(1)教學目標
設計需認真考慮學習目標和指導學生由問題分析實現目標的主要行動途徑。此外,當在STEAM教育 環境中建立學習目標時,問題設計應包括如何與學生共享這些目標。指導老師應在問題結束時強調學生應該了解、實踐或重視的內容。例如,在生物化學過程中,主要目標不是簡單地記住葡萄糖的化學結構或糖酵解的終產物,而是確定了解葡萄糖結構或糖酵解如何實現或調節的價值。在 STEAM教育 環境中,學生必須知道葡萄糖的結構,才能確定葡萄糖如何或為什麼與其他生化分子發生相互作用,從而發生糖解作用。學生可以經由 討論 解釋葡萄糖分子如何在系統中受到影響,與改變葡萄糖的供應量或改變某些新陳代謝環境的其他因素是否有相關來進一步研究,藉此要求學生聯繫和分析事實以解釋因果關係。除了學習內容外,還希望學生行使其他屬性,例如溝通,團隊合作和職業道德,尤其重要的是要向學生強調這些是相關的學習目標。
(2)教學過程
STEAM教育 非常適合生物化學入門課程,學習問題是通過構造為具有單個預定答案的問題向學生提供的,因此該方 法可以直接且具體地涵蓋內容密集的主題,從而使教學內容具有同質性。第一節課包括小組隨機安排,問題介紹和初步討論。希望學生在課外見面並藉助教科書和在線資源解決問題。在 STEAM教育 中,為學生提供一些特定的參考以在問題開發過程中保持重點是有利的。在最後的課堂中,學生向小組展示小組答案或提交書面報告。講師有助於達成共識,因此整個班級都將獲得相同的統一答案,教師可以根據自己的意願決定是否提出更多或更少的問題,以適應特定課程的學習目標。
問題和附帶的學習問題將概念嵌套在概念中:每個學習問題都有一個特定的目標,並且學生應 該解決的認知複雜性不斷提高。學生不僅要了解正常生化作用,還要了解干擾物的引入如何影響該生化作用途徑以及為什麼干擾作用會影響全身的穩態。這提供了一個機會,不僅可以靜態地彙編數據,還可以感知生物化學主題,還可以作為獲取,整合,分析和解釋可以幫助解決現實困境的生物化學數據的機會。
(3)評量方式
學生學習成績考核採用傳統教學紙筆測驗成績、作業成績與分組口頭綜合報告作為評量方式外,評量化分數與質性回饋資料,以及生物化學學習評量概念問卷表作為本次課程設計規劃的評量方式。至於總體學習成效評 量將以自行設計之學習評量概念問卷表 (表 1、 2)包含 : (a)不同技能領域的進步的調查評估表 (b)學習領域的調查評估表 (c)每個必修課程要素實用性的調查評估表各表包含不同評量項目各學生接受傳統授課方式和翻轉教學方式後的主觀感受給不同分數從 5~1分或不回答再依後述資料處理與分析方法做統計分析看是否有顯著差異。
(4) 學生學習成效
STEAM 教育由五個單字組成,分別是 Science ( 科學 )、 Technology ( 技術 )、 Engineering ( 工程 )、 Arts ( 藝術 ) 和 Mathematics ( 數學 ),因此 STEAM 教育也稱作「跨學科教育」。強調「動手做」以及「解決問題」的能力 ,使之 能夠應用於真實生活的應用。 STEM 教育概念包含:跨領域、動手做、生活應用、解決問題、五感學習,強調自我探索、自主學習。透過包含:跨領域、動手做、生活應用、解決問題、五感學習,強調自我探索、自主學習。透過6E(投入(投入Engage、探索、探索Explore、解釋、解釋Explain、工程、工程Engineer、豐富、豐富 Enrich、評估、評估 Evaluate)) 的流程進行教學實作。的流程進行教學實作。 STEAM 教育理念的導入希望培養學生解決問題的能力、具備實證精教育理念的導入希望培養學生解決問題的能力、具備實證精神及資訊整合的能力,落實「做中學、學中做」及「跨領域」的學習成效,並將美感設計導入神及資訊整合的能力,落實「做中學、學中做」及「跨領域」的學習成效,並將美感設計導入課程與生活中,塑造美感與文化設計和理論專業學習的環境,改變偏重於學科知識的學習方課程與生活中,塑造美感與文化設計和理論專業學習的環境,改變偏重於學科知識的學習方式。式。重點在觀察孩子是否具有解決問題的能力以及學習動力與適性發展的教育理念,找出孩子重點在觀察孩子是否具有解決問題的能力以及學習動力與適性發展的教育理念,找出孩子潛在能力與需要加強的地方,再藉由觀察結果與成品評估孩子在表達、合作、領導、創意、以潛在能力與需要加強的地方,再藉由觀察結果與成品評估孩子在表達、合作、領導、創意、以及活用知識的相關能力。及活用知識的相關能力。