學生科學興趣技能急跌 疫後八年級成績倒退十年

學生科學能力與興趣在疫情後首次測試中大幅下滑

在科技迅速發展的時代，八年級學生自信能完成多項科學相關活動的人數明顯減少

美國八年級學生在疫情後首次全國科學知識評測中，表現不及疫情前，顯示未來科學人才的培養面臨挑戰。

根據國家教育進展評估（NAEP）最新數據，自2019年以來，達到「熟練」水平的學生比例由33%降至29%，平均分數回落至2009年新測驗版本推出時的水準。學生對科學的信心亦有所下降，只有28%表示「肯定能完成多種科學活動」，低於2019年的34%。

三大科學領域——物理、生命及地球與太空科學的表現均下滑。少於一半學生能辨識活細胞的主要成分（2019年為55%），能指出哺乳類特徵的學生比例也由72%降至68%。不僅技能下降，更令人憂慮的是學生對科學的興趣大幅減少，喜歡科學活動的學生比例由52%暴跌至42%。

波士頓科學博物館STEM學習高級副總裁及NAEP政策制定委員會成員Christine Cunningham指出：「沒有興趣，學習就很難。」相比2019年，學生較少參與設計研究問題、討論科學理念及實驗解釋現象等探究活動，而這些正是激發學生熱情的關鍵。

疫情期間學校停課對所有科目學習均有影響，科學尤其受創，因教師優先確保學生在閱讀和數學方面不落後。加州公共政策研究所2022年報告指出，只有約四分之一學區在復課計劃中強調科學。教師更傾向指派免費網上課程，讓學生自行安排進度，而閱讀成績普遍下滑，亦影響學生跟上快速演變的科技步伐。

科羅拉多州六年級科學老師Autumn Rivera分享，她嘗試透過「廚房化學」、讓學生解剖花朵及錄製Zoom教學影片等方法，讓學生和家長參與實驗，例如在陽光窗戶掛上裝水的膠袋觀察水循環。「11至12歲的孩子需要大量活動。」她說。

2021年春季，根據評估機構NWEA，學生至少錯過兩個月的科學學習。到2024年，三至五年級的科學成績已回升至2019年水平，但七、八年級學生在各族裔中均見明顯下滑，仍落後疫情前三個多月的學習進度。

前教育部長Margaret Spellings提醒，不應將疫情作為成績下滑的藉口。她指出，2015至2019年間，學生在科學成績上沒有進步，八年級和十二年級平均分數持平，四年級反而下降。

Cunningham表示，積極的一面是越來越多小學將STEM納入選修課程，與藝術和音樂輪流開課，雖然這些課程具吸引力，但不一定對應年級標準。部分普通班老師可能會減少科學課，轉而專注閱讀和數學。

高低分學生均受影響

成績下降並非只影響部分學生群體，無論是住郊區、出身富裕家庭或父母有大學學歷的學生，甚至非殘疾、以英語為母語的學生，分數亦比2019年低。惟國家教育統計中心代理主任Matt Soldner指出，英語學習者的成績有6分提升，是唯一正面信號。

NAEP數據顯示，高分學生（第90百分位）分數由196降至194，低分學生（第10百分位）則由106降至101，且第10及第25百分位學生分數均處於歷史低點。Soldner警告，這些結果應促使全社會採取集中行動，加快學生學習進度。

本次科學測驗未收集學生家庭環境或閱讀習慣等補充資料，但教育顧問公司ILO Group聯合創辦人兼NAEP委員Julia Rafal-Baer認為，圖書資源的差異可能加劇分數落差。她反問：「如果部分學校不重視科學，為何高成就學生仍能有足夠吸收？」

Rivera老師表示，許多學生缺乏閱讀能力以理解科學文本，她不得不退一步，專注基礎閱讀教學，這並非她作為六年級老師的專業範疇。她亦觀察到學生出席率和學習態度下降，家庭對學業重視減弱。

Cunningham補充，基礎數學能力不足亦阻礙學生掌握科學知識。「老師花更多時間確保學生具備過去理應擁有的技能，例如製作表格和圖表。」

NAEP數據顯示，經常「使用表格或圖表辨識變量間關係」的學生比例由43%降至39%，不到三分之一學生「用數學方程式解釋或支持科學結論」。

「讓自己知識貧乏」

NAEP將於2026年再次評估學生的閱讀和數學能力，但下一次科學評測要等到2028年，仍僅限八年級學生。新測驗將強調知識應用，並加入更多科技及工程內容。

由於約三分之一學生分數低於基本水準，Cunningham表示委員會認為有必要增加針對該群體的題目，題目會更簡單，閱讀需求較低，以了解該群學生的實際知識。

因預算問題，四年級學生未被納入2024及2028年科學測試，預計2032年才會恢復參與。哈佛大學教育學教授兼前NAEP委員Andrew Ho認為，缺少四年級數據令人擔憂：「如果要砍，我理解，但這仍令我們質疑，早期年級科學教育的期望為何？為何我們要讓自己知識貧乏？」

國家教育統計中心因人員裁減，導致本次成績發布延遲。NAEP委員會成員在記者會中表示，這次成績報告仍維持NAEP一貫的高品質，但教育部官員坦言，教育部長Linda McMahon解僱大部分中心員工後，明年測試及2028年規劃需「足夠人力和資源」。

McMahon近日重申支持NAEP：「如果我們有全國統一且客觀的測評像NAEP，那是最理想的。我們不會放棄NAEP成績和研究，確保我們做對事。」

「AI驅動的世界」

全國科學教師協會會長Beverly DeVore-Wedding擔心「當前政治氣候」會削弱NAEP計劃，「我擔心評估範圍被縮減，只剩閱讀和數學。」

科學成績也影響到特朗普總統推動的人工智能（AI）教育計劃。上週，第一夫人Melania Trump主持活動，推動學生利用AI解決社區問題。

教育部長McMahon在活動中表示：「AI不應成為恐懼的對象，我們應該擁抱它，開發基於AI的真實問題解決方案。」

Rafal-Baer強調，AI的迅速普及更凸顯科學教育的重要性：「AI已經改變我們的工作、學習和解決問題方式，複雜度只會加速提升，我們絕不能讓缺乏科學素養的勞動力去面對AI驅動的世界。」

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評論與啟示：

這份疫情後首次的全國科學評測報告，暴露出美國中學生科學素養和學習興趣的雙重危機，令人深感憂慮。科技日新月異，社會越來越依賴科學與技術，然而青少年的科學能力和熱情卻明顯倒退，這不僅衝擊個人未來發展，更影響國家長遠競爭力。

疫情造成的學習中斷無疑是主因，但報告同時揭示了教育體系內部的結構性問題：科學教育在復課策略中被邊緣化，教師和家長對科學學習的重視不足，學生的閱讀和數學基礎薄弱，這些都限制了他們在科學領域的成長。更令人擔憂的是，學習興趣的銳減意味著學生缺乏持續探索和創新的動力，長遠來看可能導致科學人才斷層。

新測驗將加強應用與探究能力的評估，是積極的改進方向。但缺少對低年級學生的持續監測，可能讓我們忽略了早期科學教育的關鍵缺口。教育資源應該更均衡分配，讓科學教育不再是少數精英的專利，而是所有學生的基本權利。

此外，AI等新興科技的興起，要求我們必須培養具備科學素養和批判思考能力的未來公民。唯有如此，才能在AI驅動的世界中保持競爭力和自主性。香港教育界亦應借鑑此報告，反思如何在後疫情時代重振科學教育，提升學生興趣與能力，為未來社會培育更多具備創新精神和實踐能力的科技人才。

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