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清華STEAM學校啟動 領學子「跨科學創藝」【2018.06.08秘書處】

跨域整合科學(Science)、科技(Technology)、工程(Engineering)、藝術(Art)與數學(Mathematics)的創新教育思潮STEAM已吹向台灣。本校於6月7日宣布啟動「清華STEAM學校」,與新竹縣市及苗栗縣政府簽約,將從今年8月開始,把跨科整合的創新教材教法導入竹苗的幼兒園、國中小、高中,讓學生不必花錢課後補習,就能在校內的正式課程中培育跨領域素養、學得解決真實世界問題的能力。

清華全面推動STEAM教育的理念也得到宏碁施振榮創辦人暨榮譽董事長的大力支持,與清華簽訂產學合作意向書,將提供宏碁已開發出的教學模組、App及文本教案、專業師資等,共同促成台灣教育轉型。

為STEAM譯名「跨科學創藝」

為了推廣STEAM教育,本校特別舉辦STEAM的中文譯名徵選活動,選出「跨科學創藝」為STEAM的中文譯名,助跨域教育在華文世界的推廣再進一步。

STEAM的前身為STEM,其概念最早由美國國家科學基金會(NSF)的跨領域科學教育會議提出,後來再加上了A(藝術),成為STEAM。不同於傳統國語、數學、自然的分科教育,它強調跨科整合、重視動手實作的理念不只在美國吹起風潮,更迅速席捲全球教育界。台灣也出現不少打著STEAM招牌的課後補習班。

新課綱上路 跨領域教學需助力

12年國教新課綱即將在108學年上路,鼓勵教師運用每周彈性課程時數來發展跨領域及素養導向的教學。但中小學教師過去都是分科培育,上課也是依國語、數學、社會等分科教學,要踏出跨科整合的這一步並不容易。

賀陳弘校長表示,工業革命以來推動時代巨輪的是科技發展,21世紀已經邁向産業4.0。清華立校百年,向以科學與工程見長,與新竹教育大學合校後又增加了教育及藝術學院,具有國內各大學最完整的STEAM各種元素科學工程藝術領域,因此有充分的信心、也是清華大學的社會責任,以此來結合發展STEAM教育。同時清華大學也是國內主要大學唯一具有從幼教、小教、中教到特教,完整教育學程的師資培育大學。這個計劃是一年半前合校主要目的之一「提升12年國教師資」的具體方式,讓所有的學生在正常學習時數中,都有均等機會獲得高品質的跨域教育。

竹師教育學院林紀慧院長表示,目前加入的竹竹苗中小學都成為STEAM預備學校;未來只要每月學習時數達到2節,參與的教師人數達2人,並且完成一套教材試教,即可成為STEAM認證學校:若完成2套教材試教且教師持續接受培訓,即可成為STEAM教練學校。

竹竹苗加入清華STEAM學校

清華大學竹師教育學院王子華副院長表示,清華STEAM學校是虛擬的學校概念,包含K-12的各級學校,教學活動強調探究、設計思考與動手實作,目前率先簽約的新竹縣已確定有23所國中小加入推動行列,包括六家國小、博愛國中等,新竹市與苗栗縣也已著手簽約,未來將有更多幼兒園與中小學參與。

王副院長說,參與的學校每月必須安排固定的時數實施「跨科學創藝」(STEAM)課程,並指派教師參加清華大學舉辦的教師增能研習、參與新課程研發與試教、建立評量機制。

「打破人與科技的藩籬」是宏碁創業至今不變的使命,宏碁相信成功的關鍵不在科技,而在人,科技能夠賦予人們擁有改變世界的力量。在邁入智聯網的時代,學生們應當要能透過跨學科整合的「跨科學創藝」(STEAM)教育,培養邏輯思考和運算思維的能力。這次宏碁公司與清華大學竹師教育學院產學合作的策略,即是結合台灣科技產業深厚實力與學界在科技教育與課程規劃的經驗,為台灣建立智聯網時代跨領域人才的培育機制。

施振榮榮譽董事長表示:「教育使人們擁有知識進而獲得機會,而科技是教育的利器,能夠加速資訊取得,也加深與世界的連結。我們很榮幸能夠攜手國立清華大學竹師教育學院一同推動『清華STEAM學校』計畫,讓更多的學生有機會透過宏碁的『雲教授』物聯網學習套件,培養『資訊力』、『創新力』和『跨界力』,在雲端智聯的時代中更具競爭力。」

施振榮榮譽董事長指出,台灣要經營新南向,教育是很重要的一環,特別東南亞國家對於教育創新計畫的輸入都很歡迎。宏碁致力將台灣品牌推向世界,將台灣品牌的教育推廣出去也是宏碁目前的重要任務。

新竹縣政府蔡榮光秘書長代表竹竹苗共同就學區致詞時表示,隨著AI、物聯網等跨域科技的發展,分科教育已經不適用,STEAM不僅是跨科學教育,還加入了藝術 (ART),因此更顯得與以往教育的不同。過去的教育只指導學生如何獲得營生的一技之長,但沒有教學生如何感受生活。竹竹苗共同就學區對於STEAM教育樂觀以對,全力支持,也感謝清華大學敢為天下先,持續對教育提出創新計畫。

施振榮榮譽董事長呼應蔡秘書長的發言,他表示,近年常呼籲台灣應以打造為世界東方矽文明發祥地為未來新願景,在矽產業方面台灣已經有具體貢獻,在精神文明方面可以更多加投入,STEAM教育就是一個投入的途徑。

賀陳弘校長表示,STEAM從英文字面上看,是「蒸汽」的意思,清華大學有信心扮演好火車頭的角色,拉動台灣中小學國民教育的列車,朝著跨域整合的21世紀教育4.0向前行。

清華師生研發跨域教案

清華師生也積極投入「跨科學創藝」(STEAM)教案的研發。竹師教育學院王子華副院長帶領4位教科系的碩士在職專班學生邱麗蓉、徐琬淳、黃郁倫、余樂梅發展出「螢火蟲的秘密」課程,已在竹北市興隆國小完成試教。

「螢火蟲的秘密」課程在國小中低年級混齡實施。王副院長表示,這堂課主要教學生整合應用科學、科技、工程、藝術設計與數學知識,用Micro:Bit微型電腦開發板、廢寶特瓶、硬紙板及LED燈,設計出不同螢火蟲造型的溫度偵測器,學生撰寫程式控制Micro:Bit微型電腦開發板,使其依據溫度高低產生不同警示效果,讓使用者可以知道現在是否需要開啟或關閉室內空調。

王副院長說,清華STEAM學校的課程重視科學與數學概念的學習,並藉由科技、工程、藝術設計來引起學習動機,所以學生實作的過程必須了解螢火蟲身體結構與適合生活的溫度與生活習性,這部分是科學的學習;動手切割硬紙板、寶特瓶與組裝和裝飾製作螢火蟲外型則牽涉到工程、藝術設計;學生們還要學運算思維、程式設計來控制Micro:Bit微型電腦開發板,這則進入科技、數學領域的學習。參與的學生都學得很有興趣,為了完成作品,還會去找同學討論、主動查資料來解決問題。

機器人核心課程進入中小學

清華大學教科系邱富源副教授也帶著學生開發適合幼兒園到中小學、以機器人為核心的「跨科學創藝」(STEAM)課程。邱老師說,英國廣播公司BBC前年起免費送給每位7年級的學生一塊火柴盒大小、專為教青少年寫程式設計的微型電腦開發板Micro:bit,受惠學生約有百萬,它就像機器人的心臟,連接手機即可控制。清華STEAM學校也將開培訓課程,教中小學老師使用Micro:bit來上課。

邱老師表示,機器人課程已在清華附小1到4年級推動了1年,主要採用 Dash & Dot教育機器人來教學,今年9月開學後,將導入跨科學、科技、工程、藝術、數學的「跨科學創藝」(STEAM)精神,且擴及幼兒園到高中三年級。

與邱老師一同開發「跨科學創藝」(STEAM)課程的是他的學生蘇寄偉。蘇寄偉去年以「機器人」特殊才能通過特殊選才拾穗計畫,進入清華學院學士班就讀。他從國小就出國參加機器人世界盃足球賽,曾奪下4項個人冠軍與3項團體組第一名,2015年他晉升教練,更帶著國高中學生參賽,抱回5項世界冠軍。

蘇寄偉今年8月將為中小學生開3梯次的機器人夏令營,9月開學之後相關的課程也會開設在加入「清華STEAM學校」的中小學。

動手做 學習更有興趣成就感

清華附小的T.O.S.校區以學校為「家庭教育之延伸」的思維出發,打破學校「分齡、分班、限時、分科」等傳統教學模式,推行實驗教育。全校含幼兒園每周五上午3節的「工作課」時段共有創客、機器人、木工、陶藝等8種課程同時進行,前年引進「跨科學創藝」(STEAM)課程,今年已進入第二年。

以課程之一「氣壓火箭」為例,這是為3到6年級學生規劃的課程之一,學生們利用生活中隨手可得的素材寶特瓶為火箭主體,透過動手做中學習科學S:「牛頓第三運動定律~反作用力」、科技T:火箭升空原理、工程E:練習操作線鋸機具水管與寶特瓶組裝、藝術A:火箭外型設計,並融入數學M:發射角度等領域概念,完成火箭後一起開心在體育館比賽試射。

清華附小T.O.S.校區分校羅月華主任說,學生們都對科學實驗很有興趣,不必死背公式,只要動手做一次,就永遠不會忘記,且學習也更有成就感。 

當日出席記者會的縣市代表包括新竹縣政府蔡榮光秘書長、教育處劉明超處長;苗栗縣教育處徐永鴻處長;新竹市教育處蕭有慧督學。

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