科學教育與培訓基礎工程發展研究

黃文峰

（北京師范大學繼續教育與教師培訓學院，北京 100875）

隨著科學技術的不斷發展與進步，科學教育越來越呈現綜合化和人本化的趨勢。科學教育不再是單一的學科教育，而成為全民的科學技術文化教育，其實施的結果能夠提高每個公民的科學素養和科學創造能力。科學教育與培訓基礎工程是《全民科學素質行動計劃綱要（2006—2010—2020年）》的一項基礎性工程。[1]本文通過研究科學教育與培訓基礎工程的現狀及其發展趨勢，為“十三五”全民科學素質行動計劃綱要實施方案的研制提供相關建議。

一、科學教育師資培養與培訓概況

1.科學教育師資培養層次

截至2013年，教育部批準設置科學教育本科專業的院校數量為63所，批準設置科學與技術教育碩士專業的院校為22所，批準設置科學教育博士點的院校為6所（西南大學、東北師范大學、華南師范大學、上海師范大學、陜西師范大學、南京大學），科學教育師資培養層次得到了提升。另據統計，2012年全國各高校科學教育專業在校本科生達6538人，比2011年增加11.1%，科學教育師資培養規模進一步擴大。[2]

2.“國培計劃”中的科學教師培訓

2012—2014年，科學教育相關專業在職教師（包括科學、數學、物理、化學、生物、信息技術、通用技術、綜合實踐、地理等與科學教育相關的學科教師）參加“國培計劃”集中培訓項目的規模呈逐年遞增的趨勢，2012年為7.80萬人，2013年為10.60萬人，2014年計劃參訓人數達14.60萬人。三年來，“國培計劃”對科學教育相關專業在職教師集中培訓的經費投入累計達到3.2億元。

3.與科普人員相關的培訓工作

據統計，2013年全國共有科普人員197.82萬人，比2012年增加1.04%。每萬人口擁有科普人員14.54人，其中：科普專職人員24.23萬人，占12.25%；科普兼職人員173.59萬人，占87.75%。2013年全國共舉辦科普（技）講座91.21萬次，聽眾達1.65億人次；舉辦實用技術培訓87.60萬次，培訓人數達到1.13億。為做好科普活動及各類培訓工作，“十二五”期間，針對科技教師和科技輔導員的專項培訓得到進一步加強。[3]例如，2011年，中國科協青少年科技創新人才培養項目三期（2011—2015）正式啟動，項目分批培訓科普教師，重點以“科教合作”為切入點，探索高中科技創新拔尖學生的教育培養模式。

二、開展科學教育與培訓存在的主要問題

通過對高校科學教育領域的相關學科專家進行訪談，并對3700多份關于“國培計劃”示范性集中培訓項目中的科學、綜合實踐活動教師的調查問卷進行分析，得出當前開展科學教育與培訓存在的主要問題如下：

1.科學教育的師資專業素養不夠深

目前，科學教育專業規范仍沒有出臺，各高校基本上還是各自為政，培養目標過于多元化，課程設置隨意性大，綜合性不突出，所培養的學生難以適應科學教育發展的需要。科學教育的專業培養與對口就業進入一個“怪圈”。從各地遴選參加“國培計劃”小學科學學科培訓的教師的學科背景來看，具備科學教育專業學歷的教師仍在少數。由于缺乏專門的小學科學師資，大多數地區的小學科學課教學只能由其他科任教師來完成。這些教師多數為兼職而且是非“理科”專業背景，嚴重影響了小學科學教學質量。這就導致，一方面小學科學師資的缺乏嚴重阻礙了小學科學課程的實施，另一方面高等院校專門培養的科學教育專業畢業生又難以找到對口就業崗位。[4]可見，科學教育的師資培養培訓仍有待進一步加強，特別是在教師專業素養方面的提升。

2.科學教育與培訓的模式方法比較單一

科學教育專業作為一門跨學科的綜合性專業，在培養學生時需要在專業課程教師安排、實驗教學資源共享、學生教學技能提升等方面打破當前高校院系之間的限制，進行教學管理模式的協同創新。在職科學教師的教學方法受到傳統模式的頑固困擾，簡單傳授式的教學方法仍在相當程度上左右著大家的思維習慣和行為方式，教師們對探究教學的實施普遍感到比較艱難。[5]此外，在職教師的培訓方式需要進一步完善。“國培計劃”問卷調查結果顯示，參訓教師希望培訓不是單純聆聽專家講授前沿知識，而是更多采用“參與式”，要注重典型案例的運用，注重學員互動參與、小組協作學習，注重創設和使用現實情境（如進入教學現場、走進真實課堂），強化現場診斷與專家指導等。

3.專業課程教材及教學資源比較匱乏

總體來看，科學教育與培訓的課程教材及教學資源依然比較匱乏，特別是專業教材至今沒有很好地解決。目前大部分高師院校科學教育專業的部分課程采用自編的教材，其他課程均參照教學大綱的要求，釆用高等教育出版社或各地相關出版社出版的統編教材。適合科學教育本科專業學生使用的專業課程教材很少，綜合課程的教學資源更是亟待建設。另外，民族文字教材內容更新相對緩慢，相關配套課程資源建設乏力。由于出版、編譯成本居高不下，使民族文字教材更新速度相比漢文教材嚴重滯后。許多漢文教材已經更新了四五版了，但民文教材由于編譯經費和編譯人員的原因，難以隨之更新。這也使民文教材質量日益落后，難以滿足學生和教師需要，知識內容陳舊而又枯燥，難以激起學生的學習興趣。[6]

4.適應信息化發展的基礎條件建設相對滯后

當前，針對科學教育與培訓的信息化基礎設施亟待普及和提高，與科學教育專業相關的在線學習平臺寥寥無幾。許多高校的網絡學習資源雖然數目較多，但沒有根據科學教育專業的特色而建設的具有針對性的網絡學習平臺，使得科學教育專業的學習資源如課件、視頻、圖片等過于分散,且通常以分專業形式呈現，難以體現科學教育專業的綜合性。另外，就目前而言，我國可供科學教育與培訓的網絡資源還不夠豐富，教育培訓資源建設比較分散且分布不均衡，各教育培訓平臺之間相互獨立，缺乏統一的資源標準和平臺接口，能將優質資源進行跨校、跨地區共享的軟硬件平臺建設相對滯后。

三、科學教育與培訓面臨的新挑戰和新要求

1.教師教育課程改革催生科學教育課程綜合改革

2011年10月，為落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》，深化教師教育改革，全面提高教師培養質量，建設高素質專業化教師隊伍，教育部發布了《關于大力推進教師教育課程改革的意見》，并就推進教師教育課程改革和實施《教師教育課程標準（試行）》提出若干意見。根據《意見》要求，就科學教育而言，要優化課程架構，課程設置要合理，課時數量要充分。特別要保障科學教學有足夠的學時，加強科學實踐課程；要在具體的教學過程中，依據《教師教育課程標準（試行）》，但不拘泥于形式，把理論教學和實踐教學有機結合起來，著實提高學生的教學能力和實踐能力。要努力拓寬學生的知識范圍，開闊視野，緊跟社會科技發展的步伐。科學教師應具備多層次的、跨學科的綜合知識，包括一些基本的科學概念、原理、規律、應用以及各學科之間的關聯等內容，融會貫通其他學科知識，形成綜合性的知識網絡體系。

科學課程改革要借鑒發達國家STS（Science Technology and Society，簡稱STS）課程的成功經驗，由分科課程設置逐步轉向科學課程的綜合化，注重培養學生的科學素養。一方面科學教育中既要強調人文學科的滲透，重視科學教育中的人文價值取向，注重引導學生把握人文學科的精神實質及其價值內涵，促進學生人格健全發展。另一方面，要促使科學學科走向綜合化，開展綜合化科學活動。[7]新一輪基礎教育課程改革中大力倡導課程的綜合性，設置科學課是培養學生科學素養的基本保障。然而在教育實踐過程中，科學課程卻因為師資準備不足、教學條件所限等原因推行困難，目前僅在少數地方真正把科學課程落到實處。這種科學課程綜合化的改革盡管還不很成熟，但它是具有歷史意義的，它將是我國科學教育課程改革與發展的一個基本趨勢。

2.卓越教師培養計劃對科學教育專業規范提出新要求

2014年8月，教育部印發了《教育部關于實施卓越教師培養計劃的意見》，提出要主動適應國家經濟社會發展和教育改革發展的總體要求，構建公共基礎課程、學科專業課程、教師教育課程比重適當、結構合理、理論與實踐深度融合的課程體系。推動以師范生為中心的教學方法變革，推進以“自主、合作、探究”為主要特征的研究型教學改革，著力提升師范生的學習能力、實踐能力和創新能力。

目前，科學教育本科專業培養目標過于多元化，課程設置隨意性大，綜合性不突出，實驗室建設投入不足，實踐基地建設不力，教學內容缺乏相對統一的課程標準，這些都極大地影響了科學教育專業的健康發展和人才培養質量的提高。究其原因主要是國家沒有制定出科學教育本科專業規范。專業規范是在專業人才培養模式改革研究與實踐的基礎上，對本專業的知識體系、課程體系等給出的定性描述和量化規定。具體包括本專業培養目標、培養規格、教育內容、教學條件等。通過制定專業規范的方式有利于加強對高等院校本科教學工作的宏觀管理，正確引導本科專業的發展方向，推動各級教育主管部門及高等院校重視本專業人才培養質量的管理。同時也有利于本科專業建立相應的社會評價和監督機制，也是教育行政部門依法實施專業評估的重要依據。

3.教育信息化為科學教育與培訓指引新方向

教育部《教育信息化十年發展規劃（2011—2020年）》指出，要推進繼續教育數字資源建設與共享，建立繼續教育數字資源建設規范和網絡教育課程認證體系；推動建立優質數字教育資源的共建共享機制，為全社會各類學習者提供優質數字教育資源；加快信息化終身學習公共服務體系建設，持續發展高等學校網絡教育，建立遍及城鄉的一站式、多功能開放學習中心，促進終身學習公共服務體系建設；提高教師應用信息技術水平，建立和完善各級各類教師教育技術能力標準，將教育技術能力評價結果納入教師資格認證體系；采取多種方法和手段幫助教師有效應用信息技術，更新教學觀念，改進教學方法，提高教學質量。

科學教育培訓機構應根據信息技術環境下教師學習特點，有效利用網絡研修社區，推行網絡研修與現場實踐相結合的混合式培訓；強化情境體驗環節，確保實踐成效，使科學教師邊學習、邊實踐、邊應用、邊提升；建立學習效果即時監測機制，確保培訓質量。推行移動學習，為科學教師使用手機、平板電腦等移動終端進行便捷有效學習提供有力支持。加強薄弱環節的支持力度，采取“送教下鄉”和“送培上門”等方式，為不具備網絡條件的農村科學教師提供針對性培訓。科學教育培訓的主管部門應依托現有資源，建設公共服務平臺，匯聚各地教育培訓課程資源和服務信息，建立優質資源遴選機制，推動資源交易與交換。對通用性強的優質資源進行加工升級，啟動科學教育與培訓MOOCs（大規模開放在線課程）課程建設工作，利用合作項目引進和開發優質資源，建立優質課程資源庫。

四、幾點建議

“十三五”期間，建議通過實施科學教育與培訓基礎工程，全面提升科學教育師資培養培訓質量，對科學教育在職教師進行五年一個周期、每人不少于360學時的全員培訓；進一步推進科學教育課程改革，促進科學教育與培訓的模式方法創新，實施以“自主、合作、探究”為主要特征的研究型教學；推動“互聯網+”科學教育與培訓的教材、資源和平臺建設，形成一批有影響力的科學教育與培訓MOOCs課程，促進優質教育教學資源的共建共享。具體措施建議如下：

1.全面提升教師的科學素質

研制科學教育本科專業規范，鼓勵高等師范院校和有關高校增設科學教育相關專業，加強科學教育師資的專業培養，優化科學教師隊伍的專業結構。繼續實施“中小學教師國家級培訓計劃”，加大對縣級以下農村幼兒園、中小學科學教師的培訓支持力度，采取“送教下鄉”“送培上門”和“鄉村教師訪名校培訓”等方式，分批組織中西部農村科學教師進行培訓，幫助教師開闊視野、更新理念、提升能力。繼續實施“全國中小學教師信息技術應用能力提升工程”，整體推進中小學教師科學素質和信息技術應用能力建設。加強科技場館和縣級校外場所青少年科技輔導員能力建設。

2.建立科技與教育有機融合、協同推進科學教育改革的有效模式

推動高等院校、科研院所及企業團體的科技專家參與中小學科學課程改革、教學方法改革和教師培訓改革。繼續實施科教合作共建中小學教師專業發展支持系統項目，支持有條件的地區選送科學教師到高等院校、科研機構和重點實驗室參與科研實踐，鼓勵高等院校聘請一線優秀教師作為實踐導師指導科學教育師范生的教育實踐。依據《教師教育課程標準（試行）》，把理論教學和實踐教學有機結合起來，著實提高科學教育師范生的教學能力和實踐能力；落實科學教育由分科課程設置逐步轉向科學課程的綜合化，注重培養學生的科學素養，形成綜合性的知識網絡體系。

3.提高科學教育與培訓的課程教材質量

組織進一步修訂和完善科學課程標準，更新科學教育內容，加強對探究性學習的指導。按照科學教育本科專業規范要求，規范科學教育專業課程教材建設。精選對培養優秀教師有重要價值的課程內容，將學科前沿知識、教育改革和教育研究最新成果充實到教學內容中，把科學素質教育貫穿到教師培養全過程。加強信息技術課程建設，提升師范生信息素養和利用信息技術促進教學的能力。出臺《科學教師培訓課程標準》，規范科學教師培訓的組織實施。加強各類人群科學教育與培訓的教材建設，將科普內容納入各級各類科學教育與培訓教材和教學計劃。重視少數民族文字的教材編寫和音像類教材的開發制作。

4.改革科學教育與培訓的模式方法

加強中小學科學教育研究，開展以培養創新精神和實踐能力為主的科學教育教學改革，推進以“自主、合作、探究”為主要特征的研究型教學的實施。創新科學教育教師培訓模式，推行集中面授、網絡研修與現場實踐相結合的混合式培訓，滿足教師教學能力提升和專業持續發展需要；實施跨年度、分階段連續遞進式培訓，幫助科學教育骨干教師提升專項能力，建立科學教育骨干教師常態化培訓模式；實施網絡研修與校本研修整合培訓，建立校本研修良性運行機制，推動科學教育教師全員常態化培訓。廣泛應用現代教育技術與先進培訓理念，改革成人教育教學方法，滿足不同人群科學教育與培訓的需求，提高培訓質量。

5.加強科學教育與培訓的基礎條件建設

加大對農村中小學科學教育基礎條件建設的投入力度，充實中小學科學儀器、教具、圖書、音像設備、計算機等，并面向社會提供服務。建設科學教育與培訓公共服務平臺，匯聚各地教育培訓課程資源和服務信息，推動資源交易與交換。繼續支持中小學科學教育網絡資源建設，打造一批有影響力的科學教育與培訓MOOCs課程，加大科學教育網站優質科學教育與培訓資源的輻射面。充分利用網絡、數字雜志、數字報紙、數字廣播、數字電視等新媒體，動員大學、科研院所、科技館、職業學校、成人文化教育機構、社區學校等公共機構共建共享科學教育與培訓的課程資源。▲

[1]全民科學素質行動計劃綱要（2006—2010—2020年）[M].北京：人民出版社，2006.

[2]中華人民共和國教育部.2013年全國教育事業發展統計公報（1）[EB/OL].[2015-03-12].http://www.moe.edu.cn/public?files/business/htmlfiles/moe/moe_633/201407/171144.html.

[3]中華人民共和國科學技術部.科技部發布2013年度全國科普統計數據[EB/OL].[2015-04-11].http://kjb.wokeji.com/we?ibo/201412/t20141215_895249.shtml.

[4]林長春，陳文平，曹靜，鄧磊.科學教育本科專業建設現狀的調查研究[J].課程·教材·教法，2012（1）：82-88.

[5]吳育飛，何潔.構建科學教育創新人才的培訓體系——省級科學骨干教師培訓的理論研究與實踐探索[J].教育理論與實踐，2010（10）：45-48.

[6]柴世忠，王郢，張佳.淺談我國民族文字教材建設的意義、現狀和問題[J].長春教育學院學報，2013（9）：53-54.

[7]楊明全.主要發達國家STS課程研究與實踐述評[J].比較教育研究，2010（10）：86-90.