焦點

理大結合「主動學習模式」與流動科技 推動STEM教育

理大PALM開發團隊

近年政府大力投入資源,於中小學及社會支援推展STEM教育,各中小學經過多年經驗的累積,已慣性地把STEM融入恆常科目中,但近年香港學生對STEM學科或成績似乎有下跌趨勢。跟據國際學生能力評估計劃(PISA)顯示,香港學生在科學學科表現由2012年第2位下跌至2015年的第九位,跌幅為6%。修讀科學的學生由2009年或以前,有40%高中生修讀最少三個與科學相關科目下跌至2015/16學年的3%。

跟據西方及香港理工大學的研究顯示,「主動學習模式」有助提升STEM學科的學習成效,而亦鑑於香港學生使用流動裝置非常普遍,但基於種種原因,「主動學習模式」在本地學校仍未見普及。理大應用數學系專任導師陳世道博士(圖:後排左四)及其開發團隊相信結合「主動學習模式」及「流動應用程式」,有助加強STEM的學習參與度並能大幅提升整體成效。

就西方國家(主要為北美)學生的研究:「主動學習」有助提升STEM評估得分約 6% (Freeman et al. 2014),而理大就「主動學習對亞洲 學生STEM成績的影響」進行研究,初步結果顯示,亞洲學生於評估得分的 進步,是北美和歐洲學生的兩倍。

理大有見及此,並聯同港大、浸大及中大在2017年開展為期3年項目,獲大學教育資助委員會教-學資助計劃撥款1500萬元,研究教學與主動學習流動解決方案(PALMS),推動大學STEM教育。4校團隊包括38名教研人員,專長範疇遍及教育、工程、數學、化學、醫學、生物學、物理學等等,至今已開發13個應用程式,免費供全球師生使用。應用數學系副項目員林偉雄表示,整個PALMS項目的全球師生使用者已達至三萬五千名,並期望人數能在下一年倍增。此外,PALMS已在上月申請優質教育基金,把程式推展至中學教育,料18/19新學年下學期可在5間中學推行。其中理大包辦8個程式,包括「YoTeach!」及求生比賽遊戲「Cell Game」。

主動學習如何有助推動STEM學習?

老師在YoTeach網站開設戶口及討論室後,學生透過二維碼即可進入,學生可向教師發問(匿名或實名均可),或由教師設定題問,引發討論,在用家界面內更有辨識手寫符號和數字的功能,方便數學上的討論。

「Cell Game」是一款求生類遊戲,以佔領土地為目的,在遊戲內,智識就是玩家的武器,利用你的智識,答對問題,便能攻佔一格「領土」,答對得越多,土地就更廣闊。老師更可在遊戲內的問題庫自建題目,建立遊戲,挑戰學生。

陳博士於上一學年的大學一年級課程中,讓一百二十名學生進行遊戲一個月,在遊戲內,他們回答了逾1萬條問題,陳博士發現當主動學習參與程度愈高,學生們中期測驗得分和對學科概念的理解也愈好,這證明主動學習對於提升學科知識有正面幫助。

程式現已供全球師生免費使用,每月全球使用者已超過一萬七千人,分佈於亞洲、美國、俄羅斯及非洲等地。

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