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在香港幼儿园推行
STEM (
科学、科技、工程及数学
)
教育的挑战
摘要
随着二零一五年《施政报告》发布，香港教育业界开始关注
STEM(
科学、
科技、
工程及数学
)
教育
;
然而，业界的讨论主要聚焦于中小学教育，尚未触及
幼稚园处
境。事实上，数学与自然科学是本地幼儿教育不可或缺的学习范畴，
个别办学团体
及幼稚园已试行
STEM
教育活动
，以培育幼儿的探索与科学精神。
为了探讨
STEM
在香港学前教育的出路，
本文将运用质性研究方式，
以五位幼儿
教育工作者的个案访谈为基础，
透视在本地幼稚
园推行
STEM
教育活动时的挑战，
并探讨当中给予业界的启示。
关键词
幼儿教育、
STEM
、学前教育
前言
为了回应特区政府于
2015
年发表
的施政报告
(
香港特别行政区政府，
2
015)
，
教育局
< br>(2015)
于同年发布教育政策文件
《推动
STEM
教育
:
发挥创
意潜能》
，
率先
策划本港中、小学发展
STEM(
科学、科技、工程及数学
)
教育，期望业界培养学
生的创造力、协作和解决问题能力，回应
现今社会在经济、科学及科技领域发
展的需要。翌年，教育局分阶段向全港小学及中学发
放一笔过津贴
(
小学
10
万
元、
中学
20
万元
)
，以加强支援学校推行
STEM
教育活动、增添
STEM
的学习
资源、
及更新现有课程等等
(
教育局，
20
16;
教育局，
2017a)
。在教育
局的支持
下，香港中、小学近年积极以校本形式推行
STEM
教育，例如制作电池车、以虚
拟实境技术教授科学及数学理论、
建立
STEM
教育资源阁等等
(
香港教师中心，
2016)
。
当香港教育业界积极发展
STEM
教育之时，相关讨论却未见学前教育的踪
影。虽然现阶段的政策文件并未触及学前教育范
畴，但是为了解现今幼稚园推
行幼儿科学与
STEM
教育的现况，
香港专业教育学院
(
沙田
)
幼儿、
长者及社会服
务系于
2017
年
12
月，以问卷调查形式访问了逾
二百间本地幼稚园、超过一千
位教师及校长
(
< br>职训局研究报告，未出版
)
，结果发现少数本地的幼稚园
已开始
推行校本的
STEM
教学活动
。
事实上，
本地有办学团体统已筹属下超过二十所幼
稚园暨幼儿园推行
STEM
教育，<
/p>
希望透过多样性的活动让幼童明白生活与科技息
息相关
;
个别幼稚园亦推行
STEM
< br>教学活动以启发幼儿、创造和解难的精神，例
如让幼儿用不同组件制作圆球滚动装
置，并透过观察圆球的滚动距离，探究背
后的科学原则。纵然幼稚园的
< br> STEM
教育仍处于发展阶段，但幼稚园作为小学
的
衔接伙伴
(
教育
局，
2017b
，
p.67-73
)
，其教育角色与处境却不容忽视。有见
及此，本研究旨在展<
/p>
开
STEM
在学前教育的讨论，并整理现今港幼稚园推行
STEM
教育的挑战。基于此研究目的，本文将先梳理近年有关
STEM
与幼儿教育
的文献，
说明在幼儿阶段推
行
STEM
教育的正当性
;
然后运用质性个案研究方式，
勾勒五位幼儿教育工作者实践
STEM
教学活动的经验，
并进一步分析与讨论<
/p>
STEM
在香港学前教育的出路，供业界参考。
文献回顾
STEM
教育
:
变革中的传统科学教育
STEM
教育
的源起
，
可追溯
至
美国国
家
科学基金会
(National
Science
Foundation)
于九十年代提出的缩
略字「
SMET
」
，不过其发音与字词
「
SMUT
」相
近，
< br>
因此进一步被修正为
「
STE
M
」
(Bybee
，
2013;English
，
2016;Meghan
,
Amanda
& Terri
，
2014)
。不论「
SMET
」或「
STEM
」
，其
四个英文字母同样指涉一种跨越
「科学、
科技、
工程及数学
(Science,
Technology,
Engineering,
Mathematics)
」
的学习范畴
;
而根据美国的研究报告显示
(
例如
:National Research
Council
，
2011;National
Governors
Association
，
2007;National
Science
and
Technology Council
，
2013))
，这种跨科学范畴的学习不仅有助学
生整合科学
知识，甚至能发展学生于未来社会经济和人力资源所需求的解难能力。
面对未来社会的预警，
美国政府积极探讨<
/p>
STEM
教育的出路，
改革基础教育<
/p>
中长期分立的科学学科，希望从学前教育阶段统整优质的科学教育，以培养美
国国内人材，保持国家日后的国际地位与竞争力
(National
Research
Council
，
2000;
2001;2007)
。
随着时任美国总统奥
巴马上任并推行
《
Educate
to
Innovate
》
教育计划
(The White House President
Barack Obama
，
2013)
，美国政府进一
步落实与发展
STEM
教育，例如建立
STEM
人材库、提升
STEM
教育的师资、
甚
至
订
定
ST
EM
为
国
家
程
度
的
课
程<
/p>
改
革
焦
点
(National
Research
C
ouncil
，
2013;2014)
。
虽然美国政府在过去十年致力提倡
STEM
教育与改革科学教育，
但是现阶段
学界对
STEM
< br>仍有不同理解
:Vasquez(2015)
认为
STEM
教育是一种学习导向，目
的是移除
传统科学教育以科目划分所带来的教学障碍，为学生提供切合世界与
生活的学习经验
;Bybee(2013,
p.5)
认为
STEM
教育是为了促
进学生应用不同科
学范畴的理论与实践，以面对复杂的生活处境。综合而言，
STEM
仍没有明确而
统一的定义
(
例如
:Breiner, Harkness,
Johnson, &
Koehler
，
2012;Burke,
Francis,
&
Shanahan
，
2014;By
bee
，
2013;English
，
2016;Meghan,
Amanda,
&
Terri
，
2014;
范
&
游，
2016);
话虽如此，以上讨论都认同
STEM
教育并非是
全新而独立的学科科目，它而是一种以科学为主轴、统整性高的
教育理念与策
略，指涉跨科学、科技、工程和数学范畴之间的综合与应用。
STEM
教育与幼儿
教育
虽然学界难以定义
STEM
教育，
不过从历史脉络来看，它可算是传统科学
教
育的变革。
Yager(2015)
便指出
STEM
与传统科学教育的两项主要区别
:
首先，
< br>
STEM
教育比传统科学教育更重视学生动手「做科
学」
，希望学生可仿效科学家
透过发问问题、估算预计答案、搜
集证据、决定答案的有效性等过程理解世界
自然现象
;
其次，纵然科学教育被划分成不同传统科目
(
例
如生物学、化学、物
理学、地球科学
)
，具备各自的学习内容及目标，
STEM
教育却强调学生能否
应
用跨范畴的科学概念，探索四周感兴趣的事物与现象。
作为传统科学教育的变革，
STEM
教育并不限制于中、
小学学习阶段。
相反，
学前教育更是实践
STEM
的
重要起点
:
就课程规划而言，美国国家研究委员会
(National Research
Council)
于
2013
年发表的全国性
K-12
班的科学教育课
程纲领《
Next
Generation Science Standards: For States, By State
s
》涵
盖学前至高中教育，希望学生能够于幼儿阶段探求四周的
事物，以在往后的学
习阶段持续深化跨科学范畴的要义与概念
;
就教学实践而言，
Moomaw(2015)
规
划了多元化而切合幼儿需要的教学活动，
例如以方案
、
户外学习等形式推行
STEM
教育，展示了在学前教育实践
STEM
教育的可行性。
事实上，
STEM
教育并不排斥幼稚园的角色。反过来说，于学前阶段推行统
整而适切的科学教育都能使幼儿获益
(Wang,
Kinzie,
Mcguire,
&
Pan
，
2009)
。
早于二千年初，在美国国家科学基金会与美国教育
部的支持下，罗彻斯特大学
(University of Rochester)
尝试于纽约市幼稚园试行统整性的科学教育项目，
French(2
004)
从中发现整合性的科学性教育有助幼儿内化科学知识，并尝试以
问
答
方
式
探
索
世
界
的
运
作<
/p>
原
则
;Mantzicopoulos,
Samarapungavan,
&
Patrick(2009)
曾分阶段比对伊利诺伊州
193
位幼儿的学习情况，
他们发现统整
的科
学活动能促使幼儿自视为科学的学习者，并尝试以科学知识与过程解释生
活经验
;
近年，
学界从
STE
M
教学活动个案发现，
幼儿透过程式控制机械人行为，
能够促使幼儿认识「速度」概念
(Ioannou & Bratit
sis
，
2017)
，并培养其排序<
/p>
能力
(Kazakoff, Sullivan, & Bers
，
2012)
。
虽然学界发现于学前阶段推行整合而适切的科学教育有助幼儿成长，不过
STEM
于学前教育仍处于起步阶段，尚待不
同的实征研究推动其实践与发展
(Tippett
& Milford
，
2017)
。更重要的是，在仅有的相关文献中，其研究成果
并不是针对香
港的教育处境。那么，当我们尝试探索
STEM
在本地学前教育的
发展方向之先，必须厘清现今幼儿教育工作者推行
STEM
教育的处境
;
否则，对
于教育研究者或幼儿教育工作者而言，所有讨论都会失去焦点，亦无助于支援
前线教学实践，
更遑论本地幼稚园如何汇合
STEM
元素于科学教育之中。
有见及
< br>此，本研究旨在开拓本地学
界与业界的讨论，以前线幼
儿教育工作者的实践经
验为基础，展示在本地幼稚园推
行
STEM
教学活动时的挑战。希
望唤起教育业
界关注同时，可从幼儿教育工作者刻
下所面对的挑战中，探索
STEM
教育在本
地学前教育的可行性与出路。
研究方法
STEM
教育实践的成效本身无可避免地受制于不同因素
(Rinke,
Gladstone-
Brown,
Kinlaw,
&
Cappiello,
2016
)
，例如任教老师的教育背景与取向
(Allen,
Webb & Matthews, 2016;
Nadelson, Callahan, Pyke, Hay, Dance &
Pfiester,
2013; Radloff &
Guzey, 2016; Wang, Moore, Roehrig & Park, 2011)
、其事
业发展前景
(Kirchhoff &
Lawrenz, 2011)
、课程设计
(Sias,
Nadelson, Juth &
Seifert,
2016)
、教师教育培训
(Teo & Ke, 2014)
等等。有见及此，本研究运
用质性个案研究，
< br>尝试捕捉本地幼儿教育工作者推行
STEM
教育活动的
处境与挑
战，因为此研究方法能协助研究者刻划受访者的经验和感觉
(Cohen,
Manion
,
&
Morrison,
2007,
p.
254)
，
以及其工作处境的细节与脉络
(Patton,
2002
p.
227)
。
与此同时，本研究采用立意抽样法，以具代表性的个案促进我们对于整体
状况
的深刻理解。
进一步而言，
为了聚焦于幼儿教育工作者在幼稚园推行
STEM
教育的经验，研究员以同质性抽样
(Homogeneous
Sample)
方式于
2017
年
11
月
至
12
月，
邀请五位幼儿教育工作者进行访
谈，所有受访者都是注册幼儿教育
工作者，并同样于
2017/
18
上学年在所属的本地幼稚园推行
STEM
教学活动。
为了使研究员与受访者双方能更聚焦于研究议程，整个访谈以半结
构性问题为
主
(
附录一
)
，目的是在研究员的主导过程中亦能让受访者表达个人想法和经验
(Creswell , 2008)
。由于现
阶段
STEM
教育在并没有明确而
统一的定义，为
免把
STEM
教育限制于概念上的讨
论，因此本研
究集中搜集教育工作者相关的
教学经验。引申而言，访问内容主要围
绕受访者在幼稚园实践
STEM
活动时的
情况，例如对
STEM <
/p>
教育与科学教育的理解、教学活动内容设计及其原则、其
活动对于
3-5
岁幼童的适切性等等。
<
/p>
访谈题目已通过职业训练局的伦理委员会审批。访谈开始前，受访者皆签
< br>署同
意书并知悉是次研究目的。整个访谈约一个小时，
以广东话进行，因为以
母语进行
访谈
，能够让受访者更确切表达其感受与想法。及后，研究员逐字转
录访问内容以
便进行资料分析。整个分析设置于叠代
(ite
rative)
与递回
(recursive)
的过程
;
换句话说，研究员在整个分析过程中需要不断
检视所搜集
的资料、文献与研究题目
(Strauss &
Corbin, 1998)
，以便有效分析资料并作
出讨论。
研究员根据
Creswell (2008, p. 250-253)
的质性研究分析步骤，先
反覆翻阅誊录并初步撰写资料备忘录。接着，根据访
问内容的段落与文字进行
编码。然后，就当中
28
项编码进行分类及
组成主题，并重新
检视所有誊录与
节录相关的访谈内容。整个分析过程设置于
2017
年
12
月至
1
月，经过持续
的递回过程，本文得归纳以下三项发现与讨论，尝试初
步呈现现今幼儿教育工
作者在推行
STEM
教育活动时的处境与挑战。
发现与讨论
透过个案访谈，
虽然我们发现受访者对于
STEM
的理解有所
差异，
而在幼稚
园内所推行的
STEM
教学活动模式与内容亦有所不同，
但是所有受访者都表示所
推行的教学活动必须连系幼儿的生活经验，涵盖科学、科技、工程及数学学习
领域，且以幼儿动手做及探索科学原理为原则。基于取样的限制下，本研究的
发
现与讨论旨反映部份教师自身经验所归纳的个
人观感，以尝试
展开相关讨论，
因此未能推论至全港幼稚园推行
STEM <
/p>
活动情况。综合而言，受访幼儿教育工
作者在幼稚园实践
STEM
教学活动时，
主要面对三项挑战
:1.
有待发展的教师专
业培训
;2.
落实与确立适切的教学内容
; 3.
制作或添置相应
STEM
教育活动的