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培養學生像科學家一樣思考!史汀實驗室拒絕標準答案式教學!帶領學生從日常生活不斷探索、試錯,在實作中熟悉解決問題的思考邏輯!

當 Chatgpt 橫空出世,面對人工智慧的未來,科技教育究竟該往哪走?推行科技教育的史汀實驗室有點另類,傳授科技的方法,不是從寫程式、學習程式語言開始,反而採取STEAM教學路徑,丟出像「物體怎麼漂浮?」、「船怎麼過河?」等實際挑戰,帶著孩子用手邊資源,一步步解決問題,先培養解決問題的素養,才來談電腦工具的使用。

「運算思維的目的不在於成為工程師,而是培養學生像電腦科學家一樣的思考。」史汀實驗室官網留著這一段話。原來,科技教育的重點,並非總在工具技術的熟練,藉由探索階段的不斷試錯,進而培養出解決問題的內功與邏輯,其實更為重要。幾年下來,透過共同探索的教學模式,史汀實驗室不只贏得無數K-12學生的心,一路從國小上到國中,也吸引了博物館數位策展、企業ESG專案等合作機會紛紛上門,持續探索科技教育的多元可能。

史汀實驗室

探索教學的一百種方式!原來解決問題的能力可以從日常生活中培養!

成立於2019年,史汀實驗室由四位共同創辦人一起成立,目前從台北、桃園、新竹到台南都有教室據點,所有合作夥伴加一加,就是個將近三十人參與的團隊。儘管創辦四人學經歷各有不同,卻一致認同科技教育的核心在於培養「解決問題」的素養,希望提供相對開放的探索空間,讓學生面對多元情境下的問題時,可以在老師的引導下,先認識問題、分析問題,再透過手邊資源來解決問題。

創辦人周子鈺說,「有些科技課一開始就直接教怎麼寫程式,但為什麼要學這個,有時孩子其實並不清楚,就很容易產生抗拒,覺得自己對科技沒興趣,但只要換一個場景、故事來說,一切就不一樣了。」不只從自身教學經驗累積,史汀實驗室也花大量時間研究國內外教案設計,發現同樣一件事卻能有數種不同教法,而從日常生活發現科學,正是其中之一。

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史汀實驗室自行開發多套教學課程,結合科技與生活。

因此,創業後的第一門課,在新竹創業的史汀實驗室,就與同學們聊聊新竹出名的「風」,透過學生生活中熟悉的題材,史汀實驗室善用問題引導孩子開始留意過往所沒注意過的事,像是風從哪裡來?風往哪裡去?風又如何製造?如果桌上有數十種素材,又如何打造一架飛行器?提出十萬個為什麼,再藉由一步步引導,學生學會開始觀察生活週遭,也能動動腦、動動手,找到讓飛行器航行的秘密。

循序漸進!帶著孩子一起運用手邊資源,破關打怪!

然而,雖然對科技教育有無限想像,但當回到現實層面,儘管許多老師努力做出改變,現行教育體制卻不只仍普遍使用「材料包」作為主要教具,許多電腦課程也不脫一個口令、一個動作的制式教學,與「開放式地圖」的探索教育仍有一段距離,體制上的結構課題,讓人有苦難言。

「其實學校普遍使用材料包是有原因的,大班制的環境下如果要讓每個孩子都開放式學習,一位老師就要同時面對二、三十個不同問題,現場不只會非常混亂,也沒辦法達到學習效果,所以我們先要依據不同年齡層來提供不同程度的框架,讓學生有所依循,也能有所發揮。」言下之意,對周子鈺來說,教育並非無為而治,想法也非天馬行空,不只需要因材施教來給予框架,也要懂得留白藝術,打造出「有點規範又有點發揮」的學習環境。

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透過多年教學經驗累積,史汀實驗室可以提供學員一個有框架又不會太有框架的學習環境,促成跨媒材的共同探索。(圖片來源:史汀實驗室)

因此,設計課程時,史汀實驗室就先依據年齡層規劃了一套「史汀課程地圖」,劃分出五個不同等級,確保教育過程中沒有超齡學習問題,反而是有系統的成長規劃,從適合低年級的生活物理課到適合高中生使用雷切技術製作機械手臂的專題課,循序漸進、應有盡有。再者,史汀實驗室每堂課程皆以「觀察、嘗試、挑戰、創作」為主軸進行設計,不只課程之初會先與學生一起設定學習目標,也會將學生視為一起解決問題的組員,自然目的明確而不必害怕犯錯,從中做中學。

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史汀實驗室規劃不同層級課程,目的在於以系統化成長取代超齡學習。(圖片來源:史汀實驗室)

除此之外,人資長王佳琪也補充,「課程設計雖然有了基本原則,但營造一個大家願意共同探索的環境還是很吃經驗,從示範影片、引導投影片、材料準備、成果開放程度,都需要不斷累積、測試、磨合才能成功,甚至實作時間也要講究,留太多,他們就不知道要幹嘛;留太少,創意也不會發生。剛剛好,才能讓快樂與學習兼具。」如此看來,有了一起前進的目標,有了前進時必要的航海圖,在史汀實驗室裡的每次科技課程,就不再是上對下、一對多的科技講堂,反而是邀請學員一起嘗試未知、迎面不確定的探索號,也就呼應史汀實驗室「少說多做」的治學之道,學員們自然快樂學習。

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史汀實驗室訴求動手做的實作課。(圖片來源:史汀實驗室)

當對手是手機遊戲,如何設計更有吸引力的課程?

作為推行科技教育的一員,無可避免地,史汀實驗室必須面對到科技推陳出新的快節奏,周子鈺就坦言,「其實像電路這樣的課程,雖然很多人始終沒有弄懂跟學會,但其實現在也沒有什麼人願意學,孩子們會覺得這個不夠酷,手機遊戲比較酷,這時候我們就會透過更多的跨領域議題整合,來吸引孩子的注意力。」

因此,史汀實驗室近期就以聯合國永續發展目標(SDGs)為靈感,結合台灣當季水果推出課程,先帶著學員走進大賣場認識當季水果,藉由一定預算的購買,來探討即期品的消費意識;再藉由想像碳足跡的過程,來回應為何吃當地、食當令更環保的提倡。當學習是走出教室,更能回應未來的生活課題。

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史汀實驗室開辦「美好生活XSTEAM創新力——MakeyMakey打一杯當季的水果」工作坊,認為SDGs將不再只是想像或概念,而是真正能夠落實在日常生活中,成為一種行動。帶領學員直接前往大賣場認識本地、海外水果,理解責任消費的意義。(圖片來源:史汀實驗室)

回到教室後,史汀實驗室則結合由MIT工程師開發的MakeyMakey開發版,藉由為水果通電,不只體驗虛實結合的科技學習,也能加入音效,組成一支水果合唱團!當然,課程最後也沒有忘記水果的主要用途是入腹,便一同將水果打成果汁,落實食物不浪費的精神。一次課程,有學、有玩,又有吃,有趣之餘不失深度,立刻被圈粉。

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運用MakeyMakey製作水果合唱團,發揮創意也學習科技使用。(圖片來源:史汀實驗室)

此外,史汀實驗室課程訴求回應生活,自然很接地氣,十分擅長結合實體空間,增加課程趣味,也讓創客(Maker)精神得以落實。產品長邱子瑞就曾提出「五金行地圖」提案,帶著學員前進新竹五金行,不只認識材料與器具,也培養為解決方案找尋材料的習慣。不只如此,另外一堂「小小史汀實驗室」的課程中,則與社區圖書館合作,安排學員在繪本、書籍中找尋相關資料,同樣也回應自主學習的素養養成。這般用心設計,都是為了培養解決問題的能力。

AI 人工智慧興起!科技教育如何順應時勢?

「現在 Chatgpt 的出現,其實人類老師越來越難分辨作業的作者是學生還是電腦,因此未來的教育不論內容、形式一定都會有很大改變。」周子鈺說起人工智慧興起後的未來可能,也提及未來老師的責任可能更在於專題上大方向的架構邏輯引導,而落地執行則會交給學生與人工智慧共同合作,如何管理又或如何維持品質,都是教育從業者下一步的課題。

儘管科技不斷推陳出新,但能夠想像的,人工智慧產物現階段仍是輔助工具的角色,作為使用工具的人們,如何看見問題、分析問題,進而善用工具來解決問題,仍是必備的素養內功。而史汀實驗室也正帶領學生從日常生活不斷探索、試錯,在實作中熟悉解決問題的思考邏輯,培養學生像科學家一樣思考!

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史汀實驗室成員。(由左至右為人資長王佳琪、產品長邱子瑞、執行長周子鈺)

Info
史汀實驗室官網
史汀實驗室粉絲頁


延伸閱讀:
從好為人師到設計解決未來問題的課程 ft.史汀實驗室周子鈺

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