像工程师一样思考的STEAM课程
2023-02-13 2090 黎双富 澳门日报
一月十六日本栏以“像科学家一样思考的科学课程”为题,阐述了课程标準对学习预期行文的表述方式,如果我们期望科学科的课程革新转向更多关注科学探究能力的培养,就有必要在範式上作根本转变。而所举之例是转引自美国中小学科学课程标準——《下一代科学标準》(The Next Generation Science Standards,下称NGSS)中,有关中学物理在“力和相互作用”範畴的预期学习目标。
NGSS的每一条预期学习目标,其行文表述均由“科学与工程实践”、“学科核心概念”和“跨学科概念”三个维度组成,三个维度分别对应:“科学家的行为”、“科学家知道的概念”和“科学家会思考联繫的内容”。NGSS这个巧妙的行文表述安排,使整部课程标準从单纯让学生“学会科学”的传统模式,转向成期待学生“成为科学”的革新範式。如果用我们更熟悉的话语表达,简言之,就是NGSS更趋向实现培养学生科学科的核心素养。
二〇一一年,美国的国家研究委员会(NRC)、国家科学院(NAS)及国家工程学院(NAE)联合发布了《K-12科学教育框架》作为幼儿到高中教育阶段课程方案。随后,在美国二十六个州的合作以及不同委员会的指导之下,由学术机构Archieve经历三年时间制定而成《下一代科学标準》。
《K-12科学教育框架》共分为四个领域:“物理科学”、“生命科学”、“地球与太空科学”以及“工程技术及应用科学”。并期望透过上述三个维度,让学生能在情境中学习到科学知识、理解科学知识是如何获得,并能将科学概念连结。
上期提到,特区政府将因应当前学校课程综合性与跨学科学习等的需要,在下一学年启动课框及基力法规的修订工作。而NGSS作为被当代科学科课程学界普遍认定相当具参考价值的课程标準,由此,我们不妨在思考修订相关科目基力时,有意识地参考尤其NGSS实现科学核心素养的可行路径。
目前,已公布并实施中的中学科学科基本学力要求,由四个学习领域构成:“科学探究”、“物质科学”、“生命科学”和“地球与太空科学”。比对NGSS上述列出的四个领域,显然,“工程技术及应用科学”是其中一个应予增加的学习领域。事实上,国家教育部在二〇二二年制定的《义务教育科学课程标準》,其课程内容就包括了“技术、工程与社会”以及“工程设计与物化”这两个範畴的学习预期要求。STEAM教育应是下阶段澳门科学基力修订的重要体现。
作为教育专业的我们,深知STEAM不只是五个英文字母的相加,更不是坊间部分教育机构套件式砌积木STEM活动。工程技术如纳入作为课程标準的内容,我们更应考虑以“像工程师一样思考”的範式,订定相关领域的具体内容。而《K-12科学教育框架》给了我们一个很好的参考:如果科学家的提问会存在甚么?发生了甚么?为甚么这会发生?怎么知道它发生?那么,工程师会问的是如果人们有一个需求,怎么去满足它?怎么才能让需求变得具体化?现在甚么样的工具和技术可以利用,或者可以被改进,从而用来满足这个需求?
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