【升學教育】啟用新STEM Lab推動設計思維 九龍華仁書院 彰顯同行服務精神

2021-05-11 20:16
九華學生在疫情期間自發製作面罩送予有需要人士,圖為學校STEM Lab。
九華學生在疫情期間自發製作面罩送予有需要人士,圖為學校STEM Lab。

油尖旺區名校林立,當中創立接近一個世紀的男校九龍華仁書院(下稱九華),向來獲家長們青睞。

談到九華這所全港最大的中學之一時,或會想到的是約四萬一千五百平方米的校園、翠綠足球場,以及自由的學習氣氛,但最近還包括那去年初新啟用的STEM Lab,其規模是記者見過資助中學中可跟直資私校相媲美的。而早前疫情爆發期間,九華學生就自發於這STEM Lab內,以3D打印及鐳射切割技術製作了一百個面罩,送予有需要人士。

作為天主教耶穌會學校,九華提倡的教育理念是耶穌會的「Men for and with Others」精神;與人同行、服務他人。學校着重培育學生的反思能力,強調希望他們能回應時代的需要的同時,亦要有同理心,站在別人的角度,用心感受不同的需要,於將來成為服務他人的領袖。

回應時代需要
要認識九華,相信由校長鍾衞良來談,就最適合不過了。他1979年在九華畢業;1985年開始教學工作;2013年又回到母校,擔任校長。

鍾衞良既是舊生又是校長,笑言自己在求學時期,「坊間對於九華學生的印象都是『薯仔』,覺得學生普遍比較簡單、謙遜。」

而來到廿一世紀,他覺得現在的年輕人跟以往很不一樣,都很「醒目」。「可能因為他們有更多機會接觸不同層面,掌握知識和技能的能力都比我們以往要好。」

故鍾衞良回到母校服務的最大心願,「是希望我們的教育能給學生帶來空間和方向,幫助每名九華學生發揮他們的潛能,以回應時代的需要,找到他們的目標和夢想,這亦是學校的教育理念。」

助尋未來方向
此外,現今的年輕人身處數碼和人工智能的時代,他們都是在電腦和智能手機的陪伴下成長,虛擬世界彷彿成為他們自己的舒適區,因此鍾衞良亦希望能培養學生自主和終身學習的能力。「在鍛煉學生的領導和解難能力之餘,也能夠建立他們的全人發展和完整的價值觀,從而讓學生找到自己未來的方向。因為我們相信,一個人在一生中所做的決定,都是受着自身的價值觀所影響。」

培養自主學習
要培養學生的自主學習能力,啟發他們最為重要,所以學校鼓勵學生,在上課前要多備課,學習做Concept Mapping(概念圖)和Note-taking(筆記)。

「訂立目標,是自主學習的開始;時間管理,是自主學習的基礎,我們也會加強學生這些方面的培育。」不過,鍾衞良強調,「學生訂立的目標,要具體且可量度的;要具挑戰性且可達到的;不能好高騖遠,要腳踏實地。」

說到自主,不其然讓人想起九華一貫予坊間的印象:自由。鍾衞良就指,「學校隸屬於天主教耶穌會,耶穌會所提及的自由,是內心的自由,即不會受到偏見和其他看法局限自己。而對於學生追求的目標和理想,我們會賦權讓學生發揮創意和明辨的空間。」

所以他指出,學校較少規定學生有甚麼可以做,或有甚麼不可以做,反之學校會提供不同的學習經歷,讓學生進行反思。「反思過後,學生會覺得怎樣才是正確的做法?」

沿用會祖的教學法
鍾衞良在訪問中經常提及「反思」一詞,這源自於耶穌會會祖聖依納爵所提出的教學法:「Ignatian Pedagogical Paradigm(依納爵反思教學法)」。所謂的「依納爵反思教學法」,是無論對自己或對學生,都能激發想像力和創意力。在結合智能與情意學習的同時,也能培養學生終身學習的習慣。

鍾衞良指,九華不論在課堂上或課外活動中,都沿用此教學法帶領學生邁步向前。「老師會按照不同的情境(Context),例如根據正在教學的課題及學生的學習能力和需要,安排不同的學習經歷(Experience)或學習活動給學生,可能是進行實驗或出外參觀,之後一起進行反思(Reflection)。學生可回想在每次的學習經歷中,自己學到了甚麼,另外有甚麼不清晰的地方,可以掌握得更好。」

經過每次的學習經歷,學生當然也要有所行動(Action),令自己的學習更進一步。「學生在行動過後要進行檢討(Evaluation),到底這行動能否讓自己進步?有否達到想要的目標?」

每天作意識省察
為鼓勵學生有持續反思的習慣,學校更安排學生在每天下午,進行十分鐘的「意識省察(Examen)」。「意識省察」是讓學生能夠靜下來,透過思緒的沉澱,尋找自己當刻的感受。「是開心?還是緊張?這是掌握自我意識的機會。」

這短短的十分鐘,學生可回想起當日遇到的好人好事,從而學懂感恩。不過,這過程更重要是學生能認真反思,成為學習的推動力。「除了反思自己學習或做到了甚麼,也要問自己,如何可以學習或做得更好?」

三大教育使命

使命1:培育賢才(Men of Human Excellence

鍾衞良指,學校循着四個「C」培育卓越人才。

1. Competence(能力)學生要有心有力,活出耶穌會「Magis(拉丁文,解More,更多之意)」的精神。「要做得更好,就要有Growth Mindset(成長思維)。學生具備能力後,可利用自身的能力造福社會,幫助他人。」

2. Commitment(承擔):學生不能光想問題,而是要有勇氣坐言起行,解決問題,最終目標是令社會變得更好,使將來充滿希望。

3. Compassion(愛心):學生要懂得愛自己、家人、身邊人、其他人,也要懂得尊重自己和他人,要抱有同理心。

 

4. Conscience(明辨事理):學生要有Self-Awareness(自我意識),清楚明白自己的方向,懂得明辨。「無論在這世界或自己的人生中,都會面對很多抉擇。做錯選擇的話,影響可以很大。所以我們希望學生都能深思熟慮,作出正確的選擇。」

使命2:服務他人、與人同行(Men for and with Others

學生能成為有成就之人,學校當然感到欣慰,但九華更希望學生能夠有服務他人的精神,並有顆與人同行的心。因此,學校透過不同的服務活動,幫助學生建立同理心之餘,也懂得關心社會,致力培育將來成為服務他人的領袖。 

使命3:建立學習社群(Build learning community

在達致以上兩個使命前,學校需要先成為學習的社群,所以不論學生或教師,都是一起不斷地學習。鍾衞良深信,當老師也能持續學習和成長,絕對可作為學生的榜樣。

 

例如早前因疫情需要進行網上實時教學,老師也要學習使用網上實時教學系統。「有名快要退休的老師,他出席了全部的工作坊,而且能很好地運用系統,我都很敬佩他如此用心地學習。」

 

全新STEM Lab 啟發學生關顧社會
學界近年積極推動STEM教育,九華也不例外。不過九華透過STEM教育,進一步啟發學生彰顯學校的教育使命。像是去年初開幕的STEM Lab,是由校友捐助裝修了基本設備,就是最佳啟蒙九華學生的例子。

 

留空間作比賽練習用
化學科主任莫明偉跟電腦科主任李海峻,均為構思新STEM Lab的主要成員。莫明偉指,STEM Lab現時除了設有各種STEM儀器,如3D打印機、鐳射切割機和航拍機等,另一個特色是後方特別留有位置,作為模擬比賽場地供練習用。

莫明偉舉例指,「在無人機比賽中,學生需要利用編程技術,令無人機在框架內避過障礙網到達終點;而現在的STEM Lab後方就有足夠的地方,砌出一個模擬比賽時用的坐地框架,供學生練習。」而放置框架旁邊所騰出的地方也可組裝跑道,作為進行機械人比賽練習用。莫明偉指,STEM Lab會因應將來的發展再添置其他設施,讓學生有更多不同的學習經歷。

提供空間動手做
李海峻指,在構思設計STEM Lab時,特別希望利用STEM Lab,讓學生有更多作為Maker(創造者)和進行Design Thinking(設計思維)的機會。「因此在STEM Lab裏,學生可任意搬動桌椅和使用不同的儀器,期望給他們打造一個Makerspace(創造者的空間);即是讓學生透過動手做,發揮創意和解難能力。」

在進行設計思維的過程中,會由學生帶着同理心,由發掘別人的需要開始,去定義問題;當觸發出想法後,再進行原型製作;最後就前往作實際測試,以解決難題。學生無論進行研究項目或出外比賽,學校都想他們能循此方向構思發明品,並進行創作。

疫情成契機 善用資源助人
STEM Lab於去年一月正式啟用,正當老師滿心期待讓學生在STEM Lab內「大展拳腳」之際,恰巧碰上新冠肺炎疫情爆發。不過塞翁失馬焉知非福,疫情卻成為契機,讓學校STEM Team的同學有更大決心,為社會和疫情出一分力。

李海峻回憶說,「當時有學生從網上搜尋得來的資料中,得知3D打印或鐳射切割可用作自製面罩。」於是,學生們結合創意跟關顧社會的視野,花了一個月時間,成功製作了一百個面罩,捐給老人中心。

李海峻覺得,九華作為耶穌會學校,學生要多從關顧社會或助人的角度出發,找出需要解決的問題。「所以我們很開心,同學們沒因疫情而被磨滅意志,反而善用STEM Lab來發揮創意,做出意料之外的事情。」

花整月時間 不斷調整
由於學校鼓勵學生主導學習過程,故從面罩構思起每一工序,都由學生自己負責,老師只作輔助。李海峻指,「當初學生覺得製作面罩應該很簡單,甚至已作好全盤計畫,畫好設計圖,豈料光是買原材料,就已經花上一星期。」

原來學生們初購買的膠片,經鐳射切割後會燒焦,或是屈曲得不理想,戴上後感覺會不舒服,要重新選購並製作。

「有時學生有想法是好事,但當製作原型遇到困難,就是鍛煉解難能力的時候。網上雖然有很多教學短片可供參考,但不一定全部能套用於自己的創作上,要真正落實是需要很多調整。幸好學生都願意花心力不斷微調,最後能成功大量製作面罩。」

從來一個創作能成功誕生,都需要無比的耐力和毅力。在製作面罩的最後階段,學生更要把經切割的膠邊磨平,以免弄傷使用者;然後親自包裝面罩送往老人中心。雖然曾有挫敗經歷,但看到護士表示面罩舒適,就是給學生最大的鼓勵。

STEM教育分三層次
莫明偉指,學校的STEM教育可分為三個層次。

層次1STEM for All

「特別在電腦科的課程設計上,我們會讓學生學習編程,也會教授儀器的基本操作。而科學科則會安排課堂活動,進行科學小發明。」

 

此外,學校向優質教育基金申請撥款支援課程需要,添置更多器材供上課使用。所以今個學年開始,中一至中三的電腦科,將於下學期安排學生上STEM課;變相學生在上學期年上電腦課、下學期上STEM課。

層次2STEM for Some

製作面罩的同學均來自STEM Team。莫明偉指出,STEM Team共有數十名學生,他們全都對STEM特別感興趣,且能力較高。「同學之間亦各有自己專注的範疇。有的擅長數學,會主力研究FinTech(金融科技);有的擅長電腦或編程,會主力研究Technology(科技);有的對科學小發明感興趣,就會循科學範疇作研究。學生會在午膳或課後,利用STEM Lab內的儀器和設施,探索更多與STEM相關的經歷和研究項目。」

層次3STEM for Elite

此為學校STEM教育的最高層次。莫明偉解釋指,在STEM Team中表現非常優秀的同學,會讓他們參加跟STEM相關的比賽,還會出外參加展覽或參觀廠房。「例如我曾帶學生往韓國參觀重工業,認識如何製造汽車,同學都學到不少知識。」

 

提升創意助成長
九華學生參加STEM比賽屢獲獎項,例如「香港學生科學比賽」冠軍、「我是發明家大獎二○一六」中學組亞軍,以及「二○一九全港無人機大賽」季軍。

學生們比賽的發明包括有:供居住環境狹窄人士使用的迷你冷氣機;供盲人使用的手錶;在毛巾架中安裝感應器,好使洗手後可進行消毒。莫明偉坦言,相對於教出成績優異的學生,看到學生能創作出助人的物品,更為讓他感到高興。

「創意的提升,有賴於這些的學習經驗。將來的世界未必是讀好書就可以,可能日後每個人腦裏都植入晶片,甚麼都會,所以學生具備創意和Growth Mindset(成長思維)更為重要。而在過程中,他們學習從失敗中作出調整,不斷轉換方法解決問題,對於將來升學或就業,都很有幫助。」

未來STEM教育 望走得更前
莫明偉表示,學校會繼續留意資訊科技業的發展,希望將來的STEM教育能加添更多先驅技術。「例如有學生正在學習Blockchain(區塊鏈),這是人工智能以外現時最流行的技術,一些網上銀行的安全技術都會用上區塊鏈,以提升改變數據的難度,令人們難以進入系統篡改數據,有監察數據之用。」

九華校友網絡向來強大,有在美國矽谷工作的校友,就提供相應課程給師弟們。「所以有STEM Team的同學在疫情期間,也在綫上跟大學生一同上課。透過九華的校友網絡和連結,讓學生涉獵不同的工作範疇,有更多方面的探索,因為各個行業都需要人才。」

與大學商討合作
此外,學校更希望有機會跟各大學有更緊密的合作,擴闊學生的視野。莫明偉指,「我們正跟香港科技大學商討,希望接下來在科學和科技方面有更深入的合作。而人稱『火博士』的香港科技大學化學系講師陳鈞傑,更會成為我們的Consultant(顧問)。」

雖然「火博士」不是九華舊生,但原來他曾跟隨生前在九華教書多年的魏志立神父(Father Harold Naylor)作輔祭,非常尊敬他,故「火博士」也希望能為九華做點事。「透過合作可讓學生不時參觀大學裏較高端的實驗室,還可接觸學校未有提供的Biotechnology(生物科技)及Biomedical Sciences(生物醫學科學)方面的素材。」

師生一同持續學習
面對現今科技瞬息萬變的發展,莫明偉坦言,學校STEM教育非常具彈性,不會硬性規定其發展方向。「亦由於STEM不屬於傳統課程,所以若我們的團隊有足夠的能力,或題目是有趣的話,都會盡量讓學生接觸和學習。」

李海峻舉例指,學校的課程未涉及到金融科技,「但我們知道外面有相關的比賽和活動,都會『膽粗粗』讓學生嘗試。」就在去年,香港中文大學舉辦「第一屆金融科技應用與創新校際競賽」,學校就派學生參加,最終得到季軍。「其實老師對金融科技也不熟悉,但STEM Team的同學有興趣,那就一起參加,過程中老師都跟學生一同學習。」

邀校友分享經驗
學校也希望同學在畢業後,有在大學修讀STEM相關課程的話,能夠多回校跟師弟們作交流,透過這類接觸讓學生更容易為將來的工作找到方向。

莫明偉亦指,學校的升學輔導主任亦有經常安排Job Shadowing(工作影子)活動,例如讓同學可了解一些從事生物科技行業的舊生的工作。「就業方面啟發學生,能讓他們思考將來的工作目標,也讓他們感覺到現在累積的學習經驗是有用的。」

九龍華仁書院

辦學團體

耶穌會

校訓

In hoc signo vinces(以此徽號,汝可得勝)

類別

資助(男校)

地址

九龍窩打老道56號

網址

www.wyk.edu.hk/

 

文:劉嘉曉  圖:陳鐵剛、劉嘉曉、受訪者提供

 

原文刊於2020年10月8日#542親子王

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