配合实际教学激发STEM课堂新活力｜教研并进

2023-08-08 12:38

STEM教育以探究式学习为主，一直被视为是培养学生解难能力、创新思维及动手技能的有效方法，是近年来本港重点推行的教学模式。相比起传统教学法，它是以问题为导向，以学生为中心，让学生在解难过程中学会综合运用知识，发挥创意。为探讨STEM教学方法的成效，香港教育大学心理学系认知发展实验室进行了「STEM教育对学生学习动机及成果的影响」研究，藉此了解不同教学方法应用在课堂的效果，探讨以STEM教学方法教授常识课，对学生学习动机及学习成果的影响。

多元策略评估提升学习成果

这项研究邀请了来自4间小学的380名五年级学生，比较他们以直接讲授法、实验法和STEM活动法来学习声音课题时，在学习兴趣及学习效果方面的差别。在直接讲授法的课堂上，老师单向对学生灌输知识，学生主要是知识的被动接受者。在实验课堂上，学生通过实验寻找一些抽象的科学问题的答案。而在STEM课堂中，学生则须利用材料制作模型，解决现实生活中的实际问题。课后研究团队对每位学生进行了纸笔测验，以问卷方式评估学生的学习兴趣，并访问了师生们对STEM课堂的看法。

排除性别、智力、词汇理解能力，以及已有相关知识等可能影响测试分数的因素后，我们发现直接讲授组的测验得分（平均分=4.69，满分=7）显著高于STEM组（平均分=4.13），也略高于实验组（平均分=4.20）；而STEM组和实验组的分数没有显著差异。然而，测验成绩并不能全面反映学习效果。事实上，老师在访问中表示，相比直接讲授，STEM教育明显提升了学生的解难能力，譬如他们会主动上网找寻答案，加强反思能力。因为纸笔测验主要是评核学生能否掌握知识点，难以全面考察抽象的思维能力、协作能力及创造精神。在这个层面上，直接讲授法更有利于灌输知识和增强记忆。

因此，我们对提升本地STEM教育的学习成效提出了两项建议。第一，考虑实际情况，运用多种教学策略，设计结合直接讲授与问题探究的STEM课堂。STEM的教学内容涵盖多种学科，但学生的前备知识往往有限，老师可先通过直接讲学的方式，教授基本概念原理，再引导学生进行延展探究。学生有了更扎实的理论基础，自主探究问题时就会更得心应手。

第二，老师可以采用多元评核方式评估学习成果。目前，大多数学校仍以纸笔测验作为评核的主要方法，这并不完全适用于STEM教育。学校不妨针对学生的实践能力，采用现场观察法、自我汇报法等多种策略，由老师记录学生的课堂表现，并鼓励学生自我描述课堂收获。另外，亦可以采取课题评估法，设置各种与课题相关的STEM任务，多角度评估学生的STEM质素。

贯彻灵活创新提高学习兴趣

社会普遍认为STEM教学能够激发学习兴趣和积极性，帮助学生深刻掌握和应用知识。然而，在今次的研究中，我们发现接受直接教学法、实验法和STEM法的三组学生的兴趣分数分别为46.7、47.2和47.2，可见这三组在学习兴趣方面并无明显差异，STEM教学法并不能显著提高学生的学习兴趣。测验分数亦显示，当老师教授同一内容时，学生普遍对老师单向传授的教学模式接受程度很高，对知识点的掌握程度会更好，测验表现亦更优异。

研究结果与对STEM教学的传统印象出现落差，背后原因可能与本港的教育环境有关。单向授课模式依然是最常用的教学方法，老师在课堂上讲解主题或教材，学生只须听课并做好笔记，很容易在这个环境下丧失自主探索的动力。因此，面对以问题为导向的探究式STEM教学时，学生或会由于不适应新模式、缺乏创新思维等原因，影响学习成效。

笔者要强调的是，这项研究并不是否定STEM教学的成效，相反在推行STEM教育时，必须了解实际教学情况。事实上，STEM教学强调融会贯通。除了希望学生能活学活用外，老师亦要有融会贯通的精神，这不但结合实际教学情况，还要因应学生的接受程度而制定多种的评核方式，全方位衡量学习成效，并尝试各种教学模式以提升学习兴趣，才能实践和推动STEM教学的创新精神。

文：香港教育大学心理学系叶璐葳、锺苗、杨洁翎、张谦

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文章刊于《星岛日报》2023年8月8日教育版专栏「大学之道」。