波波教授演講廳:STEM 由 DIY 開始

香港教育局2015年起推行STEM——Science(科學)、Technology(科技)、Engineering(工程)、Mathematics (數學) 這種科學探究課程取向, 相信各位家長對STEM並不陌生。學校透過STEM 的相關科學探究課程和課外活動,培養孩子探究的熱誠,建立常動腦筋的思維習慣,發揮解難和創新的能力,同時綜合所學的科學及數學理論應用於生活解難之中。 讓我們探討一下,為甚麼西方國家培養出來的孩子較有創意和科技創新能力呢?在教學上, 外國教育模式鼓勵孩子廣泛閱讀及利用參考書籍自主學習,尋根究柢。學與教過程之中,老師多採用問題引導學生找出答案,而不會直接告訴他們答案。即使孩子答錯,老師也先給予讚賞和鼓勵,再引導孩子多加思索,尋找更合適的答案。雖然,這個教育模式比較花時,在課堂中能涵蓋的課程內容亦有限,但卻能從小培養孩子自主學習的習慣,鼓勵他們獨立思考和創意解難。 由於西方國家地大、屋大和人工貴,家庭成員必雖懂得一些基本木工、金工和汽車維修方面的技能。 時常掛在口邊的 DIY (Do It Yourself)正好反映外國國民「家居事務必須親力親為」 的生活概念。他們都是從小跟父母、親友、書本或互聯網學習DIY技能,從實作中獲取經驗, 從錯誤中學習完善,過程中建立了自信及解難能力。 我在製作過程常遇到大小困難要解決,有時亦要厚着臉皮向「叻」的同學或老師求教。成功跨過難關的經歷越多,自信心便越强。 回想七十年代的香港,家長們都擁有DIY這「神乎其技」。例如:家父自幼跟長者學習不同手藝以作謀生技能,他既能做木工,又能做電工,家中不少傢俬都是他親手造的。倘若電器壞了,他也能用各種方法修好,他的解難能力確實超強。另外,擁有巧手的家母不單能造繡花鞋和織毛衣幫補家計,亦能做出五花八門的撚手小菜和美味的甜點。七零年代的香港,大部份人都擁有各式各樣的謀生技能,促使「想到便做到」及「香港製造」的大氣候之形成,這亦成為當時創新科技和工業發展的一個重要契機。 我的小學生涯是在一所官立小學度過。那時,高小男生可以選擇木工或金工為其中一科主修科,而女生則可以選擇烹飪家政或縫製衣服課程。當年,我選了木工。至今還記得一些做木工的口訣:「一刷木、二刨正面、三畫符號、四刨側面……用線規畫闊度刨闊度等。」我們要學懂使用不同工具才能製造出不同的木製產品,如小木椅子、木刀架和木製小火車等。年少的我每星期都渴望上木工課,務求把作品做到最好,才能有機會為它塗上光油! 還記得把製成品帶回家給家人看的喜悅,那種滿足感到今天想起仍喜上心頭。我在製作過程常遇到大小困難要解決,有時亦要厚着臉皮向「叻」的同學或老師求教。成功跨過難關的經歷越多,自信心便越强。我在小學時所學到的木工技術、解難能力和創造作品的熱誠,今天仍然能大派用場。 香港的 STEM 教育要開花結果,必須要由小學生體驗簡單DIY開始。 我今年夏天有幸到美國哈彿大學進修,在波士頓那裏認識了一些當地人,與他們討論起美國的教育程況。原來他們十分看重暑假期間孩子的特別學習經驗, 不少父母也費盡心思尋找有趣的暑期課程。波士頓有很多不同的暑期學習日營,除了音樂、運動、烹飪和藝術創作的課程外,還有初級木工、金工、電工、機械人製作等學習日營。朋友的女兒在初中時參加了木工日營,用一個月時間製作了一張戶外使用的安樂椅,在製作過程中女孩不單掌握了使用不同工具的知識和技巧來解決她重未遇過的難題,亦能體驗 DIY的樂趣和滿足感。那椅子今天成為了家中恩物,它不單美觀實用,亦給予了孩子無言的鼓勵:「有志者事竟成」。同時孩子亦從手動腦動的學習歷程中,學懂欣賞手工製成的木傢俬和工藝品。反觀香港的小朋友在暑期都是集中學習中文、英文、數學、程式編寫及樂器等與本地課程緊密聯繫的學科知識及技能,以鞏固其開學後的學習基礎。 朋友的女兒在初中時,用一個月時間製作了一張安樂椅。(作者提供圖片) 從西方教育的經驗看來,香港的 STEM 教育要開花結果,必須要由小學生體驗簡單DIY開始。學校可考慮配合相關學科的學習內容,創設校本STEM教育框架,整合跨學科元素來設計科學探究活動,讓學生從活動中學習應用各樣DIY實作技能及各項科學探究能力,以發展其科學與科技的素養。同時,老師和家長們應鼓勵孩子自主學習。下一次當孩子希望你提供答案時,大家不妨試試透過提問引導孩子進深思考,主動尋找答案,以建立孩子求真、解難和創新的求學態度。下年暑假,不如大家也像外國的父母一樣,讓孩子從鞏固主流學科知識的學習中鬆一口氣,透過其他學習經歷, 培養孩子一生受用的DIY技能吧!

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波波教授演講廳:未學STEM 先學買魚

承蒙《明報》的邀請,讓我能透過撰寫這專欄與各位讀者分享一些本人在學術研究上的所見所聞或親子歷程上的點點滴滴,實在深感榮幸!其實,我一直都希望能透過不同渠道更進一步在社區層面促進科學教育。過去幾年,我曾走訪了30多間中、小學去推動科普,但始終接觸面仍是較狹窄。偶爾也想過除了著力發表學術文章外,亦可多寫一些顯淺易明的科普文章來推動環境教育。同時,亦希望透過分享有趣的科學發現,提升家長和同學對科學探究的熱誠。 可喜,現在能透過明報這個專欄去達至這個心願。希望不但能深入淺出地向家長們介紹一些關於科學、工程、環保、生態及食物安全等資訊,亦可分享一下親子科探的樂趣。也可從不同的科學探究取向如STEM——Science(科學)、Technology(科技)、Engineering(工程)、Mathematics (數學) 、 問題為本學習 PBL(Problem-based Learning ,問題為本學習)等模式,探討一下如何提升孩子學習科學的學習動機。 「格物致知」就是透過認真用心硏究事物而獲得知識或悟出道理。那麼如何培育孩子學懂「格物」,便是科學教育重點之所在。 讓我借用《禮記‧大學》的「格物致知」作為開展這個專欄的首個分享題目。「格物致知」跟港大的校訓「明德格物」緊緊連繫。 告訴大家一個故事:大概五年前,港大研究生會邀請了國學大師饒宗頤教授替他們的協會提字。過了幾天,饒教授卻只寫下了「致知」兩字。 其實,這「致知」兩字已包含了做學問的應有態度和其終極目標,意義深遠,使人感動。簡單來說,「格物致知」就是透過認真用心硏究事物而獲得知識或悟出道理。那麼如何培育孩子學懂「格物」,便是科學教育重點之所在,讓我就此課題作以下討論: 饒宗頤筆下「致知」兩字,是科學教育的重點。(作者提供圖片) 事實上,我們每天都在不斷「格物」。試舉我們平時上市場買魚做晚餐的例子說:該去哪一檔買魚?買哪一種魚?買大的還是小的魚?哪種烹調法最合適那類魚?然後,我們會再進一步搜集相關資料,分析所收集到的資料後再作出最終的購物決定。其他相關資料包括:哪一檔的營商手法較老實及便宜?哪一檔的魚比較新鮮?哪一類魚屬野生或飼養的?哪種魚含比較少污染物?哪一條魚比較生猛活潑、健康和較少破損?用餐的人數和總食量是多少?價格合理嗎?等等的相關考慮因素。又試舉其他日常的例子說:在公司裏,選擇聘請哪位應徵者作員工?晉升哪一位員工?選擇哪間公司合作? 如何決定公司的投資方向? 這些不同的商業決策亦要透過不同程度的「格物」方能斷定。可以大膽地說,「格物」是大家日常生活或工作中不可或缺的技能,它涉及了邏輯思維和人情道理(common sense)的掌握。因此,我們有必要從小教育孩子「格物」的素養。 其實小學的常識科也有不少內容可用作「類比」的思維訓練,可是在現實的教學環境中,往往由於課時有限,學生探究事物的學習動機剛剛被燃亮起來,下課的鐘聲便已經響起了。 教導孩子「格物」可以從建立「分類」能力開始。我們可先引導小孩分辨大小、高低、形狀、質感、顏色等外觀特質。進一步引導他們去找出不同東西的異同。例如:我們可以問魚跟鳥的分別、人跟猴子的差異等。其實小學的常識科也有不少的學習內容可用作「類比」(Analogy)的思維訓練,可是在現實的教學環境中,往往由於課時有限,很多時學生探究事物的學習動機剛剛被燃亮起來,下課的鐘聲便已經響起了。 哪裏來足夠的時間去仔細發掘事物間的異同呢? 為趕及教學和測考進度,最後老師唯有提供範本答案作課堂總結,大大剝削了讓孩子建立「類比」能力的學習空間。 所以家長在孩子延展學習的角色非常重要。在引導孩子「格物」時,我們必須讓孩子成為學習過程的主人翁,讓他們從各個可能的角度去找出異同,也要容讓他們出錯,家長和老師只須扮演促進者的角色。若孩子想錯了,可多加鼓勵從旁指導,用相關的問題引導孩子找出正確答案。 比目魚雙眼為何生在同一面? 至於高小和初中學生,我們可鼓勵他們對植物或某種類動物作較深入的硏究,鑽研分類學,藉此培養他們「格物」的技巧和態度。例如:硏究不同魚類的異同,可訓練孩子專心及細心觀察事物,懂得透過閱讀參考書及科學網站尋找相關資料,培養認真求學問的態度。懂得把不同魚種分門別類只是等一步。進一步,我們要引導孩子去思考並提出有趣的問題,幫助他們發展高階思維。例如:比目魚的雙眼為甚麼是生在同一面的?為什麼有些魚身上是沒有鏻片的?為甚麼不同魚類的牙齒數目和大小不一?為甚麼魚腸的長度在不同魚類差異很大? 透過這些不同的問題,鼓勵他們先猜想答案,之後再讓他們自主地尋找答案,看看自己的想法是否正確,培養科學探究精神。 加強解難力增自信 孩子從硏究中獲得的知識越多,他們的自信心便會越強,解難能力也隨之增強,漸漸習慣面對新挑戰。我會在往後的文章介紹更多訓練孩子「格物」的生活例子,以供家長們參考。 下次,大家不防帶著孩子一起去街市買魚,讓他體驗和了解你買魚的「格物」心得,為孩子帶來一個輕鬆愉快的親子學習經歷。

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