美國最新 STEM 教育戰略

美國最新STEM教育戰略

2013年5月,奧巴馬政府發佈了《聯邦政府STEM教育五年戰略計劃》。五年計劃中,宣布美國政府將投入了超過10億美金,用於STEM教育推廣和教師培訓等工作。剛剛過去的2018年12月,特朗普的白宮公佈了新五年戰略計劃《制定成功路線:美國的STEM教育戰略》。文件除了詳細講述美國STEM教育的規劃外,還特別強調計算思維(Computational Thinking) 的重要性,並規劃將計算思維放入每一個學習階段中。
STEM 教育計劃

新五年STEM教育戰略

計劃的願景是讓所有的美國公民都終身受益於高質素的STEM教育,而美國將成為STEM素養、創新和就業的全球領導者。
白宮將這次STEM戰略計劃定義為「北極星」計劃,這代表著一個迫切的行動需求,要立即與學習者、家庭、教育者、社區和僱主展開全國性的合作——以STEM為重點的 「北極星」計劃為國家的成功制定了一條路線。
“It represents an urgent call to action for a nationwide collaboration with learners, families, educators, communities, and employers—a “North Star” for the STEM community as it collectively charts a course for the Nation’s success.”
 

計算思維是必要能力

計劃重點提出:「使計算思維成為所有教育的必要組成部分(Make Computational Thinking an Integral Element of All Education )。」

甚麼是計算思維?
甚麼是計算思維? (圖片來源:http://laurenborrero.com)

 
「計算思維(CT)越來越被視為一套有廣泛價值的思維技能,幫助人們解決問題、設計系統和理解人類行為,並且可以在年幼時以電腦編程以外的方法進行學習。在一個科技化和複雜的全球經濟中,CT成為所有教育的主要部分,使每個學習者都有能力評估資訊、分解問題,並通過適當地使用數據和邏輯去制定解決方案。」
“CT(Computational Thinking) is increasingly seen as a set of broadly valuable thinking skills that helps people solve problems, design systems, and understand human behaviour, and that can be learned at a very young age without involving computer coding. In an increasingly technological and complex global economy, CT needs to be an integral element of all education, giving every learner the capacity to evaluate information, break down a problem, and develop a solution through the appropriate use of data and logic.”

美國總統特朗普於2017年簽署一份STEM教育備忘錄
美國總統特朗普於2017年簽署一份STEM教育備忘錄

 

「北極星」計劃的目標

一) 為STEM教育的普及建立強大的基礎 (Build Strong Foundations for STEM Literacy)
保障每個美國公民有機會掌握基本STEM概念,包括計算思維,以應付迅速的科技發展,並為文明社會作好準備。
二) 在STEM教育中增進多樣性、公平性和包容性 (Increase Diversity, Equity, and Inclusion in STEM)
要讓所有美國公民終身有機會接受高質的STEM教育,尤其是以往在這一領域欠缺的學生及僱員。
三) 為未來的STEM勞動力做好準備 (Prepare the STEM Workforce for the Future)
為已接受高等教育的STEM從業者和不需要接受高等教育的技術工作者創造更多STEM學習體驗,以鼓勵和裝備他們投入STEM的事業。這有助保持國家創新的基礎,是對經濟發展、科學發明、技術研發至關重要的因素。
 

鼓勵各界投入 助STEM全面發展

「北極星」計劃指出,當代的STEM教育不僅傳授批判性思考、問題解決、高階思維、設計和推理等技能,還傳授毅力、適應性、團隊合作、組織能力和責任擔當等行為能力。
“Modern STEM education imparts not only skills such as critical thinking, problem solving, higher order thinking, design, and inference, but also behavioral competencies such as perseverance, adaptability, cooperation, organization, and responsibility.”
白宮計劃強調,實現這個目標需要加強學校、企業、非牟利組織和其他組織之間的夥伴關係,以營造一個完善的STEM「生態系統」。同時也意味着鼓勵學習者參與到當地企業、實習計劃、學徒項目、研究經歷中,進行以工作為基礎的學習體驗。
「北極星」計劃還敦促教育工作者推出更有意義和啟發性的STEM課程或項目:PBL課程、科學節、機械人俱樂部、發明挑戰和遊學工作坊等。任何能夠培養學生綜合應用各領域知識來識別與解決問題能力的項目。

美國休斯頓兒童博物館內的「發明家工作坊」
美國休斯頓兒童博物館內的「發明家工作坊」

 

香港亦要趕上世界發展

雖然香港的STEM教育已在萌芽的階段,但這個剛公佈的《制定成功路線:美國的STEM教育戰略》正正可以給我們一個借鏡,讓我們反思現有的規劃,並進一步思考如何把香港的STEM教育發展得更全面,從而提升香港競爭力。然而,這個「北極星」計劃再次向我們說明計算思維的重要性,無論是對個人或國家層面的發展,計算思維都是一個必需的基礎因素。
Coding Galaxy 課程是為 5 歲以上學生而設的計算思維學習平台。教材套有效提升學生的21世紀技能,包括計算思維、組織、解決問題、創造、溝通、協作、批判性思考及運用資訊科技的能力,讓他們得到全面發展。
《制定成功路線:美國的STEM教育戰略》完整報告
文章參考來源:少兒編程教育