像科学家一样思考
2022-08-01 4215 王远鸿 澳门日报
上期谈到,国家教育部在四月颁布了义务教育课程方案以及各科目的课程标準,启动了新一轮基础教育课程改革。在科技教育方面,提出要引导学生像科学家一样思考,创设学生能经历发现、解决问题的学习过程。 而整合性STEM(Istem)教育,即为实现这种学习模式的路径之一。
iSTEM教育的本质,并非是对科学、技术、工程和数学的拼凑,而是强调:“用探究(inquiry)与创新(innovation)的思维,整合(integrative)地应用跨学科(inter-discipline)的知识与技能,去解决真实情境中发现的问题。”
教育部颁发的《义务教育课程方案(2022年版)》提出,要使学生成为“有理想”、“有本领”和“有担当”的建设者和接班人之培养目标。而当中对“有本领”的描述中强调要学生“学会在真实情境中发现问题、解决问题,具有探究能力与创新精神。”另外,亦明确了“加强课程综合,开展跨学科主题教学”等的基本原则,在科目设置中强调“综合实践活动侧重跨学科研究性学习与社会实践”,并订定原则上各门类课程用“不少于百分之十的课时设计跨学科主题学习”的规定。由此可见,探究、创新、跨学科、真实情境、发现与解决问题,成为内地新一轮课改的关键词。
从全球的範围看,我们比较熟知的PISA计划提出的科学素养指的是“成为能参与科学相关议题和科学概念思辨的公民时所需具备的能力。”其评量重点的内容包括“能科学地解释现象”、“评量与设计科学探究”、“解读科学数据”及“举证科学证据”四个方面的能力。
无论是回应全球对科学与科技教育发展的趋势,还是国家对科学教育课程改革的关注。本文所提到的iSTEM教育都将是回应新时代科学与科技教育发展的有效进路。
那么,iSTEM教育可以如何促进学生在学习的过程中能“像科学家一样思考”?邻近地区有教育机构曾提出科学思维的“科学推理阶梯”,当中共有四个步骤,包括“发现问题——在生活中发现新的问题”、“联想原因——主动思考可能造成这个问题的原因”、“大胆假设——大胆假设可以解决问题的方法”、“实际验证——测试这个方法是否可以解决问题”。而当中第一步也是最难的一步在于“发现问题”,能否发现问题取决于学生过去是否累积足够的观察经验,因此,如何训练学生观察是培养探究学习的重点。当学生观察到的与他原本的认知有所不同,产生冲突时才会进而发现问题。
iSTEM教育另一个强调的是“真实情境”。情境学习(Situated Learning)沿革自美国学者布朗与柯林斯等在一九八九年提出的概念——情境认知,他们认为知识是情境化的。情境认知强调概念性知识如同一组工具,他们强调学习应在真实的情境中进行,是要让学生经由观察、模仿、参与真实活动,与社会互动中,了解知识的意义。
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