初探香港小學生對「工程師」的印象

亞太科學教育論壇，第十六期，第一冊，文章十四(二零一五年六月)
吳本韓、麥子彬、簡樂怡、顏源峰、蔡雄輝
初探香港小學生對「工程師」的印象

討論

小學生對「工程師」的看法

美國的數個研究都發現小學生對工程師的工作存有誤解，例如他們將工程師等同汽車修理員、從事體力勞動的工人、技術員或大型機械操作員，日常的工作包括修理各樣物件（例如汽車），興建樓宇和橋樑等（Capobianco et al., 2011; Cunningham et al., 2005; Fralick et al., 2009; Karatas et al., 2011）。我們這次研究發現，樣本中的香港小學生同樣對工程師的工作存有誤解，而範圍更狹窄，結果顯示他們偏向認為工程師的工作與建築及屋宇維修有關，並認為工作比較辛苦，不希望將來從事工程師的工作。

Capobianco et al. (2011) 以學生的直覺思維去解釋他們的結果，他們解釋為何最多小學生認為工程師是維修機械或駕駛汽車和貨車的技工，原因是小學生會將工程師的英文名稱（engineer）和引擎的英文名稱（engine）聯想在一起。小學生對事情的認識往往源於日常生活中的體驗，香港的小學生在甚麼情況會接觸「工程」呢？很大可能是看見道路維修時豎立的告示，上面寫著「工程進行中，不便之處，敬希見諒」，或於商場看見當有維修或改建時，便會看到像圖3的告示牌。若果這推想成立，便可解釋為何學生會偏向認為工程師的工作與建築及屋宇維修有關，無論這些工作需要進行專業的研究，例如找出能建築天橋的物料，還是只是一些技術型的工作，例如安裝電線、操作起重機等，他們都偏向認為是工程師的工作，但卻忽略了一些需要工程師專業知識的非建築工作，例如：發明更容易吹的吹波糖和發明可分解的膠袋等（圖1）。而這些建築或維修的工作環境，多是不整潔及戶外的，這可能使學生覺得工程師的工作較為辛苦，不希望將來從事工程師的工作。

圖3：出現工程二字的告示牌

這次研究不可能找到學生有這些誤解，是否真會影響他們將來在選科或升學時的選擇，不過工程系學生問卷的第三部分提供了一些參考數據。表5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）及在中三為中四選科時並不希望將來做一位工程師（Q52），我們從這些數據聯想到，部分初中學生不只不清楚工程師的工作，而是甚至存有誤解，這會不會影響他們升中四時不選擇科學方面的選修科呢？

如何探討小學生對「工程」的了解程度

是次研究不能確實知道小學生對工程的了解程度，主要原因是由於問卷中的一些描述對於小學生是過於空泛，例如：思考不同解決困難的方法、運用創意、運用模型等（表1）。部分訪談內容亦支持這論點，當研究員問從舊式的GSM手機演變到4G智能手機，當中工程師擔當何種角色時，學生C答工程師負責改良手機（表6），但當研究員追問何謂改良時，他答：「是工程師教工人如何安裝鏡頭」。雖然小學生會聽過或會用改良二字，但大部分可能從未進行過和改良有關的活動，當然亦不會知道當中涉及運用創意、運用模型、設計、製作、測試等的各種研發過程，學生C看到的是新手機多了一個鏡頭，所以他的答案亦只包括眼前看到的東西。

這方面的下一步工作可能要參巧科學的本質在收集數據方面的研究，例如Lederman et al. (2002) 將科學的本質的個別元素，以個案形式清楚表達出來供學生討論，然後從中分析。在研究小學生對工程的了解程度時，可先搜集數個有關工程發展的個案，以故事形式表達出來，並提供一些和工程的本質有關的問題讓學生討論，例如「故事中的發明需要想像力嗎？」、「故事中的工程師怎樣知道需要改良甚麼？」等，然後分析學生的討論結果。

是次研究和小學常識科的關係

香港的小學常識科課程共有六個學習範疇，範疇三「日常生活中的科學與科技」的其中一個學習重點是：意識到科學與科技的最新發展方向及欣賞為此作出貢獻的人（課程發展議會，2011，頁35）。雖然工程師應是作出這些貢獻的其中一類人仕，但我們的結果卻顯示小學生並不欣賞工程師這職業，原因是誤解了工程師的工作性質。

我們翻看了常識科教科書，沒有找到工程師或工程這兩名稱，「為我們服務的人」這一單元提及的是消防員、警察等公職人員，「天地全接觸」、「放眼世界」等主題強調的是科技的影響，「都市生活」這主題有提及香港的工業和基建，但全沒出現工程二字。

在教學活動方面，常識科強調手腦並用的學習，課程指引建議了多種探究活動（課程發展議會，2011），其中最接近工程過程（engineering process，Boesdorfer et al.，2014）的教學活動是設計循環（design loop）。很多小學在常識科會進行一些製作活動，但有研究指出，這類活動大多只是讓學生動手，即是學生跟著工作紙或老師的指導進行按圖裝配，而沒給予學生動腦的空間（吳本韓、張善培、李子建，2011），學生很少有機會進行設計、製作、測試、改良等工程活動。

隨著香港開始推廣STEM教育（香港政府，2015），這正是很好的時機在常識科課程增加一些遺漏了的STEM元素，例如在論述科技發展時可引用一些真實個案，讓學生了解何謂工程。不過正如我們在前文所述，部分工程的過程（例如：模擬、改良等）對小學生而言，是過於空泛，需要老師從旁協助。教育局每年都舉辦了很多教師培訓課程，在最近數年舉辦的常識科培訓課程，在科學與科技方面大多偏向科學探究。由於大部分常識科教師在中學時是修讀文科（吳本韓、張善培、李子建，2011），這次研究也甚致發現部分工程系學生在中學時是不知道工程師做些甚麼（表5），因此我們猜想很多常識科教師也不會太了解工程師的工作性質，當局宜將來舉辦一些設計與製作（design and make）課程或工作坊，讓教師體驗一次完整的工程過程。