【科技直talk】勿「為STEM而STEM」 跨科設計要謹慎

人才是發展創科的最重要資源，近期香港政府除了在引進創科人才方面大灑金錢之外，在本地人才培訓方面亦不遺餘力。政府深知創科人才培訓要從小做起，所以一直大力推動中、小學STEM教育，例如教育局在二○一六年發表《推動 STEM 教育——發揮創意潛能》的報告，建議採取「學校為本」政策推行 STEM 教育。不少學校因此陸續引入STEM課程和活動，以及增加相關資源。

為了進一步提升中學生的STEM素養，政府於二○一九年撥款五億元推出「中學IT創新實驗室」計畫，向每所資助中學三年提供一百萬元，讓它們自行購置所需的IT設備和專業服務，以及舉辦更多相關的課外活動，加深學生對人工智能、區塊鏈、雲端運算、大數據等嶄新的IT知識。

由於中學對計畫反應熱烈，因此政府於今年「加碼」，另外撥款兩億多元把計畫延伸至小學，在未來三年向每所資助小學提供最高四十萬元資助，推動「奇趣IT識多啲」計畫，通過課外活動加強小學生對資訊科技的興趣、認識及動手能力。筆者有幸被政府委任為這兩個計畫的評審委員會主席，希望藉此能為香港創科人才培訓略盡綿力。

在新冠疫情期間，學校的課程未能全部面授，因此不少老師利用STEM實施網上教學。筆者近期訪問過多所中小學，了解它們在STEM教學的發展，訪問中觀察到「智慧城市」應用是學校常用的STEM場境。例如，學生學習如何採用物聯網、傳感器、大數據分析等技術來進行温室蔬菜種植、家居寵物飼養等任務。STEM應用在這些以科學為本的場境，顯然能大派用場，學生從中可認識到STEM的實用性，可提升他們對修讀理工科的興趣。

另外，有老師將STEM應用於藝術科，推行STEAM教育。例如，學校推出「數碼音樂」班，讓學生可以在家中網上學習演奏不同樂器，然後集合一班學生樂器進行羣體合奏。這類型的STEAM跨學科活動甚受學生和家長歡迎，不少資訊科技專家亦十分支持，鼓勵老師於疫情後仍然持續網上教學方法。他們認為這做法可增强學生對音樂的興趣和技能，既方便亦有效。

然而筆者對此卻不敢苟同。雖然筆者對音樂認識不深，但也知道學彈鋼琴單靠學習樂譜、樂理等是遠遠不足夠的，在現實中，學生按琴鍵時的觸覺、力度和速度、彈琴時的心情和狀態、與其他樂手合奏時的配合等，對學生的表現都有很大影響，但這在一般的STEM音樂教學系統中難以準確地模仿。

除了音樂之外，STEM與體育也存在類似的問題。有老師採用擴增實境（AR)和虛擬實境（VR）等數碼技術構造運動場境來上體育課，例如教學生打網球、羽毛球、高爾夫球等。但這些球類運動與音樂一樣，需要實體面授，因在普通的STEM教學軟件之下，學生無法準確地感受到球拍在打球或接球時因球的不同角度及力度、球手持拍的姿勢等的反應。不過，雖然以AR和VR教學生打球及其他類似運動成效不彰，但利用AI及大數據技術去分析球員在打球時的表現，然後進行精準的姿勢矯正和改良，卻是職業運動教練常用的「體育科技」方法，學校在STEM體育課程中是適宜使用的。

概括而言，老師切忌「為STEM而STEM」，大部分非理科範疇學科例如音樂教育、體育等，需要學生的實際體驗，因此面授很重要，例如讓他們實實在在地學習使用樂器、球拍等是不可或缺的步驟，非數碼模擬方法所能取代的。因此，中小學老師在推行跨學科STEM教育時，不容掉以輕心，必須仔細考慮所配搭學科的性質及實際需求，以及該課程的教學目的。不然的話，不當的課程設計反而會窒礙學生的學習進度，弄巧反拙，香港創科人才培養便會大受影響。

香港中文大學工程學院副院長（外務）

香港資訊科技聯會榮譽會長

黃錦輝