澳門中小學(xué)科學(xué)教育

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的一個特別行政區(qū)，實(shí)行“一國兩制”，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)校科學(xué)教學(xué)、科學(xué)課程改革、科學(xué)教師教育、STEM 教育4 個方面對澳門中小學(xué)科學(xué)教育進(jìn)行簡要介紹。

學(xué)校科學(xué)教學(xué)

科學(xué)教育是澳門學(xué)校教育的一個重要方面，小學(xué)開設(shè)常識，中學(xué)普遍開設(shè)物理、化學(xué)、生物、地理等，部分學(xué)校在初、高中開設(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，各個學(xué)校課程設(shè)置的門類與時數(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)度表的編制過程可見，教師在課程規(guī)劃和教學(xué)中的自主性較強(qiáng)。

第三，學(xué)校科學(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，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，師生互動機(jī)會較少，學(xué)生主動參與知識形成過程的情形較為少見。

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，實(shí)驗(yàn)室教學(xué)的開放性很低，學(xué)生很少有機(jī)會發(fā)表意見。

第七，學(xué)生對科學(xué)的認(rèn)識正面，對科學(xué)學(xué)習(xí)的興趣較為濃厚，對使用科學(xué)的自信心較強(qiáng)，但對科學(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)），以及華人社會的教育傳統(tǒng)等因素密切相關(guān)（魏冰，2010）。需要說明的是，這項(xiàng)評鑒工作之后的10 多年里，澳門社會經(jīng)濟(jì)形勢發(fā)生了重大變化，特別是國際與周邊地區(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)仍會持續(xù)下去。在學(xué)生學(xué)習(xí)成績的考核方面，澳門沒有全澳統(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，長期以來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，澳門作為國際經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）的成員，自2003 年以來參加了學(xué)生能力國際評估計(jì)劃（PISA）測試，為認(rèn)識澳門中小學(xué)科學(xué)教學(xué)質(zhì)量提供了一個可靠的資料來源。歷次PISA 測試結(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)不錯的。

科學(xué)課程改革

因應(yīng)社會經(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始啟動。經(jīng)過幾年的醞釀，教青局于2014 年發(fā)布第15號行政法規(guī)《本地學(xué)制正規(guī)教育課程框架》（簡稱《課程框架》），其中規(guī)定中小學(xué)階段有6個學(xué)習(xí)領(lǐng)域，每個領(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 個學(xué)習(xí)領(lǐng)域中的一個，小學(xué)的“常識”、初中和高中的“自然科學(xué)”均屬于“科學(xué)與科技”中的一個科目。根據(jù)《課程框架》制定的《小學(xué)教育階段常識基本學(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Ｐ枰赋龅氖?，“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、技能、能力、情感、態(tài)度及價值觀）作出規(guī)定和要求。

《小學(xué)教育階段常識基本學(xué)力要求》規(guī)定，小學(xué)常識的目的是幫助學(xué)生學(xué)習(xí)個人、社會、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 個主題：健康生活、人文社會與生活、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)展等幾個方面綜合考慮。具體說來，既考慮國際科學(xué)教育發(fā)展的基本趨勢，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，參照國際及周邊地區(qū)的做法，把科學(xué)探究列為一個獨(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)院開設(shè)6 個職前教師教育本科（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 個課程的畢業(yè)生會獲得教青局的認(rèn)可，具備在澳門合法執(zhí)教的資格。其中，“綜合科學(xué)教育”課程開設(shè)于2019 年，是一個較新的本科課程。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 個職前教師教育課程外，教育學(xué)院還開設(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)接受過師范教育的本地人士可以攻讀這個課程，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”課程開設(shè)之前，澳門的中學(xué)科學(xué)教師主要來源于這幾個途徑：在中國內(nèi)地及臺灣師范專業(yè)的本地生、在內(nèi)地有工作經(jīng)驗(yàn)的理科教師通過移民來到澳門任教、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，教青局在過去幾年舉辦了多場中小學(xué)科學(xué)課程與教學(xué)改革講座，以及多場旨在推廣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，他們通過興趣小組、科技小組、第二課堂等形式開展多樣的STEM 活動，有的學(xué)校還積極參加國內(nèi)外的科技競賽活動并獲得獎項(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，推動社會經(jīng)濟(jì)適度多元，增強(qiáng)澳門在區(qū)域及國際的競爭力。

從政府層面看，到目前為止，澳門教青局雖然沒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)開發(fā)校本課程，通過綜合應(yīng)用技能培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生的問題意識和創(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)，鼓勵學(xué)生解決真實(shí)情境中的實(shí)際問題。與此同時，社會各界也積極推動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)生對科學(xué)的認(rèn)識，鼓勵學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)和動手操作體驗(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，目前已在澳門多間小學(xué)開展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)踐過程中，也出現(xiàn)一些問題，比如有的學(xué)校的STEM 教學(xué)活動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，解決現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際問題，并在此過程中培養(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)對當(dāng)前社會環(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)活動時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

澳門雖然是個小地方，但由于歷史地緣和社會文化原因，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。但面對紛繁多變的社會現(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、為國家的發(fā)展作出新的貢獻(xiàn)。

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