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引 言 

香港學校課程發展已經進入持續更新的新階段。為了回應本地、區域以至全球各 方面巨大且急劇的轉變,「學會學習」課程必須與時並進,以保持香港的競爭優勢。

我們鼓勵學校持續及深化2001 年「學會學習」課程改革所取得的成果,同時定出未 來課程發展的新焦點,以達至整體學校課程的發展目標和學習宗旨,讓所有學生獲 益。

為配合中、小學的學校課程持續更新,課程發展議會1對八個學習領域的課程指 引(小一至中六)已作出更新,並建議學校採用。

在更新各學習領域課程指引時,課程發展議會轄下相關學習領域的委員會,經已 充分考慮學校、校長、教師、學生和公眾人士的關注、需要和建議。我們亦於 2015 年舉辦了一系列學校簡介會和進行全港學校問卷調查,以蒐集學校對各學習領域課 程指引主要更新內容的意見。

更新後的八個學習領域課程指引(小一至中六)(2017)將會取代 2002 年的版本。

各學習領域課程指引展示了更新的課程架構,說明各學習領域的課程宗旨、學習目標 及學習重點,詳述課程持續更新下各學習領域的發展方向,並且就課程規劃、學與教 策略、評估及相關的學與教資源等提出建議。此外,各學習領域課程指引亦會更新有 關有效學習、教學及評估的示例,供學校參考。部分學習領域亦會提供補充課程文件 和科目課程指引,為個別學習階段的課程實施提供進一步的建議。我們鼓勵學校充分 考慮本身的情況、教師的準備和學生的學習需要,適當採用課程指引的建議。

為使學校加深瞭解各學習階段的銜接和不同學習領域間的連繫,以及如何達至 有效的學習、教學及評估,學校應參照課程發展議會建議的相關課程文件,以及其與 香港考試及評核局聯合編訂的高中課程及評估指引,以確保課程規劃能在全校、學習 領域及學科層面均有連貫性。

課程發展是共同協作和持續進行的過程,各學習領域課程指引將會按照學校實 踐的經驗,以及學生和社會轉變的需要,作定期檢視和更新。

       

1 課程發展議會是一個諮詢組織,主要就幼稚園至中學階段的課程發展事宜,向香港特別行政 區政府提供意見。議會成員包括校長、在職教師、家長、僱主、大專院校學者、相關界別或團體的 專業人士、香港考試及評核局代表、職業訓練局代表和教育局人員。

(4)

歡迎學校對科學教育學習領域的課程發展提出意見和建議,來函請寄:

香港九龍塘沙福道19 號

教育局九龍塘教育服務中心東座2 樓 E232 室 教育局課程發展處

總課程發展主任(科學教育)收 傳真:2194 0670

電郵:science@edb.gov.hk

(5)

提 要 

科學教育學習領域

科學教育學習領域是整體學校課程的一部分,為學生提供廣泛的學習經歷:

 讓學生建立穩固的科學基礎,培養他們的科學素養,了解科學、科技、工程和數 學之間的重要關係,並掌握綜合和應用跨學習領域的相關知識與技能的能力

 讓學生建立正面的價值觀和積極的態度,促進他們的個人發展,以及為二十一世 紀的科學和科技世界作出貢獻

學生應享有的學習機會

 所有小一至中三年級的學生,應有接受科學教育的機會。在小學階段,常識科課 程的各個學習範疇均包含科學學習元素,以培養學生對科學的興趣、基礎科學知 識和科學過程技能,以促進他們升中的銜接。在初中階段,科學(中一至中三)

課程讓學生進一步發展科學知識和技能,為他們建立一個穩固的基礎,以應付高 中階段的學習需要。

 在高中階段,學生可以修讀生物、化學、物理和科學(模式一:綜合科學;模式 二:組合科學)等選修科目及╱或參加與科學相關的學習活動以延展他們的學 習。

更新課程重點

 科學教育學習領域課程的更新重點是根據學校課程持續更新的指導原則,小學 和中學教育的學習目標,以及世界各地科學教育發展趨勢而進行。更新的課程重 點如下:

- 培養學生對科學和相關範疇的興趣 - 強調發展學生科學思維和解決問題能力

- 加強學生綜合和應用知識與技能的能力(包括「動手」的技能)

- 培養學生根據科學證據作出明智的判斷 - 培育學生成為學習科學的自主學習者 - 照顧和欣賞不同需要和志向的學生

(6)

科學教育學習領域課程架構

 科學教育學習領域採用一個開放而具彈性的課程架構。架構的主要部分包括:

- 科學知識和科學過程技能,以學習目標和學習目的展示;

- 共通能力;

- 價值觀和態度。

 科學教育課程的主要學習元素,可分為以下六個學習範疇:

- 科學探究 - 生命與生活 - 物料世界 - 能量與變化 - 地球與太空

- 科學、科技、社會與環境(STSE)

 科學教育課程架構蘊含科學、科技、工程及數學(STEM)教育,以強調日益重要 的綜合和應用科學教育學習領域內及跨學習領域的知識與技能的能力。此外,課 程內亦加入其他與課程持續更新相關的主要更新重點(MRE),當中包括資訊科技 教育(ITE)和跨課程語文學習(LaC),以突顯這些重點對科學教育的相關性和重要 性。

課程規劃

 《科學教育學習領域課程指引(小一至中六)》(2017)為小一至中六的科學教育 課程訂立方向。它提供一個具備開放靈活架構的科學教育學習領域中央課程,涵 蓋學習範疇、學習目標和目的,以及主要的學習內容。

 學校應參考科學教育學習領域課程指引內的建議,以確保學生獲得學習科學的 機會。本指引不應被視為所有學校與學生指定的劃一綱要。學校應參考中央課程 的架構,並充分考慮學校本身的情況,以制定本身的學校科學課程。

 學校亦應參考第一和第二學習階段的常識科課程、第三學習階段的科學課程,以 及第四學習階段的科學選修科目的課程文件,以規劃和發展自己的學校科學課 程,並參考各學習階段的學習、教學和評估策略建議。

 我們建議學校進行整體課程發展,以確保學校科學課程規劃的縱向連貫和橫向 連繫。

(7)

科學的學與教

 科學的學與教應以培育學生成為自主和終身學習者為目標。教師需要幫助學生 建立深層學習(deep learning)的能力,以發展他們獲取、綜合和應用知識與技能 的能力,以解決真實的問題或現實生活中的問題。

 教師應為學生提供各種學習經驗,讓學生與他人合作,建構自己對事物的理解,

計劃及管理自己的學習,並作出選擇和決定,讓學生能夠內化新獲得的知識與技 能,並更主動承擔學習。

 基於學生的不同需要和在不同學習情境下的特定目標,教師應充分理解不同的 教學取向,以設計和提供有意義的學習經歷。實驗活動、科學探究、討論、角色 扮演、辯論、情境為本學習、問題為本學習和專題研習等,都是一些非常適合用 於科學教學的學與教策略。

 很多科學、科技和工程的發展都屬於跨學科性質的。因此,科學的學與教應加入 其他 STEM 相關學科的學習元素,以提高學生的興趣和創新思維,發展他們綜 合和應用跨學科的知識與技能的能力。

評估

 評估是課程、教學法和評估循環中不可或缺的一部分。評估包括收集有關學生學 習的證據、詮釋資料和評價學生的表現,以提供回饋給學生、教師、學校、家長 和其他持份者。評估的目的有很多,但最主要的目的是為了幫助和改善學生的學 習。

 對應科學的學與教,科學教師可採用不同的評估模式,例如筆試、書寫式作業、

口頭提問、觀察、電子評估、實驗評估、專題研習和學習歷程檔案等,全面評估 學生的成就,並為學生的持續學習和發展提供適時和有質素的回饋。

資源與支援

 為提升科學教育學與教的效能,學校應採用各式各樣的資源。除教科書外,應使 用其他相關資源材料,以幫助學生發展科學知識與技能,為學生提供課堂以外的 延展學習經歷,照顧不同的學習需要及促進自主學習。

 為推動科學教育和 STEM 教育,我們鼓勵學校善用教育局、其他政府部門、大 專院校、專業團體及非政府組織提供的資源╱舉辦的學習活動。學生應參與全方 位學習活動,當中包括展覽、比賽、參觀、野外考察、調查和工作坊等。課程領 導和教師也應參與專業發展活動,例如研討會、講座、工作坊、實踐社群及與本 地、內地和海外的學者進行會議。

(8)

科學教育學習領域持續發展的主要更新重點(MRE)

 以下是為未來五至十年,科學教育學習領域的發展和推行建議:

- 強調科學素養 - 推動STEM 教育

- 推動跨課程語文學習、增強培養學生的共通能力,以及正面的價值觀和積極 態度

- 強調整體課程規劃和跨學習領域合作

- 推動資訊科技教育、電子學習和資訊素養,以培養學生自主學習

- 通過適當的策略來照顧學生的多樣性,支援有特殊教育需要的學生和資優 學生

如欲了解更多課程相關資訊,請參閱《基礎教育課程指引(小一至小六)》(2014)及

《中學教育課程指引(中一至中六)》(2017)。

(9)

目 錄

引言 i

提要 iii

第一章 概論 2

1.1 甚麼是學習領域(KLA)? 3

1.2 科學教育學習領域在學校課程的定位 3

1.2.1 提升科學素養 3

1.2.2 加強綜合和應用 STEM 教育相關學習領域的知識與 技能的能力

4

1.2.3 一個連貫的學校科學課程 4

1.3 發展方向 6

1.3.1 建基於優勢 6

1.4 課程重點和主要發展重點 7

1.4.1 課程重點 7

1.4.2 科學教育學習領域持續發展的主要更新重點 9

第二章 課程架構 12

2.1 科學教育宗旨 12

2.2 課程架構 13

2.2.1 學習範疇、目標與目的 15

2.2.2 共通能力 27

2.2.3 價值觀和態度 28

2.2.4 資訊科技教育 30

2.2.5 跨課程語文學習 30

2.3 課程及學科組織 32

2.3.1 小學階段 32

2.3.2 初中階段 32

2.3.3 高中階段 33

2.4 小學與初中階段的順利銜接 34

2.5 初中與高中階段的順利銜接 34

(10)

第三章 課程規劃 37

3.1 均衡的課程 37

3.2 中央課程及學校課程發展 37

3.2.1 科學教育學習領域的整體課程發展 37

3.2.2 小學階段 40

3.2.3 初中階段 40

3.2.4 高中階段 40

3.3 跨學習領域的協作及與通識教育科的連繫 42 3.3.1 透過科學、科技和數學教育學習領域的協作,加強綜

合和應用知識與技能的能力

42

3.3.2 與通識教育科的連繫 42

3.3.3 與其他學習領域的連繫 43

3.4 推廣價值觀教育 43

3.5 加強電子學習和資訊素養 44

3.6 學習時間的規劃 45

第四章 學與教 47

4.1 主導原則 47

4.1.1 科學教師的角色 47

4.1.2 學生的角色 49

4.2 學與教的取向 49

4.3 有效的學與教策略 52

4.4 推行STEM 教育學習活動的建議模式 61

4.5 促進學會學習的四個關鍵項目 62

4.5.1 德育及公民教育:價值觀教育 62

4.5.2 從閱讀中學習:跨課程語文學習 63 4.5.3 專題研習:綜合和應用跨學科的知識與技能 63 4.5.4 運用資訊科技(IT)進行互動學習:自主學習 64

4.6 全方位學習 65

4.7 照顧學生的多樣性 66

4.8 有意義的家課 67

4.8.1 設計有意義家課的原則 67

4.8.2 家課指引及回饋 68

第五章 評估 71

5.1 主導原則 71

5.1.1 從課程與教學法到評估 71

(11)

5.1.2 評估的角色 71

5.2 進展性和總結性評估 72

5.2.1 進展性評估 72

5.2.2 總結性評估 73

5.2.3 總結性評估作進展性用途 73

5.3 評估模式及報告 73

5.3.1 設計科學校內評估的基本原則 73

5.3.2 評估模式 75

5.3.3 與STEM 相關學習活動的評估 77

5.3.4 校外評估 77

第六章 學與教的資源 81

6.1 課程文件 81

6.2 優質的學與教資源 81

6.3 課本 82

6.3.1 選擇課本 82

6.3.2 使用課本 83

6.4 其他學與教資源 83

6.4.1 教育局支援科學課程的資源 84

6.4.2 社區資源 84

6.4.3 使用其他學與教資源 84

6.5 學校的資源管理 85

6.6 與社區持份者的夥伴關係 85

6.7 學校領導與教師的專業發展 86

6.8 課程發展計劃 86

示例 91

1 透過專題研習發展協作式解決問題能力(小學) 92

2 透過科學探究發展科學過程技能(小學) 93

3 透過專題研習推動STEM 教育(小學) 95

4 中學STEM 教育的整體課程規劃 97

5 加強學生的科學過程技能 100

6 透過專題研習發展綜合和運用不同學習領域的知識與技能的能 力

102

7 使用學習日誌培養學生自主學習 104

8 將電子學習策略融入實驗探究 106

9 利用流動應用程式作為物理科探究研習 108

(12)

10 設計及製作附有人工心瓣的大動脈模型 111

附錄 115

1 小學及中學教育的七個學習宗旨 116

2 推行STEM 教育學習活動的模式 118

3 教育局支援課程發展及科學科學與教之教學資源清單 119

4 支援科學教育的社會資源 124

參考文獻 127

課程發展議會科學教育委員會委員名錄 137

(13)

示例 

1 透過專題研習發展協作式解決問題能力(小學) 92

2 透過科學探究發展科學過程技能(小學) 94

3 透過專題研習推動 STEM 教育(小學) 96

4 中學 STEM 教育的整體課程規劃 98

5 加強學生的科學過程能力 101

6 透過專題研習發展綜合和運用不同學習領域的知識與技能的能力 103

7 使用學習日誌培養學生自主學習 105

8 將電子學習策略融入實驗探究 107

9 利用流動應用程式作為物理科探究研習 109

10 設計及製作附有人工心瓣的大動脈模型 112

 

   

(14)

附錄 

1 小學及中學教育的七個學習宗旨 116

2 推行STEM 教育學習活動的模式 118

3 教育局支援課程發展及科學科學與教之教學資源清單 119

4 支援科學教育的社會資源 123

 

   

(15)

圖表列表 

1 科學過程技能 16

2 九種共通能力的分組 27

3 促進學生讀寫能力的策略╱活動 31

4 科學教育學習領域與其他學習領域的連繫 43

5 科學教師的角色 48

6 直接傳授的階段 50

7 組織STEM 相關學習活動的模式 61

8 科學教育課程發展計劃 87

(16)

(空白頁)

(17)

第一章 

概論 

(18)

第一章 概論 

為應對社會不斷變化的需要,科學、科技和工程的急速發展,從不同調查和諮詢活動 收集所得的持份者意見,以及學校課程持續更新的方向,我們就《科學教育學習領域 課程指引(小一至中三)》(2002)提供的建議作出檢視。建基於香港學生在科學方面 的優勢,我們更新了科學教育學習領域的課程重點和宗旨,以及科學教育學習領域在 不同關鍵階段的學習目標和目的,以突顯學校課程持續更新的主要更新重點,特別在 STEM 教育2方面。鑑於STEM 教育的元素已包含在學校課程的科學教育、科技教育 和數學教育學習領域之中,我們需要進一步加強這些學習領域的連貫和協作。因此,

推動 STEM 教育是進一步提高學習質素和效能的發展重點,從而幫助學生在二十一 世紀成為更有效的終身學習者。

《科學教育學習領域課程指引(小一至中六)》(2017)(本指引)是由課程發展議會

(CDC)科學教育委員會編訂。它是《科學教育學習領域課程指引(小一至中三)》

(2002)的更新版,並涵蓋至三年高中的科學教育課程,為學校發展連貫的學校科學課 程提供參考。

本指引的發展方向是按照小學和中學教育的七個學習宗旨(詳見附錄一的小學教育 的七個學習宗旨及更新的中學教育七個學習宗旨)和《基礎教育課程指引―聚焦、深 化、持續(小一至小六)》(2014)及《中學教育課程指(中一至中六)》(2017) 的建議 而編寫的。

本指引就未來五至十年的科學教育提出整體方向。內容強化了《科學教育學習領域課 程指引(小一至中三)》(2002)的課程重點,加強學與教的建議,並加入了因應社會 和世界不同範疇的重要發展而提出的主要更新重點(MRE)。為縮小推行課程時的差異,

本指引亦提供適用於不同學習階段的示例,以闡釋有關的概念和意念。有關第三學習 階段(中一至中三)科學課程推行的建議,本指引會以附件的方式提供。

有關規劃和發展學校科學課程及不同學習階段的學習、教學和評估策略的建議,學校 可參考以下的課程文件:

 《 小 學 常 識 科 課 程 指 引 ( 小 一 至 小 六 )》(2017)

 《 科 學 教 育 學 習 領 域 課 程 指 引 補 充 文 件 — 科 學( 中 一 至 中 三 )》(2017)

 《 生 物、化 學、物 理、組 合 科 學 和 綜 合 科 學 課 程 及 評 估 指 引( 中 四 至 中 六 )》(2007)( 二 零 一 五 年 十 一 月 更 新 )

       

2 STEM 是代表科學(Science)、科技(Technology)、工程(Engineering)及數學(Mathematics)各英文譯寫

(19)

1.1 甚麼是學習領域(KLA)?

學習領域是課程的重要部分。它是建基於主要知識領域中基礎而關聯的概念,

而這些概念是所有學生應掌握的。學習領域為學生提供不同的學習情境,透過 適切的學與教活動和策略,讓學生發展和應用共通能力(例如溝通能力、明辨 性思考能力、協作能力和創造力)及與學科有關的技能、正面的價值觀和積極 態度,並建構新的知識和了解各種事物的原理。因應不同的學習目的,各學習 領域的學習取向可以是學術性、社會性、實用性或綜合以上幾種性質;在課程 設計方面,可以科目、模塊、單元、課業或其他模式組織學習內容。

如圖1.1 表示,學習領域的課程架構由三個互相連繫的部分組成,當中包括學 習領域的知識、共通能力、價值觀和態度。

1.2 科學教育學習領域在學校課程的定位 

科學是透過有系統的觀察和實驗,研究我們周圍的現象和事件。科學教育培養 學生對世界的好奇心和強化他們的科學思維。學生透過有系統的探究活動,發 展所需的科學知識和技能,以幫助他們評鑑科學與科技發展帶來的影響。這將 有助學生成為科學與科技的終生學習者和負責任的公民,並為科學與科技世界 作出貢獻。

1.2.1 提升科學素養

隨著全球化和二十一世紀科技的急速發展,即使並非從事科學工作的人士,也 會關注到一些科學相關的議題。在香港這類的國際化城市,很多人都認為科學 知識和對科學的理解有助他們的工作,科學探究能力對解決日常生活問題亦甚 有價值。在媒體報導和公眾討論中,我們也經常遇到與公共衛生、能源和環境 等相關的議題。我們也會遇到一些聲稱具有科學根據,或以科學術語包裝的產 品和服務。所以,作為現代公民,每個人都需要具備科學知識和解決問題的能 力,以懂得評估相關的風險和效益,並對個人、社會和全球性的科學相關議題,

作出明智的判斷。因此,所有學生均應具備科學素養,以便在這個科學和科技 世界生活和作出貢獻。

學習領域的知識

價值觀和態度 共通能力

圖  1.1  課程架構中三個互相連繫的組成部分 

(20)

科學素養是指作為具備反思能力的市民,以科學理念參與科學相關議題的能力。

科學教育通過為學生裝備科學知識,幫助他們了解科學本質及掌握科學過程技 能,以提升他們的科學素養,從而讓他們能夠理性地參與一些涉及科學、科技 和社會的公眾討論。一個具備科學素養的人能夠運用科學知識和科學過程技能,

以解決與日常生活和自然世界相關的議題和問題。對現今學生而言,科學思維 習慣的重要性與日俱增。科學思維習慣可幫助學生理智地處理問題和不明確的 事情。這過程常涉及檢視證據、數量的考慮、邏輯性的論據和創意。為實踐一 個充實和有責任感的人生,並促進個人的職業發展,學生需要懂得學習、推論、

創造性思考、邏輯性地與人溝通、作出決定和解決問題。對科學及相關過程的 了解,將有助學生掌握上述的技能。

1.2.2 加強綜合和應用 STEM 教育相關學習領域的知識與技能的能力

現時科學、科技、工程和數學的發展多屬於跨學科性質的。因此,科學教育的 學習應與科技教育和數學教育學習領域緊密連繫。為保持香港面對未來挑戰的 國際競爭力,我們需要發展一種追求創新和樂於協作的文化,為本地社會培養 具備科學及科技素養的公民。我們相信在學校推動 STEM 教育,是達成以上 目標的可行方法。

通過更新課程和增潤相關的學習活動,我們希望在 STEM 相關範疇讓學生建 立穩固的知識基礎,以及增強學生綜合和應用跨學科的知識與技能的能力,從 而培養他們的創造力、創新思維、協作和解決問題的能力。這些都是廿一世紀 生活不可或缺的技能和素質。

我們亦希望幫助學生明白科學、科技、工程和數學的發展與社會環境的密切關 係。科學和科技的進展可以改善現今世界人類的生活質素,以及促進香港的經 濟增長和可持續發展。在發展跨學科知識和技能的同時,學生可建立對全人發 展至為重要的正面的價值觀和積極的態度。這些學習機會可幫助學生探索與 STEM 相關的職業和培養他們的創新與開拓精神。創新與開拓精神涉及創造力、

創新思維、解決問題的能力,以及負責任、主動和承擔預計風險等素質。

1.2.3 一個連貫的學校科學課程

香港的科學教育通過相關科目分別在小學和中學階段推行。在小學階段,常識 科課程提供學習機會讓學生綜合三個學習領域—科學教育、個人、社會及人文 教育和科技教育的知識、技能與態度。科學相關的學習元素已包括在常識科課 程內不同的學習範疇之中。在初中階段,由各個科學相關範疇的課題組成的科 學科(中一至中三),是所有學生的必修課程。

在小學和初中階段的科學教育,已為進一步發展學生的科學素養奠定穩固的基 礎。對於中三程度以上的學生,我們為學生提供一個多元化的科學教育課程,

(21)

學生可應付不斷變化的環境,在科學和科技的社會中作出明智的判斷,並為他 們將來在科學、科技和工程相關範疇進修或就業作好準備。

科學教育學習領域的科目

小學階段

 常 識 科 (小 一 至 小 六 )

初中

 科 學 (中 一 至 中 三 )

高中

 生 物 (中 四 至 中 六 )

 化 學 (中 四 至 中 六 )

 物 理 (中 四 至 中 六 )

 科 學

模 式 I: 綜 合 科 學 (中 四 至 中 六 ) 模 式 II: 組 合 科 學 (中 四 至 中 六 )

在1999 年的學校課程整體檢視中,我們對作為學校課程多個學習領域之一的 科學教育作深入檢討。在2001 年開始的「學會學習」課程改革的基礎之上,

我們進一步更新了科學教育的宗旨,以配合學校課程持續更新的主要更新重 點 , 加強學生學習科學的效能,發展他們的創造力和解決問題的能力,培養 正面的價值觀和態度,以便學生獲得全面的發展。

建基於課程實施的經驗和相關持份者在課程檢討工作所給予的回饋,我們更新 了科學課程的架構,包括學與教和評估策略,這將更符合學校教育的最新發展 和世界性的科學教育趨勢。

透過融入了適當的科技教育和數學教育元素的一系列學習活動,科學教育學習 領域課程不僅有助發展學生的科學能力,還可以促進學生的共通能力和價值觀 及態度的發展。學生在科學教育學習領域的學習經驗,除了可與科技教育和數 學教育學習領域連繫外,亦可與其他學習領域連繫。同時,學校也需要整體規 劃學習經歷,以便在不同學習階段的建議課時內有效推行。

(22)

1.3 發展方向 

過去十年,教育局和學校在科學教育學習領域課程的實施過程中,建立了緊密 的夥伴關係。在本地的學校,科學探究廣泛地被用作發展學生的科學思維和實 驗技巧。學校亦提供機會,讓學生參與各種課堂內外的學習活動,以豐富學生 的科學學習經驗。這些年來,四種被定為優先發展的共通能力,包括溝通能力、

創造力、明辨性思考能力和解決問題能力(英文簡稱3Cs+1P),獲得了令人鼓 舞的進展。

更新的科學課程架構是建基於香港科學教育的優勢和良好實踐經驗。在如何安 排有意義的、愉快的和有效的科學學習經歷方面提供建議,讓學生能夠應對現 今世界的需要和挑戰。根據國際研究和本地調查,香港的科學教育持續保持優 勢。對學習科學,同學們普遍展示學習動機和興趣。科學課程能給予不同階段 的學生足夠的挑戰,教師亦普遍表示支持科學教育學習領域課程的目標。

1.3.1 建基於優勢

科學教育是小學和中學學校課程的核心組成部分。香港學生在國際研究和本地 調查的良好表現,正好反映本地在科學教育的優勢。

在小學階段,我們透過小學常識科課程推行科學教育。選取一些與學生日常生 活經驗密切相關的學習情境,以幫助他們了解科學和科技對社會的影響。安排 手腦並用的學習活動,以培養學生對科學和科技的好奇心和興趣。此外,教師 們對使用探究式教學法以增強學與教方面的關注,亦持續增加。

在中學階段,科學教育的優勢包括學校擁有受過專科訓練的強大教師團隊,充 足的教學資源,當中包括設備完善的實驗室、教具和圖書館資源,以及由實驗 室技術員提供的有力支援。除了為學生安排充足的實驗和探究活動外,教師對 整體課程規劃和教師之間協作方面的認知,正持續上升。同時,科學家、學者 和專業團體對科學教育的支持亦不斷增加。

建基於香港科學教育的優勢,科學教師仍需繼續努力,以保持這股動量,進一 步提高學生對科學的興趣和發揮他們的科學潛能。香港學生需要加強他們的知 識基礎,以及綜合和應用跨學科的知識與技能的能力。此外,他們亦需要增強 自已的創造力、創新思維和解決問題的能力,以面對現今科學和科技世界的挑 戰。因此,經過考慮學校課程持續更新的主導原則(詳見《中學教育課程指引》

第一冊第1.6 章)和更新的七個中學教育學習宗旨(詳見附件 1),以及科學教 育的世界發展趨勢,我們更新了以下有關科學教育學習領域課程的課程重點:

 培養學生對科學和相關範疇的興趣

 強調發展學生科學思維和解決問題能力

(23)

 加強學生綜合和應用知識與技能的能力(包括「動手」的技能)

 培養學生根據科學證據作出明智的判斷

 培養學生成為學習科學的自主學習者

 照顧和欣賞不同需要和志向的學生

1.4 課程重點和主要發展重點

在學校課程持續更新的過程中,我們鼓勵學校持續和深化在課程發展已取得的 成果,並幫助不同能力和背景的學生,讓他們充分發揮潛力。我們希望所有學 校在科學教育學習領域中,繼續採取整體性課程規劃和發展,並參照本指引所 列的學習目標和目的,以切合學生的需要。

1.4.1 課程重點

以下是有助本港學校制定科學教育發展方向的更新課程重點:

培養學生對科學及相關範疇的興趣

一般而言,學生與生俱來便有探索、探究和解決與他們生活體驗相關問題的渴 望。因此,促進和維持學生對科學的學習興趣是至為重要的。通過與日常生活 相關的學習活動,有助鼓勵學生探究與科學相關的事情。

我們鼓勵小學常識科和中學各科學科目的教師,利用手腦並用的探究式學習活 動,以培養學生對科學的興趣。教師有需要讓學生透過參與各式各樣的學習活 動,享受學習科學的過程和從學習中得益。我們應培養學生成為重視學習和懂 得自主學習的科學學習者。此外,鼓勵學生參與討論與日常生活相關的議題,

有助提升他們對科學和社會相關性議題的認識,並且提升他們學習科學及相關 範疇的動機。

為推動科學教育和豐富學生在課堂以外的學習經歷,學校可與大專院校(例如 大學的理學院╱工程學院)、專業團體和科學相關機構(例如香港科學館)建 立夥伴關系,共同發展各類型的真實學習活動。

強調發展學生科學思維和解決問題能力

在規劃課程時,重點應放在加強學生的科學思維。學生可以透過了解科學概念 和意念、科學本質及掌握科學過程技能,以發展他們的科學思維。具備了創新 思維、穩固的科學知識和技能,學生便可以更有效地解決現今世界的問題,並 且成為更好的決策者和解決問題者。

(24)

學生可以透過科學探究掌握科學過程技能。教師可引導學生進行觀察、策劃和 設計探究、進行實驗,以及根據實驗結果修改探究,進一步發掘結果或推演理 論。

加強學生綜合和應用知識與技能(包括「動手」技能)的能力

除了讓學生發展穩固的知識基礎外,教師需運用不同性質的學習活動,例如専 題研習和問題為本學習,以提供與日常生活相關及有意義的情境,讓學生透過 個人、本地、國家和全球等不同角度,綜合和應用科學教育、科技教育及數學 教育學習領域的知識與技能(包括「動手」的技能)。

在參與跨學科的學習過程中,學生將面對不同的挑戰,例如從不同的資料來源 尋找更多相關的資料、與組員討論或辯論有關個案、分析資料和數據、從研究 結果中辨識共通的特點、開發用作進一步探究的工具、製作一些實用的產品和 參與其他的後續活動,例如講解研究結果╱發明品。在解決真實問題的過程中,

學生需要在與現實世界相近的情境中,綜合不同範疇的知識,以及應用共通能 力,例如溝通能力、數學能力、運用資訊科技能力、明辨性思考能力、創造力 和協作能力。

培養學生根據科學證據作出明智的判斷

在現今世界,學生在生活上常會遇到很多與科學和科技相關的議題,因此我們 有必要加強學生的科學素養。學校科學教育的角色是提升學生對科學的認識和 了解,以及幫助他們根據科學證據作出明智的判斷。學習科學時常涉及檢視證 據、數量的考慮和邏輯性的論據。透過科學學習活動,學生可以掌握知識和技 能,以及建立他們的科學思維習慣,繼而可以積極參與討論一些與科學、科技 和工程有關的社會和環境議題。

培養學生成為學習科學的自主學習者

學習有賴學生的積極參與,他們對學習任務的參與程度取決於對學習的主動 性。所以,應給予學生充足的學習機會,以培養他們成為科學的自主學習者。

同時,也應引導學生連繫各學習領域的學習經驗,令學習更具意義。

教師可讓學生參與設計和進行實驗,以探索科學現象和發展科學過程技能,從 而建構科學知識。教師也可以安排課堂和教室以外的學習活動,讓學生接觸尖 端的科學,以促進他們對科學、科技和工程發展的興趣。此外,教師亦可鼓勵 學生使用不同的資訊科技資源或平台自行學習或與同儕學習科學。

(25)

照顧不同需要和志向的學生

學校須為學生提供各種學習計劃,以照顧他們的需要和性向。對能力較高或對 科學有濃厚興趣的學生,他們需要更多具挑戰性的學習計劃,以便充分發揮潛 能。這些計劃可以包括延伸的學習活動,讓學生知道科學、科技和工程的最新 發展。透過安排多元化的學習活動,例如科學比賽和專題研習等,學生可以發 展科學方面的興趣和天賦。這些活動可以校本計劃型式進行,或與大專院校、

專業團體或與STEM 相關的機構合辦。

另一方面,學校在引入適當的支援措施時,應考慮學生學習科學的能力和興趣。

例如,學校可考慮以同儕學習模式來提供學習機會予科學學習方面欠積極性的 學生,讓他們掌握基本的科學知識和技能,以應對日常生活和未來職業發展的 需要。為滿足現今世界經濟、科學和科技發展的需要,我們需要培育一批具備 不同能力和不同知識及技能的人才。

1.4.2 科學教育學習領域持續發展的主要更新重點

本指引提出以下的主要更新重點,以回應本地和海外的環境轉變及教育趨勢,

並為未來五至十年科學教育學習領域課程的發展及實施提供建議:

 強調科學素養的重要性,讓學生了解科學的本質和掌握科學過程技能,以 建立穩固的知識及技能基礎;

 通過STEM 教育增強學生綜合和應用知識與技能的能力;

 著重整體規劃和實施學校科學課程,發展學生的共通能力,培養正面的價 值觀和積極的態度,以及促進跨課程語文學習;

 強調整體課程規劃和「策劃—推行—評估」自評機制在學校有效推行科學 教育及STEM 教育的重要性;

 配合第四個資訊科技教育策略,推動資訊科技教育和電子學習,以提升學 生學習科學的興趣,加強互動和協作,以及促進學生自主學習,並結合相 關的學與教活動,以強化學生的資訊素養;以及

 強調在推動科學教育時,需繼續照顧學生的多樣性,並關注不同學習需要 和學習模式的學生,包括有特殊學習需要的學生及具有科學天賦的學生。

有關上述更新的細節將在本指引的其他章節加以解釋。

(空白頁)

(26)

第二章

課程架構

(27)
(28)

第二章 課程架構 

科學教育的課程架構是一個用作組織不同學科學與教及評估的整體框架。此架構由 一套互相緊扣的部分組成,包括:

 學科知識和技能,以學習目標和學習目的方式展示;

 共通能力;

 價值觀和態度。

課程架構定立學生於不同的學習階段,須要理解、重視和掌握的內容。這課程架構給 予學校和教師充分的彈性和自主,策劃及發展校本科學課程,以照顧有不同需要及志 向的學生。 

2.1 科學教育宗旨 

科學教育是整體學校課程的一部分,提供第一至第四學習階段的學習經歷,培 養學生的科學素養。透過科學教育,學生可以發展所需的科學知識和科學過程 技能、共通能力,以及培養正面的價值觀和積極的態度,以達致全人發展,並 能在這個不斷轉變的社會及科技世界中,積極參與及作出貢獻。

科學教育的宗旨是讓學生:

 培養對科學的好奇心和興趣;

 發展科學探究和解決問題的能力;

 掌握基本科學知識、科學過程技能及共通能力;

 發展綜合和應用科學和相關範疇的知識與技能的能力;

 了解科學本質;

 運用科學語言來溝通與科學相關的意念;

 認識科學對社會、倫理、經濟、環境和科技所帶來的影響,並培養負責任 的公民態度,致力促進個人和社區健康;

 成為科學的終身學習者,以促進個人發展;以及

 為將來在科學、科技和工程領域進修或就業作準備。

 

(29)

2.2 課 程 架 構

科學教育學習領域採用了一個開放而具彈性的課程架構。為方便計劃及組織科 學課程,我們將科學教育的各主要學習元素分為六個學習範疇,分別為:

 科學探究

 生命與生活

 物料世界

 能量與變化

 地球與太空

 科學、科技、社會與環境

我們將 STEM 教育及學校課程持續更新的主要更新重點(MRE)納入課程架構 之中。透過適當的課程規劃、學與教活動和評估,連繫和綜合六個學習範疇,

並有效推動 STEM 教育,同時滲入正面的價值觀和積極的態度、跨課程語文 學習(LaC)及資訊科技教育,我們希望可以幫助學生建立穩固的科學基礎,培 養科學素養,讓他們明白科學、科技、工程和數學的關係,以及掌握綜合和應 用科學和跨學習領域的知識與技能的能力,同時幫助學生建立正面的價值觀和 積極的態度,以促進個人成長,並為科學與科技世界作出貢獻。

圖2.1 為更新的科學教育學習領域課程架構的圖示,當中包括策劃和推行校內 的科學課程時,所需注意的六個學習範疇及課程持續更新的主要更新重點。

(30)

圖 2.1 科 學 教 育 學 習 領 域 課 程 架 構 圖 示

資訊科技教育

科學、科技、社會與環境

能量與變化 地球與太空

物料世界 生命與生活

價 值 觀 和 態 度 共

通 能 力

綜合與應用 (STEM 教育)

科學過程技能與 科學本質

跨課程語文學習

科 學 教 育

科學教育提供學習經歷,培養學生科學素養和建立穩固的科學基礎,並讓學生認識科學、科技、

工程和數學的關係,掌握綜合和應用科學學習領域和跨學習領域的知識與技能的能力,以及建 立正面的價值觀和積極的態度以達至個人發展,並為科學與科技世界作出貢獻。

(31)

2.2.1 學 習 範 疇 、 目 標 與 目 的  

學 習 範 疇

科學教育六個學習範疇涵蓋科學課程的主要學習內容元素,各學習範疇的重要 性相等。圖2.1 以金字塔圖形展示六個學習範疇的關係,特點如下:

 生命與生活、物料世界、能量與變化及地球與太空學習範疇構成金字塔的 底座,代表不同範疇的學習內容,讓學生明白相關的科學概念和意念。這 四個範疇的內容並非割裂,而是互相關聯的。

科學、科技、社會與環境(STSE)學習範疇位處金字塔的頂部,與其他四個 範疇的內容互相連繫,表示STSE 需要透過各個範疇的內容來學習。STEM 教育的學習元素強調綜合和應用知識與技能的能力,本質上已包含在 STSE 學習範疇內。科技和工程的應用 ,被廣泛用於說明科學發現對社會 和經濟發展的意義。此外,數學被視為學習科學不可或缺的工具。

 透過滲入其他五個學習範疇,科 學 探 究 學 習 範 疇 讓學生發展科學過程 技能及加強對科學本質的理解。

(32)

科 學 過 程 技 能

科學過程技能是進行科學探究時需要運用的技能,這些技能為科學方法奠定基 礎。學生在學習科學時,有效掌握科學過程技能至為重要。發展學生各種的科學 過程技能,有助他們運用邏輯和理智來解決問題。這不但有助學生理解科學本質,

還可幫助他們發展對科學的正面價值觀和積極的態度。

以下是主要的科學過程技能:

 觀察

 分類

 設計探究方法

 進行實驗

 推論

 傳意

下表列舉了之各項科學過程技能的一些簡單注釋:

表 1 科學過程技能

科學過程技能 說明

觀察  說出特徵

 明智和準確地量度

 記錄數據

分類  比較相似與差異

 分組與排序

 製作檢索表

 說明關係(包括指出因果關係)

(33)

科學過程技能 注釋 設計探究實驗  提出問題

 預測結果

 提出假設

 辨識變量

 提出實驗可行的步驟時,會考慮公平測試的 需要

進行實驗 實驗操作,包括:

 選擇儀器

 運用儀器

 採取預防措施 推論  分析和解釋數據

 評鑑數據

 估算誤差

 提出解說

 作出結論

傳意  使用多種方法表達資料和意念

 提出合乎邏輯的科學論據

(34)

科 學 本 質

科學本質是科學課程的重要學習元素。它涉及我們對自然世界的知識的信念和態 度、獲取科學知識的方法和過程,以及相關社會文化與歷史的影響。透過學習科 學本質,學生可以提升學習興趣,加深理解科學知識,以及幫助他們在日常生活 面對與科學相關的議題時,作出明智的判斷。

以下是一些獲得廣泛接受有關科學本質的見解:

 科學對自然現象所作出的解釋,是基於宇宙萬物皆按一貫模式運作的信念。

 科學知識能夠經得起考驗,但並非一成不變。

 科學知識是受證據及實證標準所支持。

 科學知識有賴創意、創新和懷疑的精神而產生。

 科學家會根據研究現象的本質及相關範疇的歷史而採用不同的研究方法。

 科學方法包括對透過推論及/或歸納邏輯所產生的新意念進行實驗測試。

 科學家會注意到於記錄、報告及理解數據時有可能出現的偏差。

 科學家會組成社群,從而進行開放的討論、仔細評估和檢視新意念,並分享 集體智慧。

 科學有本身的局限。

(35)

推 動 STEM 教 育

就 本 地 的 學 校 課 程,我 們 是 透 過 科 學、科 技 和 數 學 教 育 學 習 領 域 推 動 STEM教 育。在 學 校 推 行 STEM教 育,旨 在 強 化 科 學、科 技 及 數 學 教 育,

以 培 育 具 備 不 同 知 識 和 能 力 水 平 的 相 關 多 元 人 才,從 而 提 升 香 港 的 國 際 競 爭 力 。 推 動STEM教 育 與 學 生 學 習 相 關 的 目 標 包 括 :

 在 科 學、科 技 及 數 學 範 疇 讓 學 生 建 立 穩 固 的 知 識 基 礎 和 提 升 他 們 的 學 習 興 趣 , 以 助 他 們 日 後 在 有 關 範 疇 升 學 和 就 業 , 並 應 對 現 今 世 界 的 轉 變 和 所 帶 來 的 挑 戰 ; 以 及

 增 強 學 生 綜 合 和 應 用 知 識 與 技 能 的 能 力 , 培 養 他 們 的 創 造 力 、 協 作 和 解 決 問 題 的 能 力,以 及 促 進 發 展 二 十 一 世 紀 所 需 的 創 新 思 維 和 開 拓 與 創 新 精 神 。

透 過 綜 合 和 應 用 與 科 學、科 技 及 數 學 教 育 學 習 領 域 的 知 識 與 技 能,學 生 會 明 白 科 學、科 技 和 數 學 的 發 展 與 社 會 環 境 是 息 息 相 關,而 科 學 與 科 技 的 進 步 可 幫 助 改 善 現 今 世 界 人 類 的 生 活 質 素 。

透 過 綜 合 和 應 用 知 識 與 技 能 來 解 決 真 實 的 問 題 和 製 作 發 明 品 所 獲 得 的 經 驗,有 助 學 生 發 展 正 面 的 價 值 觀 和 積 極 的 態 度,對 學 生 的 全 人 發 展 至 為 重 要 。 這 些 學 習 經 歷 不 但 加 強 學 生 對STEM範 疇 的 興 趣 , 亦 能 裝 備 他 們 相 關 的 知 識、技 能 和 態 度,為 日 後 學 生 升 讀 相 關 範 疇 的 學 科 和 就 業 作 好 準 備 。

(36)

學 習 目 標  

透過不同階段的學校教育,學生將獲得科學教育所需的知識、技能、價值觀和 態度。在小學、初中和高中的各個階段,科學教育的學習目標如下所述。

小學階段(學習階段一和二,小一至小六)的學習目標是:

 顯示對科學的好奇心和興趣;

 運用科學的知識和理解,解釋日常生活中一些常見的現象;

 發展科學過程技能,以探索和探究簡單的科學問題,並提供解決方法;

 將科學與科技學習經歷,與日常生活連繫起來;

 養成在日常生活遇到跟科學與科技相關的安全問題時,能展現敏銳觸覺;

以及

 對於尊重和愛護生物及環境,具有初步的認識。

初中階段(學習階段三,中一至中三)的學習目標是:

 培養對科學的好奇心和興趣,並懂得欣賞自然和科技世界的奧妙;

 掌握基本科學知識和概念,以在科學及科技的世界中生活並作出貢獻;

 發展科學過程技能,以設定問題、策劃及設計探究實驗去找出解決方法、

進行實驗、分析和解釋所得結果,並作出報告;

 應用科學知識、科學過程技能及相關共通能力,以解決一些日常生活的問 題;

 運用基本的科學語言來表達意念;

 認識科學、科技、社會和環境之間的關係,並培養出負責任公民的態度;

 認識科學的貢獻和局限,以及科學知識不斷演進的特質;

 運用科學知識的理解,保持個人健康,並養成面對日常生活中有關安全問 題時,具備敏銳的觸覺,理解背後原因,從而採取適當行動以避免意外和 減少風險;以及

顧及人類活動對環境的影響,作出明智的行為,讓環境可以持續發展。 

(37)

高中階段(學習階段四,中四至中六)的學習目標是:

 持續培養對科學和對奧妙的自然和科技世界的興趣和好奇心;

 理解所需的科學知識和科技發展,以便在科學與科技世界生活,並作出貢 獻;

 建構和應用科學知識,並掌握科學過程技能;

 綜合和應用科學及其他 STEM 相關範疇的知識與技能,發展開拓與創新 精神,以及正面的價值觀和積極的態度;

 運用科學方法進行科學探究,並以創新的辦法解決日常生活的問題;

 利用科學語言交流意念,以及表達對科學/STEM 相關議題的意見;

 根據科學證據作明智的判斷和決定,並能在安全事項上作出負責任的行動 預防危險;

 理解及評估科學對社會、道德、經濟、環境和科技的影響,並培養負責任 公民的態度;

 理解科學的本質及其含義和科學與科技的限制;以及

 理解人類活動對環境的影響,並承諾採取負責任的行動,讓環境可以持續 發展。

學習目的 

各學習階段不同學習範疇的學習目的,表列如下:

第 一 學 習 階 段 的 學 習 目 的 ( 小 一 至 小 三 ) 科 學 探 究

 顯 示 對 探 索 環 境 的 好 奇 心 及 興 趣

 觀 察 日 常 生 活 的 現 象

 進 行 簡 單 的 量 度 和 分 組

 記 錄 觀 察 結 果 及 作 出 簡 單 陳 述

 進 行 簡 單 科 學 探 究 生 命 與 生 活

 顯 示 對 生 物 和 環 境 的 愛 心 及 關 懷

 認 識 生 物 的 可 觀 察 特 徵 和 需 要

 認 識 生 物 的 不 同 成 長 階 段 和 發 展

(38)

 認 識 一 些 身 體 部 分 及 其 功 能

 養 成 健 康 的 生 活 習 慣

 意 識 到 生 物 與 環 境 之 間 的 關 係

 欣 賞 有 不 同 種 類 生 物 的 存 在 物 料 世 界

 識 別 一 些 常 見 的 物 料 , 以 及 它 們 在 日 常 生 活 中 的 用 途

 以 感 觀 識 別 常 見 物 料 的 特 性 和 變 化

 利 用 常 見 物 料 設 計 及 製 作 物 品

 關 注 環 境 , 並 承 諾 日 常 生 活 行 為 需 符 合 環 保 原 則 能 量 與 變 化

 認 識 能 量 的 來 源 及 其 在 日 常 生 活 中 的 用 途

 認 識 熱 傳 導 及 一 些 相 關 現 象

 了 解 節 約 能 源 的 需 要

 描 述 家 中 及 學 校 的 能 量 使 用 情 況 地 球 與 太 空

 認 識 及 描 述 天 空 的 基 本 變 化 規 律 及 當 中 的 物 體

 識 別 天 氣 變 化 的 一 些 特 徵

 辨 識 晝 夜 的 特 徵 , 以 及 與 人 類 生 活 模 式 的 關 係 科 學 、 科 技 、 社 會 與 環 境

 意 識 到 科 學 與 科 技 跟 我 們 日 常 生 活 的 活 動 有 著 緊 密 的 連 繫

 關 注 使 用 科 學 與 科 技 時 的 安 全 問 題

 培 養 對 生 物 和 環 境 的 關 懷 態 度

 認 識 對 待 生 物 及 環 境 的 正 確 方 法

第 二 學 習 階 段 的 學 習 目 的 ( 小 四 至 小 六 ) 科 學 探 究

 顯 示 對 探 索 科 學 和 科 技 的 好 奇 心 及 持 續 的 興 趣

 進 行 觀 察 、 量 度 、 記 錄 數 據 及 報 告 結 果

 討 論 觀 察 結 果 , 並 作 出 簡 單 解 釋

 根 據 共 同 特 性 或 特 徵 將 物 件 分 類

 設 計 及 進 行 簡 單 的 科 學 探 究

(39)

生 命 與 生 活

 尊 重 及 關 懷 所 有 生 物 , 並 顯 示 對 瀕 危 物 種 的 關 注

 認 識 身 體 的 主 要 器 官 和 系 統 的 功 能

 意 識 到 青 春 期 的 生 理 和 心 理 變 化

 對 一 些 生 物 的 生 命 週 期 有 基 本 認 識

 認 識 保 持 身 體 健 康 的 方 法

 認 識 生 物 與 環 境 之 間 的 相 互 關 係

 欣 賞 世 界 上 的 生 物 種 類 繁 多 物 料 世 界

 探 索 一 些 常 見 物 料 的 物 理 性 質 及 其 在 不 同 用 途 的 適 用 性

 認 識 一 些 物 料 的 用 途 及 其 對 人 類 和 環 境 的 影 響

 利 用 不 同 物 料 設 計 和 製 作 模 型

 分 辨 可 逆 轉 和 不 易 逆 轉 的 變 化

 明 智 地 運 用 天 然 資 源 , 並 建 立 促 進 可 持 續 發 展 的 生 活 方 式 能 量 與 變 化

 認 識 與 光 、 聲 音 、 電 力 和 物 件 運 動 有 關 的 規 律 和 現 象

 認 識 能 量 轉 換 中 所 牽 涉 的 不 同 能 量 形 式

 在 日 常 生 活 中 善 用 及 節 約 能 源

 認 識 在 日 常 生 活 中 使 用 不 同 形 式 的 能 量 時 的 安 全 措 施 地 球 與 太 空

 認 識 到 地 球 是 滿 足 我 們 需 要 的 寶 貴 資 源

 識 別 和 描 述 氣 候 與 季 節 的 變 化 , 以 及 這 些 變 化 對 我 們 生 活 的 影 響

 說 明 一 些 在 地 球 上 可 觀 察 到,由 太 陽、地 球 及 月 亮 運 動 引 起 的 自 然 現 象

 欣 賞 宇 宙 的 奧 秘 , 以 及 太 空 探 索 對 日 常 生 活 的 貢 獻 科 學 、 科 技 、 社 會 與 環 境

 認 識 科 學 與 科 技 的 進 步 在 日 常 生 活 上 的 應 用 和 影 響

 欣 賞 一 些 對 世 界 的 科 學 及 科 技 發 展 作 出 貢 獻 的 重 要 人 物

 關 注 環 境 及 氣 候 的 變 化 , 並 認 識 到 環 境 保 護 的 重 要

 認 識 到 學 習 科 學 及 科 技 可 增 加 我 們 對 世 界 的 了 解 , 以 及 提 高 我 們 的 生 活 質 素

 辨 別 有 關 個 人 健 康 與 安 全 的 議 題 , 並 在 日 常 生 活 中 採 取 合 適 的 行 動 以 保 障 個 人 健 康 與 安 全

(40)

第 三 學 習 階 段 的 學 習 目 的 ( 中 一 至 中 三 ) 科 學 探 究

 辨 識 可 用 作 科 學 探 究 的 問 題

 識 別 公 平 測 試 中 的 變 量

 策 劃 、 設 計 和 進 行 科 學 探 究

 正 確 地 運 用 儀 器 , 並 採 取 所 需 的 安 全 措 施

 進 行 仔 細 的 觀 察 及 記 錄 數 據

 運 用 多 種 表 達 方 式 報 告 從 科 學 探 究 中 獲 得 的 結 果

 分 析 數 據 , 作 出 結 論 , 並 評 估 探 究 過 程 生 命 與 生 活

 對 研 究 生 物 的 產 生 興 趣 , 並 尊 重 所 有 生 物 和 環 境

 欣 賞 生 命 的 多 樣 性 及 了 解 分 類 系 統 的 基 本 原 則

 認 識 細 胞 是 生 命 的 基 本 單 位

 對 一 些 生 命 過 程 建 立 基 本 的 理 解

 認 識 與 繁 殖 有 關 的 過 程 , 並 了 解 新 生 命 是 如 何 誕 生

 認 識 DNA 作 為 遺 傳 物 質 及 生 命 天 書

 了 解 保 持 身 體 健 康 的 重 要 性 及 方 法

 認 識 人 類 活 動 對 環 境 及 生 物 多 樣 性 的 影 響 物 料 世 界

 認 識 不 同 物 料 的 物 理 和 化 學 特 性

 認 識 不 同 物 料 根 據 其 結 構 和 特 性 可 作 的 用 途 。

 了 解 保 護 天 然 資 源 的 需 要 。

 認 識 一 些 化 學 反 應 變 化 及 所 涉 及 的 物 料 。 能 量 與 變 化

 比 較 社 會 中 可 供 特 定 用 途 的 能 源 選 擇

 辦 識 不 同 的 能 量 轉 換 過 程 , 以 及 影 響 這 過 程 的 因 素

 辦 識 一 連 串 相 互 作 用 中 能 量 的 轉 換 及 其 形 式

 說 出 能 量 受 體 的 可 觀 察 變 化 與 所 轉 換 的 能 量 值 之 間 的 關 係

 認 識 因 生 產 和 消 耗 能 源 對 環 境 所 造 成 的 影 響

 認 識 節 約 能 源 的 需 要 , 並 在 日 常 生 活 中 負 上 應 有 的 責 任 地 球 與 太 空

 認 識 地 球 上 有 用 的 礦 物 及 其 他 天 然 資 源

(41)

 了 解 於 描 述 運 動 時 , 距 離 、 速 率 和 時 間 的 意 義 和 相 互 關 係

 描 述 在 地 球 上 力 對 物 體 運 動 的 影 響 科 學 、 科 技 、 社 會 與 環 境

 了 解 科 學 與 科 技 的 發 展 及 其 對 我 們 生 活 的 貢 獻

 認 識 人 類 活 動 對 地 球 的 環 境 、 氣 候 和 天 然 資 源 的 影 響

 為 可 持 續 發 展 , 肩 負 責 任 保 護 環 境

 認 識 科 學 與 科 技 的 貢 獻 和 限 制

第 四 學 習 階 段 的 學 習 目 標 的 ( 中 四 至 中 六 )

科 學 探 究

 策 劃 、 設 計 和 進 行 以 多 個 可 變 量 控 制 的 科 學 探 究

 於 策 劃 和 設 計 探 究 的 過 程 中 進 行 風 險 評 估

 使 用 適 當 的 設 備 與 儀 器 進 行 仔 細 的 觀 察 和 準 確 的 量 度

 分 析 和 理 解 數 據 , 並 為 探 究 作 出 結 論

 評 估 探 究 的 有 效 性 和 可 靠 性 並 提 出 改 進 的 建 議

 撰 寫 一 個 完 整 的 科 學 探 究 報 告 生 命 與 生 活

 發 展 並 保 持 對 生 物 學 的 興 趣 , 並 尊 重 所 有 生 物 及 環 境

 了 解 進 化 和 生 物 的 多 樣 性

 認 識 生 物 的 組 織 層 次

 了 解 重 要 的 生 命 過 程

 了 解 遺 傳 學 和 生 物 科 技 的 基 本 原 理

 知 道 現 今 生 物 科 技 的 發 展 及 對 社 會 帶 來 的 潛 在 影 響

 承 擔 對 促 進 個 人 及 社 區 健 康 的 責 任

 了 解 生 物 與 環 境 之 間 相 互 依 存 的 關 係 , 以 及 人 類 活 動 對 環 境 及 生 物 多 樣 性 的 影 響

物 料 世 界

 了 解 物 料 的 用 途 與 其 結 構 和 特 性 的 關 係 。

 了 解 不 同 類 型 物 質 的 相 互 作 用 , 以 及 物 質 與 能 量 的 關 係

 探 究 原 料 加 工 的 過 程 和 新 物 料 的 生 產

 從 社 會 、 經 濟 、 環 境 和 科 技 的 角 度 評 估 物 料 的 用 途

(42)

能 量 與 變 化

 描 述 有 效 轉 換 能 量 的 系 統

 解 釋 不 同 裝 置 的 能 量 輸 入 和 輸 出 的 運 作 原 理

 運 用 能 量 守 恒 及 能 源 效 益 的 概 念 於 科 學 和 簡 單 工 程 應 用 上

 了 解 使 用 不 同 能 源 對 環 境 和 經 濟 的 影 響

 提 出 有 助 利 用 可 再 生 能 源 及 改 善 能 源 裝 置 效 益 的 建 議 地 球 與 太 空

 解 釋 一 些 有 關 天 文 學 和 航 天 科 學 的 現 象

 解 釋 環 境 中 的 自 然 變 化 , 例 如 季 節 及 天 氣 轉 變 、 氣 候 變 化 、 地 質 變 化 及 自 然 災 害

 描 述 人 類 活 動 對 環 境 的 影 響 , 例 如 天 然 資 源 的 開 探 及 環 境 污 染 等 , 並 提 出 保 育 措 施

科 學 、 科 技 、 社 會 與 環 境

 掌 握 評 估 科 學 和 科 技 對 世 界 可 持 續 發 展 在 社 會、道 德、經 濟 、 環 境 和 技 術 方 面 的 影 響 的 技 巧

 根 據 科 學 證 據 作 出 明 智 的 判 斷 和 決 定

 了 解 科 學 本 質 和 社 會 發 展 的 關 係

 適 當 運 用 科 學 知 識 , 並 成 為 負 責 任 的 本 地 及 全 球 公 民

 

(43)

2.2.2 共 通 能 力

共通能力是幫助學生學會學習的基本能力。針對二十一世紀的學校課程,以下 是九種學生需要掌握的共通能力:

 協作能力

 溝通能力

 創造力

 明辨性思考能力

 運用資訊科技能力

 數學能力 3

 解決問題能力

 自我學習能力3

 自我管理能力

建基於課程改革的實踐經驗、社會的不斷轉變及最新的研究結果,為了讓學生 更深入認識和綜合應用這些共通能力,上述九項共通能力按性質劃分成三組,

分別為基礎能力、思考能力、個人及社交能力:

表 2 九 種 共 通 能 力 的 分 組

基 礎 能 力 思 考 能 力 個 人 及 社 交 能 力 溝 通 能 力 明 辨 性 思 考 能 力 自 我 管 理 能 力 數 學 能 力 創 造 力 自 我 學 習 能 力 運 用 資 訊 科 技 能 力 解 決 問 題 能 力 協 作 能 力

科學教育學習領域提供有意義的內容,並透過合適的學與教活動和特定課題,

發展學生的共通能力及科學過程技能。學校應整體規劃科學相關的學與教活 動 , 讓學生有效地應用及發展以上的共通能力╱能力組合。

       

3 在 《 學 會 學 習 : 課 程 發 展 路 向 - 終 身 學 習 、 全 人 發 展 》(2 0 0 1 ),「 數 學 能 力 」 稱 為 「 運 算 能 力 」,

「 自 我 學 習 能 力 」 稱 為 「 研 習 能 力 」。

(44)

科學探究及實驗活動,提供機會讓學生參與「動手」和「動腦」活動,發展研 習科學的相關技巧。教師應鼓勵學生提出問題、作出假設、策劃行動方案、預 測結果、進行實驗、分析結果、然後作出結論及建議改善的方法。這些經驗可 以讓學生發展思考能力以建立創新意念和解決問題,發展溝通能力以表達意 念 , 以及應用相關概念的數學能力來處理與科學有關的問題。學生亦可以不 同的資訊科技平台及設備來進行探究活動,發展運用資訊科技的能力。

不論是以學習領域╱學科為本或跨課程為本的科學專題研習,均可為學生提供 一個上佳的機會,讓他們從中感受到學習科學是生動有趣和富挑戰性的。專題 研習有助學生把科學知識、技能、價值觀和態度與日常生活經驗結合起來。在 學習過程中,學生需要為專題研習設定目標,從不同來源蒐集資料,分析和綜 合資料,亦要表達及展示自己的意念和研習結果。此外,他們亦需要綜合和應 用不同與 STEM 相關範疇的知識和技能。透過專題研習,學生可以發展協作 和解決問題的能力。他們亦可從解決問題之中,培養明辨性思考能力和創造力。

其他共通能力,例如自我管理和自我學習能力等,也可以在這真實的情境中得 以發展。

學習科學時,小組討論、角色扮演和辯論等活動,為學生提供與別人交流、表 達個人意見及從不同角度交換觀點的機會。在研究和分析資料、組織和展示意 念,以及辯論和作出判斷等過程中,學生需展示他們對科學語言的掌握和對科 學概念的理解。他們亦需組織自己及動員他人,積極參與分組工作。通過閱讀、

討論和在具爭議的科學議題上進行角色扮演,學生可從社會及文化的情境中,

體會到科學知識的本質。在匯報的過程中,學生學習自我反思,接受別人的觀 點和客觀地給予別人意見。明辨性思考能力、協作能力、溝通能力等,都可在 這些學習過程孕育出來。

2.2.3 價 值 觀 和 態 度

價值觀教育是學校課程中不可或缺的一部分,是透過不同學習領域、德育及公 民教育、跨課程學習活動及全方位學習推行。課程發展議會於2008 年提出的 德育及公民教育的課程架構,並列出七個首要培育的價值觀和態度項目,反映 在香港這個國際城市融合的中西文化和價值觀,對學生的全人發展和社會需要 是至為重要。七個首要項目分別為「堅毅」、「尊重別人」、「責任感」、「國民身 份認同」、「承擔精神」、「誠信」和「關愛」。

在科學教育學習領域中,可透過相關的課題及適當的學與教活動推行價值觀教 育,以幫助學生應用及反思正面的價值觀和積極的態度,或透過不同的情境,

促使學生從不同角度作出理性及客觀的理解和分析,並以正面的價值觀和積極 的態度為指導性原則,作出判斷和決定。

(45)

在科學教育學習領域中培育正面的價值觀和積極的態度

正面的價值觀和積極的態度,最適宜連同科學過程技能和共通能力,透過有意 義的情境一併培育和發展。例如,透過科學的學與教及 STEM 相關的學習活 動,可以培育下列的價值觀和態度:

 好奇心

 明辨性反思

 開放思想

 尊重證據

 對不確知的事物,願意採取容忍的態度

 適當地衡量他人建議

 對生物及其環境的尊重和關愛

 承諾對環境進行可持續發展

兒童自小的天性就是對日常生活的各種現象充滿好奇,亦熱切地探索身邊的事 物。中學及小學的教師應維持學生對自然現象的好奇心,好讓他們渴望學習科 學,發展科學過程技能及察覺到科學與日常生活的連繫。教師應鼓勵學生策劃、

提出問題、探究和探索解決問題的方法,藉著進行科學探究,滿足他們的好奇 心。

創新意念對科學及科技發展非常重要。具備創新意念而堅毅的人,十分享受發 現過程中的樂趣,也會從知識增長中獲得滿足感。科學教育旨在提倡科學素養,

並鼓勵透過綜合和應用知識與技能,發揮創意。因此教師應協助學生明白把日 常生活中的現象與科學概念和應用加以連繫的重要性。學生也應透過處理別人 的相反意見時,學習自行反思。

在科學發展中,懷疑與開明態度同樣重要。一個新理論在發展的過程中,新證 據必須經過論證,或者需提出跟現有原理不一致的理據。新理論在受到廣泛接 受之前,需經過連串驗證及反證的過程。科學教育有助培養學生在開明態度與 懷疑之間取得平衡。

科學、科技及工程學的進步,跟我們的社會發展及環境息息相關。透過科學教 育,學生可以體會可持續發展對環境的重要性,並學習承擔保育環境的責任和 珍惜生物多樣性。同時,也可培養學生對所有生物抱持關愛的態度。

以上的價值觀和態度,可以透過科學教育學習領域內相關的主題來培育,例如 有關環境保育、科學發明和探索的故事、古代和現今中國的科學和科技發展等。

(46)

2.2.4 資 訊 科 技 教 育

在二十一世紀,善用資訊科技是加強及提升學與教效能的關鍵。教育局自 1998/99 學年起共推行四個「資訊科技教育策略」,幫助學校逐步提升運用資訊 科技及電子學習資源,以促進及優化小學和中學的學與教。由於科學的獨特本 質,科學教育和資訊科技教育的關係特別密切。多年來,不少科學教師熱衷使 用資訊科技,並率先採用資訊科技的教學方法。他們掌握運用網上資源的知識 和技能,例如使用短片和模擬軟件,以促進學生對抽象概念的了解。他們亦會 使用資訊科技設備,例如使用數據收集儀進行實驗,以收集和記錄數據。一些 教師更會採用「反轉課堂」的策略,以便善用課堂時間,照顧學生的需要和興 趣,以及發展以學生為本的教學法,培育學生的自主學習能力。

科技內容教學知識(TPACK4)是一個包含教師透過科技學習環境,實施有效教 學時需具備的知識的理論架構。這架構包括三個相關的知識元素:內容、教學 法和科技。教 師 需 要 明 白 這 三 種 知 識 元 素 之 間 的 互 動 關 係,才 能 有 效 融 合 科 技 於 特 定 科 學 課 題 的 教 學 法 中 。

2015 年開始推行的「第四個資訊科技教育策略」,其中一項措施是為所有公營 學校加強無線網絡基建,將無線網絡覆蓋所有課室。建基於過往使用資訊科技 促進學習、教學和評估的成功經驗,學校現已準備好更廣泛地使用電子學習。

隨著市場上的電子教科書數目不斷上升,以及大量的電子學習資源(例如流動 應用程式),使用流動電腦裝置學習已變得可行和方便,不少學生可以隨時隨 地學習。因此,我們把資訊科技教育融入科學教育學習領域的課程架構中,以 強調釋放學生學習能力的重要性。在科學教育的情境中,有需要於課堂和課堂 以外進一步推行電子學習,以加強學生的自主學習和解決問題能力、以及創造 力和創意思維。在提倡資訊科技教育的同時,我們亦須培育學生成為具操守的 資訊科技使用者。為達致全人發展和終身學習,教師須要掌握電子學習的技巧,

發展學生的資訊素養,以及有效運用資訊科技以推動促進科學學習的評估。

2.2.5 跨 課 程 語 文 學 習

讀寫能力是指能有效閱讀和寫作,以達成預期目標或成果,同時增進個人知識 和發展潛能。在學校層面,學生主要透過中國語文教育和英國語文教育學習領 域培養讀寫能力。除此之外,教師亦須在不同的學習領域中培養學生的讀寫能 力。透過不同學習領域,教師可以為學生提供情境,讓他們運用讀寫能力去建 構知識,促使他們成為終身學習者。

隨著資訊科技和社交媒體的急速發展,讀寫能力亦被加入新的含義。學生需要        

參考文獻

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(2014) Press release: 42 Secondary Schools Offering Science, Technology, Engineering and Mathematics Applied Learning Programme (STEM ALP) Retrieved 12 October 2015