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久違的創客教育!如何將創客空間原則融入 STEM 課堂

編譯:江宗諭

在我(編按:在此指本文作者Liz MacLauchlan )教授 AP 物理( Advanced Placement Physics )的一個創意單元後,有位學生寫道,他們「非常喜歡這種不同於傳統的學習物理方式……能做些不只是解 AP 題目的事,真讓人印象深刻!」這位學生的話,正好完美概括我為什麼喜歡在創客空間教學的一些原因——創造難忘的學習經歷,並將知識應用至現實生活中,而不僅僅解題而已。很幸運的是,我曾在設有創客空間的學校任教,而能運用這些技術,幫助學生在課堂上發揮創意。許多不同的學生告訴我,創作活動幫助他們更好理解課堂內容,也使學校生活變得更加難忘及有趣!

然而,即便學校設有創客空間,也不一定每個學生都會使用它,更何況並非每所學校都有創客空間。不過,您仍可把創客元素融入您的課堂。透過從小處著手,可逐步提升自己的創客技能,並更有信心在教學中運用創客活動。

1.培養創造力

每年,我都會讓學生在我的專案式物理課中建造一座獨立支撐的紙塔。學生通常只運用紙張及一些膠帶,所以很難使紙塔穩穩站立。但有一年,我的學生觀看了《Between the Folds》這部長達一小時的紀錄片,內容關於摺紙與 STEM(科學、技術、工程及數學)。看完影片後,學生們製作了精緻的摺疊紙塔,明顯比前一年建造的紙塔更穩固。

若您向學生展示一個有趣的想法,然後給他們一個實際應用該想法的專案,他們會用自己的熱情及主動性來充實專案。透過發現摺疊可使結構更堅固,學生能延伸出更多新的應用方式。如今,我以多種方式培養學生的創造力,例如,我常在課堂上使用戲劇遊戲,保持教室裡的活力與興奮感;在我的工程專案中涉及設計決策時,我特意讓學生反思自己的選擇並解釋理由;我還使用像是視覺掃描及藝術陳述這類藝術工具,幫助學生理解創造力與我們課堂中所做工作的關聯。

2.從小處著手

創客教育不一定需要大量複雜的材料或高科技工具。對教育者而言,從小型專案開始練習,是學習如何幫助學生,使他們在創客空間或課堂中動手活動的完美方式。

在我教書的第一年,就嘗試了第一個創客專案。為向學生展示扭矩的運作方式,我們用廉價商店的材料製作懸吊模型,包括塑膠叉子、珠子及鑰匙圈。最困難的部分,是將打結的繩子固定在光滑的吸管上。但藉由這個小專案,我學到了很多,包括:如何準備材料、預測可能的問題,以及如何幫助那些對開放式專案感到挫折的學生。最重要的是,這讓我對教授同樣內容的其它教育方式感到興奮。這個視覺化的懸吊模型,比任何自由體圖或解釋引擎的 YouTube 影片,更能幫助學生深入理解扭矩。

幫助學生設計的一個好方法是從小型原型展開。從小處著手,能幫助專案發展得更完善。幾年前,我的工程與設計課程重點在於「紙物理」,也就是透過摺紙裝置,幫助學生理解物理主題。我運用紙飛機教他們牛頓定律,透過紙製拉炮講解聲音,藉由指尖陀螺展示旋轉概念。

伴隨時間推移,我開始意識到可利用創客空間的技術,自造更複雜的指尖陀螺。現在,我很少在「紙物理」單元中教授原始主題,而是讓學生從摺紙開始,再用紙板製作,最後完成激光切割版本。練習教授小單元,能幫助您在未來,開發出更多創客空間相關的單元內容。

3.分享您的熱愛

無論年齡多大,學生都會喜歡老師分享自己熱愛的事物。我最成功的創客空間專案,往往來自我與學生分享的一些創意靈感。

我曾在 Edutopia 網站上,撰寫過我的樹脂杯墊專案。事實上,我最初做這些杯墊,是因我喜歡使用樹脂,並把它們當作禮物送人。我在學習激光切割技術時,想到可把這項技術,應用到我的個人生活中,而不是教學工作上。在嘗試幾次後,我發現這專案能讓我將藝術融入 STEM 課程中,於是我決定試試看。

今年,是我睽違已久再次教授化學的第一年。雖然教一門新課程很有挑戰,但我對教授學生化學計量學感到非常興奮,因我有一個很棒的創意專案:「棉花糖化學」。為幫助學生理解化學反應比例的概念,我讓他們用「化學反應」(棉花糖的配方),以及一定量的反應物,來計算預期的產物產量。一位我的導師老師曾教授這單元,甚至擁有一個專門用來安全製作棉花糖的食品級本生燈(Bunsen burner,註一)。這個專案比許多傳統課程,更能有效教會學生化學計量學的概念,我的熱情也使學生參與度更高,對內容的理解更深刻。

結語

創客空間的教學挑戰,與標準課堂的挑戰有所不同。但對學生學習及教師專業成長的益處卻是巨大的。我目睹許多學生,透過動手實作及實際應用環境,理解許多他們可能無法在傳統教室中學會的困難概念。而對作為教師的我而言,創客空間的教學內容多樣化,讓我對每一年、每一個課堂都保持好奇心。希望這些小步驟能幫助每位教師成長,並在創客技能上更有自信!

註一:本生燈(英語: Bunsen burner )是科學實驗室中常用的一種高溫加熱工具。它以德國化學家羅伯特·威廉·本生( Robert Wilhelm Bunsen )的名字命名。然而,他並非發明者,而是由本生提出設計原則,並由他的助手彼得·迪斯德加( Peter Desaga ),在 1855 年改良法拉第的原始設計而成。

(感謝原文作者 Liz MacLauchlan 開放授權,使我們得以翻譯這篇文章,特此致上謝意!若讀者想進一步閱讀原文,請點擊:閱讀原文,謝謝!)

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vMaker編輯部

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