工程師幫你上課!跳脫教科書的科普教育 想培育「半導體」人才看這裡

应用材料公司的业师和科教馆志工共同开设工作坊,教国小学生简易版的半导体电路设计。图取自远见。远见记者李加祈摄影

「耶,灯亮了!电路通了!」国立台湾科学教育馆的地下室热闹非凡,六张桌子的小教室里,12岁的小六学童们叽叽喳喳地分享实验成功的喜悦。彰化埤头丰仑国小的周同学开心地说,「没想到竟然有工程师来教我电路设计!」对国小学童而言,平常只在电视听到的半导体和晶圆,透过工作坊体验,拉近他们与半导体的距离。

着眼未来,培养未来十年产业人才

这是半导体设备供应商「台湾应用材料公司」(简称应材)推动「应材苗懂计划」,所开设的半导体引导式工作坊。业师们透过有趣的乐高积木、海绵与简易电路组合,鼓励学童从玩中学,体验简易的电路设计,并认识半导体制程。

周同学提到,学校课本都是以电池正负极,来学习电路概念,但这次在科教馆的半导体工作坊,却能手作体验电路设计,令他印象深刻。

昨(28日)应材携手科教馆、LIS情境科学教材及TFT为台湾而教,宣布成立「半导体科普教育联盟」,期盼将半导体教育向下扎根,让国小学童也能认识半导体,培育未来十年所需的半导体人才。

应用材料公司台湾区总裁余定陆表示,「半导体产业发展的核心是人才,」因此,应材作为半导体知识贡献者,

力求本业突破创新之际,我们也支持半导体科普教育的多元可能。作为半导体知识贡献者,在其中透过联盟合作,激荡共创及培育未来人才。」

工程师来上课,打造「学校无法教的」科普教育

应材全球技术培训中心行政经理的廖钦立,带领同仁以三层乐高积木板、海绵、简易电路,让国小学生体验电路设计。图取自远见。远见记者李加祈摄影

有别于学校的科学教育,半导体科普教育联盟所推动的课程在师资和教材两部分都结合业界资源,打造特色科普学习。像是在半导体工作坊中,由应材工程师和科教馆志工共同授课,由工程师亲自教学,不仅让学生知道业界最新的技术,更有「开箱工程师生活」的独特体验。

任职于应用材料公司全球技术培训中心行政经理的廖钦立,平常飞到世界各地,培训现场工程师,现在,却手舞足蹈地解释电路原理,还要一边协助学生「故障排除」。廖钦立表示,教小学生要做许多调整,但看到学童脸上惊喜的表情让他很有成就感,「或许这些小孩会成为我们将来的生力军!」

半导体未来馆,拉近民众与半导体的距离

科教馆六楼设立「半导体未来馆」常设展。图取自远见。远见记者李加祈摄影

另外,有别于学校自然课本的静态论述,科教馆六楼的「半导体未来馆」展区,透过多元的叙事轴线、艺术创作、游戏、工作坊等,介绍半导体科学知识和产业架构,并让参观民众反思,在半导体的创新与合作中,自己如何参与在这历史进程与未来塑造的动态过程中。

廖钦立提到,「引起兴趣后再到展馆参观,效果加倍,」

许多国小学童在工作坊体验电路设计后,会拿着自己做好的电路乐高模型,兴奋地想知道更多半导体知识和科学原理,打破半导体知识「冷冰冰、高大上」的形象。

半导体未来馆透过互动卡牌,呈现半导体导电原理。图取自远见。远见记者李加祈摄影

能进台积电的人才不少,但台湾学生不享受学习

台湾科学教育其实正面临「学生兴趣低落、学习动机不足」的挑战。

每四年一次的「国际数学与科学教育成就趋势调查」(Trends in International Mathematics and Science Study,简称TIMSS)中,台湾学生数学和科学成绩名列前茅,都排在全球前五名,但同时,台湾学生「不喜欢学数学和科学」却也远远高于世界平均。

以最近一次的TIMSS 2019来说,台湾有 12% 的四年级学生不喜欢学习科学,与国际平均比例相当,但到了八年级,台湾不喜欢科学的学生百分比大幅增加到30%,足足比国际平均高出 10%。LIS情境科学教材创办人严天浩表示,从数据可观察到从小学到国中,现行的科学教育可能影响学生对科学的喜爱和热情。

2011至2019我国四和八年级不喜欢学习数学与科学之学生百分比变化趋势。取自TIMSS官网

不只科学家需要,人人必备科学素养

科学教育不单为了培育科学家和科技人才,「重点是建立科学素养,」严天浩认为,科学精神有三大内涵:发现问题、大胆假设、谨慎验证。从生活中发现问题,以理性思维建立假设,并在勇敢试错的过程中,慢慢找到解方,「这些是平常生活就需要的能力,」严天浩强调。

未来,半导体科普教育联盟将持续开发三套半导体科普课程,并深化教育资源的整合与应用,连结企业及科教馆志工、教育推广场域,以及偏乡师培网络,扩大合作伙伴关系,并建立更永续的科普教育生态圈。

半导体科普教育联盟的成员相信,当台湾的半导体科普教育持续扎根,才能让半导体知识跨出科学园区的疆界,拉近全台湾民众与半导体的距离,成为名副其实的晶片岛。

台湾应材串联教育单位与非营利组织,共组「半导体科普教育联盟」,灌溉科技幼苗成长茁壮。 (由左至右:LIS情境科学教材创办人暨执行长严天浩、应用材料公司全球社区公共事务协理Katie Ferrick、应用材料公司台湾区总裁余定陆、国立台湾科学教育馆馆长刘火钦、TFT为台湾而教永续长杜瀛)。图取自远见。远见记者李加祈摄影

(本文出自2024.05.30《远见》网站,未经同意禁止转载。)