際職場分工中,運用到 STEM 技能的工作,收入也比較高。根據美國國家大專與雇主協會(National Association of Colleges and Employers, NACE)報告,2017年大學畢業生,STEM 相關的領域起薪最高。

STEM 也是未來生活力

即使不從事相關工作,現代日常生活中也需要這些能力。

常受美國《財星》(Fortune)、《高速企業》(Fast Company)等主流媒體採訪的科技應用服務顧問公司安特拉解決方案(Enterra Solutions)創辦人迪安潔莉絲(Stephen DeAngelis)說,因為 STEM 這幾個科目以及整合運用,教學生判斷性思考,以及解決問題的能力,有助於學生在生活中面對難關與利用機會。

為什麼 STEM 又成為 STEAM?

更進一步,有人把 STEM 拓展成 STEAM,增加了 Art 藝術,因為擔心太強調數學與科技,忽略了人文關懷。學習並結合語言、人文、設計、音樂、藝術等學科,除了更能刺激創意,也更能符合人的需求。

美國羅德島設計學院(Rhode Island School of Design),發起「從 STEM 到 STEAM 」的運動,並且設立了相關推廣組織 stemtosteam,在民間、地方政府與教育界逐漸發酵,也把風潮吹到世界其他地方,包括台灣。

實際上,在進行 STEM 教學時,老師們也多融入了要創意、設計、如何溝通與表達、考慮對象等人文的層面,在實務運作的差異不是太大。尤其,很多學校在進行 STEM 教學時,學生也運用 3D 印表機、影音簡報、設計軟體,跟 STEAM 已經沒有太大差別。

STEAM 未來趨勢,鼓勵更多女性投入

STEM 跟 STEAM 看似蓬勃發展、遍地開花,但其實才方興未艾,帶動更多新趨勢萌芽中。首先,美國仍持續要增加更多女性、弱勢族群在 STEM、STEAM 領域的接觸與發展。這不只是為了要滿足 STEM 領域畢業生的人數目標。

以女性為例,在2015年,女性占美國工作力的47%,但是在 STEM 工作領域,卻只佔了整個社會24%的職缺。在大專院校,女性也只占 STEM 領域25%的畢業生。

但是從事 STEM 工作的女性,薪資較其他領域高出35%。提高女性在 STEM 的能見度除了能夠改善家計,也有比較大的教育領域的影響力,有助孩子這方面的發展。因此,有人認為應該立法讓女性更容易進入這個領域,卡內基科學中心(Carnegie Science Center)也發展 Girls Up 課程,多接觸女性社團,鼓勵女性投入這個領域的工作。

更多元背景的人從事 STEM 工作,也更能發揮多樣性,帶來更多整合效益。過往,女性投入 STEM 領域,多集中在教育、醫療或是化學、生物。但未來,美國還希望帶進更多女性進入航太、科技、數學、工程等領域。

為此,美國許多女性機構、或是專業組織,像是美國女童子軍、女性工程師協會等,都提供獎學金鼓勵女性學習這些專業。

美國持續強調,要在各種教育場景、各科課程運用更多電腦科技,讓學生自然養成與時俱進的能力與習慣。愈來愈多美國學校用筆記型電腦或是 iPad 考試,發布重要的通知、課程、作業。學生在學校就要用電腦做研究、簡報,還包括影音,就像上班族提案一樣。更進一步,在準備萬聖節、聖誕節等節慶佈置時,校園、圖書館也大量開設軟體 Scratch 的入門與進階課程,教學生寫簡單的程式,做節慶燈飾變化、寫遊戲,讓傳統節慶多了科技味。

STEAM 未來趨勢,企業是重要夥伴

另外,企業也是一大動力。像 Google、IBM、Tesla、Chevron 等公司,都透過公益計畫、或是實習、校園合作,協助 STEAM 扎根,連結教育跟產業發展,以及未來職缺所需人才。微軟則有 Technology literacy 的計畫,厚植大家的基本素養。

6月底在白宮的會議,更期待企業除了這樣協助人們強化未來的職場工作技能,也能鼓勵職場進修。

白宮的 STEM 高峰會議指出,無論是 STEM、STEAM,最終目標都不只是學習知識與技能,還要持續加強創新與創業精神,才能真正成為未來的領袖。

安多夫高中為了讓老師以身作則,發了筆記型電腦給老師們,多數教室也都有無線投影機讓他們隨時能製作、運用電腦投影片以及互動式教學,不斷創新。他們還邀請童書作家跟老師一起討論、創造動畫影片,讓學生具體學習,可以用英文、藝術與科技一起創作影片或書籍。「所有的概念,都是為了走向創新,」安多夫的老師米查德(Meghan Michaud)感受。

未來,更重要的是各方投入,多管齊下,並且相互協調,因地制宜,因材施教。美國白宮科技政策辦公室資深政策顧問兼 STEM 教育的副主任韋德(Jeff Weld)體認,由上而下推動的方式通常可以獲得很多好主意,但是真正的動能,是在地方、社區啟動。

地方政府最知道他們的社區需要什麼樣的計畫,需要中央政府幫他們什麼忙,才能讓 STEM、STEAM 教育成功。

這對台灣,看來是更大的挑戰。因為科技日新月異,學習 STEAM 不是終點,而只是善用工具,適地、適性幫助每個孩子獲得最適合的學習、帶得走的能力。

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黃敦晴 黃敦晴

黃敦晴

翻轉教育專欄作家

親子天下、翻轉教育特約專欄作家

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