報導：劉楚珊 攝影：葉鍾華
數碼時代來臨了，學生們準備好了嗎？
隨著社會轉型數碼化，使得民間對科技專才的需求更為殷切。
檳州科學圈創立8年以來，一直與校方緊密合作，不只協助學校設立電腦室，同時也培育學生掌握科學知識和科技技能，以期這群未來的國家主人翁能為我國的科技發展作出貢獻。
非盈利組織──檳州科學圈（Penang Science Cluster，PSC）於2012年正式創立以來，一直不遺餘力地與各中小學合作，推動STEM，即科學（Science）、科技（Technology）、工程（ Engineering） 和數學（Mathematics）教育。
資深電腦工程師黃炳意則是自2013年開始在科學圈擔任義工，後來受委出任首席執行員，肩負起栽培科學與科技專才的重任。
所謂“工欲善其事，必先利其器”，若欲促使中小學生對科學和科技產生興趣，首先，學校需備有充足的電腦器材，如此一來，學生才能通過實際操作電腦來學習知識。
“過去8年，科學圈與各中小學校方維持緊密合作，協助校方在校內設立電腦室，我們的長遠目標是協助每間學校都備有各自的電腦室。”
鼓勵廠商捐電腦
他說，3年前，全國各地小學開始指導小學生學習編碼（Coding）課程。然而，科學課是供學生學習理論，學生卻需要親手操作電腦才能學以致用，因此，為學生提供完善的電腦設備是非常重要的一環。
“我們一直充當電腦廠商與學校之間的橋樑，鼓勵廠商捐電腦給學校，以便學校擁有充足的電腦來指導學生。當然，各校的需求不一，大型且學生人數較多的學校所需的電腦也比較多。”
AI或取代半數職業 學生需學STEM教育
黃炳意說，現代科技發展迅速，目前已有先進的人工智能技術可取代人類技能，未來也可能會有50％的職業會被人工智能所取代。因此，目前的中小學生不只需接受STEM教育，以成為各種科技的使用者，同時更必須具備創意和創新的思維，以便未來成為創造者，以迎接充滿挑戰的數碼時代。
“因此，科學圈常通過舉辦各種工作坊的方式來培訓學生發揮創意和創新的思維，並善用數碼科技通過網絡發佈他們的作品。”
“此外，我們也培養學生的溝通技能，如此一來，學生才有能力說服他人相信並接受他們所創造的作品。還有，我們也會培養學生的領導能力，以便他們未來能成為領袖，帶領團隊突破局限，勇於創新。”
他也舉例說，世界偉大發明家愛迪生在成功發明電燈之前，也曾經歷過逾千次失敗，但愛迪生並不因此放棄研究，反而視失敗為成功之母，從中找出解決問題的方法，最後成功發明電燈，其不屈不撓的精神，應成為後人學習的榜樣。
“學生若要成為一名科技創造者，就必須向愛迪生看齊，並培養鍥而不捨的精神。因此，我們也訓練學生從問題中尋找解決方法，不能因遭遇挫敗而輕易放棄，只要堅持下去，終有一天會獲得成功。”
科學圈設創客空間 供學生進行腦力激盪
檳州科學圈坐落在檳城碼頭對面的葉祖意大廈，裡面擁有完善的設備和工具，以供學生學習。
科學圈內設有一個外觀有如“車庫”，但實際上是專門供未來主人翁腦力激盪和發揮創意的創客空間，裡面備有由各家科技廠商捐獻的器材和工具，好讓學生可以實際操作並展開研發工作。
黃炳意說，檳州科技廠商不只捐獻電腦，很多工程師也樂於在業餘時間抽空前來科學圈擔任工作坊的導師，以為培育未來的科技專才獻出一份力。
“科學圈不只希望每間學校都設有電腦室，我們也計劃未來協助每間學校設立‘創客空間’，並設有3D打印機、 Arduino編碼器、分析器、檢測器等科技工具，鼓勵學生研發和創新。”
過去，各校教師常帶領中小學生前來參與工作坊，讓學生得以親手使用設備和工具，以進行研究，但當政府於今年3月實行行管期後，科學圈便暫停舉辦工作坊迄今，而其團隊也預計在疫情趨緩後再重新舉辦工作坊。
疫情加速線上教學
黃炳意說，我國今年因新冠疫情而實施行動管制令，迫使各中小學停課逾3個月，學生也因此無法到學校上實體課，但這也促使各校通過線上教學的方式來指導學生，以免學生的學習進度受到影響。
“雖然線上教學在非常時期成為學生學習知識的管道，但並非所有家庭都有電腦，尤其是B40低收入群體家庭，就因為家長沒有能力為孩子購買電腦，使得孩子在行管期無法通過線上學習，導致學習進度落後。這種情況不只發生在小學，還有很多來自低收入家庭的中學生也因為沒有電腦而無法線上學習。”
“此外，還有學生因住在郊外而面對網絡訊號過弱的問題，這也影響他們通過線上學習所獲得的成果。根據統計，全國有37％學生在行管期因缺乏電腦和網絡設備，而影響學業。因此，我國的網絡設備有必要提升，以便郊區也能有充足的網絡訊號和更快速的網速。”
因此，檳州科學圈配合檳州政府於今年5月發起的‘線上學習電腦計劃’。科學圈團隊在行管期並沒有閒著，並積極為廠商與學生之間進行協調，同時呼籲廠商捐獻手提電腦，並將手提電腦租借給有需要的學生，以便學生可以在家接受線上學習。
“廠商捐獻的電腦有舊有新。若是舊電腦，經科學圈檢查並確保操作功能正常後，就會免費贈送給家境貧寒的學生。至於新電腦，科學圈則會將之借給貧寒學生使用半年，若學生有需要，也可申請延長租借期。”
他說，疫情也促使線上學習成為新常態，其實，在疫情爆發期間，一些大學和學院已採用大規模開放線上課程（Massive Open Online Course）來進行免費教學，學生與老師之間即使有地理上的距離，也能通過線上溝通方式完成課程。如今，隨著疫情持續擴散，更是促使平日採用實體教課的中小學也順應趨勢採用線上教學。
“不過，對於學習能力較慢的學生來說，線上學習充滿挑戰性，那是因為學生無法與老師和同學直接面對面進行討論，若有疑問，學生也無法直接詢問，因此，線上學習與上實體課的效果還是有所差別，通過線上學習的學生也可能因為無法跟上學習進度，而容易感到沮喪。”
鼓勵學生批判思考
黃炳意披露，STEM教育提供中小學生有關科學、科技、工程和數學的基礎教育，若學生在中學畢業後欲朝科學和科技領域發展，那麼就需到相關學院和大學繼續進修。
“不過，我國的教育體系目前仍舊是通過‘死背書’的教育方式來指導學生，即便學生可以在科學科目中考獲A，但多缺乏實際的技能，且難以符合職場對人力資源的需求。”
因此，他建議有提供科學與科技課程的學院和大學，不但得在課堂上傳授理論給學生，同時也應該安排學生到職場上實習至少一年，以便學生可以一邊實習一邊學習技能，畢業後將更為容易投入職場中。
他說，教師和學生必須改變過去“死背”科學知識的學習方法，而是注重以理解的方式來吸收知識，並讓學生親自動手進行實驗，以加深他們對科學的理解。與此同時，大家也應鼓勵學生培養批判性思考，以及對學習科學的興趣。
“過去40年來，檳州在硬體電子工業發展蓬勃，但在軟體研發方面還在起步當中，因此，科學圈現在會努力栽培更多軟體專才，以便檳州達到邁向2030年成為智能城市的宏願。”
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