理科師范專業科技創新教育人才培養模式的探索與實踐

摘要:探討了我國青少年科技創新教育存在的具體問題，分析了科技創新教育的師資隊伍現狀，總結了我校生物科學專業提升師范生科技創新教育能力的前期工作和實施效果;在上述討論的基礎上，提出了培養理科師范生科技創新教育能力的策略和目標，包括重構人才培養方案、優化課程設置體系、構建共享實踐平臺等，旨在為科技創新教育人才培養提供借鑒和參考。

文獻標識碼: A

文章編號:1009-2714( 2015) 01-0100-05

doi:10．3969/j．issn．1009－2714．2015．01．024

收稿日期:2014—11—04

基金項目:湖北師范學院教育學重點學科2013－2014年度開放基金項目( 201313)、湖北師范學院教研項目( XJ201329及湖北省教育廳教學研究項目( SJ201202，2014364)資助。

作者簡介:侯建軍( 1966—　)男，湖北宣恩人，教授、博士，主要從事水生生物學研究及生物課程與教學論研究．

隨著素質教育的全面實施以及高考改革新方案的出臺，新一輪課程改革逐漸展開和深化，各地紛紛對中、小學生在校時間作出了規定，逐步重視青少年的健康發展，大力發展青少年課外、校外教育。如何促進中小學生健康快樂學習，減輕課業負擔，提升青少年科學素養和創新精神，從學科教育向科學教育轉換，是課改面臨的一個重要難題 ［1，2］。開展青少年科技創新實踐活動勢在必行，而這一切都需要有足夠的相關專業復合型師資來提供人才和智力支撐。近年來，盡管少數高校設置了科學教育本科專業，但是其培養的畢業生人數遠遠不能滿足中小學科學教育實踐的需求。目前科學教師大多數不是專業的科學教育、傳播和普及人員。專業的科學教育、傳播與普及人才的嚴重缺乏已成為制約我國科學教育、科學傳播與普及常態化開展以及實現全民科學素質提升的瓶頸問題 ［3，4］。要改變這一現狀，需要高師院校創辦相應專業，加強相關教師專業化的培養和培訓工作。從事青少年科普工作三十多年的原中國科協青少年科技中心主任、中國青少年科技輔導員協會副理事長牛靈江特別強調:“科學老師的科班出身很重要，應該從師范院校著手培養” ［1］。這就要求相關高師院校立足自己的專業優勢和師范特色，積極探索人才培養模式改革，為基礎教育培養從事“學科教學+科普及科技創新教育”的新型師資，并為社會培養和培訓專業的科學教育、科學傳播與普及等新型復合人才。

1　青少年科技創新教育存在的問題

我國現今青少年科技創新教育仍然存在一系列問題 ［2，4］: 1)地區發展很不均衡。主要表現在各地的重視程度、經濟發展和教育觀念存在差異。在京、滬、廣等發達地區很重視青少年科技創新教育，發展程度較高;較為重視的是各省會城市，而在其他地區諸如二、三線城市和鄉鎮、農村青少年科技教育發展則不足，部分農村甚至缺失。2)科技創新教育在很多地區只是少數拔尖學生的特權，很多學校只是依靠擁有幾位“得獎專業戶”撐著門面，借以掩蓋其科技創新教育發展不足的真實情況。3)部分地區的學校雖然比較重視科技創新教育，然而與人文教育有機結合不夠，即便是有一些科技創新和動手能力較強的學生，但由于欠缺科技教育和研究過程中的道德和思想教育，學生綜合素質提升仍存在先天不足的情況。4)有些學校在探究性學習和科學研究活動中，比較輕“過程”、重“結果”，導致學生科技創新實踐活動在某種程度上流于形式。實踐證明:過程訓練能讓學生感受和提升科學思想觀念、科學思維方法等。因此相對而言，這些成果還不如具體的實踐過程對學生發現、分析和解決問題能力培養的效果顯著。5)很多學校科技創新教育在實踐方法上和課堂教學別無二致。當然更多的原因是受相關條件制約，學生動手實踐和操作機會相對較少，學生缺乏自由探索實踐的空間。6)很多學校在實施科技創新實踐或綜合實踐活動方面條件缺乏，沒有一系列具有現代意義互動式、開放式工作室、實驗室等探索實踐基地，教師也缺乏新穎、先進的科技教育方式方法，不能滿足學生科學合理地進行實驗設計和自由探索興趣的需求。

2　科技創新教育師資隊伍的現狀分析

當前從事青少年科技創新教育和綜合實踐活動的專業師資隊伍較為缺乏 ［3，4］。主要表現在: 1)從事相關工作的專業師資隊伍總量不足; 2)從事科普及青少年科技創新教育的優秀師資較為缺乏; 3)現有青少年科技輔導員隊伍和師資的整體素質不高。一直以來，科技創新教育和綜合實踐活動在很多學校都沒有得到足夠重視，導致專職科技創新教師的數量不足。很多的學校從事科技創新或綜合實踐活動的教師基本上都是兼職，一般由生物、化學、物理或信息等相關學科教師兼任;有些學校盡管設有專職教師，但很多老師缺乏系統、專業性培訓，自身的專業知識和科學素養還達不到相關要求。調查發現: 76．1%的中小學缺乏專職青少年科技創新和綜合實踐活動教師;即便是設置科技教師崗位的學校，多達65%的師生表示其設置的科技課程教學效果有限，缺乏科學性、趣味性或者創新性，有學生表示:很多老師不能對其提出的問題給以科學滿意的解答，更談不上引導學生進行探索發明或者創新實踐。由于專業的科技創新和綜合實踐教師隊伍缺乏，現有教師隊伍的素質不高，并且缺乏一定的創新意識和開拓實踐的能力，影響了科技創新實踐活動的進一步開展 ［5］。

3　我校生物科學專業提升師范生科技創新教育能力的工作基礎和實施效果

3．1生物科學專業開展科技創新教育的工作基礎

湖北師范學院生命科學學院生物科學(本科、師范)專業是湖北省品牌專業、省級專業綜合改革試點、國家特色專業建設點，該專業的培養目標之一是“培養具有良好思想素質、人文素養和科學精神、強烈的社會責任感與創新精神、終身學習與探究的能力，掌握生物科學和教師教育的基本理論、知識與技能，樂教、懂教和善教的服務于基礎教育事業的新型師資，同時培養能在生物學及其相關領域從事科研、技術及管理工作的高級專門型人才”。長期以來，我們一直在思考如何培養“樂教、懂教和善教的服務于基礎教育事業的新型師資”。依據國民科技教育發展的趨勢和要求，結合地方發展實際情況，經過長期、廣泛調研，生命科學學院創新教師教育特色，對青少年科技創新教育人才的培養進行了卓有成效的探索。生物科學專業畢業生除了掌握生物科學基礎知識與技能、具備師范生的教育教學能力，能夠“樂教、懂教和善教”地服務于基礎教育事業，還必須具備從事青少年科技創新教育的能力。在師范生教育中加入青少年科技創新教育能力和素質的培養環節，是我們適應新形勢、新要求、對教師教育特色內涵的深層次挖掘和外延的更廣泛拓展。

3．2生物科學專業開展科技創新教育的實踐平臺

在開展科技創新教育人才培養模式改革方面，我們依托國家級生物學實驗教學示范中心，初步建成了青少年科技創新教育實踐共享平臺。除了將實驗室和標本館作為開展青少年科普教育活動和黃石市青少年科技創新競賽活動的傳統基地外，還建成了黃石港區科普教育基地、黃石市科普教育示范基地、湖北省科普教育基地、湖北省奧賽培訓基地，并與黃石市科技館聯合建立了黃石市科技館生物館、黃石市科技館大學生實踐基地等實習實訓平臺，還建成了湖北師范學院青少年科技教育研究發展中心，目前正在繼續申請建立湖北省青少年科技教育基地。依托這些平臺廣泛開展了系列科技創新實踐活動。生命科學學院也因在青少年科技教育工作中的突出貢獻而被評為2007－2009年度“湖北省科技教育工作先進單位”，并被湖北省科學技術協會、湖北省青少年科技教育協會批準為2009－2013和2014－2018年度湖北省科技教育協會團體會員和理事單位。40余名師生獲得省、市相關表彰，分別被評為省、市優秀科普志愿者、優秀科技輔導員、湖北省優秀科普工作者和湖北省大學生優秀社會實踐活動指導教師。系列科學教育展評項目《“我與自然零距離”科學考察夏令營》、《青少年動植物識別挑戰賽》獲得中國科協資助，并先后兩次榮獲全國科技場館科學教育項目展評三等獎，成為湖北省唯一獲獎的項目。這些項目既利用和整合了生物館資源，又充分發揮了校外教育的特色，鼓勵學生思考和動手實踐，效果顯著，為培養師范生的科技教育能力、增強青少年科學探究能力和團隊協作能力提供了良好的活動方式和平臺。

3．3生物科學專業開展科技創新教育的實施效果

生物科學專業從2008年開始嘗試師范生青少年科技創新教育能力和素質培養的探索與實踐，取得了如下成效: 1)師資隊伍建設成效顯著。選擇曾經或長期從事和參與青少年科技創新教育、基礎理論扎實、實踐經驗豐富的教師，組建一支學歷高、學緣結構合理、職稱層次合理、充滿活力的教師隊伍，積極投身于地方青少年科技(創新)教育。如組織教師參加全國“科技館活動進校園”骨干科技教師培訓三人次，派出了教授、博士10余人次開展了科普講座以及對中、小學教師進行了科技創新實踐培訓，作為評委和輔導教師多次參與了湖北省和黃石市的青少年科技創新大賽。2)課程教學內容逐步增加科技創新教育的內容和案例。嘗試開設《生物學科青少年科技創新教育》選修課，結合生物學科實際，講授青少年科技創新教育的理論與方法。為適應新一輪課程改革和青少年素質教育要求，將科技創新教育貫穿于專業課的教學實踐中，選擇《動物學》、《植物學》、《微生物學》、《遺傳學》、《細胞生物學》、《水生生物學》等課程中與中小學教學內容密切相關的部分作為生物學科科技創新教育的案例，并進行示范教學和研討，將生物學科青少年科技創新教育的理論與實際案例教學相結合。同時，開設講座課程介紹青少年科技創新教育的最新理論、方法和進展，使師范生在相關領域方面獲得專業系統的學習。3)注重開展生物學科青少年科技創新教育實踐活動。從教師到學生都十分重視青少年的科技創新教育，并積極參加各種青少年科技教育實踐活動。教學團隊積極開展青少年科技創新教育研討活動，參與并指導地方中小學科技創新教育實踐活動，參加青少年科技創新教育相關的學習和培訓。在原師范生教師教育技能培養體系框架下，滲透青少年科技創新教育的做法和理念，開展各種創新實踐教育活動;鼓勵師范生到中小學去學習、設計、策劃和開展青少年科技教育活動和開發科技作品。近兩年，先后派出大學生600人次到黃石市科技館作為科普志愿者參與了科普及科技創新實踐活動，并在大學生挑戰杯競賽、中學生物學實驗設計大賽、本科生科研立項、生物標本制作培訓、大、中學生暑期社會實踐及專調、“我與自然零距離”生物學科夏令營科普主題實踐系列活動、中學生物學競賽、聯賽培訓等方面，持續開展了富有成效的工作，取得了顯著成績，并得到媒體廣泛地宣傳報道，收到了很好的社會效果。

4　提升理科師范生科技創新教育能力的策略和目標

4．1重構人才培養方案

對照中小學綜合實踐活動課程、科技創新輔導等相關方向的人才培養要求，在深刻理解和科學借鑒國內外已有研究的基礎上，緊密結合高師院校理科專業培養目標和現有條件 ［3，5］，創新教師教育特色，充分探索和實踐，重構人才培養方案、探索建立一套能兼容各理科專業、科技創新及科技輔導的特色復合型人才培養模式，為高師院校人才培養領域提供新的發展思路，為基礎教育培養“教育教學+科技創新輔導”的新型師資。

4．2優化課程設置體系

以新課程改革理念和基礎教育實際需求為依據，改革教學模式、方法和內容，優化課程設置體系 ［3］，使科技創新教育人才培養與各理科專業緊密結合，努力構建學科專業與科技創新教育相互融合的課程體系，確保培養目標與培養規格的實現，從而提高理科專業師范生的青少年科技創新教育素質和能力，培養既掌握學科基礎理論與實踐技能、懂教、樂教、善教，又能夠適應教育發展和科技發展趨勢與要求，勝任青少年科學創新教育的新型合格人才。

4．3構建共享實踐平臺

在人才培養方案和課程設置的基礎上，需要進一步合理整合高校優勢資源，構建穩定的、可持續發展的青少年科技創新教育實踐共享平臺，推動地方青少年科技創新教育活動的開展，深化和拓展教師教育的內涵和外延 ［6，7］;與中小學緊密對接、與地方政府緊密合作，服務地方需要;推動與地方政府、科技場館、中小學形成科普資源和教師資源共享機制，并推動教學交流、學術研討、培訓提高等合作共享機制，嘗試推進高師院校促進基礎教育教師全科化、卓越化培養的目標，從而為高等師范教育、中小學課程改革、地方社區公眾科學素養的持續提高提供一個實現雙贏的合作方案 ［7］。

要有效地開展青少年科技創新教育和綜合實踐活動，需要高校在實際工作中充分挖掘資源特色，發揮各校的地緣優勢，切實提升現有科技輔導教師隊伍的整體素質，真正建設一支具有先進教育理念，不懈地進行科技教育探索的教師隊伍 ［1，3］。在人才培養實踐中，要與中小學對接、與地方政府緊密合作，努力服務地方需求;科技教育人才培養也要與學科專業教育緊密結合，努力架構理論與實踐、學科專業與科技教育、校內學習與校外實踐相結合的立體多方位的實踐平臺，使師范生在掌握學科專業知識和教師教育規律的基礎上，以科學技術素質和創新教育為主題，從科學技術素質、教育教學理論和綜合實踐兩個方面來提高師范生科學技術素質和創新實踐能力，使其真正成為既掌握學科基礎理論與實踐技能的懂教、樂教、善教，又能適應現代教育發展和科技發展趨勢和要求，勝任青少年科技創新教育的新型師資。