南屯官STEAM教育強調學生動手做 新課程教製AI乒乓發球機助校隊

撰文:盧勁揚
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概念要能夠成功轉化成產品,重點之一是理論與實際兼備。南屯門官立中學陳耀明校長於5年前上任,便立即整合學校的STEAM教育課程,並設立創新科技科。他指過去的課程學生欠缺動手做的機會,基礎如擰鏍絲、鋸木板亦「雞手鴨腳」,使學生擅長理論但缺乏技能,將理念變成實物,因此期望透過STEAM教育補回相關訓練。他亦強調,學生的產品需具可行性及能夠落地。

陳耀明校長亦提到學校將推動「數字體育進入校園」,預告9月新學年會推出新課程,由中一學生製作AI乒乓球發球機,從中學習STEAM知識及技能,亦配合校情提升乒乓球校隊訓練水平。

南屯門官立中學陳耀明校長表示,上任後整合學校STEAM教育課程並設立創新科技科,有助培養學生跨學科知識及技能,同時提升運用資源及課時的效率。(盧勁揚攝)

創新科技科成學習平台 高中選修科延伸學STEAM

陳校長解釋,整合STEAM教育課程的目標是加強各科之間的扣連,培養學生跨學科知識及技能,同時提升運用資源及課時的效率。他指,推動STEAM教育涉及不少資源,當中包括實踐空間,由於「要有空間就要先有課堂」,所以他推動設立創新科技科,中一每周上課一節、中二每周上課兩節、中三則於會於綜合科學科中設跨學科學習時間。學校亦運用資助翻新多個課室作STEAM教育用途,多方配合下讓學生有固定時間及足夠空間作研習及實踐。

相比起將STEAM教育資源分配給尖子學生,陳校長認為普及性更重要,所以南屯官的學生均有機會體驗各式STEAM內容,例如所有初中學生都會使用學校的模擬駕駛飛行器接受模擬駕駛訓練,學生如感興趣會可再獲安排進階訓練。

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陳校長說學生於初中建立STEAM基礎,即使高中課時較難調動,但學校仍鼓勵學生透過選修科作延伸學習,參加不同STEAM活動。以物理科為例,學校會根據學生對物理及比賽的興趣,挑選學生參加「飛向北京飛向太空」全國青少年航空航天模型教育競賽,學校會提供較高層次的技術訓練,學生於過程中學到的知識亦可以融入物理科課題。

盼學生具備動手做能力 不能只懂讀書考試

南屯門官立中學的STEAM團隊包括多名教師。圖左起為劉富強老師、鍾思迪老師、林國良老師、陳煒楷副校長、陳耀明校長、李國威老師、林碩科老師及李鍵維老師。陳校長特別提到,李鍵維老師任教歷史科,但由於對STEAM教育感興趣,所以也加入成為團隊一員。(盧勁揚攝)

STEAM教育的重點之一,是學生的想法能夠落賽成為產品或實物,當中涉及不少動手做的技能。陳校長認為,這正正是學生需要學習的技能,特別是不少學校已經取消金工、木工,以至是家政科,結果近年推行STEAM教育就出現困難,「呢啲Hands On嘅嘢(學生)全部唔識」,所以學校近年翻新的STEAM實驗室設有工場,除了教授使用基本工具如鏍絲、鎚仔及鋸之外,亦引入新式工業機械,如3D打印機及鐳射切割機。

配合課程及硬件,陳校長找來曾教授金工及木工科,並持有水電牌等實戰經驗的林國良老師擔任創新科技科主任統籌課程。陳校長說:「我心入面嘅感覺就係,我啲學生男男女女係要有返啲Skill(技能),佢哋無Skill,全部都係考試機器,唔得呀!」。

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林國良老師補充指,學校已經引入很多傳統工業中學或設計與科技科(D&T)的內容,各年級學生都要學習不同技能,再配合理論知識,「學生就會做到啲較大型嘅計劃或者係另外一啲新嘅挑戰」。他又說學生擁有技能基礎後,便有能力梳理出自己的想法是天馬行空還是實際可行。另外,現時學生可以使用人工智能及大數據,幫助分析自己的想法能否商業化,比起過去由教師代學生四出打聽及請教專家相關資訊節省不少時間。

推動「數字體育進入校園」 新學年中一生製作AI乒乓球發球機

南屯官STEAM教育的另一特點是不斷推陳出新,最近大力推動「數字體育進入校園」。李國威老師提到,學校已獲批第二輪「中學IT創新實驗室」資助逾30萬,於新學年推出「AI乒乓球發球機」課程,該課程為期約3個月,主要對象為中一學生,他們會於創新科技科課堂上由零開始設計發球機械人,當中會學到編程、人工智能及組裝零件等知識技能。

配合「數字體育進入校園」,南屯門官立中學的體適能健身中心於早前落成。圖中的健身單車可以配合電腦作數據分析。(盧勁揚攝)

陳校長指AI發球機可以透過AI辨識球員發球落點,判斷是否屬於好球。AI發球機收集數據後,除了方便比較學生成績,亦有利長時間追蹤訓練,例如體育教師不再需要按印象上課,而是可以將客觀地將學生按成績及特點因材施教。他又提到,過去學生進行體育訓練都需要教師在旁評估,而AI發球機就容許學生於體育科自主學習,對比自己過去的數據自行訓練。

他亦解釋學校所以推動「AI乒乓球發球機」課程,原因之一是疫情下學生體能大幅下跌,從「水運會、陸運會數字插水」已可得知,故希望以科技提升趣味,吸引學生多做運動。他亦相信STEAM教育發展需配合校情,而南屯官的乒乓球校隊多次於學界比賽獲獎,AI發球機不但有助校隊訓練,學生的作品能夠於真實訓練中使用,亦有助學生建立信心。

南屯門官立中學陳耀明校長強調,STEAM教育需配合校情,因此學校推動「AI乒乓球發球機」課程,配合學校的強項體育運動乒乓球。(盧勁揚攝)