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第 1010 期

培育STEAM創新教學能力、營造AI+STEAM跨域學習場域


林坤誼/臺灣師大特聘教授兼副教務長

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透過STEAM學習誌以共享卓越教學經驗

除了發表前述臺北市STEAM學習誌專書之外,為了更系統性的培育臺北市中小學教師的STEAM教學能力,STEAM及新科技發展辦公室也規劃了中小學教師的STEAM專業發展地圖(如圖2),針對不同背景的中小學教師,設計基礎階段、進階階段、應用階段以及創新階段的專業發展課程。前述四個階段的專業發展課程皆規劃有核心課程與選修課程,以系統性的培養教師應用生成式AI等新興科技以進行STEAM課程設計、科際整合教學、以及跨領域能力評量的能力。針對此一STEAM專業發展課程地圖的指引,未來辦公室將邀請STEAM教育領域的專家學者以及推動STEAM教育課程具有卓越經驗的教學團隊,一起協助臺北市中小學教師學習與成長。此外,因應生成式AI等新興科技的快速蓬勃發展,在STEAM專業發展課程地圖中,也納入STEAM與AI創新應用領域,以便據此培育教師應用生成式AI以進行STEAM跨領域教學的專業能力。

教育園丁的話圖片圖2 臺北市STEAM專業發展課程地圖
圖2 臺北市STEAM專業發展課程地圖

Noy和Zhang(2023)在世界頂尖的Science期刊中,發表了一篇生成式人工智慧(Generative Artificial Intelligence, 簡稱生成式AI)對生產力的影響之實驗證據。該研究指出使用ChatGPT顯著提高生產力,平均完成時間縮短了40%,且品質提升了18%。因此,未來的教育如何培育學生具備與生成式AI協作以解決問題的「人機協作能力」,將會成為重要的關鍵目標。臺北市教育局於2024年成立STEAM及新科技發展辦公室,辦公室著重以課程為軸心的任務發展,目標之一便是透過系統性的教師專業發展課程,以提升中小學教師運用生成式AI以進行STEAM教學的能力。教師若能妥善應用生成式AI與STEAM專題課程以創造STEAM跨領域創新人才的學習場域,便可讓臺北市的學生能夠有機會習得人機協作能力,以及其他重要的跨領域能力(如21世紀關鍵能力)。以下主要介紹臺北市STEAM及新科技發展辦公室提升教師AI+STEAM教學專業能力的主要兩大策略如下。

建構系統性STEAM專業發展課程地圖

為了循序漸進的達成此一目標,STEAM及新科技發展辦公室特別發行「臺北市STEAM學習誌」專書(如圖1),邀請多位STEAM教育專家、臺北市中小學教師,共同針對臺北市中小學推動STEAM教育的現況,以及STEAM教育未來發展的重要國際趨勢進行介紹。此外,本書不僅介紹多學科、跨領域、以及超學科等不同統整模式的STEAM專題教學活動,也擺脫傳統教案的形式,著重在分享教學情境、活動架構設計、學習經驗安排、以及教學過程中如何克服STEAM跨領域教學的困難之寶貴策略與方法,並提供延伸學習的建議,以供學生進行更深入的跨領域探究學習。相信透過本書的介紹,能夠更深入的了解臺北市在推動AI+STEAM教育方面的寶貴成果,以及面對未來培育跨領域人才的策略。

教育園丁的話圖片圖2 臺北市STEAM專業發展課程地圖
圖2 臺北市STEAM專業發展課程地圖

綜合前述STEAM學習誌、STEAM專業發展課程地圖的規劃,未來臺北市STEAM及新科技發展辦公室將緊扣生成式AI等新興科技發展趨勢,以及STEAM教育改革脈動,有系統的培育中小學教師應用生成式AI,以進行STEAM跨領域教學的能力。此外,教師也能夠依據學生的學習需求,結合臺北市的相關資源,以營造AI+STEAM跨領域學習場域,進而培養未來國家社會發展所需的AI+STEAM跨領域創新人才。