封面圖片：2015年香港學生的科學能力表現顯著低於2012，2009及2006三屆 PISA 的表現。（亞新社）
香港中文大學（中大）「學生能力國際評估計劃──香港中心」於12月6日公布2015年 PISA 研究結果，在參與研究的72個國家和經濟體系中，香港學生的科學能力平均分為523分，排名第九；閱讀能力平均分為527分，數學能力平均分為548分，均排名第二。不少傳媒已有報導，可惜報導仍較片面，本文希望可將學生的表現作更詳細的分析，好讓教育界有更實質的基礎作更全面的討論。
香港學生科學能力下跌
2015年香港學生的科學能力表現顯著低於2012，2009及2006三屆 PISA 的表現。2015年的閱讀表現顯著低於2012，卻顯著高於2003的表現。2015年的數學表現顯著低於2012年的表現。縱使數學、閱讀仍名列第二位，但平均分數均較以往下跌，部份可能與評估全面以電腦進行有關，只是香港學生科學能力的大幅下跌，實在需要正視！
我們曾就學生樣本、學生學習科學的時間及高中生修讀不同科學科目等因素作進一步分析。首先看看今屆 PISA 的抽樣是否跟以前不同，例如高年級的學生所佔比例、男女比例或非本地出生學生所佔比例有否不同。但結果發現抽樣的年級、男女學生及非本地出生學生的樣本比例與之前五屆均十分相近。由此來看，樣本在學生背景方面與以前五屆並無特別不同，應與科學素養在2015年的下跌無關。
新高中減少科學課時
其次再看學習科學的課時有否比前幾屆減少，分析發現學生學習科學的課時確實由2009年平均7.22節下跌至2015年的5.53節。學習科學時間少了，即學生學習科學的機會平均少了近一成。課時減少應對學生科學表現有負面影響。而這現象在新高中課程實施後已出現，香港學生在2012年的 PISA 成績卻是歷來五屆最高的。
為此，我們再檢視近年修讀物理、化學、生物、綜合科學及組合科學等科學科目的學生人數，與新高中課程實施之前學生的學科選擇作一比較，結果顯示修讀完整三科理科：物理、化學、生物的人數由2009年的四成下降至2015年的百分之四。而香港學生在 PISA 2015 能達至能力最高的兩個級別水平（第五、六級）的人數百分率較以往多屆還要低，很可能是由於選修三科理科科目已不是高能力學生的首選，致令科學科的尖子減少。學生這選科的取向反映出什麼問題呢？看來問題的根源並非單是新高中學制，而是理科生的升就前途；而更根本地來說，是現時香港的產業結構中，理科生是否有好的出路。此外，亦有老師表示近年新高中物理、化學、生物三科受學生歡迎的程度下降，修讀學生的理科水平的個別差異大增，教授新高中理科變得吃力不討好；而理科老師在2012年（最後一屆高級程度會考）後亦沒有足夠的高中理科班級可教授，須兼教其他非理科科目，對士氣也可能構成一些打擊。
理科老師的教學策略
此外，我們亦分析了理科老師的教學策略，發現他們的教師主導教學（Teacher-directed Science Instruction）、調適教學（Adaptive instruction）、探究式教學（Inquiry-based Science Teaching and Learning Practices）及對學生的回饋（Perceived Feedback）等四項教學策略均稍高於 OECD 平均值，可見老師多元教學策略並不遜色。而且四項教學策略因素，均與學生喜愛科學有顯著正面關係，其中教師主導教學及調適教學亦與學生學科成績呈顯著正相關，由此可見香港科學教學達國際水平，而且與學生终身學習的態度及能力息息相關。我們相信香港的理科老師及科學教育專家具備專業能力，在現有良好的科學教學基礎上，進一步探討多元的教學策略，應可改進現時學生的科學素養。另一方面，學生選擇高中科目的轉向，的確可能使部份高能力的學生不再如從前一樣選擇理科，對理科教育的發展當然是有影響。
在這個資訊和通訊技術蓬勃發展的時代，政府自1998年起已投放不少資源推行資訊科技教育，為使學生面向數碼世界，至今已推出四個資訊科技教育策略。然而，筆者早於本欄根據羅陸慧英教授及其團隊的研究發現（註一）指出：香港學校推行的電子學習方式並未能提升學生在電子學習方面的表現，亦未能因應學科的本質有效地將資訊科技適用於課堂教學中。這次 PISA 2015的結果反映時下一般電子學習方式未能觸及科學科的高階思維，對科學的學習成效難有深入影響。至於近期 STEM 的大力推展，實在需要由學科專家、資訊及通訊科技學者及前線教育工作者共同探索，如何把 STEM 有效地融入學生學習中，以提升學生基礎能力，面對未來各種學習及生活的挑戰。
註一： “Law, N., Yuen, J., & Lee, Y. (2015). E-Learning Pedagogy and School Leadership Practices to Improve HK students: Computer and Information Literacy Findings from ICILS 2013 and beyond. CITE, Faculty of Education, HKU.”
原刊於2016年12月19日《明報》「A24觀點版」〈如何解讀香港 PISA 2015科學科表現？〉，獲作者授權轉載。
