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科學教育新動向 像科學家一樣思考 (吳大琪)

By on October 7, 2017

本文作者「吳大琪」,為香港資優教育學苑院長、香港科技大學理學院物理學系教授,為《信報》撰寫專欄「教育講論」。

今年6月中旬,在美國科羅拉多州的小鎮阿斯潘,舉行了第一屆「像科學家一樣思考」高峰會(Thinking Like a Scientist Founding Summit)。峰會參與者包括來自世界各地的科學家和科學教育工作者(註一)。峰會上大家一致認為:現行的中小學教育課程和教育模式,不再符合二十一世紀科技主導世界對人才素質的要求,教育體制必須從根本着手進行改革,始能切合時代的需要。而率先進行改革的應該是與有關科學的中小學科目,重點是要讓學生自小培養科學思考分析的習慣,學會「像科學家一樣思考」。

在未來世界,真假資訊充斥互聯網,每一個人都要學會在資訊泛濫的世界中,分辨真偽,這在在需要具備科學思考習慣和方法,才能作出正確判斷。是次峰會,成立的TLS教育工作小組,聯合全世界具有相同信念的科學和教育工作者,於未來數年間建構全新高小和初中科學課程和教育模式,推動教育改革。

參與合作設計第一階段高小新科學課程和教學模式的科學教育工作小組,將由香港科技大學/香港資優教育學苑、丹麥Aarhus大學,以及美國伊利諾大學厄巴納-香檳分校(U. Illinois Urbana-Champaign)的學者所組成。

丹麥Aarhus大學的年輕領導者Jacob Sherson教授,成功地將當代電訊、電子遊戲和計算科技結合到教育和科研上。

丹麥Aarhus大學的年輕領導者Jacob Sherson教授,成功地將當代電訊、電子遊戲和計算科技結合到教育和科研上。

推動科學教育改革

丹麥Aarhus大學年輕領導者Jacob Sherson教授,成功地將當代電訊、電子遊戲和計算科技結合到教育和科研之上,是這個領域的先行者。他領導的小組,由科學家、電腦程序和通訊技術人員、經濟學家和心理學家等組成,設計了大量的以學習和科研為目的電子遊戲。他們希望和其他志同道合者合作,創造一個虛擬學習世界(Virtual Reality),讓學生在虛擬世界活動中進行學習。而透過虛擬世界活動,亦可以讓教育工作者收集學生學習資訊,為每一個學生建構個體化(Individualised)的學習課程。

至於美國伊利諾大學團隊的領導者是Mats Selen教授,他是美國推動科學教育改革的其中一位重量級人物。Mats Selen教授為2015年全美大學的最佳教授(Professor of the Year),此項殊榮由Council for Advancement and Support of Education以及Carnegie Foundation for the Advancement of Teaching所頒發,他設計的大學初級物理教育課程和活動,令他成為伊利諾大學最受學生歡迎的教授。

美國伊利諾大學團隊的領導者Mats Selen教授,是美國推動科學教育改革的其中一位重量級人物。

美國伊利諾大學團隊的領導者Mats Selen教授,是美國推動科學教育改革的其中一位重量級人物。

設計科學實驗遊戲

至於我則是香港科技大學/香港資優教育學苑的團體領導者。我們的教育工作團隊在十多年前已開始建立一個以大學生為主體的工作架構,有系統地設計不同的小型科學實驗遊戲。每年由科技大學的本科生籌辦小學生科學和數學工作坊([email protected]),讓小學生從遊戲中學習到科學的思考模式和習慣。從2004年開始到現在每年參加工作坊者接近1000人之多。

在第一階段的高小新科學課程將會把三個專家團隊的長處結合起來,建立以科大[email protected]模式為主幹的小型科學實驗+虛擬世界活動的「從遊戲中學習」課程,讓科學思考、群體合作成為參與小學生的習慣思考活動模式,然後配合設計相應的教師培訓課程。設計的課程活動將從2018年開始在香港的試點中小學推行,有關課程亦會翻譯成為不同語言,以供不同國家的科學教育工作者參考,並嘗試在當地進行類似的科學活動。

在未來,我們將會結合更多不同地區的新科學課程經驗,建構更多的新TLS課程,而全世界教育工作者一起合作的模式,將會是新一代科學課程設計的方向。

註一:參加峰會各地代表

American Museum of Natural History、美國物理協會、美國物理學會、美國密歇根州CREATE for STEM研究院、Exploratorium、Smithsonian Science Education Center、美國史丹福大學 Center to Support Excellence In Teaching、TLS/Aspen、美國柏克萊大學Lawrence Hall of Science、美國伊利諾大學厄巴納-香檳分校物理系、法國的the Foundation LAMAP、香港資優教育學苑、中國科學院及丹麥Aarhus大學的ScienceAtHome

參考網址:https://tls.scienceathome.org/

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