生物學在 STEM（科學、技術、工程與數學）教育中扮演著關鍵角色。它為學生提供了一個探索生命奧秘的入口，揭示生物體之間的相互聯繫，並參與塑造我們世界的實際應用。對於香港的家長和教育者來說，了解 STEM 概念如何應用於生命科學能夠激發孩子的好奇心，並為他們在科學與創新領域的未來機會做好準備。
生物學在 STEM 中的重要性
生物學是理解生命複雜性的基石，例如生態系統的精密運作、決定特徵的遺傳編碼以及維持生命的細胞過程。從細胞生物學和遺傳學的研究到生態學的探索，生物學提供了回答關於生命的一些最基本問題的工具，例如疾病如何傳播、生態系統如何保持平衡以及遺傳特徵如何遺傳。這些理解不僅局限於學術研究，還拓展到解決現實世界的挑戰，如疾病預防、環境保護和農業創新。
通過將生物學與 STEM 原則結合，學生可以培養批判性思維和解決問題的能力，並認識到各學科之間的相互關聯。例如，學生可能參與一個設計可持續生態系統模型的實踐項目，將生物學知識與工程結合起來，為環境挑戰創造創新解決方案。香港科技大學的周敬教授強調，教導學生方法論和跨學科方法對於培養下一代創新者至關重要。例如，他提倡使用基因實驗和生態野外調查等實踐活動，教導學生如何跨多個學科應用科學方法的實際應用。
生物學在 STEM 中的實際應用
當生物學與技術和工程相結合時，改變了我們應對挑戰的方式，不僅提供創新解決方案，還激發學生的創造力。例如：
- 生物醫學工程：這個領域結合了生物學與工程，創造醫療設備、義肢和先進的成像技術。例如，3D 打印義肢的發展已經通過提供經濟實惠且可定制的解決方案，徹底改變了醫療保健，提升了人類的能力。
- 生物技術：生物技術利用生物製程應用於醫學、農業和工業。例如，基因改造技術幫助開發抗病作物，增強它們抵禦害蟲和惡劣環境條件的能力，還能通過重組 DNA 技術創造像胰島素這樣的救命藥物。
- 生態建模：學生可以使用基於 STEM 的工具，例如計算機模擬，來理解生態系統並預測環境變化。例如，生態建模已成功用於模擬森林砍伐對生物多樣性的影響，幫助政策制定者制定保護瀕危物種的策略。這些知識對於應對氣候變化和生物多樣性喪失至關重要 。
激發對生命科學的興趣
透過 STEM 教育，生物學不再只是需要死記硬背的科目，而成為一種實踐且有趣的學習體驗。這種教學方法使學生能夠積極參與實驗並應用所學知識，從而更深入地理解並記住概念。像建模、實驗室實驗和互動模擬等活動，為學生提供了實際探索生物學概念的機會。例如，學生可以利用虛擬解剖軟件來研究生物體的解剖結構，避免使用實物標本，使學習過程既符合倫理又更具普及性。此外，透過日常材料建模細胞結構或使用軟件模擬遺傳特徵，能讓抽象概念更具體且更容易理解。
在香港，像國際生物奧林匹克（IBO）這樣的活動激勵年輕學習者將生物學視為一門充滿活力和令人興奮的學科。參與者參加分子生物學實驗、生態調查和模擬實際科學研究的解決問題任務，既鍛煉分析能力又激發創造力。通過參與競爭性和協作性的學習環境，學生提升了分析能力和創造力，使生物學成為一個令人興奮的研究領域 。
推動未來的 STEM 教育
家長在塑造孩子的教育道路上扮演著重要角色。透過研究當地計畫並與教育工作者交談，家長可以發現符合孩子興趣的 STEM 相關課程和活動，從小培養對科學和創新的熱情。STEM 項目不僅提供知識，還培養終身受用的技能，例如團隊合作、批判性思維和適應能力。例如，像 Lego STEM 機器人這樣的項目鼓勵學生在設計和編程功能性機器人時進行協作和解決問題。在 STEM 的核心——生物學的支持下，孩子們可以探索從醫學研究到環境科學等多種職業，為社會做出有意義的貢獻。
激發對生物學的好奇心和探索精神，不僅讓學生掌握科學知識，還賦予他們解決全球挑戰的能力，例如通過可持續實踐應對氣候變化或用創新醫療解決方案應對公共健康危機。通過結合生物學與技術、數學和工程，香港的學生可以在創新與可持續發展方面引領潮流。例如，一組學生最近開發了一個結合植物生長的生物學原理與工程原則的水培農業系統，為城市農業提供了一個可持續的解決方案。
開啟今天的第一步
了解更多有關 STEM 教育的信息，以及生物學如何發掘您孩子的潛力，請探索我們的資源和課程，包括實踐工作坊、互動課程和旨在啟發與吸引年輕學習者的競賽。立即開啟他們的探索與創新之旅！
