初中科學教師素養結構新探

摘要：運用系統論的觀點和方法，對初中科學教師素養的要素、結構和功能進行分析，可以實現素養系統的最優化和整體功能的最大化。在“科學”與“教育”兩個視角下，“理念”、“知識”、“能力”是初中科學教師素養的基本要素，每個要素又包括相應的子要素，與新課程環境“場”一起，共同構筑起了初中科學教師素養的多維復雜結構系統。

關鍵詞：初中；科學教師；素養結構

中圖分類號：G635.1 文獻標志碼：A 文章編號：1673－4289(2011)10－0057－03

一、初中科學教師素養結構建構

（一）初中科學教師素養結構模型

初中科學教師首先是教師，所以他必須具備一個普通教師的基本素養，即教育素養，并因初中科學學科的特殊性及課改的新要求，而有了其獨特的內涵；其次，作為初中科學學科教師，標志著他還必須同時具備科學素養。初中科學教師素養是教師科學素養和教育素養的集合，兩者相互聯系，相互滲透，并都包含有理念、知識、能力三要素，融合在一個動態的而又相對穩定的復雜系統中。因此，所謂初中科學教師素養即科學教師所應具有的，并在教育教學活動中發展與體現的，分布在科學與教育兩個層面的理念、知識及能力等方面的素養和各種品質的總和。它是由理念、知識、能力三要素和課程環境場所形成的動態的復雜適應系統。

初中科學教師素養是一個多維復雜適應系統。在這個系統中，不可或缺、相關程度較大、居于突出地位的基本要素是理念、知識和能力。課程環境是這三大基本要素相互聯結而存在和發生作用的“場”。這樣，便獲得了初中科學教師素養結構的三維系統模型（見圖1）。

（二）初中科學教師素養系統的運行結構

1.橫向結構。理念、知識、能力三要素之間通過相互作用、相互影響形成了一種相對穩定的橫向結構。首先，理念是初中科學教師素養之關鍵要素，是獲取知識和形成能力的導航標，是知識建構過程中的動力火車，是能力形成當中的催化劑。其次，知識不僅作用和反作用于理念，而且也與能力相互作用、相互促進。

2.縱向結構。初中科學教師素養是一個開放的、動態的、可持續發展的系統，其開放、動態與發展的特征有賴于理念、知識、能力三要素所處的新課程環境場。新課程環境場對各要素有著深刻的影響，當要素不適應環境時就需做出調適。三要素子系統內的各種子要素通過自調控以達到對新課程環境的響應與適應，從而使三要素的縱向結構發生改變，最終使系統以自組織形式從無序走向有序，以自維持方式達到相對穩定的新的平衡狀態，以自調控變化實現適應、優化與提高。科學課程的實施對教師的理念、知識結構、能力等都提出了更高的要求，教師必須在原有基礎上充實和提高自己的素養，以適應新科學課程的實施。

3.初中科學教師素養系統的整體功能。科學課程的總目標是全面提高每個學生的科學素養，可進一步分解為四個分目標，即科學探究，科學知識與技能，科學態度、情感與價值觀，科學、技術與社會的關系。初中科學教師素養系統的每一個要素都在發揮著實現科學課程目標的功能，理念能使教師明確為什么而教，知識可以回答教什么的問題，而能力則是解決怎樣教的根本。

二、初中科學教師素養的基本要素

理念、知識、能力既是初中科學教師素養系統中的三個基本要素，在課程環境“場”的作用下，孕育了各自新的內涵；同時，它們又是初中科學教師素養系統中的三個子系統，其本身又各自包含著多方面的內容。

（一）理念

從科學與教育兩個層面看，初中科學教師理念分科學理念和教育理念。其中，科學理念包括自然觀、科學觀、科學認識論等子要素；教育理念包括教育觀、課程觀、教學觀等子要素。

1.自然觀。科學教師既要認識到人類在認識和改造自然的過程中推動了社會的發展和人類自身的進步；又要認識到人是自然生態系統的一員，人在改造自然的過程中一定要遵循自然的規律，不斷調節自己同自然的關系，和諧統一，建立起正確的生態觀、環境觀、資源觀和人口觀。此外，還應堅持歷史唯物主義的人類發展觀。在談到生態、環境、資源、人口等人類面臨的緊迫問題時，有一定的危機感是好事，但講過了頭，就會走向歷史唯心主義。

2.科學觀。科學是關于自然的系統的知識體系，也是人類探究、認識自然的過程，同時又包含有態度、價值觀和道德方面的問題[1]。科學探究不僅涉及邏輯推理和實驗活動，同時還是一個充滿創造性的思維過程。科學知識是人類智慧的作品，具有相對的穩定性并不斷發展。它不是千古不變的絕對真理，只能在一定的條件和范圍內適用，也不能解決所有問題。

3.科學認識論。科學教師要認識到科學探索的起點都是問題，沒有問題，就引不出預設，就不知道要觀察和怎樣觀察，要搜集什么材料和如何整理這些材料；要了解科學認識模式，熟悉一些著名科學家和典型科學認識模式，從中感悟到探究精神和創造力。

4.教育觀。科學教師具有面向全體學生的普及教育觀、全面發展的人本教育觀、突出科學探究的科學本質教育觀、反映當代科學成果的可持續發展教育觀。

5.課程觀。科學教師要樹立課程意識，包括課程目標意識、課程結構意識、課程內容意識、課程實施意識和課程評價意識，還應具備人本發展的課程價值觀、統一課程標準及多樣化教材的課程制度觀和生成性、發展性的課程開發觀。

6.教學觀。科學課程教師需要擺正科學教學過程中主客體的關系，弘揚學生主體性；認識到教材等一切可以利用的教育資源是幫助學生實現探究過程的中介和工具；認識到教師自己扮演的角色是引導者、促進者和參與者，教師與學生組成“學習共同體”；認識到教學是師生互動與交流的過程。

（二）知識

從科學與教育兩個層面看，初中科學教師應具備的知識有科學知識和教育知識。其中，科學知識包括自然科學、人文科學、科學方法、科學史、STS相關知識等子要素；教育知識包括課程理論、教學理論、學習理論等子要素。

1.自然科學知識。由于初中科學課程是在傳統的物理、化學、生物、地理等自然科學基礎上“整合”而成的綜合課程，其內容涉及到生命科學、物質科學、地球、宇宙與空間科學等學科知識，所以教師最起碼得擁有這四門學科的基礎知識。

2.人文科學知識。科學教師必須具有較廣博的人文科學等方面的知識，需要了解科學與哲學、文學、藝術等文化要素的關系。這種全面文化素養在綜合課程的實施中尤為重要。

3.科學方法。初中科學課程中涉及到的也是教師必須掌握的經驗認識方法主要有觀察、科學實驗和科學調查等，其作用在于搜集自然界的事實材料并反映自然界的各種現象；理性思維方法有比較、分類、歸納、演繹、分析、綜合、假說、數學方法等，其作用在于初步整理感性材料，并使之上升到理性認識的層面。

4.科學史。科學教師不僅應該擁有廣泛的科學史料，而且更應該將其有效地運用于科學教育實踐中。其意義就在于：增加科學課程的人文性；有助于學生克服缺乏學習科學的動機和對科學厭倦、冷漠的態度；使學生更好地把握科學的本質，懂得科學知識的產生和作用，以及科學和科學方法的優點與局限性等[2]。初中科學課程標準中也指出科學史能為科學課提供重要的科學事實、概念、原理、方法及技術發明的歷史背景、現實來源和應用。

5.STS相關知識。《科學（7—9年級）課程標準》將科學、技術與社會的關系作為重要的內容標準，要求科學教師掌握STS相關知識。“科學”提供知識，“技術”提供應用這些知識的手段和方法，“社會”則要求以一定的價值觀念決定對科學技術的態度。

6.課程理論。科學課程屬于綜合課程，作為科學教師，首先要了解和學習當代課程理論，對課程的概念、理論基礎、設計、開發、實施、評價、管理等有所了解，并對基礎教育課程改革的系統了然于心。

7.教學理論。一名合格的科學課程教師，應該了解教學在整個教育活動中的地位與作用、教學目的與任務、教學內容與環境、教學過程的本質與規律、教學原則與規律、教學組織與管理、教學方法與手段、教學實施與評價等內容；還應該了解各教學理論流派，如哲學取向的教學理論、認知教學理論、掌握教學理論、有效教學理論等。

8.學習理論。科學教師掌握各種學習理論對組織和指導學生的學習很有必要。常見的學習理論主要有行為主義學習理論、認知主義學習理論、建構主義學習理論、人本主義學習理論等。

（三）能力

從科學與教育兩個層面看，初中科學教師應具備的能力是指科學能力和教育能力。其中科學能力包括科學創造能力、科學探究能力、科學實驗能力、信息能力等；教育能力包括課程整合與教材開發能力、教學設計能力、課堂組織與管理能力、教學評價與反思能力等。

1.科學創造能力。科學創造能力主要體現為科學創造思維能力，應包含科學發現思維能力、科學構思思維能力和科學驗證思維能力。科學發現思維能力是科學創造力的起點，科學構思思維能力是科學創造力的核心，科學驗證思維能力是對科學構思階段提出的假設和理論模型進行驗證的能力。

2.科學探究能力。科學探究能力主要包括提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與搜集數據、分析與論證、評估、交流與合作等方面的能力。

3.科學實驗能力。科學實驗能力是科學教師特別重要的科學能力，它主要包括：設計實驗的能力、儀器和設備的選用能力、儀器和設備的操作能力、實驗數據的記錄與處理能力、實驗結果的分析與綜合能力、實驗報告的撰寫能力等。科學教師要會做單一學科的學科實驗、綜合學科或綜合問題的科學實驗、課本上提供的實驗，還要能進行課外實驗。

4.信息能力。初中科學教師要求具備獲取信息的能力、處理信息的能力、生成信息的能力、創造信息的能力、交流信息的能力等。

5.課程整合與教材開發能力。科學課程“整合”主要包括課程目標、內容和學習方式的整合。就課程內容整合而言，既要求實現科學世界與學生生活世界的統一，又要求將學科知識以不同的形式統一于同主題單元或科學與社會問題中，還要求將不同分科課程（物理、化學、生物、地理）進行整合，以避免內容的重復出現。在科學課程的實施過程中，教師要改變以往只作為教科書忠實執行者的形象，要根據實際對教材實現二次開發。

6.教學設計能力。要求教師能根據科學課程標準的要求，設計出合理的教學計劃和理想的教學方案；應以現代課程理論為指導，以學生的全面發展為核心，從科學課程的整體角度來設計教案；也要充分利用一切可以利用的教育資源，把教學活動與社會發展、最新科學成果及學生生活經驗相聯系，引導學生學習與解決自然科學、社會及生活問題。

7.課堂組織與管理能力。科學課程倡導探究式教學，探究式教學的組織形式因學生、教學內容的不同而不同。它改變了以往“教師講、學生聽”的單一課堂教學模式，學生參與活動的形式、教學活動的空間都變得豐富多彩。而教學又必須有序進行，這就給教師的課堂組織和管理能力提出了更高的要求。此外，對教學活動中可能出現的非預設情況，科學教師還要能迅速準確地做出判斷和評價，并根據時間情況及時地予以調整。

8.教學評價與反思能力。教師在教學過程中要運用各種教學方法了解學生的學習狀況，評價學生在科學探究、科學知識與技能等方面的習得情況，給予及時、恰當、積極的評價。教學反思是指教師課后通過回憶、分析、綜合等方法對教學目標、教學內容、活動方案、教學方法、教學手段等進行反思和總結，以判斷是否達成了預期的教學目標，學生是否高質量地完成了預定的學習任務。

參考文獻：

[1]劉克文.試論科學的本質及其在科學教育中的價值[J]．教育科學，2003，（2）:18-20.

[2]丁邦平.HPS教育與科學課程改革[J].比較教育研究，2000，（6）:6-12.

（作者單位：深圳市第二職業技術學校，廣東，深圳 518107）