在上期＜透視科技＞中，周成功教授談到基礎科學對大學教育的重要。我想可以接著談台灣中小學教育裡的基礎科學教育，尤其是在「九年一貫課程」實施之後的新狀況。
若以國際資料評比來說，我國中小學校內的科學教育算是有相當好的成效。最近一次國際數學及科學教育成就趨勢調查（簡稱TIM SS），約有四十個國家，五十萬位學生參加。結果顯示，台灣學生在數學及科學測驗成績都名列前茅。此外，參與各種科學奧林匹亞競賽，我們的精英學生也表現傑出，金牌、銀牌不斷。
反倒是號稱科技大國的美國，一向在TIM SS表現不佳，列於中等。我們在這裡有什麼優勢呢？根據美國主持TIM SS的教育學者研究報告指出，東亞諸國之所以表現優秀主因有二：其一是專業優秀的師資，美國中小學教自然科學的老師多數在大學時並非主修理科；而台灣的科學師資多為專業。其二是課程結構，美國大多數中小學裡的科學課程，雖然教學時數多且內容豐富，但缺乏合理結構。從一年級到九年級的課程裡，相同概念常常重複出現（如：能量），結果是教得多卻膚淺。相較而言，我們學校裡科學課程結構嚴謹，循序漸進。若學生認知發展尚不能瞭解的概念，不會提早出現，因此台灣一般中等學生學習較有效率。
但，有好處也必有缺點。台灣中小學科學教育的課程，對個人而言比較不容許疏失和延遲。美國孩子若因一時沒開竅，他通常還會有機會再次碰到、學會某一觀念；但台灣有較嚴重的課程銜接問題。如果一個學生在學習過程中產生挫折而無法立刻克服，就可能被犧牲放棄了。台灣補習班林立的部分原因在此；而沈重的升學壓力更加強了補習的需求。
台灣原本較嚴謹、嚴厲的教育規劃，在九年一貫課程實施後起了什麼變化？這是個值得注意觀察的問題。照說，九年一貫課程基本精神應該要脫離以前全國統一進度、統一標準的課程，實施「學校本位」的課程，從而達到個別化、適性化的目標。到目前為止，小學教育比較能做到上述的方向；但國中階段則困難重重。
九年一貫課程的科學內容實際上有增無減。為了在更短的時間內達到增加的學習目標，國中的科學教育被要求更有效率地使學生吸收消化更多內容。大多數老師會用原有熟悉的教法達成新的教學目標，但卻產生更大的壓力。在原教法的高效率和新的教育目標間抉擇，兩者之間如何取得協調則相當困難。整體而言，台灣未來面臨國際間強力的競爭挑戰。建立更有效率、更嚴格的科學教育是勢在必行。是否能有一種兼具「多把一個學生帶上來」而又嚴格的科學教育體系呢？這高難度的教育工作是我們最大的挑戰。這種改變很難藉由實行一兩項措施就產生立竿見影的效果，實在需要主政者及從事教育者繼續深入地研究並改善。
（作者為台大化學系教授；本專欄由周成功、牟中原、李國偉共同主持。）
