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」。


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