運用 STEAM思維執行學校空間規劃與營造之敘事分享

文/林育婕

 前言


十二年國教新課綱正式上路,素養導向課程與教學的發展成為新課綱的主 軸,期盼面對科技大爆發帶來世界與生活劇變、知識的半衰期越來越短與 AI 時 代的來臨,能關注學習與生活的結合,透過實踐力行而彰顯學習者的全人發展, 培養學生成為具有社會適應力與應變力的終身學習者。為了增進學生跨領域多元素養的培育,近年來,國內外均提倡STEAM(science, technology, engineering, art, and mathematics; 科學、科技、機械、藝術、數學)跨領域教育模式(Conradty & Bogner, 2019); STEAM 教育內涵包含:跨領域、動手做、生活應用、解決問題、五感學習之五大精神,正與十二年國教新課綱的理念不謀而合。然而,STEAM的應用目前多關注於學生的學習,以及學科跨領域能力整合,較少研究探討職場校長、主任或教師如何於教育職場中融入STEAM思維,並落實問題解決,上述的疑惑,也形成了本研究主要的研究動機;本研究希冀透過此創新角度詮釋STEAM對於全人素養的重要性,也說明在教育的環節上,不論師長或學生,都需要增進跨領域學習,方能解決真實生活中的任務或問題。

在教育職場中,校長與主任都是由一般的教師經過考核後擔任行政職務,然而一旦擔任行政職務,將會面臨許多與教學面向不同的工作內容,其中較為困難的,莫過於校園空間營造、校園環境規劃及硬體設施修整等。十二年國教正式實施,其中即提到學校可揉合校定課程、社區特色、在地文化、空間美學及自然環境等規劃校園亮點空間,提升學生學習及實踐境教之潛在課程的成效,因此,校園整體規劃與設計與空間的賦義更可成為學校課程規畫重要的一環。換句話說,在十二年國教素養意涵裡,校園環境與校園中的生活,處處都是學習,而這些學習不但可以看出學校領導者的理念、辦學方針、學校的願景、學校本位課程,也與學生的全人培養息息相關,因此湯志民、何昕家與湯為國(2008)分析了國內許多國民中小學學校的空間營造,發現不論是「開放空間」、「空間革新」、「學科型教室」、「友善校園」等,都是學校校長、主任、老師等師長,統整教學理念後體現在硬體設備上,換句話說,學校空間營造規劃與落實,就是學校師長STEAM教育的實踐。

細部來說,學校空間營造規劃與落實,需要在真實情境裡,將科學、科技、工程、藝術和數學等知識背景進行統整,最後完成實際成品。而從事教育的校長、主任或老師們,如何透過多元跨領域素養的自我培育完成上述的任務呢? 本研究將以STEAM思維的模式,深度分析個案學校主任進行校舍興建計畫的跨領域素養展現與歷程。

 壹、個案研究思維與背景分析

一、學校空間規劃營造與 STEAM 思維的關係

美國於 1986 年就提出了以科學、技術、工程和數學(STEM)教育的整合性綱領,並於2007 年將 STEM 教育正式作為美國國家行動計劃和教育戰略,在 K- 12 和大學階段全面推行;隨著 STEM 教育的研究和普及,許多學者認為除了STEM的科學領域概念外,也應加上藝術(Art)素養,以達全人教育之培育,因此於近年來推展出STEAM教育理念與模式(Genek & Doança Küçük, 2020; Kim, Ko, Han & Hong, 2014; Ozkan & Topsakal, 2019)。

從另一方面來看,過去學校空間或校舍之規劃與營造,需要考量的內涵與STEM概念較為相近,均需要透過科學、科技、工程和數學等多面向的統整考量,方能完成空間營造;而從教育部推動 921 新校園運動開始,學校空間規劃與營造的發展歷程,則必須再加入藝文、創意、美學等營造模式,因此,以當今的學校空間規劃與營造而言,更適合用STEAM之內涵進行分析。那麼,執行學校空間規劃與營造,在STEAM各方面需要具備什麼成分呢?以下,本文採用個案研究,並運用敘事性描述進行分享。


二、個案研究對象描述分析

本文採用敘事性描述的方式,進行研究分析。本文所分析之個案學校為臺中市某國小(以下簡稱A國小),A國小於2014年起開始興建新校舍,準備進行校舍遷校,並於2021年初大致完工,而本研究也由2014年起持續追蹤至今(2021年2月),並完成此敘事研究之分析。

A國小在遷校過程中需要全新校舍的空間規劃與整體營造,而在校舍整體規劃與督導上職責最重的就是校長與總務主任,然而,在2014年時,A國小當時的總務主任是剛結束主任儲訓的新手主任(第一年擔任主任)(以下簡稱L主任),且L主任並無相關的建築、土木、設計等專業背景;換句話說,L主任是一位剛從教師身份轉換成主任身份的教職人員,在毫無背景專業與行政經驗下,必須立即接手執行學校空間規劃與營造的整體興建任務,對於L主任而言是一種人生全新的學習;而對於本研究而言,L主任也是十分重要、具有代表性的素人個案,值得進行追蹤分析。


國內外許多研究會採用STEAM課程,研究毫無背景基礎的學生如何透過跨領域知識統整,解決真實生活中的問題;而本文主要特色,便是將這樣的研究平移到學校師長身上,探查個案總務主任L主任,如何在無背景基礎、無背景經驗的情況下,運用跨領域STEAM知識統整,解決真實生活中的問題,以驗證STEAM教育理念與精神,對於全人素養之培育,是否確實有其成效。

本文透過長期觀察、行動研究、紙本文書資料彙整、追蹤晤談等多元質性方式進行研究與資料分析,但由於本文寫作方式採取科普分享模式,於研究方法及過程中描述較為精簡,而著重於運用STEAM教育理念進行創新詮釋,包含(一)如何運用STEAM內涵分析「執行學校空間規劃與營造」所需具備之成分,以及(二)個案教師透過STEAM跨領域學習後的成長與轉變,以下茲就此兩部分進行分享說明。

 貳、透過STEAM 內涵分析「執行學校空間規劃與營造」所需具備之成分


依據本研究長期觀察、行動研究、文本資料彙整與晤談之交叉分析結果,將A國小學校空間規劃與營造,整體歷程分成四大階段,分別為規劃期、設計期、執行期及應用期。以下,將運用STEAM內涵,針對每一階段進行細部分析。

一、規劃期
在遷校規劃初期,學校必須考量遷校計畫對於學生受教權的影響,新校址及新校舍對於學校經營及學生學習如何提供更好的優勢,以及新校舍用地的取得、校園規劃未來的維護等多面向問題。透過長期研究,本文將A國小於遷校初期羅列之關鍵問題,以STEAM思維進行分析。

表1. 遷校計畫規劃期關鍵問題與運用 STEAM 思維之解決策略

二、設計期
在新校舍之學校空間規劃與營造的設計期,將包含了學校端進行「委託規劃設計監造技術服務」採購、在成功遴選建築師後開始進行初步校園空間美學設計與規劃、依規定送主管機關進行校園規劃審議,必須先通過校園規劃審議後才能進行細部設計,最後必須於細部設計圖書預算書審定後提報主管機關核定;以下將A國小於遷校之學校空間規劃與營造之設計期所需要項,以STEAM思維進行分析。

表2. 遷校計畫設計期關鍵問題與運用 STEAM 思維之解決策略

三、執行期
進入校舍興建執行期,學校將會經歷由工程發包、申請建照及五大管線核定、營造廠商清圖、開工宣導、動土、工程管理與工程進度管考、督工、工程查核及驗收等多元繁複的階段,這個階段因為以 A 校隸屬臺中市教育局管轄而言,臺中市政府教育局設置有「工程營繕科」可以提供學校依規定申請工程代辦,因此,學校可獲得較專業的支持;但各縣市恐有不同規定,應依各縣市規定為主。以下將A國小於遷校之學校空間規劃與營造之執行期所需要項,以STEAM思維進行分析。

表3. 遷校計畫執行期關鍵問題與運用 STEAM 思維之解決策略

四、應用期
在學校校舍興建工程的後期,學校必須預計至少 6-12 個月進行公共藝術設置, 並開始清點既有可繼續使用設備及必須另外新增採購設備、依據空間規劃進行室內裝修設計與室內裝修工程,與校舍工程界面銜接及考量工程驗收的界定, 一直到工程申請竣工、辦理驗收、正式點交、相關教育訓練、建置學校財產, 以及使用執照、綠建築標章申請等,才完成整體學校空間建置。以下將A國小於遷校之學校空間規劃與營造之應用期所需要項,以STEAM思維進行分析。

表4 遷校計畫執行期關鍵問題與運用 STEAM 思維之解決策略


 參、個案L主任從學校空間規劃與營造中獲得跨領域學習與成長


Perignat 和 Katz-Buonincontro (2019)指出,STEAM的應用大多用來探討學生的學習,但是若能同步探討這樣的跨領域能力整合在教師或教學法上的應用,將具有不同的推廣性;有鑑於較少研究探討職場師長如何透過融入STEAM思維進行問題解決,因此本研究期待透過創新角度,以學校師長為個案研究,詮釋STEAM對於全人素養的重要性,也說明在教育的環節上,不論師長或學生,都需要具備跨領域學習與成長,才能落實真實生活中的問題解決。

本文所分享的個案L主任,是A國小於2014年起面臨遷校計畫時的新任主任,2014年也是L主任剛完成主任儲訓的第一年,也就是說L主任是在毫無背景專業與行政經驗下協助執行學校空間規劃與營造的整體興建任務,因此是十分具有代表性的素人個案。

本文透過長期觀察、行動研究、紙本文書資料彙整、追蹤晤談等多元質性方式進行研究與資料分析後,發現L主任從學校空間規劃與營造中獲得許多跨領域之學習與成長。以下茲就STEAM不同面向進行分析:

一、科學面向(Science):
L主任原本的專長背景為人文社會學科,並且修習國民小學教育學程,並在國小任教,因此在科學領域並無特別鑽研。透過長期觀察,並與L主任進行晤談後發現,L主任為了確認學校空間規劃中,設計師與建築師所提案的建築、房屋結構等進行理解與驗收,因此必須去學習力學原理,並多方詢問相關領域的工程師與建築師,進而大幅提升自己在科學領域方面的知識。L主任覺得這樣的進步,不但讓自己對周遭建築物或力學相關物品的原理原則豁然開朗外,對於自己國小自然科整體教學有極大助益。

二、科技面向(Technology):
在科技運用面向,L主任提到除了必須善用網路平台查找資料外,最重要的便是學會善用不同軟體建置資料分類與查詢系統。在遷校的過程中,會包含舊校的各種物品、新校舍的物品、各種不同的文件資料,以及經費的收支資料。為了方便未來能順利且快速地查找資料,這些物品與文件都需要良好的歸檔,歸檔的作業除了要有一套邏輯準則外,善用不同的資料存放軟體及雲端等共享資訊平台,也是十分重要的,因此L主任在這幾年內也學習了許多不同的科技資訊,進而能分辨與選擇最適合儲存多元資料的軟體或平台。

三、工程面向(Engineering):
在工程面向,由於L主任必須參與工程監督,並且需要肩負職責,為了確認工程品質與進度,L主任尋找非常多資料,並且參加許多工程類別研習,並向土木工程或建築專業背景的專家請教,進而學習監督工程的細節與訣竅;在工程建設的幾年間,L主任已經掌握工程師傅的多種術語,也了解工程品質上不同原料的品質與數量如何分辨,在工程部分的知能大幅提升。此外,L主任於晤談中特別提到,透過對工程脈絡的掌握,更可以理解在校園防災時的各種預防措施的原理,促進L主任跨領域知能的統整,此就是全人素養融合與提升的證明。

四、藝術面向(Art):
在藝術面向,L主任於晤談中提到這是自己非常有收穫的地方,一開始L主任及該校的校長、行政團隊等,對於學校空間的規劃提議,不但以教學實用為主,也特別強調校園空間的美感,然而在跟設計師與建築師討論下發現,許多校園美學的規劃必須考量工程結構的安全性與力學結構上的可執行性,因此會與工程執行團隊進行多次會議、來回修改。L主任深刻體會到,在真實生活的問題解決中,透過不同領域思維團隊的相互對話,確實可以快速跨領域的統整與全人素養的形成。

五、數學面向(Mathematics):
在數學面向中,可以看到,從2014年至2021年間,L主任所擔任的總務工作,都必須涉及校內、校外的經費及人力統籌與計算,在經費的盤點、計算與支出收入都不能出現任何問題,因此必須經過反覆的計算與驗算,而在人力上也需要審慎的安排,讓人力適得其所,且工作量分配適中。L主任特別提到,在經費規畫與運用上,除了基礎數學計算外,數學邏輯才是最重要的,在經費規劃上必須掌握如何有邏輯的安排經費的統籌規劃,安排收支的平衡等,而在人力規劃上,則必須計算所有工作份量,再搭配適切的人力與時間,而在人力分配上也需要掌握每個人不同的能力與專長,L主任認為,乍看之下,這只是一堆數字的分配,但實際上是一項統整性的素養展現。


 肆、運用STEAM跨域思維解決真實生活中的問題,有助於全人素養之培育


全人素養的培育,以及培養終身學習者,都是十二年國教新課綱的核心宗旨,在這樣的核心宗旨下,然而,許多人都在詢問,在新課綱的脈絡下,學校的師長們是否有足夠的能力體驗這樣的生命經驗,又是否有足夠的能力進行跨域思維的教學呢? 為了釐清這個問題,本文即以個案L總務主任進行學校空間規劃與營造之整體歷程進行分享,說明人們在進行真實世界的問題解決時,勢必需要透過跨領域思維的整合與轉換,並將融合後的知識、經驗、信念、能力等,實踐於解決問題的歷程中。

由本文的分析中可以發現,STEAM思維是一種邏輯,運用STEAM思維可以對真實生活中的問題進行剖析,也可以引導人們透過STEAM的不同層面思考如何解決問題。本文中分享的L主任,在毫無專業背景與行政經驗的情況下,執行學校空間規劃與營造,在這過程中,需要進行舊校舍的盤點、新校舍選址、建築規劃、監督工程、經費管理、人力配置等多面向問題,而運用STEAM進行逐項分析後,不但可以看出L主任在不同領域的學習與成長,也能進一步理解真實世界中,生活問題的錯綜複雜。

真實生活中的問題,幾乎不可能以單一面向或單一領域的知識進行問題解決,本文以學校師長的真實經歷進行論述分享,期待師長們更能感同身受,並期許本文之創新詮釋能提供不同的啟發,進而引發師長們更深刻理解STEAM跨領域教育推廣的使命,並能在教育的路上引導學生跨領域思考,並將全人素養與能力落實於真正的生活問題解決中。
 
 參考文獻

湯志民、何昕家、湯為國(2008)。臺灣學校建築研究之發展-博碩士論文及學會年刊之探析(1968-2007)。論文發表於校園建築與運動空間活化再利用專書(pp. 300-317)。台北:中華民國學校建築研究學會。

Conradty, C., & Bogner, F. X. (2019). From STEM to STEAM: Cracking the code? How creativity & motivation interacts with inquiry-based learning. Creativity Research Journal, 31(3), 284-295.

Genek, S. E., & Doğança Küçük, Z. (2020). Investigation of scientific creativity levels of elementary school students who enrolled in a STEM program. İlköğretim Online, 19(3), 1715–1728.

Kim, D. H., Ko, D. G., Han, M. J., & Hong, S. H. (2014). The Effects of Science Lessons Applying STEAM Education Program on the Creativity and Interest Levels of Elementary Students. Journal of The Korean Association for Science Education, 34(1), 43–54.

Perignat, E., & Katz-Buonincontro, J. (2019). STEAM in practice and research: An integrative literature review. Thinking Skills and Creativity, 31, 31-43.

Ozkan, G., & Umdu Topsakal, U. (2019). Exploring the effectiveness of STEAM design processes on middle school students’ creativity. International Journal of Technology and Design Education.






林育婕
國立暨南國際大學教育政策與行政學系博士生