张仁良
科学教育的目的旨在让学生透过有系统的观察和实验,研究在身边的现象和事物,并培养学生对世界的好奇心,促进科学思维。同时,也期望通过有系统的探究,让学生发展科学知识和技能,这有助他们评价科学和科技对社会发展的影响。而最终也是最大的期望,就是让学生成为科学和科技的终身学习者,并成为负责任的公民,为科学和科技发展作出贡献。
科学教育除了在学校课程内发展,其实在学校课程以外也需要有各类团体或机构的支持。例如大学、科学馆、科学院、小区团体以及教育局等可以安排有关科学探究及发明的校外活动和跨校比赛,将学校课程与校外活动结合,令学生的科学学习经验更加丰富。
在国家积极推动科技教育的政策下,中小学都开始着力于科学与科技教育。科学课程中有很多跨学科的主题,不少课题也提供STEM学习的机会,而推行STEM教育学习活动时,也会应用到科学教育。我们要着力推行融会贯通的学习模式,就是当学生在学习一个课题或专题时,会以活动及研习的形式,教导他们综合其他学习领域相关的学习元素,借以全面发展他们的基本科学知识和探究能力。
我们除了要教育新一代远离“科学愚昧”,让学生掌握未来所需的技能,还要培养科学专才(未来科学领袖及发明家),好让他们能以先进科学的知识及技术,贡献现在及未来的世界。另外,我们也要将科学教育普及化,令全民都具备科学素养,并将科学应用到日常生活。
传授专业知识固然是科学教育的重点,但若只照本宣科地灌输精确的科学知识,就会扼杀学生的求知欲和创新能力。尤其在幼儿园和小学阶段,课程设计应以“趣味”为主,使用生动且贴近生活的新奇题材,由浅入深、寓教于乐,激发学生对科学的好奇心和探索精神;高中课程的学习亦应鼓励跨学科合作,融合应用不同课程的知识,令教学内容多元化,提升学生的综合素养的同时也充分尊重学生的个别发展需求。
科学教育除了以校为本的知识传授,校外的拓展实践同样重要。地方科学馆、科技企业、工厂等可与学校建立合作伙伴关系,可考虑通过地方教育厅建立包括学校、中科院、地方科学院等研究机构以及大型民间科技企业等多方的合作平台,帮助学生“走出校园”,学习理解科学理论于日常生活中的转化应用。例如华为、阿里巴巴等企业也应扮演积极角色,为学生以及大众提供更多接触前沿科学研究和科技应用的管道,例如科创比赛、实习计划、公众开放日等,发掘有潜质的科学人才,帮助提升全民科学素养。
另一方面,科技也可协助推进高质量科学教育普及全国校园。考虑到城市和乡村之间科学教育资源的差距,政府应设立全国科技教育平台,汇集及上传优质的教学材料,令乡镇学生也可在云端获得学习机会。民间机构也可为乡镇学校提供设备和技术支持等。
此外,家长的配合也是科学教育中的重要环节。中小学可以组织举办“校园科学日”,邀请家长到校与学生一同参与课堂活动,亲身动手探索科学问题。科学教育亦可走入家庭,如以“家庭科学日”的形式,除可丰富学生的学习体验,更可作为亲子活动。教师可设计不需复杂器材和知识背景的简单主题实验,并为家长提供讲义,说明活动背后的科学原理及知识,由学生与家长一同参与完成每个步骤。
教师教育在科学教育中发挥着关键作用。如何提升教师的专业素养?建议让教师与科学及科技专业人士合作,由于科学与科技专业人士未有接受教师培训,直接到课堂授课未必能有效发挥长处,如能加强学校教师与科技专才之间的协作,教育成效将会更大。积极集结各持分者之专长,合作制作具质素的科学学习教材及活动,供大众(包括学校教师和学生以及家长)使用。
提高中小学教师对科技的基本认识,包括人工智能和程序设计,使他们有能力应用最新的科技在教学上,让学生受惠。
(作者系全国政协委员,香港教育大学校长)