科學教師科學素養的現狀與提升對策

隨著科學教育地位的日益提升，科學課程改革的縱深發展，教育部決定在中小學階段普遍設置科學課。從科學課實施的現實看，多種障礙不斷凸顯，其中最為典型的是任教科學課的教師（以下簡稱科學教師）之科學素養難以勝任科學課的教學，這已成為制約科學課程改革的“瓶頸”。教師是教育教學的主體與關鍵，對于中小學教育教學來說，更是如此。顯然，提升科學教師的科學素養是改變當下科學課現狀的前提。

一、科學教師科學素養的現狀

科學素養是指以科學觀為核心，以科學知能為基礎，以科學行為的養成為標志的一種綜合結構。[1]通俗地說，科學素養是指對日常生活、社會事物以及個人決策中所需要的科學概念和科學方法的認識和理解，并在此基礎上所形成的一種穩定的心理品質結構。研究表明，時下科學教師的科學素養普遍不足。

1．科學觀嚴重缺乏

科學觀主要包括科學態度、情感與價值觀。已有研究[2]指出，當前科學教師的科學觀嚴重缺乏。比如，許多科學教師認為科學是科學家大腦主觀建構的產物，不明白科學其實是對客觀世界的反映，他們以為科學能解決宗教信仰問題，而且他們認為競爭精神是科學素養的主要內容之一，在實際教學中，他們經常規定學生按時完成實驗或探究活動，同時在評價學生的探究結果時非常關注其是否已有的或預設的標準答案一致，很少重視學生的在探究活動中的情感體驗。更為嚴重的是，現階段的科學教師普遍沒有深切意識到開設科學課對于學生的全面發展和我國公眾科學素養全面提高的巨大現實意義，不理解新的課程改革的迫切性和必要性，把任教科學課當成一項苦差事，缺乏改革、創新的信心和動力。農村中小學的科學教師更是如此。

2．科學知能普遍缺欠

科學知能，是科學知識與技能、科學方法與能力的合稱。當下科學教師科學知能缺欠的主要表現有：

（1）缺乏跨學科融合的知識結構。科學課的綜合性要求科學教師具有跨學科融合的知識結構，以便用跨學科的、統一的科學概念去聯系或融合物理、化學、生命科學、地球、宇宙與空間科學等多門學科的基本概念、原理和方法，淡化不同學科之間的人為界限，引導學生從綜合的角度去認識自然，提高他們綜合解決問題的能力。然而，眼下科學教師欠缺這樣的結構。這是因為，時下絕大多數科學教師要么是原中師畢業生，要么是高師單一理科教育專業畢業生，前者因過去中等師范院校弱視科學教育專業而難以具備綜合的理科知識，后者因高師院校專業分割太細而造就了知識面窄、缺乏整合的科學知識之事實。

（2）缺乏對科學探究內涵的理解。科學探究，本指科學家用以研究自然界，并基于這種研究獲得證據，提出種種解釋的多種不同途徑，在科學教育中，特指學生們用以獲取知識，領悟科學的思想觀念，領悟科學家研究自然界所用的方法而進行的各種活動?？稍S多科學教師異化了科學探究，他們往往視探究為目的，將知識傳承與能力培養對立起來，走到只注重能力培養而輕視與忽略知識傳承這一極端。有些教師在開展科學探究前根本不做準備，生搬硬套他人的經驗，使科學探究表面化、形式化；有些教師將科學探究等同于動手做實驗，曲解了科學探究的本質內涵。

（3）缺乏組織探究性教學的能力?？茖W不僅是知識的體系，更是以科學探究為中心的對自然界的認識及知識處理、加工的過程，以“探究為中心的科學過程教育”目前正成為國際科學教育改革的主流[3]。為此，我國新的科學課程標準明確指出，科學探究是科學學習的中心環節，科學教育的根本宗旨就是通過科學探究提高學生的科學素養。顯然，科學探究既是課程目標也是課程內容，因而對于科學教師來說，不僅自身要具備科學探究的能力，而且更應具備組織探究性教學的能力?？茖W教師的探究能力主要包括各學科實驗技能、實踐能力和信息處理技能。研究發現，科學教師普遍感到動手實驗困難，尤其是對其它分科的實驗。比如，畢業于物理教育專業的教師對一些化學、生物等其它學科領域的實驗就有力不從心之感。另外，由于受傳統教育重理論輕實踐的影響，科學教師的實踐能力與信息處理技能都較差。比如，相當多的教師感到在教學前圍繞探究內容親自去做嘗試性探究比較困難，有些教師甚至不能從嘗試性探究活動中總結感性體驗。在科學課的教學中，組織探究性教學的能力是指引導學生開展科學探究活動的能力，主要包括教學設計能力、教學實施與調控的能力，教學評價與反思能力等。嚴酷的事實是，由于受傳統教育的影響，目前的科學教師從其“先師”那里學會了“滿堂灌”、學會了“重理論輕實踐”、學會了“眼高手低”、學會了“教師中心”、學會了“教材中心、”學會了“課堂中心”……因而在科學課的教學中，教師普遍感到因缺少可操作的教材與參考書的指導而很難引導學生開展科學探究活動，更為甚者，他們感到評價探究活動的實施情況非常困難。

（4）缺乏科學研究能力。隨著教師專業化的發展，教師必須從事科學研究，對于中小學教師來說，主要是從事教育行動研究。[4]鑒于此，文中的科學研究能力主要指從事行動研究的能力。新課程明確要求教師成為研究者，參與行動研究，快速從“教書匠”轉變成為學者型和專家型的教師，從科學課的性質出發，我們認為科學教師更應如此。在科學課的教學過程中，科學老師應以研究者的心態置身于教學情境中，以研究者的眼光去審視和分析教學理論與教學實踐中的各種問題，并對自身的行為進行反思，對出現的問題進行探究，對積累的經驗進行總結。事實表明，科學教師從事行動研究的能力是欠缺的。比如，從目前科學教師為數不多的研究成果看，普遍存在著以下局限性：那些成果大多停留在教學經驗總結層面，缺少更深入的考察和論證，無法上升到理論層面；未把某個具體問題置于教育理論的大背景中予以考慮，研究視野狹窄；對理論的專業術語不甚熟悉，很難把問題或成果概念化，致使不能準確表達自己的觀點和結論。

（5）缺乏科學課程論知識。由于我國師范院校以往一般不開設專門的課程論或學科課程論，導致大部分教師缺乏課程論基礎知識和系統的理論，以至對于科學課程的內涵、特點、發展史以及與分科理科的關系等缺少必要的了解，無法形成科學課程的整體思維，甚至認為科學課程就是形式上理、化、生、地的簡單拼加，仍然沿用理科分科教學的方法以及測量與評價手段等。[5]缺乏科學課程論知識的教師，顯然難以勝任科學課的教學。

（6）缺乏科學課程教學技能?？茖W課的教學本應是“學生中心”、“經驗中心”、“活動中心”，本應以學生的科學探究活動為主體進行教學設計。然而，科學教師在進行教學設計時，普遍采用的仍是有利于發揮自身主導作用的行為主義教學策略，即通過一系列的設計，刺激和強化學生作出適當的反應。在教學活動中沒有真正落實培養學生的探究性、創造性和開放性，沒有真正落實培養學生理解、綜合、應用和使用信息的能力，因而使學生的主動性、積極性受阻，無以充分體現學生的認知主體作用。

3.科學行為明顯缺失

當前，科學教師在引導學生開展探究活動時，不大關心科學方法與規則的使用，他們通常更關心學生是否能完成探究活動。比如，他們常常開展探究結果的競爭并鼓勵學生競爭。此外，從課堂教學實況看，絕大多數的老師看似已“超越”傳統的科學課堂，他們的看似不局限于教“教材”與不局限于課堂進行教學，可事實上往往是流于形式。主要表現有四：一是啟發教學形式化。很多問題沒有等到學生充分思考便給出了答案；二是討論主題形式化。很多討論主題不當，過易者僅是浪費時間地走走“過場”，過難者由于學生知識儲備不足與討論時間不足而中途夭折；三是合作學習形式化。很多小組合作學習是“和”而不“合”，學生大多“各自為政”，有的孤軍奮戰搞“一言堂”，有的爾虞我詐搞“小幫派”，有的沉默寡言當“旁觀者”，有的冷嘲熱諷當“挑釁者”；四是教師指導形式化。在合作學習途中，很多科學教師要么象征性地在各小組中巡視，要么悠然自得地獨自一旁當看客，要么自以為是地歸納總結。

二、提升科學教師科學素養的對策

從我國現階段教育實情出發，提升科學教師的科學素養可以從如下三個方面著手：

1．提升科學課的地位

（1）轉變科學課是副課的觀念?，F階段，由于科學課尚未正式納入升學考試，因而，在學校管理中，科學課一直處于副課地位，根本沒能得到重視，同時，科學教師也沒有經過嚴格挑選便“倉促上陣”，更為甚者，還由其它學科崗位淘汰下來的人員擔當科學課的教學任務。新課程指出，在中小學階段開設科學課的初衷，是希望中小學生掌握必要和基本的科學知識與技能，體驗科學探究活動的過程與方法，培養良好的科學態度、情感與價值觀，發展初步的科學探究能力，增強創新意識和實踐能力。顯然，科學課是科學教育的基礎課程，對于最大限度地提高全民的科學素養水平與國家的整體科技創新實力具有無法估量的作用?！巴苿咏逃聵I又好又快發展，培養高素質人才，教師是關鍵。沒有高水平的教師隊伍，就沒有高質量的教育。”[7]為確保科學課的順利開設，理應徹底拋棄科學課是副課的觀念，將之放于正課的位置并納入升學考試，同時加強科學教師的遴選力度。

（2）加大理科教師的比重。在當前缺乏“科班出身”的科學教師之局面下，加大科學教師隊伍中理科教師的比重，對學生科學素養水平的提高理應大有裨益。原因在于：一般而言，理科教師較為系統地學過了本專業的科學知識，對相關專業的科學知識也有一定程度的了解，因而對常見的科學概念、規律和原理、基本的科學方法與科學實驗掌握得較好，科學理解的能力也相對較強，對新的科學界發展動態、科學研究成果、科技應用等也較多關注；然而，文科教師由于缺乏對理科內容的系統學習，因而理科知識相對較弱，繼而科學素養的總體水平也比理科教師偏低。

2．增進科學教師的職前培養

（1）以科學觀的內化為核心。擁有理性的科學觀是科學教師從事科學課程教學的先決條件。這是因為，科學課的教學是開放、生成的，教師在與學生的共同探究中所表現出來的科學態度，對科學的新發現、新成果、新興技術的評價，對于科學與人類、科學與社會以及科學與自然之間的關系之基本觀點，對學生有著潛移默化的作用，這些不經意的流露比教學中刻意設計的教育作用更大。因此，實事求是、嚴肅認真、敢于質疑、勇于創新、善于合作的科學態度與情感及價值觀，理應是科學教師職前培養的核心。

（2）以科學知識的培養為主線。具備整合的科學知識是科學教師從事科學課教學的理論前提。當前，科學教師因缺乏跨學科的知識結構而難以勝任科學課的教學。我們認為，一名合格的科學教師最終在大腦中形成的應該是打破學科界限的整合知識結構[6]。這個結構至少包括三個維度；第一個維度是三大學科領域的知識，即生命科學、物質科學、地球（包括宇宙與空間）科學；第二個維度是關于科學探究的知識與科學教育學知識；第三個維度是以科學為主題組織的內容體系。

（3）以科學技能的訓練為關鍵。掌握扎實的科學技能是科學教師勝任科學課的堅實基礎。原因在于，科學課是一門以實驗及動手探究為基本教學形式的課程，教師需要帶領和指導學生做大量的觀察實驗、動手操作等活動，這些都離不開科學技能的支撐。與科學技能在科學課程教學中的重要地位相比，時下科學老師的動手能力極差。為此，在科學教師的職前培養過程中，務必落實相應科學探索技能訓練與中小學常規科學實驗訓練。

（4）以科學行為的養成為宗旨。鑄造良好的科學行為是科學教師從事科學課程教學的有力保障。教育心理學的研究表明，學生明顯存在著“向師性”（即學生模仿、接近趨向于教師的自然傾向），年齡越小的學生，“向師性”的表現越凸顯。由此可見，教師的科學行為對學生具有“楷?！迸c“榜樣”作用，對于中小學生來說，科學教師的科學行為對其影響更大。顯然，科學行為的塑造應成為科學教師職前培養的神圣使命。

3．加強科學教師的在職培訓

現階段，小學科學課一直因為沒有納入“小升初”的考試而處于副科地位，初中因缺乏能夠勝任科學課的專門教師以及未納入統考而基本處于分科教學的局面。因此，科學課在課改中出現了學校不重視、教師不愿教、家長不主張學校開設、學生不愿花時間學的“低谷”。基于這一現實，科學教育專業的畢業生遭遇了空前未有的“冷遇”與“尷尬”，從而使得許多先前已有開設科學教育本科專業或專科專業的高校紛紛停止招生或盡量壓縮招生名額，繼而使得“科班”型科學教師更加空缺。為了科學課能在中小學順利開設并得到高度重視，除了加大相關輿論宣傳與改革有關考試與評估制度外，在目前普遍缺乏科學教育本科畢業生與“科班”型科學教師的背景下，加大在職科學教師的培訓力度，將培訓工作落到實處，同時，延長其在職培訓時間，實屬當務之急與明智之舉。

參考文獻

[1] 顧志躍.科學教育概論.北京：科學出版社.1999.

[2] 張紅霞、郁波.小學科學教師科學素養調查研究.教育研究，2004（11）.

[3] 張龍杰.新課程背景下初中科學教師的角色.文教資料，2005（32）.

[4] 周龍影.教育行動研究與教師的專業發展.江蘇大學學報（高教研究版），2004（3）.

[5] 馬勇軍.論中學科學教師業務素質.當代教育科學，2003（18）.

[6] 徐紅，陳丁堂.科學課程教師的現狀、問題與對策.孝感學院學報，2006（5）.

[7] 胡錦濤.在全國優秀教師代表座談會上的講話.人民日報，2007-9-1（1）.

（責任編輯 任洪鉞）