鄧權隱、蘇詠梅

科學探究在小學課程的定位、功能和展望

前言

科學不單是事實、定理和測量方法的集合，它更是獲取知識和解決問題的系統。當這個系統作為在小學課程的講授和學習手段時，它是開啟科技知識寶庫的鑰匙，也是了解科學知識與科學探究過程的先決條件。

定位

學習探究過程技能是香港小學課程中一項具體目標。香港課程發展議會在一九九三年編訂的小學課程指引(香港課程發展議會，1993，頁16)明確指出「加強兒童進行獨立探究和作分析性的思考」為有關兒童智力發展的目標；培養學生用科學方法探究問題的技巧和能力則屬於小學學習範疇和經驗中科學及科技的重要元素(頁16,21)。這樣便突顯了探究過程技能在本港小學課程的定位：它已被廣泛接納為每一位小學生必不可少的學習經驗，是智力發展的首要目標(頁16)，符合教育宗旨對促進學童全面發展的期望，為日後順利學習中學課程奠定基礎。此外小學科學科課程綱要 (香港課程發展議會，1981，頁7) 和現行常識科課程綱要 (香港課程發展議會，1997，頁10)均明確指出培養兒童運用科學方法去解決問題的思考技能為教育目標。從整體小學學習範疇和經驗而言，它是科學及科技學習的精髓所在，能培育學生運用科學方法來解決問題。此外，科學探究強調以學生為中心，學生透過設計並執行探究活動，體驗「從實踐中去學習」，是教師實現活動教學精神的良機。

技能的學習，像其他學習產出 (learning outcome) 一般，需要適當的學習情境，正如學習駕車技巧，必須通過實際操作，而不能光靠背誦車輛使用指南。傳統上，探究技能源於科學領域，稱為科學過程技能 (science process skills) 或科學探究 (science investigation)。

香港課程發展議會在小學課程指引(香港課程發展議會，1993，頁32)給探究技能下了清晰的定義，它涵蓋下列研究活動：

蒐集資料

觀察 (運用五官)

辦別

分辦事物的異同

分類

假設

設計及進行簡單的實驗/測試

應用簡單的科學概念

推理

這個定義和鍾聖校(1995，頁25)綜合了Carin & Sund(1989). Gega (1982)、 Jacobson & Bergman(1987). Wolfinger(1984) 等科學教育學者對科學過程技能的見解相似，也就是包括觀察、應用時空或時間關係、分類、應用數字、測量、傳意、預測、推理、控制變因、解釋資料、形成假設、下操作型定義及實驗。雖然各項小學學習範疇並非是互不相關的(香港課程發展議會，1993，頁19)，探究技能卻被明確地規範於科學及科技學習範疇之內，而且獨立於其他範疇，顯示了科學及科技範疇為探究技能提供主要學習情境。

功能

在科學及科技範疇進行科學探究對學生的全面發展有什麼裨益？首先，探究的過程可被視為理性和邏輯思維方法的訓鍊，經過輕易轉移用來解決其他問題。Bonnie(1993) 指出Dewey (1913) 曾將問題解決、反省思考、探究及科學態度等名詞交替使用。再者，學生在學習推理時須運用五官和利用已知的資料，進行觀察，作為立論的基礎，養成不會胡扯瞎拉地表達意見的習慣和尊重別人據理力爭的處事態度。不少科學及自然現象，像光、磁的力量、植物的生長等等，是學生周遭環境常見的。更重要的是這類現象涉及的變因都不難處理，能配合小學生設計和操作實驗的能力。例如學生只需比較兩棵分別放在陽光和陰暗地方數天的小盆栽，便能夠判斷出植物生長與陽光的關係。當然，並非任何科學課題都可以讓小學生進行安全而且成功的實驗，不過它們的可行性卻相對地遠遠超越其他學習範疇，而且較少需要面對如人文科學實驗中的研究對象的倫理考慮、不可重複性、多隱性變因和多角度詮釋等等。

展望

現時在小學的綜合課程中，「科學探究」與「探究」相提並論，這個現象或許會帶來新的發展。持這觀點者認為探究技能並不限於科學領域，探究就是探究，管它是科學課題與否。同時，常識科課程本身開宗明義地鼓勵教師自我調配課題的先後次序，將一些綱目部份內容作特別處理，或按情況「滲透」於其他單元內(香港課程發展議會，1997，頁13)，由此看來學生要進行探究活動時不一定是依賴科學主題。此外，由於科學探究為學生提供了思考的解難鍛鍊，更在常識科不同的課題都可以應用到。科學探究作為小學課程中跨科目的基本技能，能夠推廣至科學與科技範疇以外的學習。

從以上的討論得知，在常識科課程中進行科學探究活動的機會似乎不會遜色於過往的小學科學科。但是，種種影響教師與學生進行探究活動的因素是不容忽視。就如蘇詠梅、鄭美紅及曾昭亮(1998)在研究教師在任教常識科所遇困難時指出，部份學科知識不足的教師會趨於避免把科學內容納入教學主題內。羅厚輝、王啟淞、黃梧蔚(1994) 亦注意到教師對綜合科目中部份內容感到陌生時便可能只選擇教授自己熟悉的課題。此外，隨著常識課程的產生，在學校中的自然角和實驗室等有助學生進行探究活動的設施及環境，也漸漸在香港的小學裡消失。

要與邁進二十世紀的高科技發展趨勢並肩前進，科學探究技能在中小學的發展是不可忽視。在推行新的常識科課程的過程中，不單要注意教授學科知識，還要運用不同的教學取向如利用多媒體教學、科學實驗、學生的專題設計等等來加強學生的思考力，提高學生解決問題的能力和學習興趣。要幫助學生達致有效的學習，首先要加強教師專業培訓，讓教師有足夠的裝備及能力面對問題。此外，資源的配合，如加設常識室，購置探究活動用的儀器用具及作適當的管理等等對學生發展科學探究技能有莫大的裨益。還有，鼓勵學生多參與與科學探究有關的校際，班際活動及比賽，提高學生對科學探究的興趣，發展優質的科學與科技教育。

參考

	香港課程發展委員會(1981) ：《小學課程網要-科學科》，香港：印務處。
	香港課程發展議會(1993) ：《小學課程指引》，香港：印務處。
	香港課程發展議會(1997) ：《小學課程網要-常識科》，香港：印務處。
	鍾倫納 (1992)：《應用社會科學研究法》，香港：商務印書館。
	鍾聖校 (1995)：《國小自然科學課程教學研究》，台北：五南。
	羅厚輝、王啟淞、黃梧蔚(1994) ：學科綜合：理論與實踐，《香港課筐改革：新時代的需要研討會論文集》，頁67-69。中文大學出版。
	蘇詠梅、鄭美紅、曾昭亮(1998) ：任教小學常識科所遇到的困難，《基礎教育學報》，第七卷，第二期，頁43-57。
	Blaikie, N. (1993). Approaches to social enquiry. Cambridge: Polity Press.
	Bonnie, B. B. (1993). Research on problem solving: elementary school. In Dorothy L, Gabel (eds.) Handbook of research on science teaching and learning (p.237), New York: Macmillan.
	Carin, A. A. , & Sund, R. B. (1989). Teaching science through discovery. London: Merrill.
	Dewey, J. (1913). Interest and effort in education. Boston: Houghton Mifflin.
	Gega, P. C. (1982). Science in elementary education. New York: John Wiley & Sons.
	Jacobson, W. J., & Bergman, A. B. (1987). Science for children: A book for teachers. New Jersey: Prentice-Hall.
	Philips, D. C. (1987). Philosophy, science and social inquiry. Oxford: Pergamon.
	Wolfinger, D. M. (1984). Teaching Science in the elementary school. Boston: Little Brown.

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