澳门中小学科学教育

魏冰，北京师范大学学科教学论（化学）硕士、香港大学科学教育博士，现任澳门大学教育学院教授兼任综合科学课程主任，博士研究生导师。主要从事科学／化学教育的教学与研究，研究专长为中学理科课程发展、中小学科学教师发展、科学史及科学本质等。作为项目负责人先后承担澳门特别行政区初中、高中自然科学基本学力要求及课程指引的研制，先后负责多项各种类别的中小学科学教师培训项目。

澳门是中华人民共和国的一个特别行政区，实行“一国两制”，享有“澳人治澳”“高度自治”等权利。在2022—2023 学年，澳门共有学校75 所，在校学生87 184 人，教师8 192人。由于历史的原因，澳门的中小学多为私立，学校在课程设置、教学方式和毕业考核等方面具有高度自主权。这使得澳门的中小学科学教育在很多方面具有鲜明的特色。本文主要从学校科学教学、科学课程改革、科学教师教育、STEM 教育4 个方面对澳门中小学科学教育进行简要介绍。

学校科学教学

科学教育是澳门学校教育的一个重要方面，小学开设常识，中学普遍开设物理、化学、生物、地理等，部分学校在初、高中开设综合科学。在澳门，中小学校绝大多数都是私立的，各个学校在课程设置、教学方式和教学要求等方面均有自己的特色，因此，很难说典型的澳门中小学科学教学是怎样的。笔者在2008 年作为项目负责人主持澳门中小学自然科学教育评鉴项目，从课程设置、教科书及其使用、科学教学方法、科学学习环境、学生对科学及科学学习的态度等方面展示了澳门中学科学课程与教学的实际状况（魏冰等，2009）。综合这几个方面的研究结果，澳门中学科学教学的特点可以概括为以下几点。

第一，在学校课程方面，各个学校课程设置的门类与时数等并不统一，几乎每所学校都有自己的特点。

第二，从教学进度表的编制过程可见，教师在课程规划和教学中的自主性较强。

第三，学校科学课程的设置与教科书的使用在很大程度上受到周边地区的影响，其中以中国内地的影响最大。

第四，科学教学属于教科书本位，但教师的教育理念未能适应课程与教科书的变化趋势，教科书里蕴含的先进的教学理念和方法未能在教学中实施。

第五，在课堂教学中，教师的主导地位明显，教学方法单一，师生互动机会较少，学生主动参与知识形成过程的情形较为少见。

第六，科学教学的相关性不高，学生学习较为被动，实验室教学的开放性很低，学生很少有机会发表意见。

第七，学生对科学的认识正面，对科学学习的兴趣较为浓厚，对使用科学的自信心较强，但对科学学习的自信心不足。

笔者认为，上述这些特点与澳门较为独特的教育体系（私立学校占绝大多数），以及华人社会的教育传统等因素密切相关（魏冰，2010）。需要说明的是，这项评鉴工作之后的10 多年里，澳门社会经济形势发生了重大变化，特别是国际与周边地区的课程与教学改革促使澳门中小学科学教育发生新的变化。但是，以私立学校为主的局面没有变化，政府也一直尊重学校的办学自主权，这使得上述部分特点仍会持续下去。在学生学习成绩的考核方面，澳门没有全澳统一的毕业考核，每所学校都有自己的毕业考试标准。因此，长期以来很难判断澳门中小学科学教学质量究竟如何。所幸的是，澳门作为国际经济合作与发展组织（OECD）的成员，自2003 年以来参加了学生能力国际评估计划（PISA）测试，为认识澳门中小学科学教学质量提供了一个可靠的资料来源。历次PISA 测试结果显示，澳门15 岁学生的科学素养表现在统计上显著高于OECD 成员的平均水平，特别是在最年2 次的PISA 测试（PISA 2018和PISA 2022）中，澳门学生的科学素养表现在OECD 经济体中均位于第3 位，在一定程度上反映了澳门中小学科学教学质量是相当不错的。

科学课程改革

因应社会经济文化的发展，澳门特别行政区教育及青年发展局（简称“教青局”）在2009 年推出《共建优质教育，促进全人发展——澳门特别行政区非高等教育课程改革与发展蓝图》，标志本澳非高等教育课程改革开始启动。经过几年的酝酿，教青局于2014 年发布第15号行政法规《本地学制正规教育课程框架》（简称《课程框架》），其中规定中小学阶段有6个学习领域，每个领域包含若干科目，“基本学力要求”是科目课程的基本形式。在《课程框架》中，“科学与科技”是6 个学习领域中的一个，小学的“常识”、初中和高中的“自然科学”均属于“科学与科技”中的一个科目。根据《课程框架》制定的《小学教育阶段常识基本学力要求》《初中教育阶段自然科学基本学力要求》和《高中教育阶段自然科学基本学力要求》于2015—2016 学年至2019—2020 学年有序实施。需要指出的是，“基本学力要求”作为一种官方课程形式，不同于课程标准，主要从学生的学习结果对学生在完成各教育阶段的学习后应具备的基本素养（包括基本的知识、技能、能力、情感、态度及价值观）作出规定和要求。

《小学教育阶段常识基本学力要求》规定，小学常识的目的是帮助学生学习个人、社会、自然及三者之间的相互关系，初步培养学生的人文及科学素养，为其全人发展和终身学习奠定基础，涉及人文及社会科学，强调学习内容与学生生活相关，内容包括4 个主题：健康生活、人文社会与生活、自然环境与生活，以及科学与生活。

《初中教育阶段自然科学基本学力要求》和《高中教育阶段自然科学基本学力要求》明确规定，科学素养是澳门中学自然科学教学的中心目标。为此，科学课程与教学的基本理念有三条，它们是：第一，立足学生个人发展，提高科学素养水准；第二，注意学科联系，理解科学、技术、社会与环境之间的关系；第三，宣导科学探究，注重教学方式的多样化。在基本学力要求内容的确定方面，力图在传统与变革、分科与综合、现实与发展等几个方面综合考虑。具体说来，既考虑国际科学教育发展的基本趋势，也考虑澳门科学教育的实际情况；既考虑跨学科的议题（如科学探究、科学技术社会与环境），也考虑分科教学的传统和教师的教学习惯；既考虑澳门现实的科学教学水准和条件，也考虑未来的发展和需要（魏冰，2018）。根据Roberts 关于科学素养的两个视界的划分，初中以科学素养I 为主，侧重传统的学科内容。因此，主题和范畴的选择主要参照传统4 门学科（物理、化学、生物及自然地理）的基本内容。按照国际惯例，物理和化学称为“物质科学”、生物称为“生命科学”，自然地理中的有关地球和太空的相关内容称为“地球与太空科学”。传统上，科学探究是一种教学方法，但为了突出科学探究的地位，参照国际及周边地区的做法，把科学探究列为一个独立的主题。为此，《初中教育阶段自然科学基本学力要求》的4 个主题分别是科学探究、物质科学、生命科学，以及地球与太空科学。对于《高中教育阶段自然科学基本学力要求》，根据Roberts 的科学素养II 的定义（即强调科学所应用的各种情境），淡化学科内容，突出跨学科主题，选择4 个主题作为高中自然科学基本学力的内容范畴，它们是科学探究、、科学史和科学本质、环境和资源，以及近现代科技（魏冰，2018）。

科学教师教育

在澳门，职前教师（师范）教育主要由澳门大学教育学院承担。目前，澳门大学教育学院开设6 个职前教师教育本科（学士学位）课程，分别为中学中文教育、中学英文教育、中学数学教育、综合科学教育、小学教育和学前教育。这6 个课程的毕业生会获得教青局的认可，具备在澳门合法执教的资格。其中，“综合科学教育”课程开设于2019 年，是一个较新的本科课程。该课程由教育学院和澳门大学其他理科学院（科技学院、健康学院）合办，由教育学院管理。该课程的目的是为澳门培养合格的中学科学教师，在课程特色方面强化综合科学和跨学科学习的训练。“综合科学教育”是澳门历史上第一个职前科学教师教育课程，在澳门科学教育发展史上具有重要意义。按照相关规定，“综合科学教育”课程的毕业生有资格在澳门教授初中综合科学或分科的物理、化学和生物；选修生物、化学或物理专业的学生分别有资格在高中教授自然科学范畴的生物、化学或物理课程。除了上述6 个职前教师教育课程外，教育学院还开设学士后教育证书（PGCE）课程。按照相关规定，持有学士学位但未在大学接受过师范教育的本地人士可以攻读这个课程，毕业后同样可以获得教青局的认可。PGCE 课程分为中学、小学和幼教方向，但并不分设具体的科目（如物理、化学等）。在“综合科学教育”课程开设之前，澳门的中学科学教师主要来源于这几个途径：在中国内地及台湾师范专业的本地生、在内地有工作经验的理科教师通过移民来到澳门任教、本地持有学士学位且大学专业方向是理科的人士通过攻读PGCE 获得科学教师资格。

前文已述，由于历史原因，澳门中小学教育中私立学校占绝大多数。为了建立一支优秀的教学人员队伍，切实保障非高等教育的质量，经过多年酝酿，澳门教青局于2012 年以法律的形式颁布了《非高等教育私立学校教学人员制度框架》。这是澳门教育史上第一个教师政策的法律文件，具有里程碑的意义，不单明确了“教学人员”的含义，也对教学人员的职责、权益、转任和发展等提出了具体要求，更对教师专业发展和持续进修提出了明确规定，为包括科学教师在内的所有科目的非高等教育阶段的教师专业发展提供了制度保障，也为澳门在职教师教育带来了新的机遇与挑战。为配合《非高等教育私立学校教学人员制度框架》的实施，教青局近年开展了多种形式的在职教师进修和培训，以促进教师的专业水平发展，提高教学水平。其中有些培训活动是专门为中小学科学教师提供的，例如为了配合小学常识和中学自然科学基本学力要求的实施，教青局在过去几年举办了多场中小学科学课程与教学改革讲座，以及多场旨在推广STEM 教育理念和方法的专门培训。

STEM 教育

STEM 是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering） 和数学（Mathematics）4 门学科的简称， 强调多学科的交叉融合。学术界认为，STEM 教育并不是科学、技术、工程和数学教育的简单叠加，而是要将4 门学科内容组合形成有机整体，以更好地培养学生的创新精神与实践能力（余胜泉，胡翔，2015）。在过去几年中，随着STEM 教育在周边区域的推进，特别是随着澳门与大湾区内各个城市间的密切交流与沟通，STEM 教育的理念及做法率先为本澳一些学校及教师接受，他们通过兴趣小组、科技小组、第二课堂等形式开展多样的STEM 活动，有的学校还积极参加国内外的科技竞赛活动并获得奖项。这种基层先行的做法显然是因为澳门的学校以私立为主，学校和教师有更多的自主权和自由度。鉴于澳门中小学科学教育相对较为传统的实际情况，笔者认为，在澳门推行STEM 教育在一定程度上能够促进本澳中小学科学教育改革，特别是在改变以书面考试为导向的科学教学，加强教学内容与社会生活实际的联系方面能够起到积极的作用。从更大范围讲，STEM 教育能为澳门发现并培养具有数理天赋的科技创新人才，推动社会经济适度多元，增强澳门在区域及国际的竞争力。

从政府层面看，到目前为止，澳门教青局虽然没有像香港教育局那样明确提出STEM 教育政策，但也在接受STEM 教育理念，并逐步反映到课程改革和在职教师专业发展项目中。比如教青局正在推行的“综合应用技能教育先导计划”，支持教师在科学、技术、工程、数学等学科范畴内开发校本课程，通过综合应用技能培养学生的核心素养，激发学生的问题意识和创意潜能。该计划强调科学探究和工程设计的教学理念，强调跨学科教学，鼓励学生解决真实情境中的实际问题。与此同时，社会各界也积极推动STEM 教育。比如，澳门科学馆推行的“馆校合作”计划旨在提供更多的资源培养学生对科学的认识，鼓励学生通过自主学习和动手操作体验科学的魅力，激发学生学习科学的兴趣。澳门大学于2019 年成立STEM教育中心，积极推动大学与中小学及社区的合作，在本地推广科普教育。2022 年6 月，澳门大学教育学院成立STEAM 教育服务队，努力把STEM 教育与文学艺术结合起来，目前已在澳门多间小学开展STEAM 教育并取得良好效果。

但是，在澳门中小学STEM 教育的实践过程中，也出现一些问题，比如有的学校的STEM 教学活动把重心放在教育套件上，让学生制作千篇一律的产品，也有的学校以参加科技比赛为学校获奖为唯一目的。为此，有本地学者提出，STEM 教育的精神理念应该是让学生充分发挥创意，掌握跨学科知识，解决现实生活中的实际问题，并在此过程中培养学生21世纪的基本技能（学生的核心素养），使他们更好地应对当前社会环境并实现自我发展（温佩娣，王闯，2020）。因此，他们建议教师在设计STEM 学习活动时不一定要使用高科技（如机器人制作、编程、智能设备等），而应该突出科学探究与工程设计的理念，更多地关注课堂学习活动是否能实现预期的教学目标，是否能与学生的现实生活紧密联系，是否能培养学生沟通协调、团队合作、解决复杂问题的能力，以及批判性思维和创造力（温佩娣，王闯，2020）。

结束语

澳门虽然是个小地方，但由于历史地缘和社会文化原因，中小学科学教育在课程、教学和教师教育等方面呈现较为鲜明的特点，甚至在某些方面具有独特的优势。但面对纷繁多变的社会现实，澳门的中小学科学教育在教育定位（精英教育与大众教育）、教学内容、教学方法和学生学习等方面也遇到新的挑战和问题。因此，澳门科学教育界的同仁需要加大与内地，特别是大湾区其他城市的深度合作，互相学习借鉴，以期不断提高澳门中小学的科学教育质量，为澳门、为国家的发展作出新的贡献。

参考文献

[1] 魏冰，谢金枝，施达明，等．澳门中小学自然科学教育专

项评鉴报告．澳门：澳门大学教育学院，2009．

[2] 魏冰．澳门中学科学教学：问题与挑战，澳门研究，

2010，58，161-168．

[3] 魏冰．科学素养教育在澳门：中学自然科学基本学力要求

研制过程追述，澳门研究，2018，90，99-106．

[4] 温佩娣，王闯．如箭在弦——论澳STEM 教育，教师杂志，

2020，63，2-7．

[5] 余胜泉，胡翔．STEM 教育理念与跨学科整合模式．开放教

育研究，2015，4，13-22．■