<專題熱話>:以中國古代四大發明歷史為本 作為STEAM教育的案例

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文:王志宏(香港理工大學轄下香港專上學院講師)

筆者於本年1月12日參加了由杜葉錫恩教育基金和香港樹仁大學歷史學系合辦的「多元視角探研 — 兩岸四地中國歷史教育」學術研討會。從多位教育工作者中得知現今小學生喜歡多元和互動教學,於是筆者在會上發表以中國古代四大發明為主題進行多元和互動教學的提議──把歷史文藝元素(Art) 與科學(Science) 、科技(Technology) 、工程(Engineering) 及數學(Mathematics) 結合,成為多元的STEAM課程。

此STEAM課程以小學生為對象,並為參與的小學老師提供培訓及支援。在課程中,學生首先學習Scratch編程。它是由麻省理工學院為8至16歲的學生設計的一套電腦圖形化程式語言的編程工具,學生只需編排圖形,導入圖片和音頻,便可創作互動式故事、動畫、遊戲及音樂等。老師可引導學生運用創意思維,透過進行探索式的科學實驗設計而製作以中國古代四大發明為題的動畫。學生從中除了可訓練邏輯思維和編程技術外,還有藝術的美感,增添其自主發揮空間,令教學更加生動和形象化,培育學生創意和創新能力。

以中國古代四大發明歷史為主題的原因是這四大發明包含了STEM元素的四大特徵,也是作為科學和科技人才必須擁有的條件,而學生在探索和搜尋這些歷史資料、編程和製作動畫時也能體會之。此四大特徵如下所示:

造紙術

  • 造紙術在東漢蔡倫(63-121年)前就已經存在,而他堅毅不屈地和有耐性地探索造紙的材料如樹皮及魚網等等,改進了造紙技術,意味著科技發展需要耐性和堅毅的精神

印刷術

  • 印刷術最早出現在中國。工匠在木板上雕刻圖文,製成雕版,並刷上墨,然後把紙覆在板上加壓,成為印製品。先人利用不同類型的木材如梨木、棗木等天然資源加以改良,製成有用的工具,意味著科技發展需要靈活運用的精神

指南車

  • 有關指南車的發明,有說是黃帝發明,也有說是三國時代魏國的馬鈞運用齒輪轉動的原理發明。而指南針的前身司南是以早在戰國時期由中國人發現的天然磁石製成。兩者都是用作引導方向,意味著科技發展尤其導航技術需要洞察力和創造的精神

火藥

  • 火藥是中國古代煉丹家長期反覆試驗才配製而成。火藥有好壞兩面,既可用於火箭的發射、採礦、開鑿及煙花等,同時也會帶來破壞和傷害,所以科技發展者須作出專業道德的判斷,意味著科技發展需要道德操守為社會和國家做出貢獻的精神
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