亞太科學教育論壇,第九期,第一冊,文章十六(二零零八年六月) 蘇詠梅 從TIMSS透視香港的小學科學學習
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1 香港在SISS 1983-1984的參與
在1983-1984年進行的科學趨勢研究(SISS),十歲的小學四年級學生組別中共有15個國家參加該次調查,而香港分別有146班,約5000名小學生(約全香港小四學生的6%)在1984年5月參與測試(Holbrook, 1989)。
在24個核心項目(包括6個地球科學、8個生物學、2個化學和8個物理學)測試中,國際科學平均成就最前五個國家分別是日本、韓國、芬蘭、瑞典及匈牙利(圖1)。最高和最低的國際平均分分別是15.4和9.5(表1),香港的平均分數為11.2,低於國際平均值13.1。而香港在15個調查國家中排名為14,僅較菲律賓高。
圖1:SISS 1983-1984各國國際平均成就分佈(IEA, 1988)
24個核心科學項目中標準差的範圍由1.0的日本至3.4的菲律賓,而香港則是2.3,反映香港學校之間的成績差異很大,香港學生最高獲得21.8分,與意大利同是最高分數的國家及地區,可是香港最低的分數為6分,相差15.8分之多,這說明香港學生的科學成就有兩極化的現象。
表1:SISS 1983-1984小學學校四年級科學成就分數(24個核心科學項目)(IEA, 1988)
國家及地區
平均分
標準差
最低
最高
日本
15.4
1
12.6
20.2
韓國
15.4
1.9
11
21.5
芬蘭
15.3
1.5
7.5
20
瑞典
14.7
1.1
11.9
17.1
匈牙利
14.4
2.3
6.3
20.5
加拿大(英語)
13.7
1.7
5.8
19.4
意大利
13.4
2.2
6.9
21.8
美國
13.2
1.9
8.1
17.2
澳洲
12.9
2
7.3
18.9
挪威
12.7
1.9
7.5
20
波蘭
11.9
2.3
7
20.7
英國
11.7
2.1
5.6
17.2
新加坡
11.2
2.6
5.1
18.2
香港
11.2
2.3
6
21.8
菲律賓
9.5
3.4
4.2
21
調查發現香港學生在地球科學項目中表現較好(表2)。Holbrook(1990)指出地球科學不在小四科學課程中,學生可能從地理課或學校以外的資訊獲得有關的知識。事實上香港的小學課程並沒有地理科,相信Holbrook 所指的是社會科(課程發展委員會,1980)。化學項目是表現最差的一個科目,這可能與化學項目並沒有在課程範圍內有關。奇怪的是學生在課堂上有機會學習八個生物學項目中的四個項目,反而所獲的分數與不在科學課程中的物理學和地球科學相若或較低。
在1981年出版的《小學課程綱要-科學科》中生物學在覆蓋課程範圍比率較高。顯示生物學內容成為主要小四的科學課程。而化學和物理學內容亦不包括在小四科學課程內。在測試的24個核心項目中,香港的科學課程的覆蓋範圍較小,Holbrook(1990)認為這反映了香港小學科學課程的不足之處。從分析1981年出版的《小學課程綱要-科學科》中得知在其他年級是有非生物課題,如小一的「日常天氣」和「四季的天氣」;小五的「水」和「空氣」;小六的「電」和「磁」等,而Holbrook(1990)的論點主要是以小四的課題分析來推論整個課程的結構。
表2:SISS 1983-1984科學核心項目及香港科學課程覆蓋範圍(Holbrook, 1989)
核心項目
項目數量
覆蓋課程範圍(香港)
平均分數
地球科學
18
0 / 18=0
0.522
生物學
51
14 / 51=0.27
0.446
化學
45
0 / 45=0
0.430
物理學
60
0 / 60=0
0.455
Holbrook(1990)指出教學時間和教師在影響學生的科學成就方面都佔據著重要的因素,其中包括以下兩方面。教學時間方面:學校主要分為上午校和下午校,由於學生是共用一個校舍,他們可以留在學校的時間相對較少。香港小學四年級的科學課堂時間不多,只有國際平均時間的三分之一。教師方面:香港小學四年級教師大部分是非學位教師,通常具有超過10年的教學經驗。教師在每周教的31個課節中,科學佔的時間的比例十分低。而教師通常教自己班級全部學科,只有小數班級的教師是主要教科學的。
是次測試中,學生的表現不如理想與舊有的自然科課程(教育署,1967)和教師為本的教學模式有莫大的關係。大部份測試項目都不包含在課程中,顯然當時香港的小學科學課程(課程發展委員會,1981)未能與時並進,與國際脫軌。Holbrook(1990)指出大部份學校使用傳統的教學模式,而創新科學探究教學亦未能突顯它的好處,反映教師一般未能掌握或接受新的教學方法。由教師或學生進行一些科學實驗並不普遍,科學成績較好的學生是從未接觸過科學實驗、沒有閱讀圖書館的書和沒有參與小組學習的。另外,教學時間不足亦是一個因素,學校有增加科學課堂時間的需要性。由於一般教師沒有接受科學科的專業培訓,因此不能有效地引起學生學習科學的興趣。所以教師培訓是十分重要,不但可以提升教師的科學知識,亦可提升教學質素。