魏冰,北京師范大學(xué)學(xué)科教學(xué)論(化學(xué))碩士、香港大學(xué)科學(xué)教育博士,現(xiàn)任澳門大學(xué)教育學(xué)院教授兼任綜合科學(xué)課程主任,博士研究生導(dǎo)師。主要從事科學(xué)/化學(xué)教育的教學(xué)與研究,研究專長(zhǎng)為中學(xué)理科課程發(fā)展、中小學(xué)科學(xué)教師發(fā)展、科學(xué)史及科學(xué)本質(zhì)等。作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人先后承擔(dān)澳門特別行政區(qū)初中、高中自然科學(xué)基本學(xué)力要求及課程指引的研制,先后負(fù)責(zé)多項(xiàng)各種類別的中小學(xué)科學(xué)教師培訓(xùn)項(xiàng)目。
澳門是中華人民共和國(guó)的一個(gè)特別行政區(qū),實(shí)行“一國(guó)兩制”,享有“澳人治澳”“高度自治”等權(quán)利。在2022—2023 學(xué)年,澳門共有學(xué)校75 所,在校學(xué)生87 184 人,教師8 192人。由于歷史的原因,澳門的中小學(xué)多為私立,學(xué)校在課程設(shè)置、教學(xué)方式和畢業(yè)考核等方面具有高度自主權(quán)。這使得澳門的中小學(xué)科學(xué)教育在很多方面具有鮮明的特色。本文主要從學(xué)??茖W(xué)教學(xué)、科學(xué)課程改革、科學(xué)教師教育、STEM 教育4 個(gè)方面對(duì)澳門中小學(xué)科學(xué)教育進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
學(xué)??茖W(xué)教學(xué)
科學(xué)教育是澳門學(xué)校教育的一個(gè)重要方面,小學(xué)開(kāi)設(shè)常識(shí),中學(xué)普遍開(kāi)設(shè)物理、化學(xué)、生物、地理等,部分學(xué)校在初、高中開(kāi)設(shè)綜合科學(xué)。在澳門,中小學(xué)校絕大多數(shù)都是私立的,各個(gè)學(xué)校在課程設(shè)置、教學(xué)方式和教學(xué)要求等方面均有自己的特色,因此,很難說(shuō)典型的澳門中小學(xué)科學(xué)教學(xué)是怎樣的。筆者在2008 年作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人主持澳門中小學(xué)自然科學(xué)教育評(píng)鑒項(xiàng)目,從課程設(shè)置、教科書及其使用、科學(xué)教學(xué)方法、科學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)生對(duì)科學(xué)及科學(xué)學(xué)習(xí)的態(tài)度等方面展示了澳門中學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)的實(shí)際狀況(魏冰等,2009)。綜合這幾個(gè)方面的研究結(jié)果,澳門中學(xué)科學(xué)教學(xué)的特點(diǎn)可以概括為以下幾點(diǎn)。
第一,在學(xué)校課程方面,各個(gè)學(xué)校課程設(shè)置的門類與時(shí)數(shù)等并不統(tǒng)一,幾乎每所學(xué)校都有自己的特點(diǎn)。
第二,從教學(xué)進(jìn)度表的編制過(guò)程可見(jiàn),教師在課程規(guī)劃和教學(xué)中的自主性較強(qiáng)。
第三,學(xué)??茖W(xué)課程的設(shè)置與教科書的使用在很大程度上受到周邊地區(qū)的影響,其中以中國(guó)內(nèi)地的影響最大。
第四,科學(xué)教學(xué)屬于教科書本位,但教師的教育理念未能適應(yīng)課程與教科書的變化趨勢(shì),教科書里蘊(yùn)含的先進(jìn)的教學(xué)理念和方法未能在教學(xué)中實(shí)施。
第五,在課堂教學(xué)中,教師的主導(dǎo)地位明顯,教學(xué)方法單一,師生互動(dòng)機(jī)會(huì)較少,學(xué)生主動(dòng)參與知識(shí)形成過(guò)程的情形較為少見(jiàn)。
第六,科學(xué)教學(xué)的相關(guān)性不高,學(xué)生學(xué)習(xí)較為被動(dòng),實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的開(kāi)放性很低,學(xué)生很少有機(jī)會(huì)發(fā)表意見(jiàn)。
第七,學(xué)生對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)正面,對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)的興趣較為濃厚,對(duì)使用科學(xué)的自信心較強(qiáng),但對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)的自信心不足。
筆者認(rèn)為,上述這些特點(diǎn)與澳門較為獨(dú)特的教育體系(私立學(xué)校占絕大多數(shù)),以及華人社會(huì)的教育傳統(tǒng)等因素密切相關(guān)(魏冰,2010)。需要說(shuō)明的是,這項(xiàng)評(píng)鑒工作之后的10 多年里,澳門社會(huì)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)發(fā)生了重大變化,特別是國(guó)際與周邊地區(qū)的課程與教學(xué)改革促使澳門中小學(xué)科學(xué)教育發(fā)生新的變化。但是,以私立學(xué)校為主的局面沒(méi)有變化,政府也一直尊重學(xué)校的辦學(xué)自主權(quán),這使得上述部分特點(diǎn)仍會(huì)持續(xù)下去。在學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的考核方面,澳門沒(méi)有全澳統(tǒng)一的畢業(yè)考核,每所學(xué)校都有自己的畢業(yè)考試標(biāo)準(zhǔn)。因此,長(zhǎng)期以來(lái)很難判斷澳門中小學(xué)科學(xué)教學(xué)質(zhì)量究竟如何。所幸的是,澳門作為國(guó)際經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)的成員,自2003 年以來(lái)參加了學(xué)生能力國(guó)際評(píng)估計(jì)劃(PISA)測(cè)試,為認(rèn)識(shí)澳門中小學(xué)科學(xué)教學(xué)質(zhì)量提供了一個(gè)可靠的資料來(lái)源。歷次PISA 測(cè)試結(jié)果顯示,澳門15 歲學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)表現(xiàn)在統(tǒng)計(jì)上顯著高于OECD 成員的平均水平,特別是在最年2 次的PISA 測(cè)試(PISA 2018和PISA 2022)中,澳門學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)表現(xiàn)在OECD 經(jīng)濟(jì)體中均位于第3 位,在一定程度上反映了澳門中小學(xué)科學(xué)教學(xué)質(zhì)量是相當(dāng)不錯(cuò)的。
科學(xué)課程改革
因應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)文化的發(fā)展,澳門特別行政區(qū)教育及青年發(fā)展局(簡(jiǎn)稱“教青局”)在2009 年推出《共建優(yōu)質(zhì)教育,促進(jìn)全人發(fā)展——澳門特別行政區(qū)非高等教育課程改革與發(fā)展藍(lán)圖》,標(biāo)志本澳非高等教育課程改革開(kāi)始啟動(dòng)。經(jīng)過(guò)幾年的醞釀,教青局于2014 年發(fā)布第15號(hào)行政法規(guī)《本地學(xué)制正規(guī)教育課程框架》(簡(jiǎn)稱《課程框架》),其中規(guī)定中小學(xué)階段有6個(gè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域,每個(gè)領(lǐng)域包含若干科目,“基本學(xué)力要求”是科目課程的基本形式。在《課程框架》中,“科學(xué)與科技”是6 個(gè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域中的一個(gè),小學(xué)的“常識(shí)”、初中和高中的“自然科學(xué)”均屬于“科學(xué)與科技”中的一個(gè)科目。根據(jù)《課程框架》制定的《小學(xué)教育階段常識(shí)基本學(xué)力要求》《初中教育階段自然科學(xué)基本學(xué)力要求》和《高中教育階段自然科學(xué)基本學(xué)力要求》于2015—2016 學(xué)年至2019—2020 學(xué)年有序?qū)嵤?。需要指出的是,“基本學(xué)力要求”作為一種官方課程形式,不同于課程標(biāo)準(zhǔn),主要從學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果對(duì)學(xué)生在完成各教育階段的學(xué)習(xí)后應(yīng)具備的基本素養(yǎng)(包括基本的知識(shí)、技能、能力、情感、態(tài)度及價(jià)值觀)作出規(guī)定和要求。
《小學(xué)教育階段常識(shí)基本學(xué)力要求》規(guī)定,小學(xué)常識(shí)的目的是幫助學(xué)生學(xué)習(xí)個(gè)人、社會(huì)、自然及三者之間的相互關(guān)系,初步培養(yǎng)學(xué)生的人文及科學(xué)素養(yǎng),為其全人發(fā)展和終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ),涉及人文及社會(huì)科學(xué),強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)生生活相關(guān),內(nèi)容包括4 個(gè)主題:健康生活、人文社會(huì)與生活、自然環(huán)境與生活,以及科學(xué)與生活。
《初中教育階段自然科學(xué)基本學(xué)力要求》和《高中教育階段自然科學(xué)基本學(xué)力要求》明確規(guī)定,科學(xué)素養(yǎng)是澳門中學(xué)自然科學(xué)教學(xué)的中心目標(biāo)。為此,科學(xué)課程與教學(xué)的基本理念有三條,它們是:第一,立足學(xué)生個(gè)人發(fā)展,提高科學(xué)素養(yǎng)水準(zhǔn);第二,注意學(xué)科聯(lián)系,理解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境之間的關(guān)系;第三,宣導(dǎo)科學(xué)探究,注重教學(xué)方式的多樣化。在基本學(xué)力要求內(nèi)容的確定方面,力圖在傳統(tǒng)與變革、分科與綜合、現(xiàn)實(shí)與發(fā)展等幾個(gè)方面綜合考慮。具體說(shuō)來(lái),既考慮國(guó)際科學(xué)教育發(fā)展的基本趨勢(shì),也考慮澳門科學(xué)教育的實(shí)際情況;既考慮跨學(xué)科的議題(如科學(xué)探究、科學(xué)技術(shù)社會(huì)與環(huán)境),也考慮分科教學(xué)的傳統(tǒng)和教師的教學(xué)習(xí)慣;既考慮澳門現(xiàn)實(shí)的科學(xué)教學(xué)水準(zhǔn)和條件,也考慮未來(lái)的發(fā)展和需要(魏冰,2018)。根據(jù)Roberts 關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)的兩個(gè)視界的劃分,初中以科學(xué)素養(yǎng)I 為主,側(cè)重傳統(tǒng)的學(xué)科內(nèi)容。因此,主題和范疇的選擇主要參照傳統(tǒng)4 門學(xué)科(物理、化學(xué)、生物及自然地理)的基本內(nèi)容。按照國(guó)際慣例,物理和化學(xué)稱為“物質(zhì)科學(xué)”、生物稱為“生命科學(xué)”,自然地理中的有關(guān)地球和太空的相關(guān)內(nèi)容稱為“地球與太空科學(xué)”。傳統(tǒng)上,科學(xué)探究是一種教學(xué)方法,但為了突出科學(xué)探究的地位,參照國(guó)際及周邊地區(qū)的做法,把科學(xué)探究列為一個(gè)獨(dú)立的主題。為此,《初中教育階段自然科學(xué)基本學(xué)力要求》的4 個(gè)主題分別是科學(xué)探究、物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué),以及地球與太空科學(xué)。對(duì)于《高中教育階段自然科學(xué)基本學(xué)力要求》,根據(jù)Roberts 的科學(xué)素養(yǎng)II 的定義(即強(qiáng)調(diào)科學(xué)所應(yīng)用的各種情境),淡化學(xué)科內(nèi)容,突出跨學(xué)科主題,選擇4 個(gè)主題作為高中自然科學(xué)基本學(xué)力的內(nèi)容范疇,它們是科學(xué)探究、、科學(xué)史和科學(xué)本質(zhì)、環(huán)境和資源,以及近現(xiàn)代科技(魏冰,2018)。
科學(xué)教師教育
在澳門,職前教師(師范)教育主要由澳門大學(xué)教育學(xué)院承擔(dān)。目前,澳門大學(xué)教育學(xué)院開(kāi)設(shè)6 個(gè)職前教師教育本科(學(xué)士學(xué)位)課程,分別為中學(xué)中文教育、中學(xué)英文教育、中學(xué)數(shù)學(xué)教育、綜合科學(xué)教育、小學(xué)教育和學(xué)前教育。這6 個(gè)課程的畢業(yè)生會(huì)獲得教青局的認(rèn)可,具備在澳門合法執(zhí)教的資格。其中,“綜合科學(xué)教育”課程開(kāi)設(shè)于2019 年,是一個(gè)較新的本科課程。該課程由教育學(xué)院和澳門大學(xué)其他理科學(xué)院(科技學(xué)院、健康學(xué)院)合辦,由教育學(xué)院管理。該課程的目的是為澳門培養(yǎng)合格的中學(xué)科學(xué)教師,在課程特色方面強(qiáng)化綜合科學(xué)和跨學(xué)科學(xué)習(xí)的訓(xùn)練?!熬C合科學(xué)教育”是澳門歷史上第一個(gè)職前科學(xué)教師教育課程,在澳門科學(xué)教育發(fā)展史上具有重要意義。按照相關(guān)規(guī)定,“綜合科學(xué)教育”課程的畢業(yè)生有資格在澳門教授初中綜合科學(xué)或分科的物理、化學(xué)和生物;選修生物、化學(xué)或物理專業(yè)的學(xué)生分別有資格在高中教授自然科學(xué)范疇的生物、化學(xué)或物理課程。除了上述6 個(gè)職前教師教育課程外,教育學(xué)院還開(kāi)設(shè)學(xué)士后教育證書(PGCE)課程。按照相關(guān)規(guī)定,持有學(xué)士學(xué)位但未在大學(xué)接受過(guò)師范教育的本地人士可以攻讀這個(gè)課程,畢業(yè)后同樣可以獲得教青局的認(rèn)可。PGCE 課程分為中學(xué)、小學(xué)和幼教方向,但并不分設(shè)具體的科目(如物理、化學(xué)等)。在“綜合科學(xué)教育”課程開(kāi)設(shè)之前,澳門的中學(xué)科學(xué)教師主要來(lái)源于這幾個(gè)途徑:在中國(guó)內(nèi)地及臺(tái)灣師范專業(yè)的本地生、在內(nèi)地有工作經(jīng)驗(yàn)的理科教師通過(guò)移民來(lái)到澳門任教、本地持有學(xué)士學(xué)位且大學(xué)專業(yè)方向是理科的人士通過(guò)攻讀PGCE 獲得科學(xué)教師資格。
前文已述,由于歷史原因,澳門中小學(xué)教育中私立學(xué)校占絕大多數(shù)。為了建立一支優(yōu)秀的教學(xué)人員隊(duì)伍,切實(shí)保障非高等教育的質(zhì)量,經(jīng)過(guò)多年醞釀,澳門教青局于2012 年以法律的形式頒布了《非高等教育私立學(xué)校教學(xué)人員制度框架》。這是澳門教育史上第一個(gè)教師政策的法律文件,具有里程碑的意義,不單明確了“教學(xué)人員”的含義,也對(duì)教學(xué)人員的職責(zé)、權(quán)益、轉(zhuǎn)任和發(fā)展等提出了具體要求,更對(duì)教師專業(yè)發(fā)展和持續(xù)進(jìn)修提出了明確規(guī)定,為包括科學(xué)教師在內(nèi)的所有科目的非高等教育階段的教師專業(yè)發(fā)展提供了制度保障,也為澳門在職教師教育帶來(lái)了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。為配合《非高等教育私立學(xué)校教學(xué)人員制度框架》的實(shí)施,教青局近年開(kāi)展了多種形式的在職教師進(jìn)修和培訓(xùn),以促進(jìn)教師的專業(yè)水平發(fā)展,提高教學(xué)水平。其中有些培訓(xùn)活動(dòng)是專門為中小學(xué)科學(xué)教師提供的,例如為了配合小學(xué)常識(shí)和中學(xué)自然科學(xué)基本學(xué)力要求的實(shí)施,教青局在過(guò)去幾年舉辦了多場(chǎng)中小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)改革講座,以及多場(chǎng)旨在推廣STEM 教育理念和方法的專門培訓(xùn)。
STEM 教育
STEM 是科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering) 和數(shù)學(xué)(Mathematics)4 門學(xué)科的簡(jiǎn)稱, 強(qiáng)調(diào)多學(xué)科的交叉融合。學(xué)術(shù)界認(rèn)為,STEM 教育并不是科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育的簡(jiǎn)單疊加,而是要將4 門學(xué)科內(nèi)容組合形成有機(jī)整體,以更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力(余勝泉,胡翔,2015)。在過(guò)去幾年中,隨著STEM 教育在周邊區(qū)域的推進(jìn),特別是隨著澳門與大灣區(qū)內(nèi)各個(gè)城市間的密切交流與溝通,STEM 教育的理念及做法率先為本澳一些學(xué)校及教師接受,他們通過(guò)興趣小組、科技小組、第二課堂等形式開(kāi)展多樣的STEM 活動(dòng),有的學(xué)校還積極參加國(guó)內(nèi)外的科技競(jìng)賽活動(dòng)并獲得獎(jiǎng)項(xiàng)。這種基層先行的做法顯然是因?yàn)榘拈T的學(xué)校以私立為主,學(xué)校和教師有更多的自主權(quán)和自由度。鑒于澳門中小學(xué)科學(xué)教育相對(duì)較為傳統(tǒng)的實(shí)際情況,筆者認(rèn)為,在澳門推行STEM 教育在一定程度上能夠促進(jìn)本澳中小學(xué)科學(xué)教育改革,特別是在改變以書面考試為導(dǎo)向的科學(xué)教學(xué),加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容與社會(huì)生活實(shí)際的聯(lián)系方面能夠起到積極的作用。從更大范圍講,STEM 教育能為澳門發(fā)現(xiàn)并培養(yǎng)具有數(shù)理天賦的科技創(chuàng)新人才,推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)適度多元,增強(qiáng)澳門在區(qū)域及國(guó)際的競(jìng)爭(zhēng)力。
從政府層面看,到目前為止,澳門教青局雖然沒(méi)有像香港教育局那樣明確提出STEM 教育政策,但也在接受STEM 教育理念,并逐步反映到課程改革和在職教師專業(yè)發(fā)展項(xiàng)目中。比如教青局正在推行的“綜合應(yīng)用技能教育先導(dǎo)計(jì)劃”,支持教師在科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等學(xué)科范疇內(nèi)開(kāi)發(fā)校本課程,通過(guò)綜合應(yīng)用技能培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),激發(fā)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)和創(chuàng)意潛能。該計(jì)劃強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究和工程設(shè)計(jì)的教學(xué)理念,強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科教學(xué),鼓勵(lì)學(xué)生解決真實(shí)情境中的實(shí)際問(wèn)題。與此同時(shí),社會(huì)各界也積極推動(dòng)STEM 教育。比如,澳門科學(xué)館推行的“館校合作”計(jì)劃旨在提供更多的資源培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí),鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)和動(dòng)手操作體驗(yàn)科學(xué)的魅力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。澳門大學(xué)于2019 年成立STEM教育中心,積極推動(dòng)大學(xué)與中小學(xué)及社區(qū)的合作,在本地推廣科普教育。2022 年6 月,澳門大學(xué)教育學(xué)院成立STEAM 教育服務(wù)隊(duì),努力把STEM 教育與文學(xué)藝術(shù)結(jié)合起來(lái),目前已在澳門多間小學(xué)開(kāi)展STEAM 教育并取得良好效果。
但是,在澳門中小學(xué)STEM 教育的實(shí)踐過(guò)程中,也出現(xiàn)一些問(wèn)題,比如有的學(xué)校的STEM 教學(xué)活動(dòng)把重心放在教育套件上,讓學(xué)生制作千篇一律的產(chǎn)品,也有的學(xué)校以參加科技比賽為學(xué)校獲獎(jiǎng)為唯一目的。為此,有本地學(xué)者提出,STEM 教育的精神理念應(yīng)該是讓學(xué)生充分發(fā)揮創(chuàng)意,掌握跨學(xué)科知識(shí),解決現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際問(wèn)題,并在此過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生21世紀(jì)的基本技能(學(xué)生的核心素養(yǎng)),使他們更好地應(yīng)對(duì)當(dāng)前社會(huì)環(huán)境并實(shí)現(xiàn)自我發(fā)展(溫佩娣,王闖,2020)。因此,他們建議教師在設(shè)計(jì)STEM 學(xué)習(xí)活動(dòng)時(shí)不一定要使用高科技(如機(jī)器人制作、編程、智能設(shè)備等),而應(yīng)該突出科學(xué)探究與工程設(shè)計(jì)的理念,更多地關(guān)注課堂學(xué)習(xí)活動(dòng)是否能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)目標(biāo),是否能與學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活緊密聯(lián)系,是否能培養(yǎng)學(xué)生溝通協(xié)調(diào)、團(tuán)隊(duì)合作、解決復(fù)雜問(wèn)題的能力,以及批判性思維和創(chuàng)造力(溫佩娣,王闖,2020)。
結(jié)束語(yǔ)
澳門雖然是個(gè)小地方,但由于歷史地緣和社會(huì)文化原因,中小學(xué)科學(xué)教育在課程、教學(xué)和教師教育等方面呈現(xiàn)較為鮮明的特點(diǎn),甚至在某些方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。但面對(duì)紛繁多變的社會(huì)現(xiàn)實(shí),澳門的中小學(xué)科學(xué)教育在教育定位(精英教育與大眾教育)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和學(xué)生學(xué)習(xí)等方面也遇到新的挑戰(zhàn)和問(wèn)題。因此,澳門科學(xué)教育界的同仁需要加大與內(nèi)地,特別是大灣區(qū)其他城市的深度合作,互相學(xué)習(xí)借鑒,以期不斷提高澳門中小學(xué)的科學(xué)教育質(zhì)量,為澳門、為國(guó)家的發(fā)展作出新的貢獻(xiàn)。
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