新時代科學(xué)教師培訓(xùn)的現(xiàn)實困境與突破路徑

■黃龍強

當前，在全面落實立德樹人教育目標的過程中，在推進基礎(chǔ)教育“雙減”政策的過程中，科學(xué)教育的特殊價值越發(fā)為國家和社會重視，近年來，國家相關(guān)部門陸續(xù)出臺了相關(guān)政策，強調(diào)了新時代科學(xué)教育的重要意義。2021 年國務(wù)院印發(fā)《全民科學(xué)素質(zhì)行動規(guī)劃綱要的通知（2021—2035 年）》，提出科學(xué)素質(zhì)是國民素質(zhì)的重要組成部分，是社會文明進步的基礎(chǔ)，因此要實施青少年科學(xué)素質(zhì)提升行動，提升基礎(chǔ)教育階段科學(xué)教育水平。2022 年9月，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于新時代進一步加強科學(xué)技術(shù)普及工作的意見》，強調(diào)學(xué)校要加強科學(xué)教育，不斷提升師生科學(xué)素質(zhì)，積極組織并支持師生開展豐富多彩的科普活動。習(xí)近平總書記在2023 年中共中央政治局第三次集中學(xué)習(xí)時強調(diào)，“要在教育‘雙減’中做好科學(xué)教育加法，激發(fā)青少年好奇心、想象力、探求欲，培育具備科學(xué)家潛質(zhì)、愿意獻身科學(xué)研究事業(yè)的青少年群體”。這些政策文件的頒布以及習(xí)總書記的論述充分表明國家高度重視科學(xué)教育，科學(xué)教育已然成為科教興國戰(zhàn)略和人才強國戰(zhàn)略的基礎(chǔ)性工程，而作為基礎(chǔ)的基礎(chǔ)，科學(xué)教師隊伍建設(shè)就擺在了突出位置。

一、新時代科學(xué)教育教師面臨的挑戰(zhàn)

（一）科學(xué)素養(yǎng)有待提升

高質(zhì)量科學(xué)教育離不開高質(zhì)量的科學(xué)教師隊伍。全面提升科學(xué)教師的科學(xué)素養(yǎng)是科學(xué)教育發(fā)展的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。當前科學(xué)技術(shù)迭代更新迅猛，僅僅了解某種技術(shù)本身并不能提高科學(xué)素養(yǎng)，提高科學(xué)素養(yǎng)最根本的是要培養(yǎng)科學(xué)精神。國務(wù)院印發(fā)的《全民科學(xué)素質(zhì)行動規(guī)劃綱要（2021-2035）》提出要“實施教師科學(xué)素質(zhì)提升工程，將科學(xué)精神納入教師培養(yǎng)過程”[1]?？茖W(xué)教育不僅教授科學(xué)理論知識，更重要的是提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神，訓(xùn)練科學(xué)思維，激發(fā)好奇心和探索創(chuàng)新意識，最終培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力以及正確的科學(xué)態(tài)度與價值觀。這就要求我們的科學(xué)教師首先要具備科學(xué)精神、科學(xué)思維，全面提升自身的科學(xué)素養(yǎng)。

（二）育人方式亟待轉(zhuǎn)變

落實創(chuàng)新科技人才培養(yǎng)的要求，首要任務(wù)是要準確理解創(chuàng)新科技人才的基本特征。科學(xué)技術(shù)日新月異，不斷迭代，這就要求創(chuàng)新科技人才不僅需要具備專業(yè)理論知識、專門技能，更需要能夠不斷探究、不斷質(zhì)疑、獨立思考的科學(xué)品質(zhì)與精神。對中小學(xué)來講，主要是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，其核心就是要培養(yǎng)學(xué)生探究與思考的習(xí)慣，就是要不斷去思考為什么?？茖W(xué)課程如果還是以傳統(tǒng)的講授概念、紙筆測試、題海戰(zhàn)術(shù)等學(xué)習(xí)方式為主，反而會扼殺創(chuàng)新的種子，湮滅科學(xué)精神?！读x務(wù)教育課程方案（2022 年版）》提出要“變革育人方式，突出實踐性做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué)，強調(diào)知行合一，強調(diào)探究性學(xué)習(xí)方式”[2]。轉(zhuǎn)變育人方式是新課改的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，首先要轉(zhuǎn)變教師的課程理念，要強化學(xué)科實踐育人意識，教師在課程實施過程中，應(yīng)該以學(xué)生主體性實踐活動為導(dǎo)向，強化學(xué)生主動實踐，讓學(xué)生在思考與行動中學(xué)習(xí)提升。當前科學(xué)教師由于對于新課標的理解還不夠到位，對新課程理念的認識還不夠深入，以科學(xué)概念講授、做題練習(xí)為主的傳統(tǒng)教學(xué)方式難以促進學(xué)生科學(xué)思維的形成與發(fā)展，離新課改的要求還有較大差距。

（三）新課標實踐尚需深化

新課標對科學(xué)教師提出了新的要求，但由于一線教師與課改專家在知識結(jié)構(gòu)及專業(yè)深度方面存在差異，一線教師對新課標中某些概念的理解存在困難，從而導(dǎo)致教師在課程實施過程中存在阻力?？茖W(xué)教師的日常教學(xué)工作繁忙，他們可以支配的自我學(xué)習(xí)、外出學(xué)習(xí)時間很少，校本教研也缺乏專業(yè)性，缺乏系統(tǒng)的新課標培訓(xùn)，加之培訓(xùn)內(nèi)容沒有緊貼新課標要求，“教師們能意識到課標變了，但難以依靠個體的力量仔細辨清到底有哪些變化；難以找到學(xué)科核心素養(yǎng)、學(xué)業(yè)質(zhì)量水平與具體的內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求之間的內(nèi)在聯(lián)系”[4]。這些因素最終導(dǎo)致教師難以充分理解并高效踐行新課標的理念和要求。故而，科學(xué)教師培訓(xùn)要注意幫助科學(xué)教育理解新課標，提升踐行新課標的能力。

（四）跨學(xué)科教學(xué)能力急需培養(yǎng)

多學(xué)科、多領(lǐng)域、多業(yè)態(tài)融合已成為當前科學(xué)技術(shù)發(fā)展常態(tài)。尤其是隨著大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已呈現(xiàn)跨學(xué)科樣態(tài)。因此過度分科的科學(xué)教育已經(jīng)不能適應(yīng)科學(xué)技術(shù)發(fā)展要求，科學(xué)教師過于單一的學(xué)術(shù)背景也難以適應(yīng)新的形勢?！读x務(wù)教育課程方案（2022 年版）》指出，“要立足學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展，適應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)展以及學(xué)生的思維培養(yǎng)，開發(fā)新的學(xué)習(xí)方式有助于學(xué)生對于科學(xué)課程的興趣，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，養(yǎng)成科學(xué)思維”[2]?？茖W(xué)教育需要教師具有跨學(xué)科思維與跨學(xué)科課程實施能力。但是，當前的科學(xué)教師跨學(xué)科素養(yǎng)不高的問題還比較突出。調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，很多“小學(xué)科學(xué)教師專業(yè)背景復(fù)雜，并以文科為主，且與科學(xué)學(xué)科專業(yè)關(guān)系不大”[3]。大多科學(xué)教師的學(xué)科背景比較單一，學(xué)科素養(yǎng)比較單一，缺乏跨學(xué)科思維，更缺乏工程與技術(shù)相關(guān)經(jīng)驗。因此，科學(xué)教師職后教育需重點觀照教師跨學(xué)科教學(xué)能力培養(yǎng)。

二、當前科學(xué)教師培訓(xùn)的現(xiàn)實困境

（一）科學(xué)教師職后培訓(xùn)缺乏專業(yè)標準

2022 年5 月，教育部辦公廳印發(fā)了《關(guān)于加強小學(xué)科學(xué)教師培養(yǎng)的通知》，要求優(yōu)化小學(xué)科學(xué)教師人才培養(yǎng)方案，根據(jù)《義務(wù)教育科學(xué)課程標準（2022 年版）》要求，加強科學(xué)教育及教師人才培養(yǎng)研究。然而，當前科學(xué)教師專項培訓(xùn)較少，科學(xué)教師培訓(xùn)專業(yè)化標準還沒有出臺，使得科學(xué)教師培訓(xùn)缺少明確的指導(dǎo)規(guī)則與方向。已有的科學(xué)教師培訓(xùn)模式依然比較傳統(tǒng)，培訓(xùn)內(nèi)容缺乏針對性與實效性，對科學(xué)教師的核心素養(yǎng)與關(guān)鍵能力的提升顯得力不從心。

（二）科學(xué)教師培訓(xùn)設(shè)計缺乏新課標意識

教師培訓(xùn)設(shè)計的邏輯起點是學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)以及教師專業(yè)發(fā)展的需要。新課標要求學(xué)生掌握科學(xué)概念，學(xué)會科學(xué)思維與科學(xué)方法，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度，那么科學(xué)教師就應(yīng)具備相應(yīng)的素養(yǎng)和能力，來幫助學(xué)生發(fā)展這些科學(xué)素養(yǎng)。這也是科學(xué)教師培訓(xùn)關(guān)注的焦點。換言之，科學(xué)教師培訓(xùn)應(yīng)該以新課標的目標為設(shè)計依據(jù)，將新課標的相關(guān)要求作為科學(xué)教師培訓(xùn)的出發(fā)點。因此，科學(xué)教師培訓(xùn)課程應(yīng)該突出提升教師的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)教師的科學(xué)思維，引導(dǎo)科學(xué)教師形成正確的科學(xué)態(tài)度和價值取向。但當前很多教師培訓(xùn)者設(shè)計培訓(xùn)課程時缺乏新課程標準意識，沒有根據(jù)新課標要求系統(tǒng)地設(shè)計科學(xué)教師的培訓(xùn)課程，培訓(xùn)內(nèi)容的設(shè)計僅僅停留在對新課標的理論解讀層面，難以真正提升科學(xué)教師實踐能力。

（三）科學(xué)教師培訓(xùn)缺乏實踐性

“義務(wù)教育科學(xué)課程是一門體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的綜合性基礎(chǔ)課程，具有實踐性?！盵2]因此，科學(xué)教師培訓(xùn)應(yīng)該根據(jù)學(xué)科性質(zhì)進行培訓(xùn)方案設(shè)計，凸顯培養(yǎng)的適切性，引導(dǎo)科學(xué)教師提升科學(xué)教育的效果。實踐性課程的教師培訓(xùn)應(yīng)該注重培訓(xùn)的實踐性，提升教師的學(xué)科實踐能力。當前各類教師培訓(xùn)由于受到培訓(xùn)人數(shù)、時間、經(jīng)費等因素的影響，科學(xué)教師培訓(xùn)主要以集中的理論學(xué)習(xí)為主，輔之分組研討、匯報等常規(guī)形式?！霸谂嘤?xùn)內(nèi)容方面，科學(xué)教師培訓(xùn)側(cè)重概念規(guī)律和學(xué)科專業(yè)知識，高階能力培訓(xùn)不足。”[5]在培訓(xùn)方式上，則缺少適合科學(xué)教師教學(xué)實踐的課堂觀摩、跟崗實習(xí)等實踐性的方式。不同的學(xué)習(xí)方式促進不同素養(yǎng)的形成，偏向理論化的培訓(xùn)內(nèi)容與培訓(xùn)方式難以有效提升教師學(xué)科實踐能力，參訓(xùn)教師難以將學(xué)習(xí)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為教學(xué)行為，最終導(dǎo)致培訓(xùn)效果不佳。

（四）科學(xué)教師培訓(xùn)場域狹窄

科學(xué)技術(shù)產(chǎn)生、發(fā)展和運用的場所并不是在教室，而是在實驗室、研究所、企業(yè)工廠，甚至是田間地頭等多種場域。然而，由于受到傳統(tǒng)的講授式教師培訓(xùn)模式的影響，教師培訓(xùn)的場域往往局限在教室、會議室、辦公室等封閉式場所?？茖W(xué)課程作為一門實踐性課程，封閉單調(diào)的培訓(xùn)場域無法擴展教師的科學(xué)思維。因此，大規(guī)模封閉式集中培訓(xùn)雖具有較高的培訓(xùn)效率，但對于科學(xué)教師培訓(xùn)來說，狹窄的培訓(xùn)場域不利于科學(xué)教師科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成。這在一定程度上也影響了科學(xué)教師培訓(xùn)的實效。

三、提升科學(xué)教師培訓(xùn)質(zhì)量的路徑

（一）研制科學(xué)教師培訓(xùn)課程標準

科學(xué)教師培訓(xùn)關(guān)鍵在于培訓(xùn)課程設(shè)計，培訓(xùn)課程應(yīng)該基于當前科學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢、科學(xué)課程改革要求以及科學(xué)教師現(xiàn)有水平進行系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計。科學(xué)教師培訓(xùn)課程標準應(yīng)基于《中小學(xué)教師培訓(xùn)課程指導(dǎo)標準（專業(yè)發(fā)展）》，結(jié)合科學(xué)課程特點以及科學(xué)教師的需求進一步設(shè)計更加具體的課程標準?？茖W(xué)教師培訓(xùn)標準應(yīng)以科學(xué)教師核心素養(yǎng)為靶向，立足科學(xué)教師專業(yè)化，提取出科學(xué)教師的關(guān)鍵能力與必備品格，從而根據(jù)科學(xué)教師關(guān)鍵能力點進行系統(tǒng)性的培訓(xùn)課程設(shè)計?！白⒅乜萍冀處熆茖W(xué)前沿知識、科技應(yīng)用和科學(xué)教育能力的更新，以科研機構(gòu)考察、訪學(xué)、在職學(xué)歷提升等多種途徑實現(xiàn)科學(xué)教師專業(yè)素養(yǎng)的提升。”[6]同時建議設(shè)立國家科學(xué)教育中心以及各地方科學(xué)教育中心來負責科學(xué)課程資源開發(fā)和科學(xué)教師培訓(xùn)工作，鼓勵更多科學(xué)家參與科學(xué)教師培訓(xùn)課程開發(fā)與實施全過程。

（二）加強培訓(xùn)內(nèi)容與新課標的關(guān)聯(lián)

新課程標準要求培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。學(xué)科核心素養(yǎng)是教師教學(xué)的落腳點，也是教師培訓(xùn)課程設(shè)計的邏輯起點，是開展教師培訓(xùn)工作的主要依據(jù)。培訓(xùn)設(shè)計者需要結(jié)合課程標準，深入分析科學(xué)教師的核心素養(yǎng)，將培訓(xùn)課程模塊與科學(xué)教師核心素養(yǎng)關(guān)聯(lián)起來，設(shè)計不同的培訓(xùn)內(nèi)容與形式，以提升教師不同的科學(xué)課程核心素養(yǎng)。如要提升科學(xué)教師對新課標的理解力，就需要通過閱讀、理論學(xué)習(xí)、專家解讀等形式開展；如要培養(yǎng)科學(xué)教師的科學(xué)探究與實踐能力，就需要通過設(shè)置項目式主題培訓(xùn)活動。總之，科學(xué)教師培訓(xùn)內(nèi)容的設(shè)計要根據(jù)學(xué)科核心素養(yǎng)來進行。

（三）強化科學(xué)教師培訓(xùn)的實踐屬性

應(yīng)加強課程綜合，注重關(guān)聯(lián)，加強培訓(xùn)課程內(nèi)容與教師經(jīng)驗的聯(lián)系，強化培訓(xùn)內(nèi)容整合，統(tǒng)籌設(shè)計綜合性培訓(xùn)課程和主題學(xué)習(xí)，加強綜合培訓(xùn)課程建設(shè)，注重培訓(xùn)教師在真實教學(xué)情境中運用知識解決問題的能力；開展跨學(xué)科主題培訓(xùn)，運用綜合性培訓(xùn)課程進行協(xié)同提升；將傳統(tǒng)的以輸入為主的培訓(xùn)向以輸出為主的模式轉(zhuǎn)變，強化參訓(xùn)教師的主體性?！皣饪茖W(xué)教師培訓(xùn)通過使用支撐材料、設(shè)計活動、實驗以及富有創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)環(huán)境來培養(yǎng)教師的科學(xué)探究和實踐能力，還開設(shè)了科學(xué)實驗室課程，通過討論、合作和交流等方式培養(yǎng)教師的科學(xué)信仰，促進其探究與實踐能力的發(fā)展?！盵7]科學(xué)教師培訓(xùn)應(yīng)該和科學(xué)課程結(jié)構(gòu)相一致，需要形成有序遞進的培訓(xùn)課程結(jié)構(gòu)，以提升科學(xué)教師對新課標的理解力為基礎(chǔ)，以綜合性科學(xué)素養(yǎng)提升為支撐，以跨學(xué)科項目式學(xué)習(xí)為抓手，進行三位一體的進階式培訓(xùn)課程設(shè)計。通過組織科學(xué)教師通讀、共讀共研，邀請專家答疑解惑，到分專題分小組開展新舊課標的對比研究、匯報交流，達到初步理解新課標的培訓(xùn)目標，開展課程意識層面的培訓(xùn)；通過設(shè)計問題驅(qū)動、項目式學(xué)習(xí)的培訓(xùn)，開展實踐探究層面的培訓(xùn)；跳出課堂場域，拓展培訓(xùn)課程的科學(xué)視域，包括進行人文主義科學(xué)精神的熏陶，設(shè)置一些提升科學(xué)教師教育信仰與態(tài)度的課程，開展價值觀層面的培訓(xùn)。

（四）拓寬科學(xué)教師培訓(xùn)的實踐場域

科學(xué)課程是一門綜合性課程，學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識不能僅僅局限在書本和課堂以及學(xué)科概念，科學(xué)教育應(yīng)該拓展教育內(nèi)容，將科學(xué)史、科學(xué)精神、科學(xué)方法等融入科學(xué)教育課程教學(xué)全過程；帶孩子走進科技館、博物館、實驗室，將對科學(xué)結(jié)論的死記硬背轉(zhuǎn)變?yōu)閷茖W(xué)概念形成過程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生走向大自然去發(fā)現(xiàn)、體驗、感悟、思考。科學(xué)教師培訓(xùn)也應(yīng)該走出培訓(xùn)的會議室，走到科研院所、實驗機構(gòu)、高校、科技館、博物館甚至是企業(yè)工廠，真實了解科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展、運用全過程，從而全面提升科學(xué)素養(yǎng)與專業(yè)能力。