香港中小学科技创新特色学校课程调查研究

——以谭李丽芬纪念中学等四所学校为例

 

彭虹斌 *李曦东

 

（华南师范大学公共管理学院，广东广州 510006；广州市第二中学，广东广州，510000）

 

 

摘要：香港的科技特色学校关注学生的各方面的才能的发展，课程体系中科技课程特色明显。在三所科技创新的中学中，中学既有普通的物理、化学和生物，还有专门的科技课程；所有学校均设置了科技创新实验室，开展各种类型的科技课外活动，让科技特长生参加各种创新大赛，学生的探究能力和创新能力得以充分发挥，不仅培养学生创新意识，也训练了学生的科技创新的方法。

关键词：科技创新；特色；探究

 

受广州市教育局的委托，2013年5月，本人带领广州市青少年科技教育骨干教师考察团一行42人赴香港考察了大埔旧墟公立学校、东华三院甲寅年总理中学、顺德联谊总会翁诺中学、中华基督教会谭李丽芬纪念中学（前两所是公立学校，后两者是私立学校）、香港科技大学理学院，对青少年科技教育理念、课程体系以及实施策略的考察。现在对所考察的4所中小学的科技教育特色进行分析，以此管窥全貌。

一、香港中小学科技创新教育的理念

科技教育是透过创新和发明去进行“专题研习”而展开的活动。科技教育主要通过科技学习活动而进行，离开科技学习活动就谈不上科技教育。科技教育主要分为科技普及活动和科技创新活动。科普活动主要对学生进行科技知识和文化的普及。科技创新活动是通过专题研习，要求学生就专题进行创意设计，或者展现类似科学家的创新和发明。

本次所调研的学校都重视开展科技创新活动，关注学生的各方面的才能的发展，或者说是“全人发展”。正如大埔旧墟公立学校的校长徐俊祥所言，该校教职员都有一个共同的教育理念：

“每个孩子都是独一无二的，可发展潜能，能够进成功”[①]。

徐校长所在的学校一直以这个理念为学校的核心价值，贯穿学校的课程与活动。徐校长倡导的启发潜能理念，就是通过政策（policy）、地方（place）、课程（program）、过程（process）和人物（people）这5P作刻意安排和策划，给予机会让学生学习，通过5P的运作，在校内贯彻时间启发潜能的四个理念——尊重、信任、乐观和刻意性，以此进一步强化本校的核心教学理念。

东华三院甲寅年总理中学林志明校长也表示，

“我们致力于发展学生各方面的潜质和能力，面对瞬息万变的未来；也着重培养学生的独立思考能力及积极的人生态度，让他们建立正确的价值观，为社会和国家作出贡献。我们重视教师的专业发展及团队精神，不断提升教师的素质及教与学的效能。我们致力与家长及社区建立良好的伙伴关系，为学生的成长，共同努力，携手向前。”

两位校长的办学理念实实在在地做到了“以学生为本”、“以学生的发展为本”。这两位公立学校的校长已经意识每个儿童的才能充分、和谐发展的重要性。因而把科技教育作为学生全面和谐发展的一个重要方面。

在两所私立学校，他们的办学理念也是突出学生的独立自我。以顺德联谊总会翁诺中学为例，学校就是本着全人教育的办学精神，以文、行、忠、信为施教纲目，以博学多闻、敦品厉行、尽忠职守、诚实不欺为学校的核心理念，因而，在办学理念上致力于创建和营造优质学习环境的精神，以高效能的互动学习方式，激励学生学习兴趣及创意思维，发挥个人的潜能。因而，该校积极推动学生参与校内、校外各式各样的活动及比赛，让学生通过参与活动与比赛，建立自信、确立自我，实践理想，创造成就，造福社群，成为乐于学习，善于沟通，勇于承担和敢于创新的青年人。谭李丽芬中学的办学理念也提倡，本校为一所以学生为本 ,不断求变的学校,务求提供最佳的学习环境予每一位同学。该校相信除了课堂,学生还可以从不同途径获得知识,故此在推动学术之余,也举办了不同类型的学习活动，例如:国内历史文化考察团、义务工作体验、荟艺教育计划、太阳能无土栽种温室暨有机耕作等,让学生无论在校园内外,进行任何形式的活动时,均能有所获益。

校长的这些理念在学生的成长体验中得到了充分验证，在大埔旧墟公立学校建校10周年（2012年）的校庆中，一位名叫欧卓莹的校友说：

“回想学校培育我成长的这些年，学校非常注重学生的全面发展，赋予相当多的机会给我们发展潜能，表现自己。我非常珍惜这些机会。”

在办学理念方面，这些科技创新的特色学校的一个共同点就是充分发挥学生的潜能，相信学生能根据自己的兴趣和爱好能展现自我。

 

二、课程设置体现了科技创新

在这些科技创新特色学校中，课程体系中科技课程特色明显。香港小学的课程包括中文、英文、数学、常识科、社会、健康教育、音乐、体育和美工等，其中常识科一直都是香港小学教育中除中、英、数以外第四重要的科目，自2004年以来常识科包括以下部分： 健康与生活、人与环境、日常生活的科学与科技、社会与公民、国民身份认同和中华文化、了解世界与认识资讯年代。常识课通常是科技课程的重要载体。

以大埔旧墟公立学校为例，该校是一所公立小学，校本通识与常识教育的内容既有知识的教学，也有探究的内容，而且把探究作为一个重要环节。

表1：大埔旧墟公立学校科技课程表1：大埔旧墟公立学校校本科技课程

校本通识 与常识科教育				延伸活动(通识课)
		单元(年级)	课题
科 学 科 技 (通)	日 常 生 活 中 的 科 学 与 科 技 (常)	水的世界 （四年级）	水的用途	水力起重机
			洁净的食水	自制滤水器
		奇妙的空气 （四年级）	到处有空气	空气的特性(课堂学习研究)
		地球是我家 （四年级）	发现地球	参观科学馆
			透视地球	电子教学
		电的探究 （五年级）	闭合电路	串联及并联电路
			电与生活	创意小帮手(Lego机械设计)
		我们的宇宙 （五年级）	飞越太阳系	参观太空馆
			转动的地球	地球的运动(课堂学习研究)
			月球的秘密	登月车
			日蚀和月蚀	电子教学
		机械与生活 （六年级）	简单机械	杠杆原理(课堂学习研究)
		文明的国度 （六年级）	古代科学与科技	铜壶滴漏
		探索太空 （六年级）	自拟教材＊	航天小先锋训练营(户外学习)
				航天科技大比拼(如水火箭比赛)

从大埔旧墟公立学校的校本通识与常识科教育中，我们可以看出，校本通识与常识科教育以主题教学为导向，重在激发学生的兴趣，以探究教学为主旨进行，而不是仅仅局限于知识教学。

在香港的中学，课程通常包括8大领域：中国语文教育、英国语文教育、数学教育、科学教育、科技教育、个人、社会及人文教育、艺术教育、体育。香港中学文凭考试

高中三年级（中六同学）须应考中学文凭试及修读以下科目：

核心科目：中文、英文、数学、通识

　

　选修科目：2 至 3 科包括：中国文学、中史、历史、地理、经济、物理、

生物、化学、组合科学、“企业、会计与财务概论”、信息及通讯科技、设计与应用科技、音乐

 

科技已经作为单独的领域，但科技教育要以科学知识作为基础。在三所科技创新的中学中，中学既有基础性的普通物理、化学和生物，还有专门的科技课程，如信息及通讯科技、设计与应用科技。在东华三院甲寅年总理中学里面，科技教育课程用英文教学。

表2：东华三院甲寅年总理中学里面的科技课程

	中一	中二	中三	中四	中五	中六
科技教育
设计与科技	英	英	英
家政	英	英	英
普通计算机科	英	英	英
企业、会计与 财务概论				英	英	英
信息及通讯科技				英	英	英
设计与应用科技				英	英	英

 

 

在谭李丽芬中学，科技课程贯穿整个中学阶段。初中阶段除了综合科学外，也有专门的科技课程，如设计与科技、会计与财务概论、电脑、企业等等。高中阶段除了物理、化学、组合科学等科学课程之外，还有资讯与通讯科技、设计与应用科技、企业、会计与财务概论等科技课程。

翁佑中学也致力推动创新科技发展，在校内全面而有系统地推行创新及科技教育课程、普及资优教学。初中开设综合科学科，着重以生活为题材带出艰深的科学理论，培养学生探究精神，此外，该校定期与各间大学科学研究院合作，让学生有接触先进的仪器，例如，半导体切割机，让学生享有优质教学的机会，培养年青一代对科学的热忱，让学生从生活中挖掘灵感，发挥他们的创造潜能，长远而言为学界培养科研人才。

 

三、设置了科技创新实验室，开展科技课外活动

在所考察的4所学校中，均有科技创新实验室，大埔旧墟公立学校和谭李丽芬中学还有生物科技园，栽种各种生物和中药材，供学生学习和研究。大埔旧墟公立学校在科技教育方面通过5个渠道进行，（1）校本通识[②]及常识科课程；（2）课程统整（与其他课程整合进行科技教育）；（3）开展科技训练小组，实施科学资优课程（科学小先锋，机器人训练班）；（4）科技周（摊位[③]、科学DIY[④]、讲座 ）、（5）进行各种科学比赛（WRO[⑤]、FLL[⑥]、机关王[⑦]、科学青苖[⑧]、常识百搭[⑨] ）

 

这几所学校都把科技是看作是一门动手动脑的学科，而不是静听的学科，让学生在做中学，做中探究。

科技创新特色学校开展科技活动的种类：

1、科技课程与资优课程陶冶。香港中小学的课程自主权比较大，除了完成港府规定的必修课程之外，中小学都能根据学生的特点，灵活开发一些自主课程。科技特色学校根据学生的爱好和兴趣，灵活开发一些校本科技课程，编制了校本科技“资优课程”教材系列，并设计具有创意的多元化课程，以充分发挥“资优”学生的潜能。

 

科技与生活	阶段	主题	活动内容	备注
创意小帮手	一	机械知多少（基础理论篇）	介绍机械的用途及日常生活上的应用，讲解简单的机械原理，教授机械编写程式	聘请导师协助设计课程及学习活动 四、五年级各 60人，5次课堂，每次2小时
	二	机械大力士（机械拔河赛）	介绍齿轮原理、摩擦原理及机械车装设，进行不同齿轮的组合实验；测试不同形状的车轮面所造成的摩擦力；设计及制造机械车。	活动用物料
	三	神奇起重装置（起卸货物）	介绍滑轮原理，简单力学；测试不同的滑轮组合所产生的效能；设计机械吊臂，进行不同重心的机械装设实验；	活动用物料
	四	聪明碰碰车（防撞设计）	介绍碰碰装置（touch sensor）；进行不同碰碰装置设计的实验及测试效能，绘画逻辑构想图；编写机械程式	活动用物料
	五	机械导航器（盲人辅助器）	介绍光线感应装置，测试强弱光线所产生的不同读数；进行单一光线感应及双光线感应比较实验；分析影响光线接收之因素及探究问题方法；绘画逻辑构想图；编写导航程式。	活动用物料
	六	机械创作	学生利用所学的机械原理自行创作机械小帮手以解决生活问题	由学生老师负责

 

 

2、开办课后资优小组进行辅导。各校除了正式的课程与教学之外，本次考察的学校都安排了突出的学生参与课后资优小组，让有潜质的学生在老师特意设计的课程中进一步学习，展现潜能。例如翁佑中学成立的“优才”小组，设置特别培训课程，如专题讨论、解难工作坊，培养资优学生的创造思考能力，让有潜质的学生得到适当的指导。谭李丽芬中学为本校学生及区内中小学生实行了创新科技学生培训计划， 开设了以下课程：航天模型、再生能源、智能传感器、人形机械人、智能机械人。

各校开设了课外辅导教学小组，教师根根据学生的差异，裁剪课程，通过不同的教学策略，提升学生的学习与研究能力，让学生的潜能得到最佳的发挥。

3、参加各种大赛。所有学校均推荐并组织有科技创新能力和成果的学生参与各种比赛与测试，由于香港是国际化的大都市，如香港青少年科技创新大赛、全国青少年科技创新大赛、亚太区VEX挑战赛、Intel国际科学及工程大奖、全港青少年科技创意设计比赛、美国英特尔国际科学与工程、青年会员会议展览比赛、香港信息及通讯科技、香港工程周青少年科技创意「优化长者生活」设计比赛、VEX机械人世界锦标赛、国际资讯科技挑战赛。

顺德联谊会翁佑中学的丁嘉怡同学这样表述自己的感受：

“在翁中的大家庭，学校和热心的老师给予我无数宝贵难得的机会去参加各类活动，我得到老师循循善诱的教导，过五关斩六将，最后有幸能够冲出天水围[⑩]。代表香港岛美国及北京参加公开比赛，这些宝贵的人生经历改变了我，在不同的比赛中，我看到了国际性的大规模活动，各地精英对于创作的热诚，不单只开阔了自己的眼界，在准备比赛项目的艰辛路途上，我更学懂了如何克服种种困难，训练坚毅的精神。”

翁佑中学的另一位学生李安琪凭着乌龙茶对癌细胞影响的研究，夺得intel附属地区赛的“美国试管生物学学会特别奖”，获奖时对记者说，“6年前因癌症去世的祖母是我研究的原动力。”[11]2009年和2010年分别获得香港和全国青少年科技大赛的一等奖。她说：

“比赛聚集了来自世界各地的顶尖精英，他们每个都有着独有的思想，独特的见解。与他们交谈、接纳他们的意见，令我学会从不同的角度思考同一件事，不再以偏概全，而改为综观各方面因素再行事。”

张福成系大埔旧墟公立学校2005年毕业生，现在就读于香港中文大学，他也认为：

“多元化的课外活动空间，让我们尽情发挥潜能和创意……，校长及教师的耐心教诲，利用课余时间带领同学参加校外比赛，积极发挥学生潜能，为我气候升学季发展奠下重要的基础。”

学生参加各种全国性或世界性的大赛，不仅开阔了他们的视野，也让他们的科技探究水平与国际接轨。

4、与普通高校合作

科技创新学校为了开展科技活动中总会遇到一些不能解决的问题，让学生更好地学会探究，采取与高校合作，吸纳高校的老师对学生进行科技指导成为科技创新学校的重要举措。总理中学与香港中文大学建立了密切的联系。该校的学生梁润谊于暑假期间参加了香港中文大学与创新科技署合办的「创新科技学生会」，在中大机械与自动化工程学系系主任任扬教授及其博士研究生林晓敏 的指导下，进行6星期研究，将“设计与科技科”会考习作“龟的饲养园”提升为能够连接互联网的“智能养宠物系统”。使用者可以透过网络摄影机监察宠物及饲 养园的情况，并按需要控制气泵、开关灯光、实时或预设时间进行喂饲等，让主人可以随时随地上网照料自己的宠物，毋须因加 班而未及照顾，亦省却外游前须预先托养宠物的麻烦。此新闻共获12张中外报章、3间电视台和一间电台报导。

 

四、学生的参与程度高，着重培养学生的探究精神

中小学的科技活动是一种模拟科学家的研究所实施科技探究活动，学生所做的探究也是初级的，在整个过程中，香港的学校的科技指导员（内地称之为辅导教师）起的作用类似于研究生阶段的导师，仅仅起着指导作用，创造性的工作由学生完成。也就是说，在香港中小学的科技创新教育中，学生的参与度高，教师仅仅起到点拨和开窍的作用，学生是活动的主体。指导老师充分发挥学生的创造力。

老师着重培育学生科学探究的精神，在课堂中，老师提供不同的机会，如分析现象、进行试及研习活动等，让学生对问题做深入的探讨。根据香港科技教育学会会长、东华三院张明添中学设计与科技科主任、2009行政长官卓越教学奖得奖教师梁伟业的介绍，香港科技教学的探究Exploration包括以下环节：（1）实验；（2）资料搜集；（3）数据分析；（4）模拟测试；（5）问卷调查；（6）市场研究。

除了课堂的教学外，老师也通过不同的工作坊、参观、训练营、到内地考察等活动，让学生对科研有深入的认识。

以中华基督教会谭李丽芬纪念中学为例。指导员起的作用仅仅是学术上的顾问，也只是在技术上、礼仪上的指导，指导员不仅在科技创新方面进行指导，而且当同学恐惧、失意、成功时充到心理辅导员，也就是说，当学生恐惧或者在创新时没有达到预期的要求，感到失落时，老师会鼓励、会给学生打气。同时辅导员也是带路人，引导学生到海内外的进行比赛。

顺德联谊会翁佑中学的陈欣欣同学参加科技活动后这样说：

“优才小组成员每循环周设有定期的聚会时间，各级的优才同学都会依时在优才室集合，在老师的指导下进行活动，分享交流心得……，训练计划的活动种类繁多，除了可丰富学生的知识，也能帮助同学发掘潜能，记得我们曾经参观过不少地方，如香港不同的大学，国际学校和政府机构，这些活动都丰富了我们的校园生活，令我们不再局限于课室内学习，而是从不同的领域探讨，开阔学习经历。”

另一位翁佑中学的潘凯琳同学也深有同感，对科技教育中的探究学习表现出极大的热情，他说：

“优才小组是集合了来自不同级别成绩优异的同学，小组训练活动成为他们互相学习，切磋砥砺的平台，在加入优才小组之前，我十分依赖老师的支援，一旦他们不给予意见，我便会停滞不前。可是，优才小组的多样化活动，令我不再依赖标准答案，训练我独立思考，因为很多活动都要求我们独立的做出批判性思考，发表自己的意见，此外，每次活动后老师给予我们的洗过也与平常课业有所不同，一般是没有固定的答案，因此，我们必须通过自己的思考，才能完成习作”

从上面对学生的访谈可知，学生参加各种科技活动，教师们仅仅是指导，而不是主导，学生动手探究并解决问题才是真正的目的。

 

总之，香港科技特色学校的科技教育在没有类似大陆的高考和中考制度下，本着和谐发展的理念，充分发挥学生的潜能，开展各种类型的科技课外活动，让科技特长生参加各种创新大赛，学生的探究能力和创新能力得以充分发挥，不仅培养学生创新意识，也训练了学生的科技创新的方法。

注释：

本文原载《课程教学研究》，2014年第5期。