【科展思維如何落實到生活中？】臺灣吧 x 雜學校 x 奧斯丁直播精華分享
2024年1月5日 上午 2:20
STEAM 運算思維程式科技教育的變革，你跟上了嗎？
從傳統科展到STEAM教育，從Project base learning到Problem base learning，程式科技教育的變革，你跟上了嗎？
去年底，全球陷入了一波巨大的AI焦慮浪潮，幾乎每個社交媒體平台、政治論壇都離不開AI話題。這導致了大量的科技敬畏和擔憂情緒的湧現。然而，快進到2023年底，我們可以看到人們幾乎已經適應了與當前的AI工具協同工作，焦慮情緒由「我是否會被取代？」轉變為「我應該如何利用這個強大的工具？」人類的適應能力著實令人印象深刻。然而，教育改革卻並沒有如此迅速地跟隨這一變化。
我們邀請了地瓜校長蘇仰志、奧斯丁創辦人Jay，來跟宇辰聊一聊傳統「科展」教育與現今最受到關注的STEAM教育吧！
Q：如何用科展思維解決生活中的問題？
現在還有孩子參加科展嗎？有必要讓小孩參加嗎？
剛參加完科普嘉年華記者會的Jay表示，臺灣還是非常多人參加科展，每年超過一萬件科展報名作品，其中有4%入選科展，這都對他們的求學歷程，保送大學或是進入國外的高等教育單位，都是很好的入選管道。
不過，Jay也表達了對這一現象的擔憂，只有4%可以入選！實際上，參加科展比賽的大多數是在家庭擁有資源或具有特殊才華的少數孩子。然而，STEAM教育不同，STEAM最早由美國推廣，其本質是普及科技教育。而108課綱中所強調「解決問題」的核心素養，其實就是STEAM的體現。
科展能夠讓人學到什麼？
話鋒一轉，地瓜校長直言現在孩子很幸福，有很多元的學習方式，但以前對他而言，做科展好像是唯一可以跳出框架、不會一直在體制內死讀書的方式。「我在科展學到的是我對世界跟喜歡科目的接觸點，再來是團體協作的部分，最後就是Art的部分——科展版，當時還查國外的科展版如何製作呈現呢！」地瓜校長回憶起當年笑得合不攏嘴。「還記得那句話嗎？『你不會學會騎腳踏車才開始騎腳踏車。』很多事情都是邊做邊學，其實科展和STEAM這種設定主題再開始做的，就像是現在的PBL（Project-Based Learning 以專題為基礎的學習），都是先對問題感興趣才帶入學科知識。以前的教育是學完所有知識再看怎麼運用，但現在已經不會這樣了。」
宇辰對此下了一個總結：「科展教的觀念跟STEAM很像。其核心精神都包含『動手解決問題』、『驗證』等等，這些能力不只科展要用到，其實生活也需要用到。過去是少數的人參加科展，開始培養科展思維能力，也就是STEAM，是非常重要的。」
➡ 點我去看看：什麼是STEAM？
108課綱已將STEAM思維融入其中一個面向
聊到108課綱中「解決問題」的核心素養，地瓜校長指出，真正的學習從學校畢業後進入職場才開始。雜學校一直希望在真實生活、社會中學習，他呼籲不應將孩子局限在傳統的教育框框之內，因為職場充滿變化，學習如何與時俱進變得至關重要。
同時，這種學習方式與STEAM的精神相符，STEAM強調實際操作並在實際問題中學習。STEAM將複雜的主題分成五類，這些類別被視為關鍵的素養能力，108課綱鼓勵學生跳脫傳統的吊書袋模式，將所學應用於實際，以發展實質的能力。
宇辰也從培根名言「知識就是力量」這一說法出發，表達自己的觀點：「我們都聽過『知識就是力量。』這句話是不對的，我從來沒感受到三角函數是我的力量，但有些人一定覺得三角函數是他的力量，所以，知識與你有關的時候才是力量。」因此，教育應強調問題導向的知識，將知識應用於解決問題，讓學生明白知識與實際問題的聯繫。
Jay補充，除了Project-Based Learning，Problem-Based Learning（以問題為基礎的學習）也相當重要。可以利用學生觀察到的問題作為出發點，讓他們思考這些問題的原因以及潛在的解決方式。這種問題為基礎的學習方式對於激發學生的興趣非常有效，一旦引起他們的興趣，可以再使用DDMT教學模式引導他們開始製作自己的解決方案專案。
DDMT模型是什麼？跟STEAM有什麼關係？
DDMT模型：1.發現(Discover)、2.定義(Define)、3. 模型與建模(Model & Modelling)、4.遷移(Transfer)
清華大學的STEAM學校研究出一個學習模式，稱之為DDMT模型，旨在協助學生有效地解決問題。以下是該模型的四個步驟：
第一步：發現（Discover）
在這個階段，學生需要培養觀察現象的能力，並運用科技來蒐集相關資料，以找出需要解決的問題點。
第二步：定義（Define）
發現問題後，學生應試圖列出解決問題所需的條件，然後嘗試設計相應的解決方案。
第三步：模型與建模（Model & Modelling）
在這一階段，學生以他們設計的解決方案為基礎，嘗試提出自己的問題解決模型，這個模型可以包含文字說明、圖示、圖表、方程式等等。接著，學生進行實驗驗證，逐步優化模型，調整問題解決方案，直到達到理想的結果。
第四步：遷移（Transfer）
最後，學生應試圖公開發表和分享他們完成的專案模型。同時，他們要嘗試將這個模型應用到不同的情境中，觀察它是否能夠成功運用在新的情境中。
這一套模型是很好的思考鷹架，幫助孩子從議題中梳理脈絡、找出問題，再經過分析、拆解、定義、模型、試錯等等過程，逐步提出解決方案。（校長在這時候小聲的murmur：小時候如果有DDMT就不用一直創業失敗了。）
（以上說明改寫自 清華大學 STEAM學校）
AI 時代對人文教育、程式教育的影響？
有AI寫程式了，我們還需要學寫程式嗎？
其實這個問題的動詞可以抽換成好幾種，但是答案都會是一樣的，AI是一個強大的工具，但它無法取代我們做出決策的能力。即使AI能夠撰寫程式，如果使用者不了解程式邏輯，或無法給予AI指導以調整程式，那麼也無法運用AI來代勞。
此外，軟硬體的整合能力也非常重要。不僅學生需要創建他們的專案作品，連像臺積電的工程師，當面對機器出現問題時，AI或許能提供可能的原因，但實際修復問題，比如線路或材料的問題，工程師仍需要擁有相關知識才能解決。
再者，AI難以替代STEAM教育中的"A"，即藝術。臺灣吧一向在意人文教育，地瓜校長更是感性的說：「Art不是藝術，應該是文化，應該是生活跟人類累積的總合，這才是人類最珍貴的寶藏。」因此，儘管AI的應用日益廣泛，人類的創造力、文化背景和價值觀仍然不可或缺，這些都無法被AI完全取代。
在AI時代，STEAM教育可以說是勢在必行。STEAM教育方法能夠培養學生的問題解決能力、創造力，以及文化意識，這些都是AI難以複製的重要素養。
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