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汉鼎学子:当回“大学生” 跟着大学教授学STEM!

​STEM教育(科学、科技、工程及数学的缩写)近年来在香港犹如雨后春笋,尤其是着力培养香港创新与科技人才的本地大学,纷纷抓住机遇“高校联动”,而这次汉鼎书院也搭上了这趟“顺风车”——香港城市大学和香港岭南大学近日就为汉鼎书院的小学生和初中生量身订做了STEM活动,让这群孩子过了把“大学生”的瘾。那么,这群「大学生”会从STEM讲座中寻找到什么样的乐趣呢?他们能否顺利跟上大学教授的讲课速度?他们的动手能力又是否能得到教授和导师的青眼呢?

                        

汉鼎书院目前与香港多所知名高校都有紧密的学术合作,而近期香港城市大学数学系举办的「3D建模与STEM教育工作坊”,就点燃了汉鼎书院15位学生对数学、科学、科技及工程的热情小宇宙。

        

“平时孩子们在学校就特别喜欢上STEM和创客空间课,一听到还有大学教授带他们做3D建模,都兴奋得不行。”汉鼎书院STEM学部总监钱明教授说。这群七至十一年级的15位学生受城大数学系邀请,利用周末时间,在城市大学分三次完成合共24小时的课程学习。

         

在工作坊上,城市大学数学系的韩教授带着孩子们探寻数学在日常生活中的应用,并教孩子们如何用3D建模软件设计制作一辆小车。“这个3D小车最特别的地方在于车轮。”韩教授介绍道,不仅要求学生把车轮设计成方形,还要能在曲线结构的道路上跑起来。

                            

孩子们充分发挥了缜密的数学思维,通过计算轮子大小、车轮间距、车身重量、马达及电池摆放位置,来确保3D车能既稳定又轻盈地“飞驰”在曲线路面上。然而工作坊上的时间怎么够这群孩子发挥天马行空的想象力呢?那就用平时课余时间来补!在汉鼎校园里,经常能见到这群孩子利用下课时间三五成群地讨论自己设计的车轮大小,他们甚至还对各种车型做起了调研。在不断完善自己设计的同时,他们还会不时去友邻那儿互相“切磋讨教”一番。遇到疑难杂症,这群孩子们还不忘“场外求助”汉鼎老师。

          

而原以为面对这样高水准的工作坊,孩子们得费些气力才能跟上大学教授的步伐、完成“艰巨”的挑战,但没想到的是,孩子们不仅能够全程紧跟韩教授的指示,自己计算、画图、建模,一步步完成操作,还运用各种丰富的想象力为自己的“爱车”添加各种创新元素。

                                         

城市大学的教授们对汉鼎学生评价非常高,尤其是看到孩子们熟练地上手操作时,感到非常惊讶。“我们大部分孩子以往在汉鼎的科学课中已经接触过类似的项目了。有基础,上手自然就快啦!”钱教授说,“这个年龄段的孩子学习能力非常强,也极富探索精神,老师只要给予清晰的引导,他们就能够举一反三,用多元化的思路解决问题,创造无限种可能。”

                           

钱教授笑言,孩子们对这三次工作坊相当投入,尤其是最后一次课,当他们看到这些方轮小车居然真的能跑起来时,无不欢呼雀跃。的确,历经数据计算、平面设计、3D建模最后到独具匠心的成品,这其中不仅蕴含着孩子们不落俗套的设计理念,更凝结了他们互补、互助的团队精神。

               

钱教授介绍道,最快完成的那组,车身结构非常简洁,所以方轮小车在曲线路上跑得既快又稳;而有的车就像F1赛车,流线型的外观非常漂亮;也有的车当初设计想法很好,然而付诸实践后却出现了问题。“通过这个过程也希望孩子们能了解,不论是STEM实验还是科学创作,都要经过一次又一次的更新和完善才能得到一个日趋完美的结果。”

                            

值得一提的是,城市大学还特意邀请了一位日本教授在工作坊期间给孩子们举办STEM讲座,带着孩子们一起动手设计制作了矿泉水开瓶器。当孩子们得知,这位教授是特意从日本飞来香港、举办完讲座就得再飞回去时,纷纷和带队的钱教授说“好荣幸”、“太感动了”、“这样的机会真是难得”。

                                  

无独有偶,香港岭南大学也为汉鼎五年级和七年级的孩子分别开设了机器人和与人工智能相关的工作坊。

                        

香港教育界的这股STEM浪潮近年来方兴未艾。前有特区政府在2019-20年度财政预算案中提出斥资5亿港币推动“中学 IT 创新实验室”的计划,让学生尽早接触人工智能、云端运算、区块链等创新科技;后有各大高校纷纷举办各类STEM工作坊,援助中小学的STEM教育。面对这样的现状,汉鼎书院要如何把握机遇,让STEM教育惠及每一个学生呢?

                

在知识、技能和创新能力构建的三维科学课程体系中,STEM课和创客空间(Maker Space)一直是汉鼎书院科学课程的重中之重。从汉鼎第一节科学课开始,孩子们就不断地训练动手能力、培养创新精神了。钱教授介绍说:“我们STEM课和创客空间的主题必然是和孩子现阶段所学的科学知识相关,再结合孩子们的认知、理解、动手、逻辑分析能力,设计一系列实验操作,加深他们对所学知识点和概念间内在联系的理解。”

                                               

“与其说STEM是课程,不如说它是一种更能激发孩子想象力和自主学习的教学方法,一种有别于传统单一学科、注重书本知识的教育理念。”他续言。打破了各个学科间的条条框框,STEM课堂上,老师们用跨学科的形式,更好地激发不同学习特点的孩子。通过孩子们各自感兴趣的学科,带动他们不擅长或是陌生的知识领域。

              

不论是STEM课,还是鼓励学生自己动手将有趣的创意付诸行动的创客空间课,最终都是回归教育的初衷,做到真正的“学以致用”。

                                 

钱教授介绍说,受传统教育理念、STEM专业师资、场地、教具等影响,香港STEM教育的发展相对来说还是比较落后,尤其对比内地的一线城市。“从建校的第一周开始,汉鼎的孩子们就已经开始了STEM和创客空间课,我们的理念是超前的。”钱教授以二年级孩子为例,一周三节科学课和两节STEM及创客空间课,这五节课加起来有超过一半的时间需要自己动手操作。“今后我们还会不遗余力地继续推动STEM活动,多参与校际间以及教育界开展的各类与STEM相关的活动,不断地为科学课注入新鲜血液。孩子们定会受益无穷。”

              

据悉,汉鼎书院每年5月都会有大型的STEM WEEK活动。而这届的活动,钱教授说会借鉴城市大学STEM活动的经验,用沉浸式教学营造出一种科学创客的氛围,为每个孩子提供适合自己的STEM项目,并训练他们团队合作、演示及个人表达的能力。“每个孩子都是天生的科学家,而汉鼎的科学课程将赋予孩子们改变世界的科学知识、科学技能和科学头脑。”钱教授说。

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