去年的《施政報告》提出要大力推動中小學STEM教育普及化、趣味化和多元化,然而對不少家長及老師,STEM教育依然是知易行難,無從入手。有「香港STEM教育之父」之稱的黃金耀博士認為家長和老師毋需因為對科學不熟悉而感到憂慮:「沒有人能熟知所有事物,我們可以當自己是孩子的研究夥伴,帶領和引導他們學習,同時應放下身段,接受孩子會掉轉頭教返你,大家一同學習,這樣更好玩。」

昔日的學生對科學興趣低

黃金耀博士於英國倫敦大學國王學院取得物理及天體物理學學士學位,並從倫敦帝國學院取得材料科學理學碩士及博士學位;曾於莫斯科、倫敦、中國內地及香港城市大學擔任研究員;現為資訊科技教育策略發展督導委員會的成員,並於二零二一年獲委任香港資優教育學苑院長一職。在他成長的年代,讀書還未有科學科,但他自小興趣已十分廣泛,喜歡「砌嘢」,更喜歡「拆嘢」。「我相信我有受到父親的影響,他是一位建築師,因此家中放置了很多真實的工具和材料,我小時候當玩具玩,致令我動手能力高,喜歡拆、喜歡砌也喜歡做創作。爸爸自小教我『鬥木』,我幾歲大已懂得用鋸去鋸東西,更試過自己動手砌桌椅和書架。直至高中開始接觸理科,對物理和天文產生濃厚興趣,因此我在大學修讀的科目亦是物理。」

黃博士自一九九五年起投身香港教育事業,先後於二零零二年及二零一六年分別創立「香港科學創意學會」及「香港STEM教育學會」,曾擔任香港新一代文化協會科學創意中心總監,教育及提拔過無數創科精英。二十多年前,大約二千年前後,黃博士已經開始推動創科教育,卻發現很多學生對科學的興趣不大,往往只為應付考試取得應有成績,看不到科學在考試以外的生活化應用。「學校的課程較着重死記硬背,不夠生活化;當時的科學科性質就如課外活動,既不計分,又未必幫到升學,加上當年老師們整體而言沒有這方面的教學訓練,所以一開始要推行STEM教育時確實頗為困難。」但黃博士從中看到一個前景,雖然是二十多年前,但從歷史角度看便會知道,人類的發展其實離不開科技,科技只會越來越重要。

培育星之子以創意回饋社會

「有些學生本身對科學有興趣,成績又不俗,假如只純粹停留在考試攞高分我覺得很可惜;亦有些學生在校成績不算好,考試不算叻,但對創科方面有興趣亦很有創意,我希望鼓勵這些學生去為興趣而做創作。」黃博士擔任香港新一代文化協會科學創意中心(下稱中心)總監期間人才輩出,共培養出九位「星之子」及兩位「星之女」,比較多人認識的是於第五十五屆英特爾國際科學與工程大獎賽憑「智能保安機器人」贏得工程組別二等獎,獲國際天文學聯盟把編號二零七八零的小行星名為「陳易希星」的香港首位「星之子」陳易希。黃博士表示:「我認識他時他已經有不錯的科學成就,在學界取得不少獎項。從他入大學、自己創業,到成為老闆,整個成長的過程我一直陪伴他左右。他是個特別的例子,讀書考試的成績不算很出色,但憑藉個人創意和努力,以及專注做好科研的決心,成功闖出自己的路。」中心培育的「星之子」中還有成功將少年時期的創科作品商品化的黃深銘及李鍵邦,他們早於中三、四已研發出可全天候自動進行消毒殺菌的「自潔門柄」,至二零一七年,兩人憑政府的創業基金創立鈦研科技有限公司,將「自潔門柄」商品化並推出市面,獲得不少商場及酒店客戶青睞,並在香港、內地、美國及加拿大均申請了專利。

談到培育學生創科思維,黃博士表示其中一個方法是要他們嘗試「撞板」:「教學生我主要以他們的興趣先行,盡量引導他們的好奇心;他們有問題時我不會直接給予答案,我會指導他們自己解難。有些路甚至明知他們有機會走錯,我都會讓他們嘗試,當然不是『不歸路』,只是希望他們嘗試撞板。我認為學生需要空間去探索,他們需要意見我當然會提供,不過我亦沒可能完全認識所有科學範疇的知識,只是科學背後的思維模式其實是相似的,因此培育創科思維很重要。」

黃博士到場參與第五十六屆聯校科學展覽,參觀並瞭解來自泰國的學校代表的創科作品。

教STEM困難有原因?

教育局近年不斷強化普及創科學習,並優化學校中小學課程。黃博士認為香港在創科教育上算走得前和行得快,短短推行七、八年來進步很大,尤其是帶學生出去交流及比賽時,明顯見到本地學生水準很高。加上學生現時越來越容易接觸到新軟件,學校亦有很多硬件配套可以協助學生實踐創意,例如3D打印機等,不少學生已能掌握使用,靈活運用於STEM創作之中,致令他們的設計及創作越來越先進。

科技走得快,學生學得快,卻還有很多老師未熟習STEM的教學模式,黃博士認為原因之一是師資培訓方面尚未兼顧周詳,變相老師需要依賴傳統的書本及教學方法去教STEM。「老師教STEM時有一個顧慮,就是他們很擔心要教一些自己不懂的東西。現代的學生學STEM、做科研經常會帶出很多新想法,假如老師沒接觸過,便會擔心同學發問的他不懂回答。這點我認為不用擔心,因為沒有人能熟知所有事物,特別是新科技,老師們的角色可以是陪伴學生一起學習、一起研究的夥伴,帶領和引導他們發掘新知識。老師應放下身段,做STEM教育及科研學習,學生們分分鐘掉轉頭教返你,這一點需要調整心態,主要是教學態度及思維上要有所改變,應開放自己多去學習新科技。例如人工智能,一年前還沒有ChatGPT,現在已廣泛應用。老師應該抱持開放態度去擁抱科技,好好與學生一同學習怎樣應用人工智能,協助他們裝備自己,並提升其科技與數碼公民的素質。科技雖然日新月異,但如果不當或不道德地使用,便成了壞事,我們應該教學生如何合適也合法地使用科技。」

家長如何培育孩子的創意思維?

未來大部分工種都跟科技扯上關係,包括文化產業,例如設計、廣告、攝影及表演藝術,甚至律師及醫生都需要依賴科技,因此黃博士認為所有學生都需要對科技有基本認識,不一定要鑽研,但必須要擁抱科技。不少家長都希望早着先機,培育子女的創科思維,讓他們掌握重要的未來能力。黃博士有很多貼士給家長,其中一個有趣的方法,是用「破壞」去滿足孩子的好奇心。「科學創意中心有一間小小的房間叫做『破壞室』,入面擺放的盡是些破舊的電器,孩子小息時可以入房任拆,一邊取靈件一邊取零感。我經常鼓勵小學家長讓孩子『拆嘢』,小朋友必定喜歡『拆嘢』,家長卻往往會阻止他們,其實『拆嘢』也是一種學習,可以滿足小朋友的好奇心。日常如果家中有壞了或破了的玩具或電器,例如風扇、小型收音機或鬧鐘,反正都是壞的,不妨讓孩子拿支螺絲批拆開它,研究裏面的結構,能夠維修的可以將它修好,壞掉的電器都有很多有用零件,例如摩打,可以讓小朋友拆出來,日後用於其他創作上。」

黃博士認為家長在培育子女創科思維上,取態應與老師相同,雖然自己未必認識那麼多科學新知識,還是應保持開放態度,多鼓勵子女接觸及吸收這方面的知識。「幼兒的家長可以陪他們一起學習,增潤科學知識,閱讀是一個很重要的開始,宜多看不同類型的書,亦應多出去探索,包括走訪博物館,看看科學展覽,甚至再簡單一點去公園、去接觸大自然,看花草樹木、留意汽車和認識建築物等,這些其實都跟科學很有關係。家長亦可以透過STEM課程或物色一些要自己砌的玩具,來訓練孩子的動手能力。近幾年創科經濟從香港以至全世界都越來越重要,子女將來如希望在大學進修科學相關的科目,十分需要家長鼓勵及支持。」黃博士鼓勵所有孩子保持好奇心,不要輕言放棄:「聽到同學、朋友甚至家長說創作沒用都不要放棄,只要不斷嘗試,有朝一日發夢的東西可以成真。」

第五十六屆聯校科學展覽以「節奏」為主題,鼓勵參賽者運用科學配合節奏,從多角度觀察和分析身邊事物,以知識解決社會和環保保育議題。今年共有二十一隊學校團隊入圍,亦是繼疫情後首次有三隊海外學校(新加坡、泰國及印度)參展。學生們一連七日於中央圖書館展覽館向公眾展示他們的創科成品,並競逐最佳創科作品的寶座。全場總冠軍由聖若瑟書院奪得,其作品M-Starchion使用可生物降解、無毒而廉價的澱粉,以冠醚進行改性,其聚合物能成功捕捉金屬離子,將水淨化,既高效亦對水質零損害。亞軍為民生書院設計、旨在通過聲音、香氣和溫度的綜合作用改善睡眠質量的Intelligent Zen Mattress (IZM),而季軍則為荃灣官立中學利用蔬菜廚餘製成墨水及再造紙的VegeCallento。