中小學科學教師隊伍建設問題

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科學教師的概念與內涵

科學教育的概念與內涵與科學的本質與內涵密切相關。科學既是人類探索周圍世界、獲取知識、探求規律的過程，也是人類探索認識自然世界的活動結果。它不僅表現為科學知識與能力，科學過程與方法，還包含科學態度和科學精神（陳琴，龐麗娟，2005）。聯合國教育、科學及文化組織（UNESCO）提出科學教育不僅是以科學作為內容的教育，更是“為了科學的教育”和“通過科學的教育”（UNESCO，2001）。科學教師可以從廣義和狹義兩個方面界定，廣義的科學教師既包括與科學課程和理科課程相關的教師，如科學、數學、物理、化學、生物等課程教師，也包括在科技場館工作及與科技教育領域相關的工作人員；狹義的科學教師主要是指在中小學擔任科學課程的教師。由于早期的科學教育對學生科學素養的形成，科學思維、科學方法和科學精神的培養有至關重要的作用，因此本文重點關注的科學教師主要是指小學科學課程教師，以及部分地區初中階段的綜合科學課程教師。

當前我國中小學科學教師隊伍的突出問題

Â師資力量嚴重不足，難以滿足發展需求我國小學科學教師隊伍普遍存在師資力量不足的問題，小學科學教師隊伍中仍存在大量兼職教師，對我國東北、京津冀、長三角九省的調查中發現，有兼職科學教師的學校占比超過69%（李秀菊，黃瑄，2020）。北京地區的調查發現，即便是專職科學教師，也存在教非所學（教師原始專業與所教學科不一致）的情況。小學教師普遍教非所學情況比中學教師嚴重。遠郊區縣學校教非所學情況占50%以上，其中遠郊農村校教非所學情況尤為嚴重，71.5%的教師所教學科與所學專業不一致（張莉娜，2010）。經濟發達地區尚且如此，我國欠發達地區則更是普遍存在科學教師師資匱乏的問題。隨著我國課程改革的不斷推進，全國逐漸推行從小學1年級開設科學課，這也使得我國對小學科學教師的需求量大增。通過對小學科學教師的需求預測研究發現：未來我國小學科學教師缺口巨大，量呈波浪線上升的趨勢，2018年小學科學教師的缺口量大約為8.44萬人，2020年小學科學教師的缺口量占當年總需求量的41%（黃健毅，廖伯琴，2015）。“全面二孩”政策對小學科學教師需求的影響將從2022年開始顯現，2027年達到高峰，2018—2030年小學科學教師累計缺口量約為94.60萬人（左成光，2019）。從科學教育專業的人才培養情況看，我國本科階段培養的科學教育專業人才嚴重不足。2007年之前科學教育本科專業一直發展迅速，到2011年開設科學教育本科專業院校非增反減。2008年以后我國開設科學教育本科專業的高校維持在66所左右，相對穩定。自2009年以來，我國科學教育專業本科生招生人數從100人增加到2015年的762人，隨后在2016年回落至710人。盡管目前的招生人數較之前已大幅提升，但每年不足千人的培養規模對比現實需求仍然是杯水車薪（王康友，李秀菊，2017）。Â專業化程度低，急需提升質量當前我國科學教師隊伍存在知識儲備量不足、實驗技能不強、專業能力較差等問題，對學生的探究和創新精神培養不足，難以滿足科學課程教學的需求。從學歷上看，發達地區的科學教師學歷相對有保障，上海、杭州的調查顯示，科學課教師本科及以上學歷占到95%（郝琦蕾，2014）。相比之下，欠發達地區科學教師隊伍則普遍存在科學教師學歷不高的問題，例如，新疆石河子市小學科學課程教師本科及以上學歷僅為51.4%（劉紅玲，高夢馨，房園，2013）。此外，新課程標準對科學教師的知識結構、教學方法與手段，以及教學能力等提出了新的要求。在知識結構上，現行的科學課內容廣度和深度從原來的處理學科內的知識發展到處理跨學科的知識，要求教師進行課程設計由被動照本宣科變為主動創新課程。在教學方法與手段上，要求科學教師能利用包括網絡系統在內的多媒體技術教學，指導學生進行有效的科學探究。特別是在疫情期間，大量的線上教學考驗科學教師利用信息技術傳授科學知識及科學實驗的能力，需要教師具備相應的動手能力和科學思維能力。在教學能力上，需要科學教師實施個性化教學，逐步形成自己的教學風格，駕馭多種教學方式等。當前科學教師隊伍還難以滿足以上要求，調查顯示僅有33.41%的科學教師上課常采用的教學形式為“訓練與實踐式”，仍有33.66%的科學教師習慣用“講授法”（李秀菊，黃瑄，2020）。科學教師缺乏對科學思想、科學方法、科學精神的本質了解，缺乏跨學科教學能力和運用科學思維解決實際問題的能力，無法幫助學生樹立對科學本質的正確理解。Â職業發展缺乏保障，隊伍不穩定流失率高當前我國任職小學科學教師極少數是出于個人愛好，絕大多數都是學校指定，由此也帶來了科學教師隊伍流失率較高的問題。我國教師隊伍整體離職率不高，但是科學教師的流失情況嚴重，在對湖北省16個市102所小學的科學教師隊伍的調查中發現，由于自我投入度高但受重視程度不足，有24.3%的科學教師選擇轉崗流動（朱家華，崔鴻，2018）。科學教師職業發展缺乏保障，隊伍不穩定是普遍存在的共性問題，一些學校甚至每學期都在更換科學教師，頻繁流動的科學教師隊伍對教學質量有較大影響。科學教師隊伍的不穩定與科學課程不被學校重視、課程安排不合理等因素有關。一方面由于科學教師數量不足，導致每位科學教師需要承擔的周課時數相對較多，另外科學課在課前需要大量的材料準備，耗時耗力工作量大；另一方面，學校、家長、學生對科學課不重視，使得科學教師的職業發展壓力較大，也帶來工作積極性不高和職業認同感低等問題。此外，我國當前對于提升科學教師質量的職業發展能力培訓活動少、規模小且覆蓋面小。科學教師參加培訓活動的積極性不高，培訓活動效果差，遠遠不能滿足日益增長的需求。近年來我國通過“中小學教師國家級培訓計劃”（“國培計劃”），開展多樣化的教師能力培訓提升工作，通過這些示范性項目培訓與科學學科相關的教師共7000余人，但是對比國培計劃培訓教師總量的900萬人，占比幾乎可以忽略不計。中國科學教育發展報告（2017）調查發現，42.5%的小學教師表示沒有參加過任何科學教育培訓（王康友，李秀菊，2017）。

我國科學教師隊伍建設的政策建議

教師特別是科學教師的規模與質量直接影響到創新人才培養的質量與效果，需要國家頂層設計，相關部委聯合制定激勵政策，共同發力打造一支高質量的科學教師隊伍，為提升我國創新人才培養質量奠定堅實基礎。Â制定國家科學教師隊伍發展規劃建議在深入調研我國當前中小學科學教師的需求與缺口的基礎上，從培養我國高素質創新人才的戰略高度出發，相關部門制定國家科學教師隊伍發展規劃，加大科學教師隊伍的培養力度，出臺相關政策引導和鼓勵各級師范類大學及綜合性大學積極開設科學教育本科及研究生專業，擴大招生培養規模，從根本上解決當前科學教師隊伍數量不足的問題。Â建立國家科學教師能力標準建議結合不同年級科學課程要求，研究設立國家科學教師能力標準。根據科學課程要求，提出擔任科學教育課程的科學教師需要具備的基礎資格、能力水平等，只有達到了國家設立的科學教師能力標準條件才可以在學校上崗教學，保障科學課程的教學質量。Â設立科學教師能力提升專項計劃建議設立科學教師能力提升專項計劃，擴大科學教師在職培訓規模。在培訓內容上，一方面注重更新學科知識，完善知識結構，重視理論與實踐相結合，學術與專業相結合等；另一方面也要注重科學教師專業技能培訓，包括多媒體教學培訓、計算機輔助教學培訓等。Â營造尊重科學教師的社會環境建議在社會、學校各個層面營造尊重科學教師的社會環境，進一步強調和突出科學課程的重要性，大力宣傳科學教師對于創新人才培養的重要意義，切實提高科學教師的社會地位，穩定當前科學教師隊伍，增強科學教師職業的吸引力，促使越來越多的優秀人才投入到科學教育事業。

作者：趙璐 魏秀 周建中 單位：中國科學院科技戰略咨詢研究院 中國科學院學部工作局咨詢與科普教育處 中國科學院科技戰略咨詢研究院