尚·皮亞傑是上世紀著名發展心理學家和哲學家。他的認知發展理論描述了人類由出生至成長的心理認知發展。從他的研究和理論可以得知認知能力的發展是分階段、分年齡的1。 本文主要是探討STEM學習中的不同階段及年齡對學生STEM能力的影響,最後希望可就學生的解難能力、工程思維、材料運用、資訊素養、工具處理及製作過程提出具體的STEM分齡能力指標。
自九十年代由美國科學基金會提倡STEM包含科學Science、科技Technology、工程Engineering、數學Mathematics等四大學習元素作為學習方向以來,世界各地教育工作者紛紛以不同型式推行STEM教育。在美國STEM教育的涵蓋範圍早已是K-12,即我國的初小至高中。而STEM教育的呈現方式離不開運用數理知識動手進行不同製作。施行相關教學活動也離不開類工藝的習作。但到底由初中至高中,那些技能是學生未能掌握?又於何時掌握?
香港科技教育學會主張以『STEMaker 科藝創建師』2作為推動STEM的方向。所謂『STEMaker 科藝創建師』是指能動手兼動腦,透過科技實踐過程去解決現實困難,並能創新發明的新一代。故此進行『STEMaker Project科藝創建師習作』必須運用解難技巧,同時付諸實行,將意念化作實質產物。過程中必須接觸不同物料、不同工具及不同製程。因『STEMaker 科藝創建師』強調「科藝素養」3、「人本精神」、「創業家思維」這三大核心特質,故衡量學生能力時亦要加入考慮此等特質。