近年 STEM 教育發展迅速,但是否涵蓋了科學、科技、工程和數學四個學科範疇,便可以充份發展 STEM 教學,培育學生的學習能力呢?人稱「STEM Sir」的資深教師 — 鄧文瀚老師認為,要發展 STEM 教育,除了著重學科內容之外,老師可以利用「適異教學」的多種策略作輔助,啟發學生的創意思維、學習興趣和能力,賦予同學其所需的自主學習空間和可能性。
培育學生學習興趣和能力 適異教學與 STEM 互相配合
鄧老師認為,教師不用害怕學生天馬行空的創意想法,反而可以跟同學一起探索課題,幫助他們加深對課題的印象。在設計課堂時,他往往會在傳統教學裡加入創新元素,培養學生在舊事物上加入新思維,培訓學生的「超架構組織力」。
例如以喇沙小學的 STEM 教學為例,校內不少學生很喜歡四驅車,他們會於網路上收看很多四驅車改裝教學影片,甚至連意大利及日本等地的影片也會仔細研究。鄧老師藉此為題:「我會向同學們提供四驅車組裝材料,再由他們依自己的意願選擇組裝方法:改裝是單單按照說明書?還是會跟隨網上影片?又或是不作參考,由零開始自行架構思考如何組裝?」鄧老師運用了適異教學當中的「C7. 學生自選學習途徑」策略,讓學生以單純玩樂為始,自由發揮創意,進而選擇適合自己的學習內容。此舉開啟了同學對學習的興趣,大大提升學習動機,有助建立學習信心,令教學更有效能。
示範以適異教學策略設計STEM課堂 從風扇製作學習空氣流動
鄧老師活用適異教學策略設計 STEM 課堂 —「動手做風扇」活動,也是一個展示兩者有著相輔相成效果的例子。他採用「A3. 適宜的課室佈置和設備」這適異策略,在課室擺放不同類型的風扇,讓同學親身感受它們不同的風力;然後再適當地調適教學內容(適異策略:B2. 選擇恰當的教學內容),例如要求能力較弱的學生形容扇葉的形狀和大小,能力普通的學生則去想像怎樣令扇葉產生風力,而能力較強的可進一步思考扇葉的形狀和面積是如何影響風力大小。
到了實際動手製作風扇的部份,適異策略「B7. 多感觀教學設計」正好派上用場。鄧老師於同學製作風扇前,先讓他們以視覺和觸覺,認識木材、塑膠和飲管等不同物料;正式開始製作風扇時,他會讓同學們運用視覺、聽覺和觸覺,觀察扇葉大小、扇葉轉動的動態,以及各種物料對風力的影響,從中學習空氣流動的原理。
當製作完成後,鄧老師便應用「C11. 善用小組學習模式」和「D4. 多元評估方式」,把學生分成小組,各組會以短片、漫畫、拍照等方式,介紹自己製作的風扇,之後各小組之間比較大家的製成品,討論如何製作更高效能的風扇。
學生歷經整個製作風扇的前期準備和動手製作的過程,令他們對相關的 STEM 課題及其科學原理有了深刻印象,同時老師於課堂中也能照顧能力相異的學生,確保有效提升學生的學習準備度及學習效能。
生活融入課堂 照顧學習差異
相比起枯燥的理論和公式,善用與學生生活經驗相關的例子來闡釋教學內容,有助引起同學的學習興趣,使學生更容易明白課題。鄧老師還會善用不同的提問技巧(C5. 善用不同的提問技巧),按照學生各自的興趣來切入提問,引發他們的興趣,再把握時機教授課題:「例如女孩子多喜歡公仔或煮食玩具,代入這些物件作課題示例,她們便會較感興趣。又或如小學生喜歡說『屎尿屁』,我們又可以用熊貓糞便作引子,向他們講解牙齒和消化系統的運作。」這正正也是一個使用適異策略 「B8. 運用與學生生活經驗相關的示例闡釋內容」的例子。
面對學生之間的學習差異時,鄧老師也會運用「B5. 分層學習材料」和「C8. 多元化學習任務」等適異策略,為學生安排不同的學習活動幫忙教學。他會安排喜歡閱讀的學生做延伸閱讀、讓喜歡說話的學生拍攝影片講解課題內容、同時這些影片又可以供較喜歡聆聽的學生收聽學習;而能力相對較弱的學生,他亦會讓他們耍玩相關的 STEM 玩具,著意先引起他們的學習興趣,加深學生對課堂的投入感,那麼在教授學習課題內容時,便可事半功倍。
鄧老師深信:「促進全班同學一起參與,一同動手製作與課題有關的工具、物件,再做分組討論。除了閱讀之外,玩樂和『動手做』也是非常重要的教學元素。」
STEM融合語文科 跨科合作提升興趣
雖然有不少科目可以活用適異教學策略和 STEM 教學,讓教師生動講解課題,但老師能否以相對刻板的語文科,配合上述的適異策略和 STEM 教學法,提升學生的學習興趣呢?鄧老師認為未嘗不可,他以中文科學習參考篇章〈水的希望〉為例說明了三者結合的效果。
「我們可先從文章中抽取相關『花瓶』、『水』、『梅花』等名詞,向學生解釋它們各自的特性;然後以科學角度,解釋文中描寫的情境,例如用『太陽光下閃著千變萬化的光』、『呼吸新鮮的空氣』的字句,解釋光的折射和植物的光合作用及呼吸作用;又或利用文章的結局 — 水因寒冷變成冰,擠破花瓶的情節 — 向學生介紹水循環的原理。」使用這種相互結合的方法講解,可以幫助學生以另一角度閱讀和理解文章,從而提升他們對課文的興趣。
又例如進行「梳打粉混合醋」的實驗時,教師可以使用多感觀教學,引導學生透過視覺、聽覺、嗅覺和觸覺感受實驗過程,然後以說明文的手法和不同句式記綠過程,讓學生於做科學實驗時,不知不覺地加強自身的語文能力。這就是適異教學策略、STEM 與語文科融合的一大優勢。
鄧老師認為對學習來說,閱讀無可否認是很重要的一環,但是若硬要不享受閱讀文字的學生只靠看書理解學科,會是一件困難和不會令人投入學習的事情。其實,只要老師協助學生找到他的興趣,引導及賦予其自主學習方向和空間,學習動機便會應運而生。此時,老師再以適異教學策略和 STEM 教學法設計課堂,便可以令不喜歡看書的人,樂於在書中尋找資料和渴求知識,達至教與學的相輔相成。