初探香港小學生對「工程師」的印象

這次先導研究的數據來自一所小學的兩班六年級學生，分別有22人及21人，共43人（22名男學生；21名女學生）。

這部分描述了20項活動或工作（Q1-Q20），學生會以1至6來表達他們認為每項活動或工作對工程師這行業的重要性。表1是以小學生的平均數遞減來排序（平均數下的括弧顯示該平均數的排序：1表示該平均數是組內各平均數的最大值；20是表示最小值）。表1也同時列出工程系大學生的數據，兩組學生在‘比較不重要’的選項差別不大，在各自平均數最低的5項中，有4項相同，它們分別是「興建大樓」、「幫助他人修理壞了的物件」、「為其他工程師撰寫報告」和「運載人到不同的地方」。

但在平均數最高的5項中，兩組學生的選項有明顯的差異，當中只有兩項相同，它們分別是「思考不同解決困難的方法」和「理解科學原理」，這兩項是小學生所選的第四和第五位，他們的首三項是「和其他人一起工作」、「做實驗」和「用工具來製造物件」，但很難為這五項找出共通的地方。大學生得分最高的另外三項是「測試自己的構思」、「運用創意」和「運用數學」，很明顯他們認為比較重要的頭五項都和思考有關。

	小學生			工程系大學生
活動或工作	範圍	平均數 (排序)	標準差	範圍	平均數 (排序)	標準差
Q2 和其他人一起工作	1-6	5.35 (1)	1.17	1-6	4.79 (6)	1.17
Q10 做實驗	1-6	5.24 (2)	1.08	1-6	4.67 (8)	0.90
Q6 用工具來製造物件	1-6	5.19 (3)	1.10	1-6	4.66 (9)	1.15
Q18 思考不同解決困難的方法	1-6	5.07 (4)	1.11	3-6	4.89 (2)	0.83
Q1 理解科學原理	1-6	4.98 (5)	1.06	3-6	4.87 (4)	0.77
Q12 模仿真實物件造一件小的作品，然後用它來測試各種構思	1-6	4.83 (6)	1.15	1-6	4.24 (14)	1.02
Q8 運用創意	1-6	4.81 (7)	1.35	1-6	4.87 (3)	1.20
Q19 操作機器	1-6	4.77 (8)	1.25	3-6	4.54 (10)	0.97
Q3 測試自己的構思	1-6	4.67 (9)	1.06	1-6	5.05 (1)	0.94
Q17 向其他人發表他們的發現	1-6	4.67 (10)	1.30	1-6	4.31 (11)	1.22
Q14 利用工具修理壞了的東西	1-6	4.63 (11)	1.18	1-6	3.95 (15)	1.39
Q5 運用模型	1-6	4.58 (12)	1.38	1-6	4.68 (7)	0.93
Q4 運用數學	1-6	4.49 (13)	1.24	3-6	4.85 (5)	0.84
Q15 閱讀有關發明作品的文章	1-6	4.48 (14)	1.27	1-6	4.26 (12)	1.19
Q16 修理引擎	1-6	4.30 (15)	1.34	1-6	3.46 (19)	1.37
Q13 興建大樓	1-6	4.21 (16)	1.37	1-6	3.62 (17)	1.39
Q11 幫助他人修理壞了的物件	1-6	4.14 (17)	1.35	1-6	3.59 (18)	1.48
Q9 寫下自己的想法	1-6	4.07 (18)	1.53	1-6	4.26 (13)	1.21
Q7 為其他工程師撰寫報告	1-6	3.84 (19)	1.36	1-6	3.95 (16)	1.16
Q20 運載人到不同的地方	1-6	3.79 (20)	1.46	1-6	3.33 (20)	1.46

EiE曾對他們的數據進行探索性因數分析（exploratory factor analysis）（Lachapelle et al., 2012），最後找到4個因素，其中兩個可理解為「對工程重要（important to engineering）」和「對工程不重要（not important to engineering）」，但另兩個因素則無法理解。他們再在「對工程重要」這因素中找到兩個次因素（sub-factors），分別是「思考、數學、科學、創意與模型」和「與他人溝通」，這3個可理解的因素已包括了他們21項描述的19項。我們這次研究收集的數據很少，無法進行類似的因素分析，不過參考EiE的結果，我們根據那3個因素將表1各項目分類（表2），信度分析得出Cronbach's α大於0.8和各更正後項目總數相關（corrected item-total correlation）大於0.4，顯示信度頗高。表3列出兩組學生在這3個因素的尺度平均數（scale mean）。

於訪談中，有3名學生指出他們不明白一些句子描述的情況，例如：「用工具來製造物件」是指甚麼工具和甚麼物件？「為其他工程師撰寫報告」中的報告夠竟是甚麼？其中一名學生更承認他確實不知道工程師做甚麼工作，他填寫問卷是根據他認為那些活動對於他本人是否重要或有趣。所以有可能部分學生只考慮活動的性質，而不是考慮該活動對工程師是否重要。但這也不能解釋為何表2列出的各信度值這麼高，但卻無法為表1中某些小學生的排序找出原因。

另外引致數據不理想原因可能是表1包括了很多工程的本質的描述，例如：和其他人一起工作、思考不同解決困難的方法、運用創意、運用模型等，這些描述對於小學生而言，是太過空泛了。

這部分列出30項工作（Q31-Q50），學生只要答‘是’或‘否’來表達他們認為每項工作否由某些工程師來做，不過當中Q43和Q46的內容一樣，所以實際上這部分只有29條題目。圖1顯示各題的答案是‘是’的百分比，排序是根據小學生的百分比由大至小。

EiE對他們的數據也做了探索性因數分析，發現有7個因素，平均數由高至低的因素分別是：(1) 維修及安裝（例如圖1中的Q37及Q45）； (2) 建築（例如Q35及Q39）； (3) 與電子有關的工作（例如Q21及Q28）； (4) 與環境有關的工作（例如Q23及Q47）； (5) 駕駛（例如Q34及Q42）； (6) 非電子物品的設計（例如Q33及Q40）； (7) 其他與工商業有關的工作（例如Q27）。由於我們的數據太少，無法進行類似的分析，不過比較圖1和EiE的結果，然後再用訪談得到資料加以印証，我們比較肯定的是以下兩點：

（1）工程系學生與小學生的結果有明顯的差別，工程系學生都偏向認為需要高階思考的活動（例如Q21、Q24、Q26、Q35、Q38、Q43、Q44、Q46、Q48）是工程師的工作，而不需研究或發展的活動（例如Q22、Q27、Q30、Q34、Q41、Q45、Q50）則不是工程師的工作，這方面與EiE的結果一致。不過在小學生的數據中找不到這樣的規律，例如在圖1的首5個工作中，Q48、Q35及Q39是需要進行研究的工作，而Q45與Q50則只是某些操作性的工作。

（2）訪談發現所有四名學生都偏向把工程當為與建築或樓宇維修有關的工作，而不太考慮這些工作的性質是研發性還是操作性。問卷第二部分的29個項目中，有10項可以聯想為這方面的工作，而它們就是圖1首11項中的其中10項，惟一例外是第十位的「Q22修理汽車」。在訪談中，有個別學生把「Q39測量物料的最高載重量」理解為測量建築物料的最高載重量，把「Q36設計監察地下水管的方法」理解為和大廈水管有關、把「Q25切割玻璃」理解為和安裝玻璃窗有關、以及把「Q49研究防水物料」理解為防止樓宇滲水。

這部分是收集一些補充意見，表4列出各題的統計數據。學生會以1至6來表達他們對各題的同意情度（1代表‘非常不同意’，6代表‘非常同意’），所以平均數如果是3.5，可理解為樣本中同意與不同意的程度相約。表4清楚顯示學生比較肯定的是「Q55 工程師的工作大部分是比較辛苦的」（平均數=4.65），這回應還可解釋為何學生偏向不希望將來做一位工程師（Q52，平均數=2.33）。小學生對事情的認識，一般都是源自學校活動和日常生活中的體驗，參與是次研究的學生只是稍為同意「Q51你清楚知道工程師做些甚麼」（平均數=3.95），原因可能是在他們認識的人中，很少是工程師（Q53），及從常識科知道很少有關工程師的工作（Q54）。

（1=非常不同意； 2=不同意； 3=稍不同意；4=稍同意； 5=同意； 6=非常同意）

這部分是收集一些補充資料，內容是有關他們進大學前及大學畢業後的意見和看法，表5列出各題的統計數據。數據顯示這批正在修讀工程的大學生，有部分在中學時是不知道工程師做些甚麼（Q51，平均數=3.35），我們不肯定這會不會就是引致Q52和Q53平均數偏低的原因。平均數3.5可理解為樣本中同意與不同意的程度相約，表5中唯一平均數高於3.5是Q54，即是稍多一點的學生希望大學畢業後能從事有關工程的工作（平均數=3.84），但可惜的是他們對這期望較為悲觀（Q55，平均數=3.14），這亦是唯一一項沒有學生選擇「非常同意」的描述。

（1=非常不同意； 2=不同意； 3=稍不同意；4=稍同意； 5=同意； 6=非常同意）

受訪學生4人，分別是3名男學生及1名女學生，約佔參與學生人數的10%，每次訪談大約是10分鐘。訪談內容除了包括學生於問卷填寫的部分答案外，還展示4件物件（筆、手表、舊式的GSM手機、4G智能手機），請學生解釋這些物件的製造過程是否和工程師有關？甚麼地方有關？表6總結了這部分的內容。最後鼓勵學生畫一幅圖來解釋工程師的工作。

表6: 製造筆、手表、舊式的GSM手機和4G智能手機的過程是否和工程師有關？

	學生Ａ	學生B	學生C	學生D
性別	男	男	男	女
製造筆、手表、舊式的GSM手機、4G智能手機的過程與工程師有何關係？	Ø工程師只參與興建生產這些物件的廠房。	Ø工程師負責製造那些生產的機器。 Ø日常操作這些機器的人不是工程師。	Ø想不到製造筆和手表的過程與工程師有何關係。 Ø工程師負責改良手機。（研究員請他解釋何謂改良？他想了一會兒答：「是工程師教工人如何安裝鏡頭。」）	Ø工程師負責維修那些生產的機器。 Ø工程師也負責修理手機及教導手機店的職員如何用手機。
其他對工程師的看法	Ø根據工作地點可把工程師分為於辦公室工作和於地盤（工地）工作的工程師。 Ø須有很好的數學知識來計算地基的承托力。 Ø安裝電線不是工程師的工作。	（見圖2）	Ø認為工程師的工作大多是辛苦的，因很多是和建築有關。 Ø工程師須有創意，原因是一些銀行大廈的外形都很特別。 Ø工程師不會做和電腦有關的工作，因那是屬於電腦部的工作。	Ø在訪談中說了數次她其實不知道工程師做甚麼工作。 Ø她填寫問卷的取向似乎是偏向樓宇建築和維修，例如她認為修理水管是工程師，但修理汽車則不是。但問她原因時，她的回應是「不知道」。

4名學生中只有學生B畫圖來解釋工程師的工作（圖2），其他學生都推說不會畫圖或畫得不好。學生B指出圖中的工程師要計畫及指揮工地上的各項工作，並指出吊機裹的人是吊機操作員，而不是工程師，他須根據工程師的指令來工作。當被問到圖中工程師的性別時，他說是男性，並補充說女性做這些工作好像不適合，當研究員追問女性能否當工程師時，他說可以，並想了一會兒，然後答：「室內工程師」。

	項目題號	尺度範圍	Cronbach’s a	更正後項目總數相關
思考、數學、科學、創意與模型	Q1, Q3, Q4, Q5, Q8, Q10, Q12, Q18	8-48	.888	.50-.80
與他人溝通	Q2, Q7, Q9, Q15, Q17	5-30	.840	.51-.72
對工程不重要	Q6, Q11, Q13, Q14, Q16, Q19, Q20	7-42	.811	.45-.68

		小學生			工程系大學生
	項目數量	尺度範圍	尺度平均數	尺度標準差	尺度範圍	尺度平均數	尺度標準差
思考、數學、科學、創意與模型	8	8-48	38.78	7.013	14-48	38.31	4.720
與他人溝通	5	5-30	22.54	5.163	5-30	21.58	4.341
對工程不重要	7	7-42	30.98	6.253	9-42	27.13	7.283

	範圍	平均數	標準差
Q51 你在中學時已知道工程師做些甚麼	1-6	3.35	1.23
Q52 你在中三為中四選科時已希望將來做一位工程師	1-6	2.76	1.28
Q53 你在公開試(AL或DSE)放榜前已希望將來做一位工程師	1-6	3.03	1.30
Q54 希望大學畢業後能從事有關engineering的工作	1-6	3.84	1.42
Q55 大學畢業後應容易找到有關engineering的工作	1-5	3.14	1.51