林淑操 湖北省青聯委員 教聯會理事
今年暑假,香港教育局與上海市教師教育學院及香港中文大學,聯合舉辦首屆「香港-上海中學生數學建模比賽」,開創兩地首次於數學建模領域的合作,展現兩地STEAM教育的交流與融合。教育局副局長施俊輝在致辭中強調,此次合作充分發揮區域資源優勢,推動數學建模學習向前邁進。他亦以自身經歷鼓勵參賽學生,保持對數學的熱忱,期望他們日後能在國家發展中貢獻更多力量。
為推動數字教育,教育局已更新初中科學課程框架,計劃於2027/28學年起逐步推行,以確保九年一貫科學學習的完整性,並與小學科學科課程順利銜接。配合國家科教興國戰略,課程明確納入人工智能(AI)及數字科技的應用,鼓勵學生運用生成式人工智能等工具探索科學問題。在教學過程中,教師亦要確保AI生成內容的準確性及學術誠信,並培養學生成為負責任的AI使用者。此次課程更新與國家「十四五」規劃綱要中科技創新人才培養的政策可謂環環緊扣,貫徹STEAM教育對跨學科學習的重要性,強調科學、技術、工程、藝術、數學的有機結合,為學生應對未來科技挑戰奠下良好基石。
多管齊下 強化數理基礎
當前本港高中數學課程(包括必修及延伸部分)仍有待擴展與AI相關的跨學科元素。要培養新一代創科人才,必須採取多管齊下的策略,既要加強初中與高中課程的銜接,為學生提供連貫且系統的學習體驗;同時亦應善用開放數據資源,深化學生的數據素養、編程能力與運算思維訓練。自2023/24學年起,中文大學賽馬會的「初中人工智能課程單元」已向全港中學推行,當中將AI基礎知識和技能納入初中的科技教育中。
在這個良好的開局下,課程仍需持續優化,延伸至高中物理、化學和生物等理科科目,既要加強創新科技元素,也要鞏固數學教育。透過有系統的數學建模訓練,學生不僅掌握理論,更能在團隊協作中提升問題分析、批判思考與數據分析能力,培養面向世界、靈活變通的創新精神。
誠然,數學建模訓練強調理論與實踐結合,要求學生運用數學、計算技術及科技等跨學科知識,從現實問題中找出核心特徵,建立合理且具創新性的數學模型,以展現解決方案。學生在建模過程中既要追求「正確答案」,還需掌握模型與實況的貼合度與合理性。透過多次修正與優化,學生深刻體驗科學探究過程,激發學習興趣與創新能力。
提供專業培訓及資源共享平台
為系統性引入數學建模元素及構建比賽平台,需從基礎教育着手,推展數學建模元素的教學策略,提升數學教師教學設計的專業能力及課程領導力。在小學數學課堂加入建模元素,強化學生運用數學解決問題的能力,從而推展STEAM教育。教育局局長蔡若蓮曾於社交媒體指出,數學建模訓練是培育學生數理和創新能力的重要環節,除有助開拓視野,更促進兩地教育互學共進。
毋庸置疑,培養學生的數理能力不僅是STEAM教育的核心,更是推動數字教育不可或缺的關鍵。透過數學建模學習,學生得以把掌握的數理知識轉化為解難能力,促進跨學科綜合能力及創新思維。結合人工智能與數字科技的應用,有助打造具備創新科技實力和國際視野的人才隊伍,為香港建設國際創科中心奠定堅實基礎。
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