MAKE FUTURE A DIFFERENCE

STEM SEED 種子計劃

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ICTINPE 於2016年創辦

 
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40%工種

將在十年內消失

壞消息? 好消息?

 

團隊建設 + 設計思維

 

STEM SEED 種子計劃不主張純機械人丶純編程丶純3D打印等按技術分科, 變成IT藍領的培訓, 而脫離了STEM跨學科培養同理心丶創造力丶執行力的原意 ;

 

相反地, 突破傳統讓學習者先從真實生活中體驗, 就一項 <社區有需要但又缺乏的事物> 按創新或解難實務的需要而整合不同的專業技能丶資源和專才, 團隊互動, 坐言起行, 最終必須走出課室實踐, 廣闊視野

 

以<AI 無人小賣部>為例, 於疫情下, 如何幫助經營者和學校適當運用<自助零售科技>提升效能以避免倒閉? 以致幫助不擅上網的長者在購買日品時減少外出受感染的風險? 方案除了AI亦涉及POS丶電子支付丶GUI設計, 進階設計思維可涉獵ERP丶APP編程丶IoT丶RFID丶5G丶大數據丶雲端運算丶店面設計丶人流管理丶經營和會計丶品牌認知丶行銷策略丶企劃簡報 Pitching ; 可以由20至過百名不同個性和技能的學生分部門團隊建設。。。

 

STEM SEED 種子計劃

 

基⾦於2016年創辦 STEM SEED 種⼦計劃, 致⼒ <社商校協作> 銜接五個真實產業生涯規劃 , 以及互相連貫的 STEM 學習資源共享生態, 包括 : 課程 · 設施 · 活動 · STARTUP COMPLEX

 

社商校協作    

四類共享資源 : 課程 · 設施 · 活動 · STARTUP COMPLEX

五個產業 : 藝術 · 體育 · 環保 · 智慧城市 · U18初創

平等機會    

不分宗教丶種族丶政治, 皆能涉獵適當的科技進行

學習 · 思考 · 想像 · 創造 · 創新 · 創業

企業家精神

課程以外展活動為成果目標, 走出課室實踐真實的挑戰任務丶擴闊視野, 團隊互動克服恐懼丶體驗肩負重任的使命感, 培養能洞悉社會和產業未來演變的眼界, 能與時並進自主學習的STEM技能並同步規劃⽣涯的動機, 以及坐言起行突破常規創新的膽識

  

有體溫的成果

<設計思維>建立同理心, <團隊建設>創造一個社區有需要但又缺乏的事物 ; 培養坐言起行的態度丶互動溝通的習慣丶自律和包容的人格, 發揮 AI 機械人無法取代人類的人情味創造力

 

STEM SEED 2021主題 

同理心智慧社

社商校協作五個產業 :

藝術 · 體育 · 環保

智慧城市 · U18初創

四類STEM學習資源 :

    ·  設計思維 STEM課程

    ·  創意學習 科技設施

    ·  團隊建設 外展活動

    ·  18歲以下 STARTUP COMPLEX

里程

早於2014年

  • 創辦第一屆喇沙小學四驅車解難STEM公開賽, 率先拉開香港STEM教育的序幕

  • 創辦第一屆IT RUNNING MAN綜合STEM體驗日營, 九間中小學協辦及跨校協作, 包括喇沙小學丶慈幼小學丶天主教伍華小學丶全完第一小學丶黃埔宣道小學丶港澳信義會小學丶長沙灣天主教英文中學丶青年會書院丶廠商會中學

2015年

  • 支援長沙灣天主教英文中學實踐OGCIO中學資訊科技增潤計劃的第一節課堂, 邀請微軟丶華為丶Polar丶Dyson丶傳媒等科技機構代表出席課堂及分享

  • 主辦四次EDB EMADS電子書市場推廣計劃商校交流研討會, 分別於長沙灣天主教英文中學丶喇沙小學丶港澳信義會小學丶黄埔宣道小學舉辦, 總共約500名校長丶老師出席; 並邀請多間EMADS和教科書出版商分享電子書計劃

  • 主辦多次EDB WiFi 100計劃商校交流研討會

  • 重複舉辦華為技術深圳總部WiFi 100之旅, 每次約20名校長丶教師, 跨境參訪華為WiFi丶智慧城市丶5G技術, 促進學界對產業和WiFi技術更專業的了解

2016年

  • 創辦中學<以色列初創王國之旅>, 並於次年成功推薦中四學生入選由諾貝爾獎教授帶領的<以色列Haifa TeenTech>全球30人高中創科精英啓導計劃名單, 並全費資助學生前往以色列十天特訓和Hackathon挑戰賽之旅, 學生最終勇奪冠軍

  • 創辦商校協作TOILET STEM聯校碳足印環保研習活動

  • 首創中學DIY搭建6x3.5米LED大幕牆(音樂劇) - 長沙灣天主教英文中學

  • 中二學生獲 ICT Awards 全場總亞軍

2017年

  • 聯合數碼港和城市大學合作創辦<香港(學界)光雕節>, 並成為當年OGCIO International IT Fest官方活動; 香港光雕節及後逐年舉辦

  • ​創辦位於數碼港的Startup Complex免費共享空間, 突破常規支援包括十八歲以下人才的共享初創資源

  • 首創小學光雕+航拍+LED幕牆舞台 - 天主教石鐘山紀念小學

  • 創辦首個非華語學校光雕創造力課程, 並參與第二屆香港光雕節公演

  • 創辦首個嚴重智障兒童特殊學校師生同樂光雕STEM課程, 並成功參與第二屆香港光雕節公演

  • 中四學生同時勇奪聯合國世界訊息峰會青年組(United Nations World Summit Awards – Youth)創新及教育兩個領域的世界最高級別的青年大獎, 成為史上最年輕華人勝出UN WSA最高級別大獎; 學生獲委任聯合國世界訊息峰會大使

  • 中四學生獲選WebSummit 500 – 世上500個最受重視開發商, 獲邀與Amazon, Google, Microsoft等人才齊名, 列席葡萄牙WebSummit 500年度大會

  • 官方支持由數碼港和OGCIO所舉辦的IES互聯網經濟峰會和DELF數碼娛樂領袖論壇, 人工智能的未來卓越領袖論壇 – 學生分享講座, A.I.對弈千人匯締造世界紀錄等等

  • 支持以色列駐港總領事和 Israel-Asia多項學習活動的宣傳

2018年

  • 創辦光雕STEM常規課程, 於IT科及VA科跨科實踐, 透過有趣吸引的光影藝術科技體驗去啓發學生對相關IT技術的自主學習的興趣

  • 首創低至小二光雕常規課程 - 全級 IT/VA 科, 每班8節 - 柴灣角天主教小學

  • 首創女校DIY搭建6x3.5米LED大幕牆(音樂劇+光雕) - 德愛中學

  • 創辦香港培正中學PE STEM 研討會, 與國際運動科企協作, 推廣<運動產業普及化>和<PE STEM教育產業化>, 逾百中小學校長丶老師出席

  • 於海內外STEM創科教育活動演說或展覽, 包括教育大學STEM教育會議暨成果分享日, 香港學與教博覽2018, 國際青年高峰會2018 (AIESEC Youth Summit 2018) – 香港中文大學 Lesson in the Street 優質STEM教育講座, 台北智慧教育展2018 - STEM教育論壇

2019年

  • 獲社會福利署攜手扶弱基金資助創辦<V嘩長幼攜手舞動工作坊>, 全港400名學生受惠免費的3D/VR動畫製作STEM創意課程, 然後由學生將成果和全套移動設備帶到長者中心實踐社區服務, 全港各區300名長者開心免費受惠

  • 基金創辦主席獲選<Student of the Year> Special Award for Mentorship

  • 基金創辦主席獲邀擔任<香港特別行政區十大傑出學生選舉>複賽評審

  • 成功推薦中五學生跳級升讀愛恩斯坦有份創辦的<以色列理工學院>, 並獲預批四年全費獎學金

  • 成功推薦中五學生入選日本頂級品牌Panasonic物聯網開發商實習團隊並受薪開發Panasonic品牌的真實商品

  • 中五學生擔任香港貿易發展局<創業日>開幕主題論壇講者

  • 中五學生擔任Alibaba JumpStarter Conference創科論壇講者

  • 中五學生獲選<Student of the Year>全場總亞軍

  • 中四學生<光雕王子>獲邀出席教育大學International Conference on Advances in STEM Education 2019, 上台分享光雕STEM學習體驗

  • 小五/六學生團隊獲邀出席<第一屆海洋公園STEAM教育國際會議>, 並擔任開幕日講者, 與來自NASA太空總署和各國大學的講者同台發表 OCEAN STEM 研習成果等等(OCEAN STEM延伸自四年前所創辦的TOILET STEM) 

  • 創辦在囚光雕STEM課程, 10名在囚青少年學員於壁屋懲教所內完成30小時光雕STEM團隊建設課程後, 於年度證書頒發典禮中演出45分鐘光雕表演及舞台背景效果, 與時並進將更生技能的培訓注入STEM

  • 創辦 MoCap 3D 體感動畫 - 人機對演LIVE舞台劇(LED大幕牆舞台)課程

  • 創辦VR舞動另一個我 長者社區服務課程

  • 創辦光雕及VR STEM<社區街站>免費戶外體驗工作坊活動  

  • 官方支持IES互聯網經濟峰會2019 INTERNET ECONOMY SUMMIT, 支援學生科技體驗活動招募及安排

  • 官方支持DELF 2019 數碼娛樂領袖論壇 Digital Entertainment Leadership Forum(eSport), 支援學生科技體驗活動招募及安排

2020年

  • 於上半年疫情停課期間 :

    • 創辦網上進行的第一屆AVT AWARDS - 青少年抗疫創科設計獎, 並於香港青年協會洪水橋青年空間舉辦頒獎禮

    • 創辦 Hybrid STEM(遙距+實體)混合課程, 並於香港青年協會洪水橋青年空間舉辦了高達80%透過網絡遙距進行的高級創科課程, 包括AI無人商店, 以及IoT 智慧廚房STEM創造力課程, 並於青協建立第一個真實經營的<AI無人文具店>

    • 創辦 AI社區零售 – 摩登士多STEM創造力課程, 以及配套中小學設計思維 – 全方位學習實驗室方案, 並獲相關的社商校協作機構參與支援, 包括⾹港零售科技商會丶射頻識別總商會丶以色列 Catch Media丶青少年初創 Teenosonic ; 截至2021年6月, 共兩所真實經營的<摩登士多>已透過民間基金的資助於社區中心及中學中揭幕

    • 創辦IoT智慧能場所 – 節能課室STEM創造力課程, 以及配套中小學設計思維 – 全方位學習實驗室方案, 並建基於可真實經營的生活物聯網雲端系統平台, 能直接銜接相關產業的專業資源以及創業

    • 主辦師生攜手愛心口罩社區共享行動, 協助以色列猶太居民空運五千個手術口罩, 捐贈予香港基層, 透過組織香港青年協會和各區共十多所中小學的協助, 人手分細包裝, 按目標派發, 避免受眾排隊或上網登記等不便

  • 主辦華為技術深圳總部之旅2019, 全港約20名校長丶教師參訪5G丶智慧城市

  • 首創 Minecraft 光雕課程 - 長沙灣天主教英文中學

  • 官方支持

    • HK ICT Awards 及擔任評審委員

    • 2020大灣區STEM卓越獎 (香港區)

    • 以色列Israel-Asia Centre 2019-20 ISRAEL ASIA – LEADERS FELLOWSHIP

    • INNOVATIVE LEADERSHIP FOR THE 21ST CENTURY

    • Asia Society Hong Kong Center Israel-Hong Kong Women-to-Women Bridge Half-Day Forum

2021年

  • 創辦青少年企業家 KEY Session (科技園 STEP 種子基金)

  • 創辦環保基金資助Green for Fun救救⼩海洋 – 西貢海下灣Ocean STEM之旅 

  • 官方支持社商協作耆意果行動, 連續12星期免費送上新鮮水果至長者家中

  • 技術合作夥伴支持香港太極青年慈善基金 慈善杯闖關賽 – 數碼港站, 並於活動現場設置<太極MoCap>體驗工作坊

  • 創辦<太極MoCap>課程和外展活動, 首創無縫融合中國傳統文化丶武術運動丶藝術科技丶STEM創造力教育丶以及學生回饋社會的社福活動製作技巧

  • 創辦校園RFID晶片計時全民緩跑健體抗疫行動

  • 技術合作夥伴支持學界EELEARNER機構成功申請OFCA通訊事務管理局辦公室<鼓勵及早使用5G技術資助計劃>資助, 開發<長跑5G雙頻RFID晶片計時系統>, 從而提供創新資源, 於日後在學界推行<校園全民健康長跑里程獎勵計劃>, 促進學生丶家長和市民透過緩跑運動逹至更健康的身體, 提升全民抗疫的抵抗力

  • 規劃於8月7日在香港數碼港IT長廊復辦因疫情關係而連續兩年延期舉辦的<第四屆香港光雕節>, 並透過向食環署申請臨時娛樂牌照, 以提升於新常態下舉辦活動, 而能完全符合政府防疫要求的監管知識和每一項細節, 並促進團隊日後在持續的新常態下舉辦活動的能力, 社商校協作團隊包括:

    • 合辦 :  資訊科技體育基金丶香港數碼港管理有限公司丶香港青年協會洪水橋青年空間

    • 贊助 :  Panasonic 信興科技有限公司

    • 協辦 :  香港電腦教育學會丶未來學校聯盟丶長沙灣天主教英文中學資訊科技增潤計劃丶可道中學(嗇色園主辦)丶秀茂坪天主教小學丶中華基督教會基法小學丶郭怡雅神父紀念學校丶可藝中學(嗇色園主辦)丶大埔舊墟公立學校

    • 支持 :  HKRTIA 香港零售科技商會丶RFIDGCC 射頻識別總商會丶SMEGL 香港中小企國際聯盟丶Y Mission青年薈萃丶Jordan Fung Foundation丶博士智庫研究院丶Resolume Arena丶eeLearner丶Catch Media丶Now Network Media丶Teenosonic

    • 參演 :  長沙灣天主教英文中學丶秀茂坪天主教小學丶中華基督教會基法小學丶可道中學(嗇色園主辦)丶大埔舊墟公立學校丶青年會書院丶石籬聖若望天主教小學丶可藝中學(嗇色園主辦)丶香港青年協會洪水橋青年空間丶専上學生獨立製作團隊

 

傳統教育機構於實施STEM時的三大困難:銜接社會,融入生活,透過實踐活動學習和鞏固所學

(1) 銜接社會就是洞悉產業的發展

首先要了解不同產業現在和未來五年的發展和使用的工具,將真實的產業資源帶入學校,從而達到貼近甚至超前於產業發展的學習,而不是停留於你扮醫生我扮護士的概念學習層面,以致所學的知識與地面有一段距離的現狀 ; 然後要有一個同時懂得教育和產業的人才,將複雜的專業工具丶技能和知識,演變成深入淺出和有趣的課程設計

(2) 融入生活就是要洞悉社會大眾的需求

學習了貼地的科技技能之後,可能有助學生受評語更有前途的工作,但STEM的的目的並不僅於此,而是要蘊含創新的機會 ; 透過社會服務機構日常與市民大眾的接觸,有助了解社會大部份市民日常及對未來貼地的需要;同時,透過與社福機構的聯繫,有助培養同理心的發展,互相溝通和處世的人格發展,以及組織社區活動的技能和心態,培養坐言起行嘅習慣

(3) 實踐活動一般在傳統教育系統當中屬於課外活動

亦即是不屬於有計劃的課程範圍內,因此課外活動的發展容易變得缺乏軸心,支離破碎,缺乏持續發展的目標,以及共享資源的成本效益

 

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STEM教育以實踐和動手製作為核心,並應該有系統地丶持續地連接社會和生活的資源,以及日新月異的發展 ; 因此,STEM課程的發展與傳統教育最重要的分別在於STEM並沒有既定和長久的syllabus,沒有聖經;而是不斷與時並進的實踐學習方案,因應產業的發展和社會需要的變化而迅速回應丶設計課程丶推出方案,並實踐學習、思考、想像、創造、創新、創業等六個STEM創造力學習階段

 

STEM SEED 種子計劃透過社商校協作,建造STEM教育資源共享生態系統 。。。最終達致中小微社企同理心企業家的培訓

關於尋找與大學合作STEM的建議,我們寧願維持發展社商校協作丶中小微社企的成功概念

 

事實上,相反地,大學更需要尋找我們的合作,以改善今天在科技發展越嚟越快速的情況下,大學課程變得越嚟越離哋的問題,以及彌補更接近社會和生活去實踐的場景和銜接真實的資源 ; 最後,要真正了解STEM就要首先明白到,STEM並不是傳統教育中知識的概念。STEM並不是去傳達一些預設的知識範疇,而是透過STEM的本能,以及日新月異發展的網絡和資源,已有能力去洞悉社會和產業未來日新月異的發展和需要,從而與時並進自主定立目標和學習,同步甚至超前社會和產業的發展,以致發展出創新的丶高價值的成果

 

STEM SEED 種子計劃

DESIGN THINKING 設計思維 

驅動 團隊建設丶實踐挑戰

設計思維 DESIGN THINKING 

同理心 · 定義需求 · 創作方案 · 製作原型 · 測試解難

Empathise · Define · Ideate · Prototype · Test

 

團隊建設 TEAM BUILDING 

設定目標 · 定義角色 · 解決問題 · 人際關係

Goal · Roles · Problem-solving · Interpersonal-relation

 

實踐挑戰 IMPLEMENTATION CHALLENGES 

創造一個產品  · 解決一個問題  · 演出一個作品  · 競逐一項賽事

create a Product · solve a Problem · perform a Show · compete a Contest

 

DESIGN THINKING 

設計思維

設計思維是一個以人為本去解難的思考過程

 

從人的需求出發 STEM FOR FUN, 基於潛在使用者真正希望得到的事物而為各種議題尋求創新丶有趣的解決方案, 並銜接科技和產業的現實條件, 創造更有價値丶更有人情味的可能性, 而並非只基於歷史數據去作出保守的推論

設計思維越來越流行, 如斯坦福大學丶哈佛大學和麻省理工學院等一流學府皆有教授, 蘋果和谷歌等創新科企也迅速採用了設計思維

設計思維的實踐 :​

  • 共建主題 Empathise – with your users                           以使用者為中心的設計, 透過多元的方式了解使用者, 包括訪問、調研、體驗、問卷等, 並以使用者的角度出發, 找尋使用者真正的問題和需求

  • 定義需求 Define – users’ needs, problem & your insights                                                                             將蒐集到的眾多資訊, 經過架構、刪去、深究、組合後, 對問題和使用者真正的需求更深入地定義, 並用簡短的一句話定義使用者的需求

  • 創作方案 Ideate – by challenging assumptions and creating ideas for innovative solutions                         突顯眾多解決方案的特點, , 激發出腦內無限的創意點子, 並透過不同的標準去探究真正合適的解決方案; 在過程中, 不要打斷、不要批評、不要離題; 要延續他人想法、要畫圖、要瘋狂、要數量多、要下標題

  • 製作原型 Prototype – start creating solutions           在設計流程之中動手呈現一個具體的原型     (Prototype), 或一份簡略的草圖也可以, 作為團隊內部或是與使用者溝通的工具; 透過動手的過程加深思考, 明確設計的細節,而產出的結果可作為測試之用

  • 測試解難 Test – solutions                                               利用前一個階段製作出的原型與使用者進行溝通, 透過模擬情境, 讓使用者可以測試是否適用, 並從中觀察使用者的使用狀況、回應等; 透過使用者的反應, 加深入的了解我們的使用者, 並重新定義需求, 改進解決的辦法,以致產品的設計

設計思維的態度 :​

  • 以人為本                                                                    以使用者的觀點去體驗,同理其感觸,以達到最貼近使用者的設計

  • 及早失敗                                                                   大膽作出假設, 寧可在早期成本與時間投入相對較少的狀況下早點知道失敗, 從失敗的原因中學習更深度的知識和對應和的方法, 並在投入較大的投資前減低損失的程度和風險    

                                                     

  • 跨領域團隊互動                                                       不同領域背景的成員具有不同的專長以及不同的觀點在看待事物。因此, 一個跨領域的創新團隊不只是能够做出跨領域整合的成果, 透過不同的觀點作討論, 也更容易激發出更多創新的可能

  • 實踐學習                                                                 實地動手去做出原型, 不論成功與否都能在過程中更進一步去學習

  • 同理心                                                                       像使用者一樣的角度看世界, 感同身受的去體驗使用者的問題和需要      

  • 快速原型製作                                                           由粗略且簡易的模型開始並很快地完成, 以供快速反覆的修正                          

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TEAM BUILDING 

團隊建設

有異於你扮醫生丶我扮䕶士的模擬演習

 

STEM SEED 團隊建設學習模式需學生真材實料的協作, 團隊互動去實踐一個真實的任務, 或克服一項挑戰, 體驗 STEM IN ACTION 四個全方位創造力學習階段 : 

  • Setting Goals 設定目標

  • Role clarification 定義角色

  • Problem solving 解決問題

  • Interpersonal-relations 人際關係

以光雕為例, 完整的課程會銜接一項外展活動, 例如光雕節丶校慶丶音樂劇丶開放日等, 讓學生從第一天開始就抱著使命感去學習, 並準備學以致用走出課室佂服一項真實的挑戰;

學生透過課程初步認識了產業和相關的技能之後, 自薦面試申請十個適合不同個性和技能的「職位」, 包括導演丶監制丶創作總監丶設計丶後期丶工程丶巿場丶宣傳及司儀等;

模擬一間製作公司的運作, 分部門自主管理前期丶後期丶台前丶幕後的職能, 分途學習又同時團隊互動去綜合不同的技能去實現⾃⼰有份創造的作品, 體驗肩負重任的使命感, 習慣坐言起行克服挑戰, 鞏固互動溝通的能力丶握要表術的技巧丶以致有人情味的執行力

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關於創新 

 

創新的本質就是去創造一個比過去更好或更便宜的産物; 哈佛商學院企業管理教授Clayton Christensen 和英特爾 (Intel) 高級院士 Gene Meieran 皆認為創新有三個模式, 大致可歸納為 <突破性創新>丶<持續性創新> 和 <顛覆性創新> (或破壞性創新); 可參考克里斯汀生 <創新的兩難> 一書。

以初創最常採取的 <顛覆性創新> 為例, 它可以在技術上很簡潔, 利用現成的材料去提供一種比舊方法較便宜丶較容易使用丶以致較低品質的方案, 從而切入低階市場, 橫向替代某種已經存在的產品, 或開拓全新的客戶群。有一點必須注意, 顛覆性創新與抄襲不同, 它必須要以全新的方式去應用和替代舊的事物, 例如 GPS 由昂貴的軍用變成普及的民用, 而Android 則給予廠家一個 iOS 以外製造智能電話的方式。

創新, 不一定要無中生有丶前無古人, 但它必須要來自真實生活的靈感才能帶來價値, 有突破常規的膽識才有驚喜; 回到疫情的切膚之痛, 台灣就有中學生為學校自造了紅外線體溫檢測儀, 安裝於校門以檢測數以百計匆忙經過的學生的體溫, 而成本只需類似商品的十份一, 讓所有學校都負擔得起。酒精搓手機亦可運用機械人技術為不同的場合和搓手液品種而設計機械臂,以及編程適當的功能。而減少人手接觸的零售店設施, 以及監控空氣中微粒的智能家居裝置 etc, 是否也能觸發一些抗疫的靈感?

 

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About Innovation

 

The essence of innovation is to create a product that is better or cheaper than in the past; Clayton Christensen, a professor of business management at Harvard Business School, and Gene Meieran, a senior fellow at Intel, think that there are three forms of innovation, summarized as <Revolutionary>, <Sustaining> and <Disruptive> ; refer to Christensen 's book “The Dilemma of Innovation”.

e.g. Disruptive innovation is known most commonly adopted by start-ups, it can be technically concise, using ready-made materials to provide a solution that is cheaper, easier-to-use, and lower-quality than the old method, so as to cut into the low-end market, horizontally replacing an existing product, or developing a new customer base. It must be noted that disruptive innovation is different from plagiarism. It must apply and replace old things in new ways. e.g. GPS has changed from expensive military use to popular civilian use, while Android gives manufacturers make product smart phone other than iOS.

Innovation does not have to make something out of nothing, but it must be inspired by life experiences to bring value and think outside the box to bring surprise. Back to the epidemic challenge, there are high-school students in Taiwan that created infrared body-temperature scanner for at cost equal to 1/10 of similar products. Some other students made use robotic tech to create robotic arm for hand-sanitizing robot that is programable to fit different types of sanitizing liquid and shape of its container. On the other hand, could a retail system that reducing body-contact, and smart home appliances that monitor particles in air also inspiring your Anti Virus Things creative 

 

 

STEM教育為何流行    

 

STEM 是科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)和數學(Mathematics)四門學科的簡稱。STEM教育並不是科學、技術、工程和數學教育的簡單疊加,而是要融合各學科的知識,把學到的科學、數學和其他知識應用到生活中去,以更好地培養創新精神與實踐能力。

STEM 教育(STEM Education)源於美國。美國科學教育學者最早於20世紀50年代提出科學素養概念,也得到其他國家科學教育學者的認可。該理念認為,我們正處在一個科學和技術佔領主導地位的世界裏,這是一個提升國家綜合實力的關鍵因素。這與20世紀前半葉科學的迅猛發展是分不開的:科學技術和工程的發展給公眾的生活帶來翻天覆地的變化,堪稱社會發展進步的重要動力。

 

小布殊兩屆任期內,STEM 作為新概念不斷出現在美國各種改革政策和項目,甚至法律中。2007年10月,美國國家科學委員會發布報告《國家行動計劃:應對美國科學、技術、工程和數學教育系統的緊急需要》,提醒美國時刻不忘加強開展 STEM 教育。奧巴馬總統執政之後,對 STEM 教育的重視更提升到新的層次。上任之初,他便將增加財政投入支持 STEM 教育寫進《美國振興及投資法案》並頒布。第一任期內,他實施「競爭卓越計劃」、「為創新而教計劃」以及「新科技教育十年計劃」等。2014年,白宮和美國教育部提出  STEM 國家人才培育策略,並針對中小學 STEM 教育,切實提出各州在創新網絡合作、培訓老師、建立專家教師團、資助重點學校和增加科研投入方面的具體措施。

 

值得注意的是,美國 STEM 教育的推廣,不是在政府指導下單純依靠學校推動,而是動員了全社會,特別是企業界的力量。在美國,蓋茨基金會和紐約卡內基公司支持100多位企業 CEO 創建「變革方程」公益機構。他們通過利用資金、資源和影響力:1)促進 STEM 公益教育事業;2)激勵青少年學習 STEM;3)推動基於 STEM 的教育改革。STEM 教育就像個全民運動!

 

從教育目標來說,STEM 教育的基本目標是培養學生的 STEM 素養。美國州長協會在2007年頒布的《創新美國:擬定科學、技術、工程與數學議程共同綱領》中指出,在知識經濟時代,只有具備 STEM 素養的人才能在激烈競爭中取得先機,得到勝利。該綱領認為,STEM 素養是學生在科學、技術、工程和數學領域以及相關交叉領域中,運用個人關於現實世界運行方式知識的能力。

 

顯而易見,STEM 素養包含了科學素養、技術素養、工程素養和數學素養,同時又不是四者的簡單組合:它包含運用這四門學科的相關能力、把學習到的零碎知識與機械過程,轉變成探究真實世界相互聯繫的不同側面的綜合能力。

 

STEM教育的特徵

STEM 教育中,四門學科的教學必須緊密相連,以整合的教學方式培養學生掌握知識和技能,並靈活應用解決真實世界的問題。STEM 教育具備新的核心特徵:跨學科、趣味、體驗、情境、協作、設計、藝術、實證和技術增強等。

  • 跨學科 | 知識按學科進行劃分,並不反映我們生活世界的真像和趣味。因此,分科教學(如物理、化學)在科學、技術和工程高度發達的今天,已出現很大的問題。針對這問題,理工科教育出現了取消分科、進行整合教育的趨勢。這種跨學科處理是 STEM 教育最重要的核心特徵。

  • 趣味 | STEM 教育在實施過程中要把多學科知識融於有趣、有挑戰、與生活相關的問題中。問題和活動的設計要能激發學習者內在的學習動機,問題的解決要能讓學生有成就感。

  • 體驗 | STEM 教育不僅主張通過自學或教師講授習得抽象知識,更強調學生動手、動腦參與學習過程。STEM 提供了學生動手做的學習體驗,學生應用所學的數學和科學知識發現、並合作解決現實世界問題。

  • 情境 | STEM 不是教授學生孤立、抽象的學科知識,而強調把知識還原於豐富的生活,結合生活中有趣、有挑戰的問題,通過學生解決問題來完成教學。教師在設計 STEM 教育項目問題時,一方面要基於真實的生活情景,另一方面又要蘊含結構化知識。這樣,學生在解決問題的過程中,不僅能獲得知識,還能獲得在情境中理解知識,以及遷移運用的能力。

  • 協作 | STEM 教育重視協作,強調在群體協同中相互幫助、相互啟發,進行群體性知識建構。STEM教育中的問題往往是真實的,真實任務的完成離不開其他同學、教師或專家的合作。

  • 設計 | STEM 教育要求學習產出環節包含設計作品,這是獲得成就感、維持和激發學習動機、保持學習好奇心的重要途徑。設計過程中,學生學習知識、鍛煉能力、提高 STEM 素養,因此強調設計是 STEM 教育的又一核心特徵。