科技教育尋根

封面圖片：香港教育局在2005年頒行的學制改革行動方案，有關科學教育的有幾個方面。（Pixabay）

STEM（科、技、工、數）甚囂塵上，大家都爭說要發展科技教育。到底是怎麼一回事？科技影響未來，是沒有爭議的。但是科技發展對教育，應該是怎樣的影響與挑戰？其實是不清楚的。即使在STEM熱鬧了很多年的美國，也不過是簡單地在中小學增加數學和理科的教育；再加上有少數的學校以發展科技作為特色。

筆者曾經當過中學物理及數學教師15年，包括學生學業成績相當差的私立學校，以及高材生雲集的傳統名校。但那已是30多年前的舊事。那年代，進入大學與進不了大學，是兩種前途的人類。當時的理、化、生、附加數，是進入理學院、工學院、醫學院的入場券。但是大家都知道，只有少數人可以入場。那時的科學教育，就是接駁大學的相應課程。那時的中六、中七，就是為大學學習打基礎，再無其他。

當時的數理教育（一般科學科目都統稱為理科），也不是沒有問題。記得在聖保羅男校，一位中三的學生跑來對我說：「阿Sir，現在你教的數學我都覺得很容易」，他拿出一本書稱「我想開始學微積分」。我於是去信（那時還是郵簡來往）問在哥倫比亞大學任教的同班同學蕭文強（現在港大數學系退而不休）。蕭文強回信說，「學深一點，只不過是學早一點，並沒有多學了些什麼。不如勸他多看一些數學廣泛、趣味應用的東西；增廣對數學內涵的認識，長遠來說也許更有意義。」這番話我一直到今天還記得，因為那對我來說很新鮮也很深刻：數理的領域，學生缺的往往不是更深的學科，而是科學的基本素養。這是不同的兩回事。

數理艱深並非素養

香港教育局在2005年頒行的學制改革行動方案，有關科學教育的有幾個方面。第一、是打破文理過早分家，而提倡「文中有理、理中有文」。因此有綜合科學科與綜合社會科，讓所有的學生都有一點理科和社會科學的基本知識。第二、是為念理科的學生設立3種可能的模式：傳統的理、化、生全念；念兩科的「組合科學」（理—化、生—理、化—生）；念一科而附加的「綜合科學」（涉獵個科學學科）。

這原意非常好，也是經過深思熟慮的，但是實行起來不容易。首先是大學仍然帶着以前中七嚴挑精英的期待，因此覺得進來的學生水平不足。其次是立足點仍然是「理、化、生」的固有框架，「推廣科學素養」其實沒有多少實現的空間。再者，教師都是理、化、生專門培訓出身的，其結果，只是理、化、生每一門教多教少而已，「綜合」、「組合」殊不容易。

筆者不覺得這是當年課程設計的錯誤或者疏忽，而是那是當時大家的認識，問題是在課程實施的過程中才浮現出來的。歸根究柢，只有對「科學素養」這個概念有充分的剖析，才能解開STEM這個結。

那麼，學生需要充實的科學學習（大概沒有人會懷疑），到底是為了什麼？2000年有一份教統會的報告，當時的說法是：「香港是一個全球化的高科技社會，學生需具備廣博的知識基礎，才能在社會上發揮所長，有所建樹。」

一個很簡單的答案，是需要科學知識，才能過有素質的生活。對於人類生活中即使是日常的種種，我們都會希望得到解釋。明白了原理和規律，就能夠更好地掌握生活，進而改善生活。

普及科學尚待開發

假如這是一個目的，那麼，目前的「綜合科學」（Integrated Science）或者「組合科學」（Combined Science），應該可以變成優秀的「科普」（科學普及）課程，而不是專家科學的降低要求。

上月本欄談到本港中學生設計的科學實驗，可以在天宮二號衞星裏面作「微重力」科學實驗，是一個很好的啟示。這些學生，並不一定是數理科的高材生；他們設計的科學實驗，基本上不在課程範圍內；他們對科學的興趣，基本是在課外活動中培養出來的。

然而，值得注意的是，他們學習科學的過程，完全符合學習科學的原理：他們是主動的學習者，不是教師教出來或者逼出來的；他們的設計，都含有鮮明的原創性，而不是人家實驗的小修補；他們對於科學知識的學習與應用，是同時發生的；他們對於科學知識的運用，是綜合性的，往往包含理、化、生，而不是切割的；他們的學習，是團隊合作的。

這樣的科學學習，從傳統的觀點看，也許覺得沒有系統；會令人覺得只是掌握了一小塊科學知識。但是比較一下，傳統的理、化、生學習，看來很全面、很有系統，但是學生往往只善於答卷，往往考試以後就容易忘掉。相比之下，哪一類學生更有科學素養？況且，有一些學校，中學低年級，甚至小學一年級，就能夠做原創的科學實驗，是否可以引起我們深思？

科學教育還有一些我們不太注意的方面。上月本欄所記述的學校，校長的話，很有意思。一位說，我們的學生家境不太好，文字的領域，他們不容易有優勢；但是科學的東西，可以很容易引起他們的好奇、興趣、探索，因而獲得成果；從而覺得自己是可以有為的，發現了自己的價值。否則，只是從紙與筆的考試中爭取成績，而把自己的成敗完全寄託在分數上面，他們很容易就成為失敗者。