只用三張紙，能不能做出一座承受玩具車重量的橋？這樣的挑戰，可以成為 STEM 教育的課堂活動。學生需要觀察紙張、思考橋的形狀、測量重量，再動手測試，將不同學科的知識一起運用。
STEM 是科學（Science）、科技（Technology）、工程（Engineering）與數學（Mathematics）四個英文字的開頭字母。它可以指這四個領域的教育，也常用來形容把不同學科連結起來、解決實際問題的學習方式。
以造紙橋為例，學生研究紙張摺起來為什麼比較能承受重量，是在探索科學；選擇材料、使用工具，是在運用科技；設計橋梁並加以改良，是工程的工作；測量橋的長度、比較承受的重量，則需要數學。科技不只存在於電腦裡，工程也不只是在工地蓋房子，生活中的小問題同樣可以成為學習起點。
STEM 這個名稱雖然是在21世紀出現，但科學、工程與數學教育的歷史要早得多。20世紀，各國隨著工業與科技發展，逐漸重視相關人才的培養。1957 年，蘇聯發射人類第一顆人造衛星「史普尼克一號」，刺激美國重新檢視科學研究與教育，增加相關投入。這是科學教育發展的重要事件之一，但當時還沒有 STEM 這個名稱。
到了 2001 年，美國國家科學基金會採用 STEM 這個縮寫，取代原先較不順口的 SMET。這個命名通常歸功於當時負責教育工作的茱蒂絲・拉馬利（Judith A. Ramaley）。不過，她協助形成的是名稱，並不是一個人發明了所有 STEM 教學方法。
學校重視這類教育，是希望學生既能理解知識，也能把知識用在生活裡。其中，科學與工程提供了相互配合的思考方式：科學幫助人們追問「為什麼會這樣」，工程則讓人們思考「可以怎麼解決」。整合式 STEM 教育，就是讓學生有機會把這兩種思考連結起來。
例如，教室下午很熱，學生可以先觀察陽光從哪裡照進來、空氣是否流通，再思考遮陽或通風的方法。他們也可以記錄改善前後的溫度，看看自己的設計有沒有效果。這樣的活動，讓自然課學到的熱、數學課學到的測量，都有了用武之地。
學習過程中，第一次做出來的作品不一定成功。紙橋可能一放上玩具車就垮掉，但學生可以檢查橋面是不是太薄、支撐的位置是否合適，再試著調整。紙橋倒了，不代表學習失敗；找到原因、修改方法，本來就是學習的一部分。
STEM 教育的目的，也不只是讓每個孩子長大後都當科學家或工程師。理解科學、科技和數學，有助於人們面對生活中的資訊與選擇。例如，看到廣告宣稱某個產品「省電一半」，就能進一步追問：跟什麼比較？怎麼測試？有沒有資料可以證明？培養能理解科技、參與公共議題的民眾，也是 STEM 教育的重要目標。
能源、交通、通訊與製造等領域，同樣需要具備相關知識與技能的人才。學校讓學生提早接觸這些領域，可以幫助他們探索興趣，為未來的學習與工作做準備。
不過，買了平板、機器人或昂貴教具，並不表示就能做好 STEM 教育。美國國家學術院的研究提醒，教師需要引導學生理解不同學科之間的關係，不能期待孩子做完活動，就自然懂得背後的知識。作品完成之後，能不能說明設計理由、看懂測試結果，也很重要。
重視科學與工程，也不表示語文、藝術和社會學科可以退場。學生仍需要閱讀資料、表達想法、理解他人的需要，才能設計出真正有用的東西。當孩子面對問題，願意多問一句「為什麼」，再動手試試「有沒有更好的辦法」，課堂上的學習就有機會成為改善生活的力量。
看更多：STEM教育的STEM是什麼意思？包含哪些領域、學科呢？STEAM又是什麼？
（完）
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範例問題：
- 如果你能用 STEM 課堂學到的方法，改善學校或家裡的一個問題，你想解決什麼？你會怎麼開始，又要怎麼知道方法有沒有效果？
- 如果你和同學做的紙橋第一次測試就倒了，你們會怎麼找出原因？你認為失敗的作品能教會我們什麼？
- 假如你要設計一個讓長輩方便使用的工具，除了科學和數學，你還需要了解哪些事情？你會如何聽取長輩的想法？
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