清華STEAM學校推動素養導向跨領域學習

國立清華大學竹師教育學院因應產業轉型之人才培育的急迫性,推動「清華STEAM學校」,由竹師教育學院相關系所之教授組成推動委員會,攜手縣市政府與幼兒園至中學(K-12)學校,進行跨領域教育之向下紮根,使K-12學生能獲得跨領域學習以及自造與創客(Maker)實作解決與理解日常生活問題之經驗,並且培養其運算思維(Computational thinking)與程式設計能力,逐步提高學生的科學(Science)、科技(Technology)、工程(Engineering)、藝術設計(Art)與數學(Mathematics)素養。「清華STEAM學校」的核心精神為STEAM教育常態化,可以在學校正式課程中實施,所有學生都有均等機會可以獲得高品質STEAM教育,以達成跨域人才在地培育與在地就業發展的目標。

清華STEAM學校是一個學校聯盟架構,所有認同清華STEAM學校理念之K-12學校均可參與,並一起發展STEAM課程,且所有課程皆經過試教並建立評量機制,所有學校每個月皆需要有固定的時數實施STEAM課程教學。清華STEAM學校之課程符合108新課綱的素養導向教學與學習的精神,均以解決或是連結日常生活問題的相關議題為核心,並連結K-12各年段學生應學習之科學與數學概念,同時將科技、工程與藝術設計元素導入,提高學習者學習成效與動機。清華STEAM學校建立教師課程與教學能力認證機制與學校認證機制,在教師認證機制方面,分別針對職前教師(圖一)與在職教師(圖二)發展認證機制,並且已經規劃完成培訓課程與評鑑機制。在學校認證方面,則依據學校推動清華STEAM課程之程度,分為預備學校、認證學校及教練學校,欲參與認證的學校須至少有2位教師獲得清華STEAM學校種子教師認證,目前已逐步規劃K-12學校之認證機制,在國中小學部分已自2020年起開始進行清華STEAM學校之預備學校認證。

圖一、清華STEAM學校職前教師認證機制

 

圖二、清華STEAM學校在職教師認證機制

 

教育部自2019年起補助國立清華大學執行「探究、設計思考與實作導向的清華STEAM學校之建置計畫」,透過課程內容、教學評量與認證機制與師資培育等面向的發展,發展職前與在職教師STEAM教學能力。清華STEAM學校依據108新課綱素養導向教學與學習之實施需要,提出創新「DDMT教學模式」(圖三),讓教師從發現(Discover)、定義(Define)、模型與建模(Model & Modelling)到遷移(Transfer),逐步發展有效且符合素養導向教學精神的STEAM課程。為協助教師與師資生應用「DDMT教學模式」設計課程,計畫團隊在假日及寒暑假期間舉辦STEAM師資培訓工作坊,使教師可於工作外時間進修,師資生也能於課餘時間培養跨領域課程設計能力。2019年共辦理8梯次工作坊,超過400人次參與,其中包含11位特地從馬來西亞及新加坡來台參加活動的在職教師。

圖三、DDMT教學模式

 

清華STEAM學校目前已開發28份STEAM教案初稿,主題連結日常生活及各年段學生應學習的科學與數學概念,同時將科技、工程與藝術設計元素導入,藉以提高學習者學習動機與成效,所有課程皆經過實際教學,教案主題包含:「城市螢火蟲」、「落葉紛飛」、「座位改造王」、「學生對於環境舒適度感受」及「自動澆灌系統」等。同時,為使學生及教師不受地形及時間限制,清華STEAM學校團隊也持續發展資訊科技面向與生活科技面向之微課程,讓所有欲了解STEAM教育者可進行線上學習。

清華STEAM學校培養出之種子教師,以及STEAM教學成效獲得國際肯定。新竹縣東興國中黃錫裕老師指導之學生團隊與新加坡聖公會中學跨國跨校合作,針對身心障礙及年長者日常生活遭遇之問題,應用其STEAM能力實作問題解決方案,該方案在2019年參加新加坡「數位製造國際通訊挑戰賽(3D Tronics Digital Making National Infocomm Challenge 2019)」,不分年紀組榮獲第三名。此外,清華STEAM學校之理念與運作機制也獲得BettAsia 2020提名入圍為領導類的獎項(Leadership Award Shortlist),而清華STEAM學校的DDMT教學模式也受到國際肯定,獲邀到南美洲秘魯,在CISETC 2019國際研討會(The International Conference on Education and Technology in Sciences)舉辦大會專題演講(keynote speech)與工作坊,加深各國對清華STEAM學校與DDMT教學模式之認識。

清華STEAM學校的核心理念是「Quality STEAM Education for ALL」,目前除了與教育主管單位合作,將清華STEAM學校理念推動到各縣市所屬的學校,也尋求其他對於STEAM教育有熱忱的單位合作,希冀將清華STEAM學校理念推動到其他領域,例如:實驗教育、自學與共學團體等,期待能夠依照各領域的需要,發展STEAM課程與師資培訓機制,讓台灣所有中小學生都有機會獲得高品質STEAM教育。

 

延伸閱讀:

  1. 「清華STEAM學校」官方網站
  2. 王子華(2019),「清華STEAM學校」之DDMT教學模式的建構,科學教育實作學門電子期刊,17。
  3. 王子華、林紀慧(2018),「清華STEAM學校」推動創新數理人才在地培育機制,科學教育實作學門電子期刊,12。
來源:王子華/國立清華大學竹師教育學院副院長、教育與學習科技學系教授
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