STEAM教育是什麼?STEAM教育特色與課程攻略

STEAM教育是什麼?STEAM由科學、科技、工程、藝術、數學五大領域組成,是全球熱門教育趨勢,至今也是部分縣市教育局重點發展的議題。本文將依序帶你了解STEAM教育的特色與理念是什麼、現場執行有哪些困境,以及教材與課程設計的案例。

STEAM教育。圖片來源:Shutterstock

STEAM教育。圖片來源:Shutterstock

本文重點摘要

Science 科學、Technology 科技、Engineering 工程、Art 藝術、Mathematics 數學五大領域組成的 STEAM 教育是全球熱門教育趨勢,但在台灣,許多人仍對 STEAM 教育感到一知半解。

STEAM 五大領域

STEAM由Science、Technology、Engineering、Art、Mathematics的字首組成,也就是涵蓋科學、科技、工程、藝術、數學五大領域。圖片來源:Shutterstock

翻轉教育整理 STEAM 教育起源、STEAM 教育特色理念與 STEAM 教育教材實例,透過最完整的 STEAM 教育指南,帶領讀者輕鬆入門 STEAM 教育。

STEAM教育是什麼?和108課綱有什麼關係?

STEAM 教育前身為 STEM 教育,由美國國家科學委員會率先提出,將科學、科技、工程和數學定義為新興教育議題。2011 年,美國前總統歐巴馬發布《總統 2012 預算要求和中小學教育改革藍圖法案》,同時號召科技單位、教育部、國家科學基金會等專業跨域人士,成立 STEM 教育委員會,期盼透過教育改革,培養願意動手做、有發明與創新能力的下一代。

此項罕見由美國白宮主動發起的教改引起全球關注,美國更於 2014 年砸入 31 億美元招聘相關師資,全力推動 STEAM 教育課程發展。隨著課程發展,教育人士開始發現 STEM 過度聚焦理工教育,藉由加入 Art 藝術領域,融合人文關懷,才成為今日耳熟能詳的 STEAM 教育。

教育人士開始發現 STEM 過度聚焦理工教育,藉由加入 Art 藝術領域,融合人文關懷。圖片來源:Shutterstock

STEAM 教育聽來「高大上」,但深入瞭解會發現,台灣教育與 STEAM 距離並不遙遠。例如,108 課綱在國中新設的科技領域,讓學生及早接觸生活科技與資訊科技等兩門新課程,以及課綱核心素養強調的解決問題能力,皆與 STEAM 教育展現的五大特色不謀而合:跨領域、動手做、生活應用、解決問題與五感學習。

STEAM教育特色與理念

STEAM
特色

 STEAM 特色簡介

跨領域    

 真實世界面臨的挑戰不能僅憑單一學科解決,可透過專題式學習(PBL),從學生有興趣的主題出發,結合科學、科技、工程、藝術和數學等五大領域知識,產出專題作品,而非量化考試分數。

動手做

 將學習主導權還給學生,讓他們更願意投入自己的學習。動手做不是說一做一的指導課,要給學生試錯空間,學習從零到有做出自己最有感的專題作品。

生活應用

 課程內容需連結學生的日常生活,以激發探究的好奇心,也讓學生有機會將知識應用於生活當中,與 108 課綱的核心素養理念一致。

解決問題

 解決真實世界的問題,感受自身影響力,方能驅動學生學習動機。例如翻轉教育曾採訪美國密西根州伯明瀚科文頓中小學,看見小五、小六生以科學、科技的力量,拯救瀕臨絕種生物。

五感學習

 數理科目經常讀來艱深,但透過視、聽、嗅、味、觸覺五種感官學習,可幫助學生跨越對跨學科的抗拒,若能融合藝術元素,激發學生想像力再好不過。

表/游昊耘整理   資料來源/5大精神,培養STEAM新素養

STEAM教育 台灣面臨困境與解方

不過,落實 STEAM 教育也可能遇到挑戰和困境。財團法人資訊工業策進會(簡稱資策會)2018 年公布「STEAM 教育現況教師調查」,發現近九成的台灣國中小教師同意國中小實施 STEAM 教育的急迫性,但專業增能、課程結構、設備環境上的供給,還沒趕上需求。

報告顯示,68.5% 教師認為學校教師跨科整合不易、62.6% 認為教育現場對 STEAM 教育認識不足、58.6% 認為師資不夠專業、51.5% 認為硬體資源未到位。

對此,親子天下翻轉教育也曾針對硬體、課程、師資和城鄉落差提出四大建議,分別是基本工具充足遠勝酷炫設備、課程目標應著重在學會思考而非學會工具、提升師資品質比師資數量更重要,以及針對城鄉落差提出更彈性的政策制度。閱讀更多:四個建議,解決台灣STEAM教育困境

STEAM教育教材、課程設計

翻轉教育過去走訪全台教學現場,親眼見證落實 STEAM 教育的可能。例如台中市龍津國小與璞學智慧合作,孩子們在自然課利用實驗槓桿原理,設計函數程式,做出收集羽球的機器人,學生打完羽球不再需要親自撿拾遍地羽球。閱讀更多:璞學智慧用機器人引路,翻轉STEAM教育

台北市蓬萊國小的 STEAM「超能課程」,從最初級的「不插電學程式」到用 Scratch 寫程式,小朋友們從零到有做出太陽能車,更成為全校性的校本課程。閱讀更多:台北市蓬萊國小超能課|比體育課受歡迎的動手動腦課

台北市蓬萊國小的 STEAM教育課程

台北市蓬萊國小的 STEAM「超能課程」。黃建賓攝

幼兒園的 STEAM教育

不只國小,幼兒園也能落實 STEAM 教育。在國立清華大學附設實驗國小附設幼兒園(簡稱清華附幼),教師就利用發現(Discover)、定義(Define)、模型與建模(Model & Modelling)到遷移(Transfer)的STEAM教育架構,設計出不炫、不華麗,但足夠吸引幼兒的自製玩具。閱讀更多:新竹市清華附幼|從孩子的問題展開STEAM學習

幼兒園的STEAM教育課程

幼兒園的STEAM課程:女孩專注搭建ㄇ字大樓骨牌,正挑戰超越11層樓。楊煥世攝

STEAM教育教材

為了提供教師更充足的 STEAM 教育教材支援,教育部、頂大,甚至是一般民眾都積極投入 STEAM 教材的研發設計。例如全台知名的 STEAM 教育學習網就是由一位前端工程師背景的台灣爸爸自發建立,裡頭涵括 Scratch、Python 和最熱門的生成式 AI 教學課程供教師參考。閱讀更多:STEAM 教育學習網

STEAM 教育學習網

截圖自 STEAM教育學習網

國立清華大學與教育部合作辦理的「清華STEAM學校」則從師資著手,透過舉辦工作坊、提供 STEAM 教案教材和師資培訓等方式,建立專業的 STEAM 教育認證機制,培養更多具備 STEAM 教學能力的專業師資。閱讀更多:清華STEAM學校

截圖自清華STEAM學校

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游昊耘 游昊耘

游昊耘

翻轉教育特約編譯

前親子天下編輯、前聯合報記者

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