培育新世代創新者的方法

九月 18, 2013
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美國的K-12學制(從幼稚園到高中的學生)正面臨極為重要的時刻。不久的將來充滿許多邁向科學和技術的機會,然而在現行的制度下,卻難以讓學生做好充足的準備。

2013年5月發表的Federal Science, Technology, Engineering and Mathematics (STEM) Education 5-Year Strategic Plan(美國聯邦科學、技術、工程及數學教育(STEM)五年策略計劃)中,曾指出美國的K-12學制在STEM教育中的程度水準。關於應用課堂所學的能力方面,在調查對象33個國家當中,「科學分數高於美國的國家有12個,數學則有17個。」

無論如何,將來的工作會跟STEM有關。這意味著會產生許多職缺,數量高於技術熟練的好手。STEM策略計劃指出,「根據總統科技顧問委員會的估算,往後10年STEM類學校畢業生的數量,會比美國產業所需的勞動力少100萬人」。為了美國的就業環境和健全經濟著想,必須從現在起讓學生為將來做準備。往後,3D軟體和3D成型機將普及在各種工學和科學領域上,是改善美國STEM教育不可或缺的工具。

值得慶幸的是,變革已經開始了。雖然還稱不上主流,然而許多有遠見的教師、政治家、家長和技術專家,都運用3D技術讓STEM教育大步前進。北卡羅萊納州里奇蒙郡立學校(Richmond County Schools)的資訊科技總監Jeffries Epps,就開設3D夏令營,經營3D工作坊,讓參加者體驗掃描、3D成型及開發應用程式等活動。他最終的目標是要在全職的基礎上,將3D技術融入課程當中。有一件事能展現Jeffries的成就,那就是他榮獲白宮的傑出領袖(Champions of Change)獎。點選這裡即可觀看Jeffries表現驚人的記錄影片

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Jeffries認為工程師就環繞在他身邊。

「每個學生在我們的眼中都有工程師的素質。」他說。「我們會找出這份素質,將它拉到檯面上。」

他說的沒錯。我們每個人都是工程師,是發明家,是Maker。遺憾的是,與生俱來的發明家天分多半會在教育階段中遭到扼殺。但這份才華就蘊含在我們這些人類的DNA當中。將3D課程納入K-12學制的目標,是教導學生提問、批判思考、查詢資料及找出答案的樂趣。儘管現代社會的雜音和誘惑(電視和電動)沒完沒了,但我們可以教學生3D掃描、建模、設計,以及凡是想得到的東西都能3D成型的樂趣,進而將他們潛藏的工程師素質引導出來。

3D技術酷炫的一面也不容低估。這能抓住學生的心,讓STEM課程變得更有可信度,而不像先入為主的印象中那麼無聊。假如能將工程師或科學家的身分擺脫所謂的書呆子形象,能力傑出的學生就會把目標放在這種有價值的工作上。這不僅能將技術和技能變成切身的事物,還有助於改變一般人對STEM類職業的看法。
重要的是別在學生身上加諸限制。只要使用3D,限制就會消失。3D是藝術、科學、設計、掃描、動畫、製造,以及其他各種領域的集合體。假如能看出其中無限的可能性,就能讓學生對未來感到興奮。而若再複雜的設計都做得出來,學生就可以將所有發明和想像中的東西化為實體。讓孩子在知道不可能的概念之前,提供他們做得出任何東西的3D工具,這才是最好的方法。如此一來就能吸引學生。

假如賦予學生將每個夢想化為實體的能力,當我們拜託他們解決現實世界的問題時,他們就能心無旁騖,專心思考如何應用自己的想像力。只要他們開心運用值得信賴的技術,就能埋頭尋找解決方案,提出適當的問題,進而早點學到製作東西的樂趣。我們提供工具,從K-12學制階段鍛鍊他們潛藏在心中的工程師素質,這樣就能培育創新者。

– 傅蘋(與Josh O’Dell共同執筆)

[原文]

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