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"科学、科技和数学教育与香港创新科技的发展"

2017年1月5日

港科院旨在推动香港科技发展及前进,港科院在2016年5月开始,就香港的科学、科技和数学教育进行研究,研究成果已写成报告供大众参考讨论。 根据研究结果,港科院提出五项建议,微调现行教育系统以配合香港未来的发展。

行政撮要如下。 完整报告可用以下链接下载。

 

行政撮要:

创新与科技日益备受重视,成为推动可持续发展及解决复杂环球问题的主要动力。 近年,多国政府都把STEM教育[1] 纳入为国家优先处理的项目。

 

根据学生能力国际评估计划(PISA) [2]和国际数学及科学趋势研究(TIMSS) [3]就15岁或以下学童所作的世界性评估测试成绩,香港学生在STEM领域的学习态度,积极性与成绩,相对其他国家及地区,均名列前茅。 然而,学生于高中报读STEM相关学科的比率却不理想。 这断层主要表现在以下三方面︰

 

  1. STEM教育并未普及至所有学生:虽然香港已取消文理分流教育制度,渐以基础广阔的教育取代,但是接近半数新高中学生没有修读任何科学或科技学科。 相比之下,美国、欧洲,以及许多亚洲国家,均把科学列为必修科,而在其基础广阔的教育制度中,跨文理学科学习是根本且不可或缺的一环。

 

2.       高等数学科的修读率低:现行的香港中学文凭(DSE)教育实施之前,学生修读附加数学科 的比率为25%;然而在新学制下,学生修读高等数学科的比率由2012年的23%,下降至2016年的14%。 香港学生修读高等数学科的比率远较新加坡和新西兰为低(40%),并远远落后于日本、韩国和台湾(57-80%),情况令人忧虑。

 

3.      跨学科训练减少:现今世代,不论是创新与科研,或是解决复杂问题的技巧,均涉及跨学科训练和纵横合并的所谓「T」型知识基础。 过往的香港中学会考(HKCEE )[4],学生除了语文和数学之外,平均修读另外四个学科,但现时超过三分二香港中学文凭学生只修读两个选修科。 知识基础收窄,严重削弱学生的知识根基,有碍衔接高等教育。

 

一般认为,香港缺乏强大的制造业支持,政府和企业于科研发展的投资也见薄弱,导致学生不热衷STEM。 令众多学业成绩良好的学生都倾向报考大学的医科、商科和法律,而理学院和工程学院则较难招收高材生。 这种自我持续的循环,进一步削弱本地STEM发展,阻碍再工业化。

大学收生政策也大大影响学生的选科决定。 现时,大学看重学生在四大核心科目[5] 的考试成绩。 香港学生以考试为本,加上政府资助的大学学额有限,科学和工程学科的出路不佳,而修读文凭和职训课程也未受社会认同为理想出路,以上种种因素皆导致学生的修学方向愈见收窄以回避风险,最终阻碍他们的整体发展。

 

港科院向高中校长所作的问卷调查显示,STEM收生困难源于两大关键因素,包括︰

  1. 过分偏重核心科目:香港中学文凭课程的核心科目原意在为学生培育均衡知识基础, 配合将来全人发展,可是回复的154位中学(代表全港31%中学)校长当中,超过55%表示学校平均花超过六成常规教学时数教授核心科目,当中含STEM元素只占小部分。 89%受访校长表示学校提供补课,而当中69%指出,补课科目首三位包括核心科目。 这种异常的教学模式,显然是受本地大学收生政策所影响。

 

  1. 不重视高等数学:香港中学文凭课程中,高等数学为延伸单元M1和M2,并非一门完整科目,而是以「半科目」形式,为学生「扩充」核心数学课程以外的数学教育。 基于核心科目的教学时间紧凑,两项延伸单元M1和M2往往只能在补课时教授。 此外,并不是所有大学均视M1或M2单元为一门完整的选修科目,也没有把两单元列为指定入学要求。 加上修读高等数学需要投放很多时间和努力,实在难以吸引高质素学生选修。

 

 

香港需要培育创新人才,提升本港整体STEM知识水平,发展成多元知识型经济。 信息与科技发展日益迅速,下一代所需的知识量也与日俱增。 教育制度需要因时制宜,我们的考核及大学收生制度也要配合演化,配合新世代需求。 STEM教育是整个创新科技生态及整体知识型经济的核心部分,各方持份者,包括商界、政府、非政府组织、学生与家长,均需持开放态度,运用崭新思维,为下一代筹谋。

 

 

为了提升本港STEM知识水平,培育科技专才,我们建议︰

 

1. 调低核心科目的比重,平衡科学与非科学教育:在21世纪,了解自然世界和科学原理,是生活和工作所不可或缺的。 STEM教育理当在儿童学习成长中占重要部分。 香港中学文凭课程的核心科目缺乏STEM内容。 为了鼓励高中生扩阔知识水平,平衡科学与非科学的学习,核心科目的比重必须调低,腾出空间容纳更多选修科目,特别是与科学相关的选修科。

 

2. 课程内设立可供弹性选择的单元,给予学生更多选择科学科目的空间 : 学生对于科学的兴趣和潜能差异甚大,基础广阔的教育制度需有足够的灵活空间,迎合不同学生的学习需要;同时提供基础和高阶程度课程,让学生追寻既广泛且深入的知识,培育纵横合并的「T」型知识基础,切合21世纪所需,同时也能鼓励学生修读跨文理课程学科。 我们建议按阶段引入课程单元弹性,先由核心科目开始,再推广至其他主要选修科目。 课程单元弹性制度须配上灵活的评核制度,才能够发挥最大效用。

 

3. 正式承认高等数学,发学生选修 : 现今世界已突破传统科学与工程的框架,愈趋科技与数据为本,高级数学技能必不可少。 目前高等数学只当作半个学科或者是延伸单元。 为了吸引更多学生选读高等数学,鼓励学校提供相关科目,必须正式承认该科目。 我们建议把数学单元一、单元二重新纳入核心科目,并转化成三个新的数学核心科目以供选择,配合学生不同的升学或就业路向。 另一方案则是把高等数学设立为独立选修科目。 不论任一方案,大学都必须就收生政策订立明确指针,指引学生选修所需的数学科目。

 

4. 大学应重新检视3-3-2-2统一最低入学标准,和个别课程的收生要求,以鼓励学生选修更多科学科目 : 大学收生政策对高中教育课程有莫大影响。 现时教资会资助的8所大学均设有3-3-2-2的最低入学要求(对应四大核心科目的成绩︰中文—英文—数学—通识),纵使个别大学课程特意修订「最佳5科成绩」的计分方式,以减少核心科目的比重,学生依然把大部分时间集中于4科核心科目上,导致修读选修科目时间不足。 大学应享有自主空间,自行订立最低收生要求。 我们建议大学重新检视收生政策,让学生能够跨越学科,建立稳固的科学基础。 更重要的是,收生要求应配合个别课程需要。

 

5. 中学教育文凭 :香港中学文凭试原本并无成绩合格门坎,然而教资会资助的8所大学引入3-3-2-2最低入学要求,却变相成为了新的成功指针,而这指针是多数高中毕业生无法企及的。 因此,我们强烈建议设立正式中学毕业资格,授予达到足够高中教育要求的学生。 我们为高中毕业设立的最低标准,应确保学生能取得必要的技能和知识,应付未来升学或就业需要。 简而言之,中学毕业资格须与大学收生标准脱钩。

 

 

报告下载

 

 

[1] STEM为科学、科技、工程和数学学术专科的缩略统称。 在香港的教育课程,STEM教育透过科学、科技和数学教育推行。 (香港特别行政区教育局课程发展议会,2015年11月)

[2] 「学生能力国际评估计划」是「经济合作及发展组织」 (OECD) 三年一度进行的国际调查,旨在透过测试15岁学童的知识、技能,评估各国的教育制度成效。

[3] 「国际数学及科学趋势研究」是由「国际教育成绩评估协会」进行的一连串国际测试,评估全球学童的数学、科学知识。

 

[4]香港中学会考,1974-2011年推行。

[5]香港中学文凭教育四大核心科目为:中国语文、英国语文、数学和通识教育。

 

 

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