融合自主學習的STEM教育: 學校創新突破的足跡
序言
2021/22學年對於香港學校來說，仍然是非常艱難的一年，突如其來的第五波新冠疫情，令學校再次停課，雖然特別假期過後，大部份學校都可以在四月下旬進行半日面授課，學校除了需要推出一系列防疫措施，以確保學生安全之外，亦要照顧學生在復課後身心靈的各種需要，更重要的是，學校要爭取教學時間，為學生學期年終的考試作好準備。
雖然面對重重困難，In-STEM計劃(2021/22)學校從未放棄透過自主學習，在校內推行STEM教育(SDL-STEM)，因為他們明白，自主學習在充滿變數的疫情下尤為重要，能夠讓學生真正做到停課不停學。他們亦期望通過STEM教育，幫助學生成為「解難者」，能運用他們所學的不同知識，解決日常生活面對的困難。
我們非常欣喜看到，不同學校在種種的限制下，仍然嘗試推行具備自主學習元素的STEM教育。他們無論在推動學生自主學習、推展跨學科課程融合，以及透過不同方法，收集及展示學生的學習顯證等方面，都取得令人鼓舞的突破。教師們都看到學生的改變，學生享受自主學習的過程，積極投入科學探究及工程設計，學習到更多STEM相關的知識及技能，亦發展不同的21世紀能力及正面的價值觀。
透過反思，學校都明白，要推動SDL-STEM教育創新，需要校內不同層級的持份者一起學習，朝著共同目標，發展以學生為中心的SDL-STEM課程。最令我們感動的是，不同學校的教師，都在反思時，感激校內其他層級的同工，為他們提供的學習條件及互動學習機會，以致他們能夠無後顧之憂地進行教學及課程探究。
今個學年和大家分享九所學校的SDL-STEM發展歷程，
「以全方位自主學習推展校本STEM課程」計劃由優質教育基金贊助
此計劃產品版權屬優質教育基金擁有，未經許可，不得翻印以作商業用途
一次自主並「無後顧之憂」的教師學習旅程
中華基督教會方潤華小學
參與In-STEM 計劃前。。。
學校早在2020/2021學年，已經嘗試推動具有自主學習元素的STEM教育 (SDL-STEM)，學校希望在SDL-STEM教育上嘗試以學生為中心，促進學生學會學習的能力。能把知識與科技綜合應用，以解決生活上的問題。但因為疫情及停課關係，課時等不同方面都受到極大的影響，教師指出，在緊迫的時間下，教師往往會在教學過程中扮演更多的主導角色，令同學的自主學習空間收窄。
學校在2021/2022學年的突破 – 全新的SDL-STEM學習設計
但相關經驗，絕對沒有影響他們發展學生自主學習能力的決心，教師團隊看到單一專題研習主題對學生學習的局限性，亦透過In-STEM計劃，了解如何將自主學習融入學生的創意工程設計內，In-STEM多層領導團隊便決定開放2021/22年度，學生的SDL-STEM專題研習範圍及闊度。新的SDL-STEM 課程單元，讓學生自行決定所用的物料和科技，以及產出的成品，去改善長者生活，從而加強STEM課程單元的解難元素及人民關懷精神，發展學生的重要價值觀及態度。教師通過In-STEM提供的平台，共同發展及分析合適的SDL-STEM學習設計，讓學生可以做到他們真正想做的研習主題，仔細經歷自主的創意工程設計過程，從中學習並獲益。
齊齊來感受一下學生經歷的工程設計過程
學生的研習主題是為長者設計智能家居。學生主動觀察、代入長者家中有甚麼容易發生意外或不方便的情景，然後與同學一起討論，定義問題並嘗試設計解決方法。整個過程以「工程設計流程」為骨幹。在設計好智能裝置後，學生便一起先以紙皮搭建小家居，模擬不同的家居間隔，以代入獨居長者的所在的各種家居環境。然後，學生以他們設計和創造的裝置作出測試，監察數據以了解裝置是否如預期般正常運作，並找出探測器可能的誤差範圍及檢視所得數據是否合乎預期，及如何改善裝置的準確度。最後學生會對全班作出匯報及評價同學的智能家居設計，在改善設計之餘亦帶出服務長者，關心社會的目標。
長者體驗活動
為智能裝置編程
製作模擬家居紙樣
安裝智能裝置
製成品
完成後進行測試
欣賞學生匯報作品及理念
學生的突破 – 自主
學生透過體驗活動，了解老人的需要，繼而通過工程設計和編程技術，為有需要的獨居長者設計及製作一些智能小工具，解決一些他們生活上遇到的難題。有組別做了防盜裝置，守護老人家的財物。有組別做了聲控燈，讓老人家凌晨睡醒如廁時不用找燈制。更有組別嘗試做智能大門，讓老人家的老朋友到訪時懂得自動開門。教師看見學生對課程大感興趣，自主學習動機大增。在提供的材料中，如不同感應器及編程案例，學生能找出合適的部分並加以學習，教師笑言有些學生的吸收速度甚至比教師還要快，更有組別花盡心思，自行搜集材料製作原型。各組學生對自己的作品感到自豪，也有自信與其他人分享，更有學生表示希望將來可以透過科研工作幫到社會。
教師的突破 – 放手
在課程實施前，教師團隊擔心課程的開放性讓教師難以管理各組進度。核心團隊坦言過程中遇上不少困難，簡單如因為改變而帶來的問題，例如如何將學生天馬行空的創意變成可行的工程設計方案? 到各種改變及取捨帶來的張力，如課時及課程內容的重整，以及因改變帶來的不確定性及憂慮，雖然遇上種種困難，但團隊都不輕言放棄，在學校管理層為團隊締造的學習空間下探索新的教學方法。在課程後期，各組學生都有自己的進程和解難場景，團隊感到「放手」後難以「控制大局」，但教師發現，學生進度仍然良好，狀態積極，即代表學生的自主學習發揮作用。
學校管理層的突破 -拆牆鬆綁
隨着中層管理人員從In-STEM計劃了解更多SDL-STEM的推行策略，他們為到新的SDL-STEM 課程單元的實施「拆牆鬆綁」，為教師在課程發展方面，提供適切的學習條件，例如與教師團隊商討課程內容，作適當的調動以騰出教學空間；爭取教學時間，讓學生在課堂上有更多的動手做和探索的機會；迅速撥調資源購買所需教學材料；聯絡外間機構，為學生安排長者體驗活動，幫助他們定立可行的設計主題; 透過人手安排，如安排常識及電腦科由同一位教師任教，為跨科協助建立基礎等。
突破所需學習條件
In-STEM多層領導團隊明白到，要在校內推行SDL-STEM教學創新，需要不同層級的持份者參與和一起學習。更重要的是不同層級的持份者，會為到同一/其他層級的持份者提供合適的學習條件，例如資源、機會、空間和時間，讓不同持份者，朝著共同的願景，一起探究和學習，例如學生享受的自主工程設計空間得來不易，需要教師及中層管理人員多方面的學習及配合，在教學方面，為教師提供適切的學習條件，如學校管理層及中層管理人員完全支持計劃成員參與相關的教師專業發展活動，了解及掌握推行具自主學習的STEM教育的重要性及方法。並為教師安排每月最少兩次的共同備課時間，讓他們認真討論及探索新的STEM課程教學方法及實施策略。在謝校長的信任及各方面的支持，讓In-STEM計劃團隊經歷了一次自主並「無後顧之憂」的學習過程！
因為在SDL-STEM學習設計方面有出色的表現，學校在本中心舉辦的教師獎勵計劃 2021/22勇奪多個獎項，包括「學習設計模式獎」、「促進自主學習的STEM教育- 團隊協作獎」、「關愛社區獎」及「電子學習平台 (Learning Design Studio)最佳應用獎」。黃兆聲主任和許耀華老師更與在場及網上同工，分享In-STEM計劃核心團隊過往一年在SDL-STEM方面的學習歷程，他們都欣喜看到學生及各團隊成員的成長。歡迎觀看這個短片及完整簡報，重溫他們的精彩分享。
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成功令學生「想知道」的自主學習STEM課題設計
東華三院黃士心小學
數個小五學生在構思隔音牆設計的課堂後向港大同工表達他們的想法。
學生：「想知道吸音和隔音可以用什麼來做材料。」
另一位學生：「我想知道什麼材料可以完全隔音。」
然而，因為疫情的升溫，突如其來的特別假期令有關STEM課題學習停了一陣子。不過長假期並沒有淡化他們的求知慾，反而十分渴望繼續有關學習。
梁老師：「他們也會不斷地問我什麽時候才能做實驗，非常渴望得知實驗的結果。」
究竟學校的STEM課題設計有什麼特色，讓學生那麼「想知道」?
參與In-STEM 計劃前老師也 – 「想知道」
學校在參與In-STEM 計劃前一直有關注學生的自主學習，但並沒有確切的理論框架來輔助課程設計。教師及課程領導也想知道有沒有完整的框架和方案讓他們可以去推動自主學習，完善優化校本STEM課程發展，讓學生增加學習動機及探究學習能力。
此外，學校以往也有STEM的專題研習，教師也很想知道其他學校是如何將STEM和自主學習結合，策劃整個級別的STEM課程。
學校在2021/2022學年的突破 – 加強課程設計上的專業
學校組成了一支多層級跨學科計劃團隊，成員包括副校長，數學科主任、常識科主任，及任教常識科的老師。過程中，副校長提供行政支援，而數學科主任負責與港大同工連絡，安排與團隊成員其同備課時間。透過多層級跨學科團體，將In-STEM計劃計劃的課程設計專業知識擴散，並不止於常識科老師。
學生的突破 – 「想知道」的學習動機
學生透過體驗活動，了解老人的需要，繼而通過工程設計和編程技術，為有需要的獨居長者設計及製作一些智能小工具，解決一些他們生活上遇到的難題。有組別做了防盜裝置，守護老人家的財物。有組別做了聲控燈，讓老人家凌晨睡醒如廁時不用找燈制。更有組別嘗試做智能大門，讓老人家的老朋友到訪時懂得自動開門。教師看見學生對課程大感興趣，自主學習動機大增。在提供的材料中，如不同感應器及編程案例，學生能找出合適的部分並加以學習，教師笑言有些學生的吸收速度甚至比教師還要快，更有組別花盡心思，自行搜集材料製作原型。各組學生對自己的作品感到自豪，也有自信與其他人分享，更有學生表示希望將來可以透過科研工作幫到社會。
教師團隊實踐以自主學習為教學法，讓學生經歷工程設計的STEM課題。在隔音牆設計的課題內，學生先辨識噪音滋擾的問題，明白設計隔音牆的目的是要減低課室外的噪音滋擾。在工程設計的構思及設計階段，教師採用了「集思與篩選」的學習設計模式 (課程模塊)，透過一連串的學習任務協助學生實踐工程設計過程中的構思部份。首先每位學生獲發便條貼，寫上他們認為有效降噪的物料。然後學生把便條貼在黑板上，老師與同學討論及分析不同物料的降噪效能。跟著，各人選定可能會使用的物料並在組內作出評估 — 是否容易獲取和有效降噪。最後讓學生展示他們的評估圖。如此，過程中每個學生均有機會提供建議及發掘不同的可能性，並有機會憑藉準繩 (如：效能) 來互相評估不同的建議。學生透過師生的回饋增進設計時需用的知識時，然後才進一步進入設計階段。在「集思與篩選」的學習歷程後，學生對有關課題上的探究動機很強。
學生：「想知道吸音和隔音可以用什麼來做材料。」
除此之外，也有其他相關知識想發掘的。
另一位學生：「我想知道什麼材料可以完全隔音。」
因為在構思階段的自主開放思考，學生也可以隨他們的好奇心探究。梁老師告訴我們，其中一組很有創意，希望試用家中狗兒掉下的毛毛作隔音物料來試驗一下效果。
梁老師：「他想測試他家的小狗的毛的隔音效果，所以就加入了狗毛這一物料，可見其創意和探究精神。」
到了工程設計的製作階段，學生自我監控，按計劃製作隔音牆。然而，因為疫情的升溫，突如其來的特別假期曾令有關STEM課題學習停了一陣子。不過長假期並沒有淡化他們的求知慾，反而十分渴望繼續有關學習。在特別假期後，教師反轉過來被學生的學習誠意催促，盡力安排學生測試隔音牆的降噪成效來評價自己的製作。
梁老師：「他們也會不斷地問我什麽時候才能做實驗，非常渴望得知實驗的結果。」
這個課題的設計，成功讓不同能力的學生也變得很有動機投入其中學習。副校長也有觀察有關課題的實施: 「可以看得到不僅僅是尖子和對科學有興趣的同學在上課，我能看得到不同能力的同學都很投入。他們會覺得太快就下課了，以前很少出現這種情況。」
學生測試隔音牆的降噪成效來評價自己的製作。
教師的突破 – 「我也時常思考…應該怎樣設計得更好」
教師在透過STEM課題設計實踐，探索如何設計學習任務，增加學生在STEM學科實踐自主學習經驗。教師並將相關學習設計概念延伸至其他學科及級別。
董老師：「比如是自主學習。今年三年級的數學科進行了一個簡單的STEM專題，用吸管做一個三角形的支架。我們一開始要先給小朋友一些input，他們也展現出了濃厚的興趣，我們不是即日進行的，而是讓他們回家觀察，大概一周後回來進行時，小朋友已經領悟到切開正方形來營造三角形，或者在立體上打斜也行，多了許多的想法。」
課程設計是一種學問，需要不斷透過實踐反思來學習。教師也不斷反思改善課程設計以讓學生學得更投入。
梁老師：「我也時常思考日後再設計類似的課程，應該怎樣設計得更好。我認爲保溫杯那個還算滿意。五年級還有值得優化之處。還好前面有東西帶動一下我反思整個STEM的設計課程上需要加强什麽，令同學更爲投入。三年級後期的STEM活動進步了不少。」
董老師點出實踐以自主學習設計課堂的其中要訣：「這也是我給自己的目標，就是少講話，不過也準備得多一點。」。課堂上讓學生多一點發揮，教師背後要在設計課堂時「準備得多一點」。
學校管理層的突破 – 帶動更多的跨科交流增進課程設計
學校領導留意到學生在做自己感興趣的事時會更爲投入。因此希望建立更多跨學科的大型課題單元，或把探究的概念放進各科之中。學校領導會帶動其他教師進行更多的跨學科交流，從而刺激科與科之間的專業發展，使教師在設計課題時變得更靈活及以學生的學習爲中心思考。雖然測不透的疫情對教學進度的影響是教師的顧慮，但是為了學生的學習興趣，也會先在小四及小五年級鎖定一些STEAM教學時間。
突破所需學習條件 – 實踐應用及參考他校同工的教學設計
設計STEM的課題著實不易，學校安排與本計劃的學校發展主任共同備課，老師提出所建議的STEM課題後，便與學校發展主任一起隨學習設計原理，定下學習目標、工程設計過程實踐部份、和學習任務等。團隊很快就計劃出學習流程。而這些學習設計原理都承載在由CITE研發的學習設計平台上。
除了在實踐中應用學習設計原理外，教師也在計劃網絡的工作坊體驗自主學習的學習設計，並計劃參考友校在學習設計擂台的分享。此外學校領導也與老師一起參與教與學博覽，從中增加對課程設計的點子。
衛老師：「港大很盡責，安排了很多線上、線下的工作坊。我印象最深的就是果皮測試，讓老師設計實驗，探討量度的方法，再對比成果。還有一些擂臺活動，就是讓兩間學校匯報(學習設計)成果，讓我們觀摩其他學校如何進行STEM，我們也能加以參考，引入自己的學校。」
教師透過參與和實踐，回應他們從起初「想知道」的，也成功令學生在自主學習STEM過程中有「想知道」的學習動力。
備註：東華三院黃士心小學在教師獎勵計劃2022，經公眾投票獲得「我最欣賞的學習設計模式獎」。
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精益求精的STEAM自主學習
香港道教聯合會純陽小學
「起初他們看到這份STEM專題報告時，「一頭霧水」四字全都浮現在他們的樣子上，也有同學不知從何冒出的想法，揚言說要製作一台機械人。其後，經過不斷的引導，同學的討論漸見質素，說要製作機械人的一組同學也真的嘗試實踐他們的想法，從機械人的外表討論到便攜性，再由便攜性討論到當中科學原理，轉變真的十分大！最記得當他們在全班面前演說成果，最後的Q&A環節尤其激烈。班上的同學不斷提出質疑，解說的同學不斷反駁，我才驚覺我班的同學原來能在STEM上產生出這麼強烈的火花。」
王學文老師 (為教師獎勵計劃 2022 分享的難忘故事)
參與In-STEM 計劃前 – 先知先覺
學校明白推動STEAM教育以配合全球的教育趨勢，裝備學生對社會及全球因急速的經濟、科學及科技發展所帶來的轉變和挑戰至關重要，因此，早於2009年，學校每年均會舉辦校內比賽「STEAM自學及探究小專家」（現稱「STEAM童創美好世界」），以培養學生的創造力及解難能力為學校關注事項，並協助學生在不同學科及跨學科上建立穩固的STEAM知識基礎。學校有如此豐富的STEM教育經驗，究竟還可以如何在自主學習和STEM教學上有更多的創新和突破呢？
學校在2021/2022學年的突破 – 更上一層樓
雖然學校已經走在前端，但深入探討後，發現有很多地方仍然有進步空間。梁校長期望有更多教師可以接受培訓，因此參與InSTEM計劃，讓教師了解更多關於如何評估STEAM學習，以及更進一步探索STEAM教育應該如何走下去，好讓所有學生都可以得到更多啟發及進步，發揮其獨特性。近年，學校的其中一個關注事項是發展學生的「自主學習」能力，希望他們能掌握如何有效學習，如何管理和創建知識，並能學以致用，解決問題，進而改善生活。為了配合學校發展方向，本學年的STEAM比賽主題是「讓生活變得更美好」，鼓勵學生以工程設計過程創造產品，為解決日常生活問題和作出改善而努力。
學生的突破 – 一切從生活出發
學校每年都會舉辦STEAM相關的校內比賽，學生的自主學習氣氛濃厚，他們會自行上網搜集資料、進行實驗、解說及紀錄等，多年來學生參與度高，也製作出很多優秀作品。
今年的小五常識科教師期望學生能從發現生活上的問題出發，配合神經系統的課程，因而發展了「保護坐骨神經大行動」的SDL-STEM學習設計。在課堂進行時，教師引導同學自行探究生活上的問題，例如坐姿不良，學生需要以工程設計循環，構思解決問題的方案，進而思考這個裝置設計所要考慮到的條件及達標準則，例如：穩定性、堅固性等等，然後設計和創造護脊裝置，再進行用家測試、改良及修正以達致學習目標。由於學習活動貼近學生生活環境，也可從觀察身邊的人和事來加入設計中，使學習動機大大提高。這次的課堂也為着未來的課程定下了基礎，參與的科任教師可將是次經驗分享給其他教師，讓教師共同設計更多與生活有關的課堂，提升學生自主學習的能力。
教師的突破 – 教師的自主學習
教師發展SDL-STEM學習設計，讓學生經歷自主學習的同時，他們也親身體驗了自主學習過程。由於全級共有六班，教師會不斷在恆常的共備會議中，反思學生表現和課堂設計，率先實施課堂的教師會給予回饋和建議，讓尚未施教的教師參考，按需要調整教材和課堂編排，優化每一個課節，提升專業發展，亦為課程發展開拓新一頁。團隊教師亦參考友校做法，再發揮創意，設計特別學習活動，例如想到合班一同實施課堂，讓不同班別的學生可以一同參與小組討論和匯報，產生更多火花和思考，效果是喜出望外。
STEM統籌透過本計劃的工作坊，學習使用學習設計平台 (Learning design studio)後，便率先探索和使用來發展本年的STEM學習設計，設計一系列以工程設計過程為主軸的自主學習活動，利用設計師儀表板的課程分析，改良設計和學習活動種類，令一連串課堂都能呼應相關的學習目標，亦有相應的評估活動。團隊教師更接受本計劃邀請，在學習設計擂台中，分享精彩的學習設計，其自主學習能力之提高，讓友校教師大為讚嘆！
因著學校提供了一個持續發展SDL-STEM的環境，擁有充裕的硬件配套，大部份現職教師均會使用現有設施，學校管理層也會設立教學講座，讓新入職教師學習運用已有教學資源。教師亦會善用電子教學，每科每級均有一名電子教學種子教師，該名教師需帶領同級科任進行最少一次的電子學習課堂，並安排同儕觀課。電子學習課堂加入更多自主學習的元素，教師會利用不同教學資源進行「翻轉教室」活動，讓學生在家中學習，而保留在校課堂互動時間。教師按課題靈活運用Nearpod 及Kahoot 作為教學工具，效果良好，也增加了學生對電子學習的動機和興趣。學習過程中，教師更能掌握如何把STEM教學與自主學習的元素結合起來。
學校管理層的突破 – 促進教學創新
為便於與各科合作，STEAM組內有各科組成員，亦有新舊同事參與，而在各科的課程中，每級最少有一課題會結合STEAM教育，具體課題會由統籌主任及科目代表教師相討。另外，由於STEAM教育主要涵蓋課程問題，故在行政架構下，STEAM組屬課程發展組之下。
科主任及STEAM統籌教師更具備發展自主學習與STEAM元素結合的課程的經驗，有助於建構各級的STEAM學習架構，優化學校的STEM課程。由於本年教師團隊與HKU CITE團隊合作，共同設計小五常識科SDL-STEM課堂，為讓教師有更多時間準備，校方已為所有小五常識科任教師減少課節，也在每星期三安排有共備會議，讓科任有更多時間進行備課。在設計課堂的過程中，各科任教師均獲益不少，透過討論及分享擴闊了教師們的思維和視野。
突破所需學習條件 – 全方位支援
對於SDL-STEM教育，學校提供了以下的學習條件︰
- 硬件配備：學校成功申請優質教育基金，把常識室改建而成的「STEAM‧創意中心」，期望它能成為啟發學生創科精神的地方。「STEAM‧創意中心」內有多項設施能讓學生一展所長，包括：Gigo Wall, Laser Cutting Zone, 3D Printing, VR裝置，多項編程硬件等。
- 三年關注項目：將STEAM教育設為學校其中一項三年關注項目，全校都對STEAM教育高度關注及支持，並在課程內或外均盡力配合。
- 減輕中層負擔：為讓學校STEAM教育能順利發展，學校所有中層管理人員均已減少教學節數，讓他們更有充裕時間進行構思、策劃、推廣等工作，並與前線教師共同準備及進行教學。
- 培訓前線教師：盡量讓前線教師有機會接觸有關行政工作，同時設立STEAM教育講座，鼓勵教師進修，以培養下一任中層人員。
- 網上學習平台：本校為每位學生申請一個Google帳戶，並將該帳戶連接到各大網上學習平台（Tinkercad, CoSpace edu, Scratch……），讓學生能隨時隨地進行自主學習，又能於課餘時間創作屬於自己的作品。
- 自主學習氛圍︰在校園各個地方均設有「自學牆」，鼓勵學生自學探究，學生在閒時可借用IPAD到校園各個角落進行自學活動，以培訓學生的自主學習能力及協作、解難、溝通及創造力。
學校在本中心舉辦的教師獎勵計劃 2021/22獲得「SDL-STEM 學校發展獎 – 促進教學創新」及「學習設計模式獎」，團隊教師出席頒獎典禮，分享得獎感言，並且在計劃成果分享會的學習設計擂台中，分享保護坐骨神經大行動的學習設計及參與答問環節。歡迎觀看這個短片，重溫他們的精彩分享。
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讓學生經驗「有自己的思考」的自主學習STEM旅程
靈糧堂秀德小學
在2021年冬，在某節STEM課堂後，港大同工訪問數個小四學生：「你們喜歡今次的課堂嗎？」。學生都說喜歡。
學生: 「喜歡。有自己的思考，自己想東西。老師只是給文件我們，我們想像發揮可以如何做這個實驗。」
究竟教師是如何能夠讓這些小四學生因「有自己的思考」而喜歡STEM課堂？
參與In-STEM 計劃前 – 「他們就只會看了一下內容就認為自己是完成了自習」
參與In-STEM 計劃前教師看到學生的學習動機比較弱：「例如我們叫他們回家預習，他們就只會看了一下內容就認為自己是完成了自習，可是我們expect的會是他們回去蒐集一些資料或是問一下身邊的人等等」。問題是如何可以加強學生的學習動機？
學校在2021/2022學年的突破 – 先以小四級作為系統發展的起步
學校以往已有初步推行STEM的經驗，而今次In-STEM是他們第一個參與強調自主學習的支援計畫。學校期望逐步有系統地加強校本STEM課程的設計，先以小四級作為系統發展的起步。於是，學校組成了一支計劃團隊，成員包括一個常識科主任，一個STEM統籌人，及三位任教小四級常識科老師。
學生的突破 – 「我們想像發揮可以如何做這個實驗」
在全新的STEM課程，教師著意為學生提供不同的自主學習機會。例如，在「環保抽濕包」的STEM學習過程中，教師給予情景，引導學生提出探究問題：「哪一種環保物料是最有效的抽濕物料?」。學生設定探究目標後，在家中選擇環保物料，以準備測試其功效。教師讓學生實踐STEM學習中的自我規劃，工作紙上只提示學生可使用的實驗工具，騰出創作空間，讓學生在工作紙上繪畫他們的實驗構思。教師又讓學生從自主學習中的自我評價及自我修訂過程中面對計劃上的錯誤及作出修定。於是派發清單，讓學生透過清單的問題來檢查實驗的條件是否公平。在課堂中，學生認真地討論設計初稿中的不公平性，及如何改進他們設計的實驗。然後，每組歸納出一個設計。我們在觀課時看見，學生很雀躍地按著他們組內的計劃完成實驗裝置。教師也讓學生自我監控 — 學生選擇記錄不同類型的數據和記錄數據的日子及次數，然後按已定的方案進行觀察及記錄。學生根據數據作出結論後，便使用最有效的環保抽濕物料製作抽濕包。
過程中，教師喜見學生在STEM學習上的投入及成功感。
阿昌老師：「看得出同學比起聽我們講書或播片，投入了許多。他們更喜歡落手做。而且有一個成品製作出來，同學更有成功感。」
而學生在愉快學習的過程中，也意識到在過程中的自主思考空間，讓他們發揮想像去設計及進行實驗。
港大同工: 「你們喜歡今次的課堂嗎？」學生都說喜歡。
學生: 「喜歡。有自己的思考，自己想東西。老師只是給物資我們，我們想像發揮可以如何做這個實驗。」
另一個學生補充: 「不用全部東西都跟老師，老師教你如何做就如何做。」
教師也看見學生在學習能力上的進步。
黃老師: 「自從學生參加計劃後，變得更願意上網搜尋資料，亦變得更自主地把實驗成果分享到網上的電子學習平台，不但增進了學生之間的互動和討論，亦能使學習過程變得事半功倍。」
阿聰老師: 「到了學期中、學期尾，同學們一提到公平測試，就會記起來，知道如果這樣做就會令實驗結果有偏差。比如做風速計，他們能夠意識到公平測試的要求是風扇和風速計的擺位要一模一樣。」
教師的突破 – 「現在我們讓同學們自己發揮」
要實踐自主學習教學模式著實不容易，如劉老師所說，過程中教師是有擔心的時候，特別是放手讓學生決定時，會增加很多奇奇怪怪的情況，不過教師還是選擇成為學習的促進者，與學生同行，幫助他們思考，讓學生主動學習。
劉老師: 「以前和各位同事開共備的時候，大家都很擔心同學未必能夠應付，於是就索性取消比較難的部分，我們不太能接受不確定性 … 不過經過這個計劃，我們會放手讓同學們自己發揮。我們不再處於主導的角色，而是一個facilitator，與他們同行，幫他們思考，問他們問題。而不是同學很被動地接受我們教的東西。」
願意「放手出去」，因為教師看見學生在自主學習中有所成就，能增進知識及興趣。
張老師: 「 現在我們放手出去，提供了空間，可以看得到學生有所成就。此外，在自主學習之下，同學學多了知識，興趣也廣泛了。」
學校管理層的突破 – 建立學習型團隊，進一步加強專業交流發展自主學習
以是次參與計劃的經驗為藍本，課程主任、STEM統籌老師、科主任及科任教師組成學習型團隊，探討如何運用本年度的學習經驗，加深教師對自主學習及STEM教學的認識。學校領導層也藉觀課及常識科的科務會議，向其他科任教師分享此計劃的內容，促進專業交流。承前啟後，學校領導期望在新學年能增加教師對如何融合「自主學習」在STEM課程裏的認識，讓學生能在自主學習裏體驗從「做中學」的精神。
突破所需學習條件 – 善用計劃網絡資源解難
要構思校本自主學習STEM課程實非容易，計劃網絡內的經驗交流成為靈感之源。團隊老師積極參考本計劃已發佈的學習設計，乘著他校的經驗來學習。過程中，STEM統籌人與本計劃的資源學校聖公會阮鄭夢芹銀禧小學王副校連絡，交流STEM課題實施經驗。團隊老師有初步構思後，與本計劃的學校發展主任一起共備，探討如何增進學生在STEM的學科實踐中的自主學習體驗。教師在當中的專業發展及實踐，成功讓學生經驗「有自己的思考」的自主學習STEM旅程。
備註：靈糧堂秀德小學在教師獎勵計劃2022，獲得「SDL-STEM 學習設計獎 自主學習的教學策略 – 科學探究」
「以全方位自主學習推展校本STEM課程」計劃由優質教育基金贊助
此計劃產品版權屬優質教育基金擁有，未經許可，不得翻印以作商業用途
一個「你中有我，我中有你」的跨學科課程
中華基督教會馮梁結紀念中學
參與In-STEM 計劃前。。。
雖然中華基督教會馮梁結中學的教師普遍認同STEAM跨學科課程的重要性，但課程整合過程面對不少困難，學校未有整存的校本STEAM跨學科課程。
學校在2021/2022學年的突破 – 由五科共同發展的STEAM跨學科課程
通過與教育應用資訊科技發展研究中心(CITE)團隊年多的同儕學習，In-STEM多層領導團隊在2021/22 學年，發展了一個全新的跨學科課程，糅合了創意工程設計及科學探究。透過課程融合及細緻的學習設計，五個科目的教師，包括電腦科、綜合科學科、數學科、視藝科、基本科技科，讓學生選擇合適的暖包及製作相關容器，送贈長者，從而發展學生STEAM相關的學科知識及技能，以及培養他們對環境及人文的關懷。這個課程融合過程殊不簡單，需要團隊內各科教師用心了解不同科目的內容，並就着相關的跨學科課程所定立的主題及教學目標，在課程及教學層面上作出調整，並在各自的課堂內，推行這整全的跨學科課程。
學生的突破 – 綜合應用知識
全新的跨學科課程讓學生學習及綜合應用不同STEAM相關的知識及技能，例如電腦科率先帶領學生透過編程，製作Microbit 測溫儀，並進行測試；科學科則將教學目標聚焦在市場上的產品表現測試及恰當的實驗程序和量度技巧上，透過科學探究，讓學生測試市面上兩款暖包的放熱能力，加深學生對暖包成份及功能的了解，並為電腦科所製作的測溫儀提供反饋；數學科教師與學生進行測試數據分析及討論，以數據帶動決策，決定那一款暖包效適合長者， 除實驗數據外，也需根據環境友善，價格、舒適度等因素，作出合理決定，學生繼而進行匯報及互評，透過分享學習顯證，促進同儕學習。In-STEM多層領導團隊喜見學生的思考比之前更深入和廣闊，多元化的學習及知識應用，令學生無論在知識、技能，對老人家的關顧及對環境的愛護等方面都有所提升。
為長者「用腦探究」、「用心設計」、「用手組裝」的暖包
在製作暖包的研習過程中，學生以長者為中心，要兼顧暖包由內至外的一切事情。他們關心長者使用暖包時會遇到的安全問題（如過熱)，所以透過公平測試分析市面上不同品牌暖包的發熱程度以選擇對長者安全的材料，當中克服實驗設置和數據分析的問題。他們希望長者喜歡這暖包，所以把數學和禪繞圖的知識結合，設計長者風格的暖包外袋。最後，學生想送上一份有實感的心意，所以學習根據特性使用適當的黏合劑以組裝暖包外盒送給長者，美觀又實用。
以禪繞圖設計符合長者喜好暖包的外袋
繪畫真實暖包外袋
外袋製成品
教師的突破 – 融合跨科內容
In-STEM多層領導團隊指出，跨學科課程發展加強了教師對其他科目的關注，教師除積極了解其他科目的內容外，亦思考不同科目內容的整合及共同發展空間，務求令跨學科課程內容更連貫，以達致新課程的教學目標。團隊都認為，相關的意識，對校內跨學科課程發展，尤其在課程融合方面，非常重要。例如視藝科教師刻意了解數學科的相關教學內容後，決定將數學科的旋轉對稱概念，應用於禪繞圖繪畫在暖包袋上，讓學生透過應用，對相關概念有更深入的了解，更讓學生了解到學習數學科的對稱並不只是書本上的知識。為讓學生發揮更多創意，設計出適合長者的圖案，教師亦鼓勵學生創作就旋轉對稱延伸的相關設計，這個概念演化過程，豐富了學生的學習經驗。
學校管理層的突破 – 促進多層學習
In-STEM計劃讓學校領導層更具體地了解，發展及落實校本SDL-STEAM課程的策略，促進校內跨學科課程發展，有助管理層制定全面的SDL-STEAM發展方向及策略。例如學校領導層就着新的跨學科課程的設計和實施，為教師提供適切的學習條件，例如共同備課節、觀課及參與相關專業發展活動的機會等，令In-STEM團隊不斷壯大。學校領導層指出，就着今年取得豐富的多層級學習成果，學校已經決定以「擴散」為學校未來SDL-STEAM發展的重點策略，例如在未來一年學校期望加入新的科目，如音樂及語文科，並會透過細緻的課程融合，將跨學科課程以上下階段形式，在中一級別的第一及第二學期呈現，學校亦認同CITE團隊的建議，會加強兩個階段內容的連貫性，讓學生在第二階段鞏固他們在第一階段所學，令學生的學習經驗更豐富，學習成果更堅實。
突破所需學習條件
就SDL-STEAM教學創新，In-STEM多層領導團隊的教師表示，非常感激學校管理層及中層管理人員為前線教師提供的學習空間。教師強調，一個「我中有你，你中有我」跨學科課程的設計及推行，非常有賴學校管理層及中層管理人員的悉心安排，例如在非常緊絀的課時內，在課程設計開始之前，已為各科組預留共同備課節，讓他們可以享有一個恆常的空間，商討跨學科課程內容及落實推行細節；學校管理層亦非常支持教師參與In-STEM支援計劃，讓教師得到不同方面的專業支援，如精神上的支持及實質意見；教師亦認為課堂觀察及之後的討論是跨學科課程發展及實踐的重要學習機會，就算今年受疫情影響，學校特意將所有相關學科的課堂錄影，並將錄影與CITE團隊分享，CITE團隊亦就相關內容作出回饋。雖然遇上疫情及停課帶來的種種困難，但In-STEM多層領導團隊，透過細緻的課程融合，成功地為學生帶來整全而多元的SDL-STEAM學習經驗。
「以全方位自主學習推展校本STEM課程」計劃由優質教育基金贊助
此計劃產品版權屬優質教育基金擁有，未經許可，不得翻印以作商業用途
讓學生感受生命的「360度跨學科自主STEM學習課程」
世界龍岡學校劉皇發中學
「大豆在年輕時長出了健康茂盛充滿生命力的苗兒，我們也應該在這美好的年紀美好的青春時光裡，綻放出青少年應該有的活力與積極向上，活出自己的風采，讓自己不留下遺憾。珍惜當下，不負年少。」
– 陳錦瑤同學 (學生獎勵計劃 2022 得獎者)
學生在STEM教育的過程裡，得著的不止於理科的知識及技能，也包括對生命關懷及積極的態度。究竟學校是如何打破慣常的學科界限，在STEM教育加入了人文素養？
參與In-STEM 計劃前 – 摸索跨學科協作推行模式
學校在參與計劃前已有推行STEM教育經驗，也一直摸索跨學科協作推行模式。以往主要集中在數個任教STEM課堂的理科老師。為了讓更多不同學科的老師可以參與STEM教育，學校構思了主題式 (Theme-based) 跨學科STEM教育模型。在In-STEM 計劃期間，開始試行這個新的STEM教育模型。
學校在2021/2022學年的突破 – 實驗新的跨學科STEM模型
學校組成了一支多層級跨學科計劃核心團隊，教師成員包括副校長，STEM 統籌 (科學科主任)、電腦科主任、數學科主任、生物科老師、化學科老師及STEM專業助理老師。同時，學校的年度計劃強調跨科協作，計劃內指引不同的學科參與STEM教育。在團隊部署360度跨學科自主STEM學習課程，探索更多跨科合作可能時，副校長協助連繫不同科目老師。然後，有份參與的科目會在年度計劃寫出該科目參與的部份並策劃相關的計劃評估。
學生的突破 – 建立能力付出關懷
教師團隊用10粒黃豆代表他們所設計的360度跨學科自主STEM學習課程，每一粒黃豆代表着一個學習經歷 (見圖)。學生在其中體驗大豆的生命、探究有利大豆成長的因素、發揮大豆生命對人類的貢獻、並以大豆製品關懷別人。
第一粒：務農體驗 — 學生要扮演作農夫的角色，體驗播種、移植、植苗直至收割的過程。
第二粒：科學探究 — 學生進行科學探究，有系統地處理變項找出影響大豆種植的有利因素。學生為了環保減費利用廚餘提升大豆的產量。過程中發現最能夠讓大豆開花結果的廚餘是蕉皮。其方法是將蕉皮曬乾後切細粒作肥田料。
第三粒：發揮大豆生命的「食」力 — 學生用不同品牌的豆漿製作豆腐花，評估效果。當中用了量化統計方式，找出那一個品牌的豆漿能夠產出最令人喜愛的豆腐花。
第四粒：轉變大豆生命的功能 — 學生用大豆油再加香精油製作肥皂，過程中學生主動搜尋精油資料及自行探究找出理想的配搭組合。
第五粒：設計思維 — 配合第四粒，學生從企業家的角度考慮，需要美化外觀以有利推銷。學生學習設計思維及應用3D打印技術，設計印章，以在手工皂上加圖案。過程中亦檢討設計草稿的可行性及作出修定。
第六粒：學生在語文科老師的指導下，化身意見領袖 (KOL)，學習如何在銷售平台上推銷大豆肥皂。
第七粒：學生在中文科內學習「豆」字的來源。
第八粒：學生在中史科及經濟科學習豆製品在中國烹調的傳統方法及大豆農業對中國的經濟影響。
第九粒：學生在視藝科學習如何以不同方式去繪畫記錄大豆的成長過程 — 生、老、病、死、及以種子來傳承生命。
第十粒：以生命教育為總結 — 輔導組在試後活動期間利用大豆的生老病死讓同學反思生命的意義。
學生用大豆油再加香精油製作肥皂
學生設計印章時檢討設計草稿的可行性及作出修定
十粒黃豆的學習經歷，讓學生在自主學習過程中不怕迎難以上及體驗STEM課程中的多元學習。
張樂怡同學：「這次研究訓練我們獨立思考的能力。以自主學習形式完成過程中所遇到很多的困難。但是我們迎難以上的初衷是失敗乃成功之母。…我們更深刻理解STEM的多元化，在數學的計量和化學的反應等。在今次的研究也感受到團隊之間的合作和積極。」 (學生獎勵計劃 2022 得獎者)
不但建立自己的學習能力，學生也用製作大豆製品的能力來關懷師弟師妹。
陸曉彤同學: 「希望可以通過我們製作一些肥皂給師弟師妹，(讓)他們在疫情期間可以感受到我們作為師姐的一片心(意)。」 (學生獎勵計劃 2022 得獎者)
陳錦瑤同學在她的學習反思裡寫下在學習大豆課題後對生命的感受 –
「大豆在年輕時長出了健康茂盛充滿生命力的苗兒，我們也應該在這美好的年紀美好的青春時光裡，綻放出青少年應該有的活力與積極向上，活出自己的風采，讓自己不留下遺憾。珍惜當下，不負年少。」 (學生獎勵計劃 2022 得獎者)
可見學生的得著不止於理科的知識及技能，也包括了21世紀能力 (如：團隊協作)及對生命關懷及積極的態度。
教師的突破 – 以協作促進課程發展
透過推行360度跨學科自主STEM學習課程，教師成功地與不同科目的同工互相協作及配合，讓學生在解難探究時綜合應用不同學科領域的知識。過程中教師也採用了香港大學團隊的建議改良學習設計，在設計STEM的課程時加倍留意學生的學習目標及自主學習，擴闊學生的探究空間。
學校管理層的突破 – 持續橫向及縱向發展
學校領導層將繼續推進360度跨學科自主STEM學習課程。以「大豆」課題來說，橫向發展方面，會進一步融合學生在電子市場學及數據庫的學習。縱向方面，學生的學習並不會停留於中三階段，會有STEM精英角色給予來年的中四學生，讓不同選修科的學生憑着他們所選修科目的專長，推動跨學科學生協作來推廣製成品。配合着將「大豆」課題延伸至中四階段，團隊老師打算連繫升學及就業輔導組老師、相關專業的校友、甚至家長，讓他們參與其中。
突破所需學習條件 – 多層級領導力及專業上的自主性
達至成功實施的經驗背後，札根於學校領導讓教師有專業上的自主性，讓中層教師帶領推動「學會學習」 的教育氣氛，這正與STEM教育中的自主學習互相呼應。學校給予的跨科協作發展指引和中層領導給教師分享實施經驗的鼓勵，促進了STEM跨科協作的互動，也漸漸堅固了跨學科及跨行政組別的「協作生態系統」。因此，360度跨學科自主STEM學習課程，成功打破慣常的學科界限，讓學生得著不止於理科的知識及技能，也包括人文素養和對生命積極的態度。
備註：世界龍岡學校劉皇發中學在教師獎勵計劃2022，獲得「SDL-STEM 學習設計獎 課程整合」及 「SDL-STEM 學校發展獎 – 促進自主學習的STEM教育」兩項殊榮。
「以全方位自主學習推展校本STEM課程」計劃由優質教育基金贊助
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校園優化師 : 中二STEAM課程釋出無限創造力
救世軍卜維廉中學
馮老師︰「學生原本不太願意思考，我留意到他們在過程當中，願意開始嘗試這個問題該如何解決，能達到我希望他們多思考，多留意身邊的人的這些目標。」
參與In-STEM 計劃前 – 摸着石頭過河
學校以往也有一些STEM活動，學生會學習製作一些機械，亦曾經以環保物料製作環保四驅車。雖然STEM小組在幾年前已經成形，但電腦科組的教師比較多，後來又加入一些理科教師幫忙，小組人數越來越多，但STEM教育的路途如何走下去卻成為STEM團隊教師的疑問和擔憂。隨著科技與設計科教師退休，學校希望能夠把本身的科技科目，轉化為STEM範疇，由理科教師接手，並加入自主學習的元素幫助學生學習，期望能夠為學生製造成功感，增加他們的學習興趣以維持學習動機。
學校在2021/2022學年的突破 – 設計思維與人文元素
洪校長深信STEM教育是長遠的，甚至或許可以取代傳統科目，因此落力推行STEM教育，期望讓更多學生受惠。教師希望教導學生如何學習、搜集資料，增強解難能力和設計思維，讓學生體驗和提升6C能力，藉此能提高他們的學習動機和建構知識，為未來作好準備，好讓他們能改變或推進社會和世界。要做到全方位的學習，便需要跨學科參與。本年，學校把中文科和美術科加入STEAM的課程中，加強學生在寫作和語文能力方面的能力，實踐跨學科學習，同時讓教師和學生一同學習特別的技能，以幫助解決困難。
團隊教師參加CITE的工作坊後，參考了其他學校的做法，與CITE團隊在共備會議裡討論，希望學習設計以工程設計及設計思維為主軸，並且滲入人文元素，於是發展了本年度的學習設計 – 校園優化師，以學校為場景，賦予學生一個身分，讓學生由發掘身邊的問題開始，思考和了解關於學校環境裡的問題，鎖定需要幫助的對象後，以同理心思考和深入了解其需要，草擬解難方案，再確立設計問題，然後嘗試解決。課程內容包括學習和經歷設計思維、科技和技能、應用和展覽，是一套適合學生學習需要而有系統的中二STEAM課程。
學生的突破 – 不能一樣的創作
學習設計有很多地方都開放出來讓學生思考，作為校園優化師，他們要去探索校園環境裡，誰需要得到幫助？不同對象如教師、同學、工友、訪客會遇上不同的問題或困難，學生需要鎖定對象，再決定希望解決的問題，製造相關的產品以幫助解決設計問題。因此，所有小組的設定目標、解決方案、設計和製作出來的產品都是不一樣的！有一組希望解決訪客在學校迷路的問題，因而想到製作智能導航電子地圖，有一組希望幫助課室位於高層的學生，於是設想製作一台書包運送傳輸裝置，並且希望利用在技能課中學過的鐳射切割板材技術，編程控制上升下降的運送。也有一組設計了一種協助關窗的工具，幫助工友輕鬆工作，亦可以確保他們的安全。過程中，學生需要設身處地為對象思考，因此設計成功啟發了學生無限的創意和同理心，教師亦不難發現，活動在後期裡，學生的表現越來越投入，心態也在改變，亦非常希望自己的產品能被真正製造出來，因此不斷改良和優化設計，精益求精。
學生: 「剛開始時抱住玩的心態，輕鬆的，然後，當我們產品和我們的設計被好多同學和老師認同了時，有動力和信心做這件產品，然後，給予更多心機和組員溝通，如何去完成這個設計。」
由於自由度非常大，有些學生反而會感到有選擇困難，教師會提供意見，在適當位置收窄思考範圍，亦安排部份活動以全級形式進行，讓全級中二學生可以同儕觀摩，互評和分享，豐富學習經驗，例如各小組會利用iPad向全級展示設計圖，學生明白評量指標後，會互相為其他小組的設計給意見改良，所有學生都可以利用padlet為其他組別投票，而小組把評價寫在備忘貼紙上，再討論一下，將最有用的三個回饋交給相關組別，幫助大家改良設計。學生在學習過程中亦有很多檢討和反思的機會，學習變得更為自主和互動。
學生: 「更加清楚他們的設計，更加了解，覺得他們的設計很有創意。」
教師的突破 – 不斷更新的學習設計
教師差不多每週星期二下午均有共備時間，好讓團隊教師收集和整理準備好的資料和教材，根據每一堂的情況，再為下一堂而作出改變，準備課節內容、分享和商討教學進度等等，由最初的摸着石頭過河，慢慢走對方向，教師對規劃STEAM課堂的信心亦越漸增強。
如此優秀的校本學習設計，如果能與眾同享便好了。CITE團隊確定了學習設計的優秀之處，同時亦希望教師團隊的努力能得到肯定，於是邀請教師在計劃的工作坊和計劃成果分享會中，以Learning Design Studio (LDS) 分享其獨特的校園優化師學習設計和豐富的學習成果，而友校亦認真地給予回饋和優化的意見，例如評價不同產品的標準，令教師很高興能更進一步優化設計，當中的交流實屬難能可貴。
學校管理層的突破 –Wednesday afternoon program
為騰出足夠的課節來推行STEAM課程，學校編製了一個與別不同的課堂時間表。由於學校原本每日有九堂，比一般學校每日八堂多出一堂，一星期便是多了五堂，所以學校規劃利用其中兩、三課節，將每個星期三的下午作為Wednesday afternoon programme，每級都有不同的學習單元，如歷奇、急救，而中二就是STEAM課程，目的就是希望學生在繁重的課堂下，仍可以完整地學習和經歷STEAM活動。
另外，本學年的STEM核心團隊由理科主任帶領，採取以舊帶新的策略，讓有經驗的教師帶領新成員發展課程及課堂的規劃，並以跨科協作模式，加入不同科組教師而組成，亦會參與施教中二級別。有別於往年，今年除了有物理科和電腦科外，更加入熟悉設計思維的美術科教師在核心團隊，推行STEAM教育，而IT助理和實驗室助理會按需要在課堂時提供協助。團隊分工明確，讓各成員輪流負責設計和規劃相關課堂，教師的專業能力得以發揮和成長。
突破所需學習條件 – 靈活變通
要讓這個能引伸致無限可能的學習設計得以順利實施，當中的確需要有很多學習條件配合。實施過程中，教師會不斷優化課堂設計，當一班在施教時遇上難點，便立即開會商討對策解決，目的就是希望幫助學生能跟上學習的步伐。另外，最大的改動是因受疫情影響，課時縮減，因此團隊教師裁減了一些技能課，同時又要確保每組有學生認識相關的技能，難度真的是非常之高。
盧老師︰「雖然有疫情影響，有好有不好，失了一些預算，但好的是考了教師的即時應變，中間改變了很多事情。」
教師刻意令學習活動不與成績掛鉤，學生的學習動機不是建基於分數，而是出於真正希望學習的動機，令學生在輕鬆的環境下學習。雖然沒有分數的評估，但進展性的評估卻是非常多，小組討論後會有匯報環節，小組利用網上平台padlet展示設計，全級學生會就著創意、外觀、實用性和可行性，投票選出心儀設計，才再製作裝置模型或實物。教師往往都需要就著學生給出的選擇和意見給予建設性的回饋，亦會挑選不同形式的解決方案，一些利用科技例如MBot，一些只利用簡單的科學原理，讓學生明白解決問題的方法的多樣性。另外，活動以小組形成進行，可以提升學生的溝通和協作能力，亦可以互相幫忙，互補不足。
學校在本中心舉辦的教師獎勵計劃 2021/22獲得多個獎項，包括「SDL-STEM 學習設計獎 – 自主學習的教學策略（工程設計）」、「人文精神獎」及「學習設計模式獎」，教師出席頒獎典禮，分享得獎感言，並且在計劃成果分享會的學習設計擂台中，分享校園優化師的學習設計及參與答問環節。歡迎觀看這個短片，重溫他們的精彩分享。
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讓學生天馬行空的SDL-STEM學習之旅
聖公會李兆強小學
參與In-STEM 計劃前 – 教學模式的蛻變
學校渴望透過教師培訓，採納其他教學方式，希望能夠體會學生在學習的過程當中，有各樣的可能性，教師亦能從中觸發自己新的想法，為課程發展和教師的專業發展都有進步。適逢學校成立25周年，老師能否藉此發展SDL-STEM的學習活動以配合學校主題和發展方向？
學校在2021/2022學年的突破 – 配合校慶活動及學校發展方向的學習設計
常識科教師希望培養學生的自主學習和電子學習能力、綜合和應用知識與技能的能力、創造力、協作和解決問題的能力等，於是想到小四常識課題關於空氣的阻力時，發展製作降落傘的學習設計，讓學生以自主學習模式，發揮創意，經歷完整的工程設計過程。另一方面，教師覺得學生好像是為做而做，欠缺一個合理的情景引入。團隊教師和CITE團隊在共備會議時，一同思考，會不會有些學校政策，或者發展方向可以互相配合呢？想到本學年正是學校25周年校慶，如果以此作為活動情境，設計降落傘，令降落傘在下降時，進行一些有慶祝校慶元素的表演節目，讓學生表達對學校的感謝和關愛，相信會提高學生參與動機和興趣。再加上學校的三年發展關注事項包括了自主學習及提升創意，以往亦有做過合作學習，今次常識科發展這個課題，與學校政策極為配合。
學生︰「我是加了banner，圖案上是慶祝25周年校慶的設計，然後加上光輝燦爛新一頁的字，原因是希望學校能有光輝燦爛的未來。」
學生的突破 – 以自主學習經歷完整的工程設計
團隊教師精心策劃的降落傘學習設計讓小四學生利用工程設計循環，構思和設計降落傘，然後選取最佳方案，利用家中或購買簡單和所需物資，製造一個符合評分標準的降落傘，並在學校進行測試及紀錄結果，最後在班中匯報實驗結果，進而改良設計。
除了工程設計過程，自主學習亦是學習設計的重點，教師引導學生善用電子學習模式，利用網上學習管理平台上載作品和初步測試過程的短片，分享成果，學生需要在討論區進行同儕互評，教師也會給予回饋。學生收集意見和評價後，在未回校前，已自行作出多次改良，優化降落傘。
在疫情影響下，活動由小組形式改為由每位學生獨力製造一個降落傘，對於一個小四學生來說，有很大的難度和挑戰，但藉此有助提升他們的解難能力、堅毅精神等，提升自主學習能力。
以下簡述學生以自主學習經歷工程設計過程︰
1) 了解活動情境及工程設計過程 | 教師以學校25周年校慶為題，引入活動情境，讓學生了解活動目標和原因，然後學習工程設計過程的五個主要步驟。 |
2) 設定目標 | 學生透過腦力激盪法，提問及回答有關活動情境和計劃中會遇上的問題，然後搜集相關資料，了解限制和評分標準後，定義自己設訂的目標。 |
3) 構想方案 | 學生可以天馬行空想像，訂立一、兩個或更多的解決方案，再繪畫設計圖。 |
4) 計劃 | 學生自我規劃製作時所需要的材料、技術和時間，然後才選取一個最可行的方案。 |
5) 製作和測試降落傘 | 學生根據個人設計，在家中製作降落傘及進行初步測試，然後在學校裡進行正式的測試，紀錄實驗結果及分析。 |
6) 改善設計 | 根據實驗結果，反思及改良降落傘，將改良後的降落傘的降落情況拍攝下來，並匯報作品的特色，在網上學習管理平台iLAP與教師和同學分享。 |
7) 自我評價及修訂 | 就著知識、技能、態度和匯報情況四個範疇，學生評估自己在過程中的表現，同時分享當中遇到的困難或問題，以及解決方法。 |
教師的突破 – 給予天馬行空的創作空間並力求改進
為了提高學生的自主度，教師刻意加入更大自由度和開放式提問，令學生可以有不同選擇和設想。教師引導學生嘗試透過天馬行空的想像，想出不同的解決方案，再鎖定一個來製造產品。物料上除了一些基本建議例如平口膠袋、扭蛋、綿繩等，教師會強調及鼓勵學生可自由選用任何物料，製作傘面、降傘的器皿、裝飾等。另外，學生需要自己決定傘面面積，令降落傘能夠停留在空中的時間越長，表演的時間也可以相對增加，過程中，要紀錄不同傘面的測試實驗結果，作出比較和分析，找出最佳降傘面積。
團隊教師相信要學生經歷一個完整的工程設計循環，必須要讓他們經歷改良和優化產品的一環。其中一個預期學習目標是提升學生的創意思維，有教師認為學生最初的設計太過簡單，款式有如倒模，於是設計一些特別課堂活動，讓學生觀察其他學生作品，進行小組討論，找出可行的改善方法，並且互相評價作品，優化方案，課堂效果非常顯著，學生真的能發揮更多創意，改良後的降落傘真的是各式其式，煥然一新！有學生能發揮創意，想到利用口罩、布作為傘面，甚至利用汽球來製造降落傘，亦因為需要加入校慶表演元素，有些學生在傘面上繪畫漂亮的25周年校慶標誌和蛋糕，也有很多閃閃的裝飾，甚至運用LED燈，非常漂亮，更有學生設計降落傘在降落時爆出彩色紙碎，非常美麗！
學生︰「因為看到各位同學的降落傘全部都很漂亮。」
學生︰「可以看到各位同學的降落傘的降落時間，自己的也可以做一些改變，然後，可以在開心之中學習。」
學生︰「謝謝羅老師給我這麼多的建議及不斷叫我改良。」
學校管理層的突破 – 課程主任加入團隊協助
為配合計劃和學校發展方向，校長特意規劃團隊成員，令多層級的學校成員都能參與，有課程主任、STEM統籌、常識和電腦科主任，亦有數學科教師參與，一同策劃小四常識的跨學科課堂和活動。同時，課程主任也會施教，更能了解團隊各種行政和教學需要、跨科調適和安排、場地規劃等。團隊中有新和舊教師成員，部份成員富有STEM教學經驗，熟悉工程設計概念。
團隊負責人非常細心，預早規劃所有共備會議的日期和議程，讓設計能按月逐步發展。團隊成員的分工十分明確，每位團隊教師均會輪流負責帶領共備會議、準備課堂物資、設計教材和活動工作紙等，令所有成員均能有所發揮，有利及後的課程發展。而副校長和STEM統籌更安排專業發展工作坊予全體常識科教師，提高他們對工程設計和自主學習的認識，為未來在各級推行做好準備。
突破所需學習條件 – 無懼疫情影響，特別安排讓學習活動繼續進行
雖然突然來了一個特別假期，教師並沒有因而延後學習活動，反而決定提早開展課堂引入，在網課讓學生了解活動情境，再去搜集資料，然後分享一些學生的研究或資料搜尋的結果，著他們趁著一個多月的假期在家想像解決方案、設計和製作降落傘，並進行初步測試。學生在網課中，表現非常投入，積極回答教師的問題，並十分期待動手製作的環節。但亦因為網課要趕及在特別假期開始前進行，學生在搜集資料的時間略為縮短，令一些學生可能在未太理解活動背景或科學原理下，便需要開始設計和動手製作，他們擔心能力不及欠支援，未能獨力完成作品。
不過，教師也因此而調適了一些教學設計，其中一個改動是有關降落傘的成功準則。由於學生可能只可在家中進行初步測試，地方受到限制，因此，其中一個成功準則，由最初設定降落傘的著地時間為 6-12 秒，減至3秒。另外，教師增設上載測試結果討論區，讓學生互相參考同學的設計和實驗結果，鼓勵互相評價和回饋，幫助學生在家中學習。這些積極的改變令學習活動得以按時序進行。
復課後，團隊教師又立刻安排學生在禮堂進行正式測試，爭取同儕學習的機會，讓學生可以比較不同的設計，更進一步改良成品。團隊教師對學生能力的信任，與學校發展方向一致，讓學生經歷一連串的學習任務，讓他們以自主學習模式經歷了一個非常完整的工程設計循環，得益不淺。
學校在本中心舉辦的教師獎勵計劃 2021/22獲得「SDL-STEM 學習設計獎 – 自主學習的教學策略（工程設計）」及「SDL-STEM電子學習平台 (iLAP)最佳應用獎」，王副校長和團隊教師出席頒獎典禮，分享得獎感言，並且在計劃成果分享會的學習設計擂台中，分享製作降落傘的學習設計及參與答問環節。歡迎觀看這個短片，重溫他們的精彩分享。
「以全方位自主學習推展校本STEM課程」計劃由優質教育基金贊助
此計劃產品版權屬優質教育基金擁有，未經許可，不得翻印以作商業用途
SDL-STEM促進「看得見」的多層學習顯證
救恩書院
參與In-STEM 計劃前。。。
救恩書院自2016/17學年開始，參與由香港大學教育學院教育應用資訊科技發展研究中心舉辦的不同支援計劃，致力將自主學習(SDL)融入STEM教育，透過跨學科課程，發展學生STEM相關的學科知識及技能、21世紀能力及正確的價值觀，但教師團隊坦言，團隊多年來仍在摸索適用於STEM教育的評估方法。
學校在2021/2022學年的突破 – 「糅合教學與評估的SDL-STEM學習設計」
校內STEM多層領導團隊透過In-STEM計劃，在2021/22學年，發展出全新的校本SDL-STEM跨學科課程，讓中一學生透過自主學習，以紅豆製造暖包贈與家中長者。新課程內容多元化，例如科學科先與學生討論棄置市面上出售的暖包所帶來的問題，從而探索製造可循環再用環保暖包的需要及可行性，讓學生了解能量轉化的概念；家政科帶領學生設計及製造存放紅豆的袋，讓學生在科學科進行測試，了解暖包袋的物料及體積對放熱能力的影響；新課程亦緊扣校內的「跨課程語文學習」，學生學習運用英語撰寫簡報講稿及製作短片，以英語介紹及推薦其暖包，宣揚環保暖包的好處。與以往不同，教師今年嘗試在整個的SDL-STEM學習設計中，透過不同方法，收集學生在不同階段的學習顯證，以促進學生的「作為學習的評估」及教師的「促進學習的評估」，新課程設計糅合SDL-STEM教學與評估，充分顯示出教師的評估素養。
學生的突破 – 看得見的「嚴謹的科學探究及公民素養」學習顯證
因為有着清晰的共同願景，就是透過全新的SDL-STEM跨學科課程，培養學生對長者的關愛及對環境的尊重，整個課程內容緊扣長者的特質及需要，例如學生在自定微波爐加熱暖包的成功準則時，需充分考慮長者的舒適度，並透過嚴謹的科學探究，找出最合適長者的暖包溫度範圍；部份學生更以圖畫代替文字及不同顏色製作暖包說明書，讓長者更容易掌握暖包的使用方法，務求讓他們可以安全地享受暖包帶來的溫暖。從學生的種種學習顯證，包括科學探究的數據分析與結論、環保暖包、暖包說明書、匯報講稿及錄影、以及家中長者對暖包的回饋等，教師非常欣喜看到，學生在這次的SDL-STEM學習過程中，所作的不同決定，均反映出他們的同理心及環保意識。
點止暖包咁簡單？
學生的在這個研習主題遠遠不止製作暖包本身。他們連暖包背後相關的事宜也考慮得周到。從環保方面，學生透過新聞了解市面出售的暖包的設制原則以及其原料帶來的環境問題，因而選定以可重用的豆類作為暖包的發熱物料。效能方面，學生相信使用環保物料不一定會降低發熱效能。他們以公平測驗及數據分析，找出各種發熱物料的可以達到的最高溫度以及能維持溫暖的時間等。在親手裁好暖包的外袋後，學生希望長者能正確及安全在使用暖包，製作簡單的說明書(例如加熱時間及火力)。最後，學生便向家中的成員介紹暖包及邀請他們試用，為暖包各項指標評分。學生便能根據意見作出檢討及優化設計。這個研習過程「不止暖包咁簡單」。學生經歷了嚴謹的科學探究流程，也培養了關顧長者和愛護地球的重要價值觀。
透過閱讀及討論，了解暖包成份對環境的影響
通過討論定立探究問題及設計相關實驗
以全班感到舒適的溫度為基礎，定立之後實驗的一個成功準則
按實驗設置度量不同材料的暖包於爐波爐加熱後能達到的最高溫度等數據
收集各組數據並進行分析 (1)
收集各組數據並進行分析 (2)
收集各組數據並進行分析 (3)
收集各組數據並進行分析 (4)
暖包外袋完成品
教師的突破 – 以設計「有用的學習產出」推展多元化的學習顯證
教師均認為與家長分享學生的學習顯證，讓接受暖包的長者於學生設計的評估表中，就各項成功準則的滿意度作出評分，是一個非常好的決定。有教師表示，部份學生知道暖包及說明書會與家中長者分享，便主動用心修改說明書內容，令內容更清晰及吸引；亦有學生多次追問教師，希望取回自己製造的暖包，教師發現，學生對學習的擁有感較以往高， 整體上學生喜歡及積極投入自主學習。另外，教師亦透過學生對相關科學探究的反思，通過問卷調查 (如對以下選項評分(1: 非常不同意; 5: 非常同意)，「我清楚今天的科探目的」，「我清楚今天的科探步驟」)，了解學生的SDL-STEM 學習經歷，並上載數據到網上平台與學生進行討論，幫助學生更掌握自己的學習過程及發展他們的元認知。
學校管理層的突破 -透過設計「合適的學習架構」促進多層級學習
STEM多層領導團隊坦言，新課程的融合過程困難及需時，但多得不同學科的支持，令新課程內容整全而多元化。他們亦非常感激學校管理層，無論在增加課時、教學資源、教師的學習機會及探究空間等方面，都積極為團隊「排除萬難」。因為有着共同願景，學校管理層為校內多層級建立有效的學習架構，一方面讓教師有機會參與不同支援計劃，提升SDL-STEM 相關的知識和能力；亦透過正式成立STEM小組，促進組員間的(恆常、即興、不同渠道)溝通，促進教師互動及課程融合；更透過共同備課，鼓勵教師同儕學習，讓教師明白共同備課在發展新課程的重要性。儘管課程發展過程困難，但看到學生在STEM相關的學科知識及技能上，特別是透過科學探究優化工程設計方面、自主學習、21世紀及語文能力、同理心及環保意識等，都有所提升，團隊更有信心，在將來繼續推展SDL-STEM的跨學科課程。
層層相扣的領導和協作互動為看得見的「多層學習突破」提供學習條件
STEM多層領導團隊深深體會到，要在校內成功推行SDL-STEM教學創新，需要不同層級的持份者參與、一起學習和為其他層級提供合適的學習條件，以今次的跨學科課程為例，教師為學生提供合適的學習條件，讓他們有時間及空間探索，自訂探究問題、設計探究步驟、仔細分析探究結果，從而得出結論；而中層管理人員則致力為教師提供共同備課及觀課等學習條件，讓他們進行討論及嘗試，持續改進相關課程；管理層提供的學習條件讓團隊有時間及空間與校外相關組織同儕學習及交流，擴闊團隊視野。團隊表示，假若教師能在跨學科課程發展的過程中，享有更多的探究空間和合適的學習條件，學生享有自主學習的空間亦會相對提升！
「以全方位自主學習推展校本STEM課程」計劃由優質教育基金贊助
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