論“科學(xué)課程”教師的專業(yè)素養(yǎng)*

● 張憲冰

論“科學(xué)課程”教師的專業(yè)素養(yǎng)*

● 張憲冰

“科學(xué)課程”教師的專業(yè)素養(yǎng)是“科學(xué)課程”教師為從事科學(xué)教育應(yīng)具有的心理品質(zhì)的總和，直接影響著科學(xué)教育的效果與質(zhì)量。教師應(yīng)樹立建構(gòu)主義科學(xué)觀，形成整合的科學(xué)教育知識，提高動態(tài)設(shè)計(jì)科學(xué)課程的能力與科學(xué)探究能力，豐富反思性的科學(xué)教育經(jīng)驗(yàn)，以全面提高科學(xué)教師的專業(yè)素養(yǎng)。

科學(xué)課程；教師；專業(yè)素養(yǎng)

自20世紀(jì)90年代我國啟動了新一輪基礎(chǔ)教育課程改革，其中，科學(xué)課程改革成為本次改革的亮點(diǎn)與特色。在《科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》的指導(dǎo)下，全國進(jìn)行了《科學(xué)》課程實(shí)驗(yàn)，隨著改革的深入進(jìn)行，科學(xué)課程的有效實(shí)施受到多方面的挑戰(zhàn)，其中科學(xué)教師的專業(yè)素養(yǎng)成為制約科學(xué)課程改革的關(guān)鍵性因素。教師的專業(yè)素養(yǎng)是教師從事教育教學(xué)過程中表現(xiàn)出來的心理品質(zhì)的總和，主要包括與時代精神相通的教育理念、多層復(fù)合的專業(yè)知識以及履行責(zé)任和權(quán)力的各種能力。[1]“科學(xué)課程”教師的專業(yè)素養(yǎng)是“科學(xué)課程”教師為從事科學(xué)教育應(yīng)具有的心理品質(zhì)的總和。在當(dāng)今時代，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及社會對科技人才需求的不斷擴(kuò)大，過于強(qiáng)調(diào)生活實(shí)用性和偏重以文化知識為目的的科學(xué)教育體系已不再適應(yīng)社會發(fā)展的需要，科學(xué)教育領(lǐng)域產(chǎn)生了世界范圍內(nèi)的、影響深遠(yuǎn)的科學(xué)教育改革，改革強(qiáng)調(diào)學(xué)生掌握科學(xué)探究的方法，增進(jìn)對科學(xué)的理解，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣，形成基本的科學(xué)素養(yǎng)。因此，“科學(xué)課程”教師的專業(yè)素養(yǎng)應(yīng)以一般專業(yè)素養(yǎng)為基礎(chǔ)，體現(xiàn)科學(xué)教育改革與發(fā)展的新要求。

一、樹立建構(gòu)主義的科學(xué)觀

“科學(xué)觀是對科學(xué)的本質(zhì)、技術(shù)的本質(zhì)、科學(xué)與技術(shù)和社會的關(guān)系、科學(xué)與非科學(xué)的關(guān)系的理解和看法。”[2]科學(xué)觀從根本上來說是人們對于科學(xué)本質(zhì)的基本看法和觀點(diǎn)，是人們對于科學(xué)知識本質(zhì)、科學(xué)發(fā)展本質(zhì)和科學(xué)事業(yè)本質(zhì)的根本看法和觀點(diǎn)，是對科學(xué)知識發(fā)展所持有的價(jià)值觀或信念。“不同的科學(xué)觀必然會反映在科學(xué)課程和教學(xué)中，直接影響著科學(xué)教育改革的成效和教學(xué)質(zhì)量。”[3]“教師對科學(xué)作為一種事業(yè)的認(rèn)識以及他們對科學(xué)作為一門要教要學(xué)的課程的理解會深深地影響教師的教學(xué)行為。”[4]因此，教師應(yīng)堅(jiān)持正確的科學(xué)觀，以科學(xué)觀為指導(dǎo)適宜地進(jìn)行科學(xué)教育。

科學(xué)觀的發(fā)展變化經(jīng)歷了由實(shí)證主義科學(xué)觀發(fā)展到激進(jìn)的建構(gòu)主義科學(xué)觀，再發(fā)展到建構(gòu)主義科學(xué)觀的過程。實(shí)證主義科學(xué)觀崇尚科學(xué)的真理性，強(qiáng)調(diào)科學(xué)與技術(shù)對于社會的改造作用，因而具有濃重的科學(xué)主義傾向。這種唯科學(xué)論導(dǎo)致了科學(xué)技術(shù)的濫用和生態(tài)危機(jī)等負(fù)面效應(yīng)的出現(xiàn)，推崇科學(xué)主義的實(shí)證主義科學(xué)觀受到了質(zhì)疑。20世紀(jì)80年代以來，后現(xiàn)代主義科學(xué)觀吸收了科學(xué)元勘學(xué)科研究的成果，逐漸取得了主流地位，后現(xiàn)代主義科學(xué)觀強(qiáng)調(diào)科學(xué)知識及其發(fā)展的主觀性、可變性和價(jià)值性，認(rèn)為科學(xué)知識并非恒定不變，可以不斷地被修正和推翻；科學(xué)知識并非全部依賴于觀察、實(shí)驗(yàn)依據(jù)、理性辯論和懷疑，不存在科學(xué)研究的唯一途徑；來自所有文化的人們都對科學(xué)作出了貢獻(xiàn)。后現(xiàn)代主義科學(xué)觀無限地?cái)U(kuò)大兒童建構(gòu)的主觀能動性，否認(rèn)客觀世界的可知性，這在根本上違背了科學(xué)精神，也會帶來科學(xué)教育質(zhì)量的下降，因而不斷遭到學(xué)術(shù)界的批評。建構(gòu)主義科學(xué)觀是在融合了實(shí)證主義科學(xué)觀和后現(xiàn)代主義科學(xué)觀的合理內(nèi)核基礎(chǔ)上形成的，如美國《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》指出的，科學(xué)知識具有暫定性，并不斷變化，而大多數(shù)科學(xué)觀點(diǎn)不太可能發(fā)生巨大變化；所有科學(xué)知識都是變化的，而科學(xué)的核心觀念是不變的；科學(xué)家相互之間的觀點(diǎn)與證據(jù)有所差異是正常的，而科學(xué)家的工作是尋找證據(jù)解決分歧；科學(xué)家受社會、文化和個人信念以及世界觀的影響，而用神話、個人信念、宗教觀念或權(quán)威來解釋自然界是不科學(xué)的。[5]建構(gòu)主義科學(xué)觀反映了科學(xué)本質(zhì)的多面性，實(shí)際上辨證地說明了科學(xué)本質(zhì)的復(fù)雜性。教師是否持建構(gòu)主義科學(xué)觀，影響到教師科學(xué)教育的開展質(zhì)量和效果。持建構(gòu)主義科學(xué)觀的教師制定科學(xué)課目標(biāo)時更強(qiáng)調(diào)目標(biāo)體現(xiàn)科學(xué)主義和人文主義的融合，強(qiáng)調(diào)學(xué)生獲得科學(xué)概念和理解自然世界發(fā)展規(guī)律，還強(qiáng)調(diào)學(xué)生獲得對人與自然、人與社會、科學(xué)技術(shù)與社會和諧關(guān)系的認(rèn)識與理解等；判斷科學(xué)課程內(nèi)容的適宜性及以適宜的方式組織科學(xué)課程內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)科學(xué)課程內(nèi)容選擇時考慮學(xué)生到學(xué)校學(xué)習(xí)之前的不同價(jià)值觀念、知識經(jīng)驗(yàn)和情感，考慮到引起學(xué)生的建構(gòu)而非傳遞，探究而非灌輸，考慮到學(xué)生個體的不同生活經(jīng)歷、知識、理解方式與興趣。

二、形成整合性的科學(xué)教育知識

知識是教師從事教育教學(xué)活動的基礎(chǔ)，人們常用“要給學(xué)生一杯水，教師必須有一桶水”的關(guān)系來比喻教學(xué)中教師必須擁有豐富的知識量。在科學(xué)教育過程中，“科學(xué)課程”教師需要具有廣博的文化知識，包括藝術(shù)、語言、哲學(xué)等社會與人文科學(xué)的多方面的知識，以豐富課堂教學(xué)，開拓學(xué)生的視野。更重要的是，“科學(xué)課程”教師還應(yīng)具備專門的科學(xué)教育知識，尤其是在當(dāng)今科學(xué)教育發(fā)展的要求下，教師應(yīng)具備整合性的科學(xué)教育知識。首先，教師的科學(xué)教育知識應(yīng)整合科學(xué)學(xué)科知識、科學(xué)教學(xué)法知識與科學(xué)實(shí)踐性知識多個維度的知識。正如美國《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)：“教師必須具備有關(guān)科學(xué)、學(xué)習(xí)和教學(xué)的理論知識、實(shí)踐知識和這幾方面的能力”[6]，“訓(xùn)練有素的 ‘科學(xué)課程’教師都是懂得許多、會許多專門的東西的，這其中包括對科學(xué)內(nèi)容、對課程設(shè)置、對學(xué)法、對教法、對學(xué)生情況等等，方方面面都弄得明明白白，搞得清清楚楚的。正是因?yàn)橛辛诉@樣一些知識教師們才能設(shè)計(jì)出適應(yīng)學(xué)生個人和集體需要的學(xué)習(xí)情境來。”[7]教師的科學(xué)學(xué)科知識、科學(xué)教學(xué)法知識與科學(xué)實(shí)踐性構(gòu)成了教師科學(xué)教育知識的系統(tǒng)體系，從不同角度，發(fā)揮著不同作用。具體來說，科學(xué)學(xué)科知識是關(guān)于科學(xué)這門學(xué)科的知識，即對自然事物、自然現(xiàn)象與科學(xué)技術(shù)知識的理解，包括對具體科學(xué)事實(shí)、概念、原理或規(guī)則的理解。這種特定的學(xué)科知識通常被稱為本體性知識或?qū)W科知識，它是教師科學(xué)教育知識中最基礎(chǔ)的成分。科學(xué)教學(xué)法知識是關(guān)于“如何教科學(xué)”的知識，即關(guān)于如何將自己所積累的科學(xué)知識、科學(xué)能力和科學(xué)態(tài)度轉(zhuǎn)化成學(xué)生易理解的形式，并以適當(dāng)?shù)姆椒ㄖ鸩揭龑?dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)學(xué)習(xí)的知識，它是教師有效進(jìn)行科學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)，也是教師區(qū)別于科學(xué)家所獨(dú)有的知識體系。科學(xué)實(shí)踐性知識是教師在科學(xué)教育實(shí)踐過程中形成的，并應(yīng)用于科學(xué)教育實(shí)踐的知識，它有助于教師掌握科學(xué)教育的策略、協(xié)調(diào)實(shí)踐過程的多種因素，減少計(jì)劃與實(shí)施之間的差距。其次，教師的科學(xué)教育知識應(yīng)整合關(guān)于多個學(xué)科領(lǐng)域的科學(xué)知識。當(dāng)前基礎(chǔ)教育階段的科學(xué)課程取消了學(xué)科的限制，綜合了物理、化學(xué)、生物、地理等多學(xué)科知識，而對于在職前教育中學(xué)習(xí)傳統(tǒng)分科課程的教師來說，化學(xué)教師可能分不清植物的根莖葉，生物教師可能不明白地球自轉(zhuǎn)與晝夜交替關(guān)系等，因此在當(dāng)前科學(xué)教育中教師當(dāng)務(wù)之急是整合多學(xué)科領(lǐng)域的科學(xué)知識，這種整合不是簡單的科學(xué)知識的累加，而是多學(xué)科的科學(xué)知識的融合起來，形成主題形式的科學(xué)知識體系。

三、提高動態(tài)設(shè)計(jì)課程能力與科學(xué)探究能力

能力是教師進(jìn)行教育教學(xué)活動的關(guān)鍵。教師教學(xué)能力主要包括教學(xué)設(shè)計(jì)能力、教學(xué)實(shí)施與調(diào)控的能力、教學(xué)評價(jià)與反思能力及科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ取Ｔ诋?dāng)前科學(xué)教育中，教師尤其應(yīng)注重提高自身的科學(xué)課程設(shè)計(jì)能力與科學(xué)探究能力。首先，教師應(yīng)提高動態(tài)性的科學(xué)課程設(shè)計(jì)能力。在科學(xué)教育中，教師扮演著科學(xué)課程設(shè)計(jì)者的角色，正如著名科學(xué)教育專家蘭本達(dá)所說：“今天的孩子們需要以某種方式去閱歷世界上的各種自然現(xiàn)象，這種方式應(yīng)能使他們親自去經(jīng)歷對自然事物的意義進(jìn)行探求和對這個世界進(jìn)行理解。因此教師就成了這樣的設(shè)計(jì)師，他們把學(xué)校變成提供這種經(jīng)歷的活動中心，變成內(nèi)容豐富的環(huán)境，在這里，未來的公民和未來的科學(xué)家們可以發(fā)現(xiàn)客觀事物間的各種關(guān)系和聯(lián)系；在思想上建立起用來解釋這些關(guān)系和聯(lián)系的模型，發(fā)展對于各種現(xiàn)象的理解。”[8]由于當(dāng)前的科學(xué)課程內(nèi)容較傳統(tǒng)的科學(xué)課程內(nèi)容在綜合性、彈性方面有很大提高，增強(qiáng)了科學(xué)課程教師的決策權(quán)與自主權(quán)，這既為教師提供了發(fā)揮創(chuàng)造性的空間，又對教師的科學(xué)課程設(shè)計(jì)提出了挑戰(zhàn)。教師不僅應(yīng)根據(jù)國家科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，預(yù)先計(jì)劃合理的教學(xué)計(jì)劃和優(yōu)質(zhì)的教學(xué)方案，同時兼顧課程的彈性與生成性，根據(jù)課程實(shí)踐過程的實(shí)際情況動態(tài)地調(diào)整課程的內(nèi)容與安排。其次，教師應(yīng)提高科學(xué)探究能力。科學(xué)首先是一種人們用來理解世界的方法，是對自然界的深入探究，是一種通過親身經(jīng)歷去探求自然事物的意義，進(jìn)而理解自然世界的過程，科學(xué)的本質(zhì)在于探究。當(dāng)前科學(xué)教育以科學(xué)探究為核心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過科學(xué)探究進(jìn)行科學(xué)學(xué)習(xí)。學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變要求教師由傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)方式轉(zhuǎn)向探究式教學(xué)方式，因此科學(xué)探究能力，教師能夠提出問題、進(jìn)行假設(shè)與驗(yàn)證、形成與解釋結(jié)論等的科學(xué)探究能力。

四、具有豐富反思性的科學(xué)教育經(jīng)驗(yàn)

經(jīng)驗(yàn)是教師教育教學(xué)活動的結(jié)果，也是教育教學(xué)活動的重要依據(jù)。教師常常根據(jù)自身的科學(xué)教育經(jīng)驗(yàn)理解與選擇科學(xué)課程。正如詮釋家·馬赫認(rèn)為，解釋者首先要像作者一樣很好地理解文本，為了達(dá)到這一目的，必須創(chuàng)造性地認(rèn)識或重構(gòu)作者的思想，這種重構(gòu)是通過自己先前的主觀經(jīng)驗(yàn)和體驗(yàn)來解釋的；詮釋學(xué)家海德格爾、伽達(dá)默爾進(jìn)一步指出，意義不是從文本中提煉出來的，而是在與文本的對話中創(chuàng)造出來的，是通過自己對過去經(jīng)驗(yàn)的“體驗(yàn)”和“再體驗(yàn)”來理解文本的；課程論專家派納等人認(rèn)為，課程是一個過程，是一種經(jīng)驗(yàn)的詮釋和學(xué)習(xí)的體驗(yàn)。目前來看教師具備較多的生物、物理、化學(xué)方面的科學(xué)教育經(jīng)驗(yàn)，而缺乏宇宙空間方面的科學(xué)教育經(jīng)驗(yàn)，教師一般不敢涉足這方面內(nèi)容。在當(dāng)前科學(xué)教育中，教師不僅應(yīng)積累豐富的科學(xué)教育經(jīng)驗(yàn)，更應(yīng)通過對科學(xué)教育實(shí)踐過程的反思，形成自身對于科學(xué)教育的理解與感悟，進(jìn)而形成更適宜的科學(xué)教育經(jīng)驗(yàn)。這主要是基于兩方面的思考。一是科學(xué)課程是綜合性、融合性的學(xué)科，包涵生物、物理、化學(xué)等學(xué)科內(nèi)容，從學(xué)科角度來講較之其他學(xué)科更為復(fù)雜，教師不經(jīng)過反思而只是簡單的累積，很難形成系統(tǒng)、全面而深入的科學(xué)教育經(jīng)驗(yàn)；二是我國傳統(tǒng)文化存在重視道德理性，輕視科學(xué)理性的思想，一度以政治、倫理為中心的倫理道德趨向，逐漸養(yǎng)成了沿襲傳統(tǒng)模式、墨守陳規(guī)的思維習(xí)慣，缺少精確嚴(yán)密的理性思維。“我們的教師最大的困難和問題在于其非理性的文化傳統(tǒng)的深刻影響，這種影響是不知不覺的。一些教師在自以為為科學(xué)教育嘔心瀝血的情況下，宣揚(yáng)非科學(xué)的東西。這是我們面臨的科學(xué)教育改革中最大的困難和挑戰(zhàn)。”[9]教師需要克服輕視科學(xué)理性的傳統(tǒng)，在不斷反思中形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，增強(qiáng)科學(xué)教育的興趣與信心。因此教師應(yīng)在科學(xué)教育實(shí)踐過程中通過不斷反思來領(lǐng)悟課程，經(jīng)過個人的詮釋將課程建構(gòu)成師生對話的橋梁，同時也應(yīng)根據(jù)反思性的科學(xué)教育經(jīng)驗(yàn)適宜的選擇課程內(nèi)容，并在理解與選擇課程過程中不斷重組與建構(gòu)自身的 “生活經(jīng)驗(yàn)”和“履歷情境”。

科學(xué)教師專業(yè)素養(yǎng)的提高是一項(xiàng)長期的系統(tǒng)工程，需要教師、學(xué)校和社會等多方面的協(xié)調(diào)作用。從教師自身因素來看，教師可以利用多種形式的文本資源、網(wǎng)絡(luò)資源、場館資源等豐富與整合多方面的科學(xué)知識；密切關(guān)注科學(xué)教育發(fā)展的最新動態(tài)，不斷對自己的教育教學(xué)進(jìn)行研究、反思，對自己的知識與經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行重組，自覺提高從事科學(xué)教學(xué)的能力；增強(qiáng)科學(xué)教育的信心與興趣，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。從外部環(huán)境來看，社會可以提供多種開放的科學(xué)課程資源；教育部門應(yīng)提供優(yōu)質(zhì)的科學(xué)課程方案，改革傳統(tǒng)師范院校的培養(yǎng)機(jī)制，開設(shè)專門的科學(xué)教育專業(yè)來培養(yǎng)專職的科學(xué)教師，加強(qiáng)科學(xué)教師專門的在職培訓(xùn)，改革科學(xué)教學(xué)評價(jià)制度等，為科學(xué)教師專業(yè)素養(yǎng)的發(fā)展提供支持與保障。

[1]葉瀾.新世紀(jì)教師專業(yè)素養(yǎng)初探[J]．教育研究與實(shí)驗(yàn)，1998，(1)：12-16.

[2]郭勉成.20世紀(jì)90年代以來歐美教師科學(xué)觀研究綜述．比較教育研究，2004，(5)：7-12.

[3]丁邦平，國際科學(xué)教育導(dǎo)論[M].陜西：陜西教育出版社，2002.112.

[4][5][6][7][美]國家研究理事會.戢守志等．美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)[M]．北京：科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1999.34.241.34.80.

[8][美]蘭本達(dá).小學(xué)科學(xué)教育的“探究——研討”教學(xué)法[M]．北京：人民教育出版社，1983.3.

[9]張紅霞．科學(xué)究竟是什么[M]．北京：教育科學(xué)出版社，2003.155.

*本文是東北師范大學(xué)人文社會科學(xué)校內(nèi)青年基金項(xiàng)目 “幼兒園科學(xué)課程及其實(shí)施策略的研究”（07QN014）與吉林省教育科學(xué)“十一五”規(guī)劃項(xiàng)目“吉林省城市低收入家庭學(xué)前兒童的教育問題與對策研究”（GH08068）的階段性研究成果。

張憲冰/東北師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院講師，北京師范大學(xué)教育學(xué)部博士研究生

（責(zé)任編輯：曾慶偉）