跳到主要內容區
:::

高品質STEAM教育--清華STEAM學校

國立清華大學教育與學習科技學系暨師資培育中心林紀慧教授 07/04/2024 700 點閱

一、理念與願景:推動STEAM教育常態化

  面對未來世界科技挑戰、產業急速變革,如何培養具備批判思考能力、溝通能力以及解決複雜問題能力,是現階段教育的重要目標。國立清華大學教育學院為因應產業轉型之人才培育的急迫性,2018年開始推動「清華STEAM學校」計畫,期透過攜手縣市政府與各級學校,進行跨領域教育向下扎根,使學生獲得跨領域學習以及以實作解決日常生活問題之經驗,並且培養其運算思維與程式設計能力,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。

  除此之外,「清華STEAM學校」的核心精神也是為推動STEAM教育的常態化,我們希望可以在學校「正式課程」中實施,讓「所有學生都有均等的機會」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。

二、DDMT教學模式:培養跨領域解決問題的能力

  為確保所有學生都能達成STEAM教育跨領域問題解決的目標,「清華STEAM學校」的課程與教學活動設計,透過教授群不斷的研討、實驗,提出創新並具體有效之教學模式:DDMT。此教學模式包含:發現(Discover)、定義(Define)、模型與建模(Model & Modeling)與遷移(Transfer)四個歷程。

DDMT四歷程(圖片1)
DDMT四歷程

(一)發現(Discover):由教師引導學生觀察日常生活的總總現象,利用各類科技或工具收集相關數據與資料,再從中找出存在於現象中待解決與欲探究的問題。

(二)定義(Define):針對待解決問題以及所蒐集到的相關資訊,教師引導學生討論出問題解決的可行途徑,並設計問題解決的各種可能方案。

(三)模型與建模(Model & Modeling):延續前階段之設計,教師引導學生以小組為單位,提出問題解決的模型,並藉由公開分享、討論與論證,對提出之問題解決模型加以思考並調整。各組得選擇適當的問題解決模型進行實作,抑或進行更多實驗驗證,逐步調整問題解決模型,最後確立最終的問題解決模型,以及完成成品。

(四)遷移(Transfer):確立問題解決模型後完成成品,各組公開發表成果並與他組分享。之後,嘗試將模型遷移應用至其他不同的情境之中,並修改原模型以符合新的情境,並進行效益評估。

三、STEAM課程認證機制:確保高品質的教學成果

  為了鼓勵更多的學校協力推動STEAM,清華STEAM學校針對教師以及學校設計認證機制,以確保STEAM教育之品質。自107學年度規劃推動至疫情前112學年度,五年期間共通過認證教師78位,開發課程從國小到高中共計38套,其中為解決學生生活困擾之智能生活類,共達29件,其餘9件則為學生關注學校環境生態問題。以下簡要介紹幾個相關之作品:

國小高年級【昆蟲旅館:如何控制椿象對於社區生態環境平衡的影響?】

  每到春天與夏日,校園內及周圍社區為綠美化而植栽的綠色植物,因物種過於單一,加上氣候濕熱,逐漸成了蚊蟲、椿象的棲息之地。特別是椿象繁殖,經常入侵住家成為師生與社區民眾頭痛的一大隱憂。學生藉由背景知識的學習,聯結自身經驗提出解決方案,教師接著引導發現影響昆蟲族群繁殖的因素,進一步討論如何抑制、解決椿象大量繁殖的問題,並積極打造昆蟲旅館,營造正向且健康的校園昆蟲生態。

清華STEAM學校--生態

國小中年級【主題:抗蚊大作戰】

  每當天氣日漸炎熱,校園蚊子就像雨後春筍一般,廁所許多角落常會發現牠的蹤影,讓許多人困擾不已,打掃廁所與如廁學生總要先做好心理準備,有如赴戰場一般,才勇敢面對現實踏入沙場(廁所)。究竟牠從哪裡來?怎麼產生的?思考牠所適合的居住環境條件為何,藉由實地觀察與擺放溼度、溫度感測器來得知牠們喜歡的環境為何?為減少蚊子孳生,因此設計清掃水溝工具,以改善廁所附近水溝的淤泥與積水。另外,找出學校既有的LED吸入式捕蚊燈最適擺放高度,以達到最佳滅蚊效果。

高中一年級【主題:路口行不行】 

  竹東高中位於新竹縣竹東鎮大林路上,校門口為複雜的五個交叉路口(包含:大林路、南清公路、健行路、健行路21巷及校門口旁無名小路),上、放學時間,都會造成該路段壅塞,能用什麼方法改善路口交通,讓每天的上學時間路口都能夠更加順暢,解決因塞車而遲到的問題呢?運用科技,學生尋找到路段每日的交通流量速度,並利用文獻查詢,了解到真正造成交通壅塞的原因。進而運用高一物理的物體的運動與數學,計算出路口車流量與紅綠燈設置距離、車速調整,並模擬製作自駕車來改善路口交通。

四、認同與加入:扎根STEAM新素養,加入「清華STEAM學校」

  「清華STEAM學校」推動的STEAM課程與教學特色是,重視K-12學生藉由以創客實作(Maker Practice)解決與理解日常生活問題,來獲得跨領域之學習經驗,並且在這過程中培養其運算思維(Computational Thinking)與程式設計能力,以及逐步提高學生的科學、科技、工程、藝術設計與數學素養。由教師專業成長研習課程的推動與建立教師認證制度,以及以建構學校聯盟的方式進行推動,歡迎所有認同「清華STEAM學校」理念的K-12學校與教師一起參與,共同發展優質STEAM課程。

分享:
:::

教育領航

STEAM精神扎根從幼兒園起
高品質STEAM教育--清華STEAM學校
回頁面頂端