配合實際教學 激發STEM課堂新活力|教研並進

2023-08-08 12:38

STEM教育以探究式學習為主,一直被視為是培養學生解難能力、創新思維及動手技能的有效方法,是近年來本港重點推行的教學模式。相比起傳統教學法,它是以問題為導向,以學生為中心,讓學生在解難過程中學會綜合運用知識,發揮創意。為探討STEM教學方法的成效,香港教育大學心理學系認知發展實驗室進行了「STEM教育對學生學習動機及成果的影響」研究,藉此了解不同教學方法應用在課堂的效果,探討以STEM教學方法教授常識課,對學生學習動機及學習成果的影響。


多元策略評估 提升學習成果

這項研究邀請了來自4間小學的380名五年級學生,比較他們以直接講授法、實驗法和STEM活動法來學習聲音課題時,在學習興趣及學習效果方面的差別。在直接講授法的課堂上,老師單向對學生灌輸知識,學生主要是知識的被動接受者。在實驗課堂上,學生通過實驗尋找一些抽象的科學問題的答案。而在STEM課堂中,學生則須利用材料製作模型,解決現實生活中的實際問題。課後研究團隊對每位學生進行了紙筆測驗,以問卷方式評估學生的學習興趣,並訪問了師生們對STEM課堂的看法。

排除性別、智力、詞彙理解能力,以及已有相關知識等可能影響測試分數的因素後,我們發現直接講授組的測驗得分(平均分=4.69,滿分=7)顯著高於STEM組(平均分=4.13),也略高於實驗組(平均分=4.20);而STEM組和實驗組的分數沒有顯著差異。然而,測驗成績並不能全面反映學習效果。事實上,老師在訪問中表示,相比直接講授,STEM教育明顯提升了學生的解難能力,譬如他們會主動上網找尋答案,加強反思能力。因為紙筆測驗主要是評核學生能否掌握知識點,難以全面考察抽象的思維能力、協作能力及創造精神。在這個層面上,直接講授法更有利於灌輸知識和增強記憶。

因此,我們對提升本地STEM教育的學習成效提出了兩項建議。第一,考慮實際情況,運用多種教學策略,設計結合直接講授與問題探究的STEM課堂。STEM的教學內容涵蓋多種學科,但學生的前備知識往往有限,老師可先通過直接講學的方式,教授基本概念原理,再引導學生進行延展探究。學生有了更扎實的理論基礎,自主探究問題時就會更得心應手。

第二,老師可以採用多元評核方式評估學習成果。目前,大多數學校仍以紙筆測驗作為評核的主要方法,這並不完全適用於STEM教育。學校不妨針對學生的實踐能力,採用現場觀察法、自我彙報法等多種策略,由老師記錄學生的課堂表現,並鼓勵學生自我描述課堂收穫。另外,亦可以採取課題評估法,設置各種與課題相關的STEM任務,多角度評估學生的STEM質素。


貫徹靈活創新 提高學習興趣

社會普遍認為STEM教學能夠激發學習興趣和積極性,幫助學生深刻掌握和應用知識。然而,在今次的研究中,我們發現接受直接教學法、實驗法和STEM法的三組學生的興趣分數分別為46.7、47.2和47.2,可見這三組在學習興趣方面並無明顯差異,STEM教學法並不能顯著提高學生的學習興趣。測驗分數亦顯示,當老師教授同一內容時,學生普遍對老師單向傳授的教學模式接受程度很高,對知識點的掌握程度會更好,測驗表現亦更優異。

研究結果與對STEM教學的傳統印象出現落差,背後原因可能與本港的教育環境有關。單向授課模式依然是最常用的教學方法,老師在課堂上講解主題或教材,學生只須聽課並做好筆記,很容易在這個環境下喪失自主探索的動力。因此,面對以問題為導向的探究式STEM教學時,學生或會由於不適應新模式、缺乏創新思維等原因,影響學習成效。

筆者要強調的是,這項研究並不是否定STEM教學的成效,相反在推行STEM教育時,必須了解實際教學情況。事實上,STEM教學強調融會貫通。除了希望學生能活學活用外,老師亦要有融會貫通的精神,這不但結合實際教學情況,還要因應學生的接受程度而制定多種的評核方式,全方位衡量學習成效,並嘗試各種教學模式以提升學習興趣,才能實踐和推動STEM教學的創新精神。


文:香港教育大學心理學系葉璐葳、鍾苗、楊潔翎、張謙

本欄歡迎院校學者投稿,分享個人學術見解及研究成果,1400字為限,查詢及投稿請電郵︰[email protected]

文章刊於《星島日報》2023年8月8日教育版專欄「大學之道」。


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