PBL理念下的科學教師培訓模式實踐與思考

許廣玲

摘要在對小學科學教師教學中存在的問題及成因、小學科學教師培訓的現狀和問題、對國內外小學科學教師培訓的研究和經驗進行了分析的基礎上，提出基于項目式學習（PBL）的小學科學教師培訓模式，并對初步實施的效果做了報告。

關鍵詞 PBL;科學教師培訓;培訓模式

中圖分類號：G459文獻標識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.36.049

Practice and Thinking of Science Teacher Training Mode under the Concept of PBL

XU Guangling

（Haizhu District Education Development Research Institute，Guangzhou，Guangdong 510220）

Abstract：Based on the analysis of the problems and causes existing in the teaching of primary school science teachers，the current situation and problems of primary school science teacher training，and the research and experience of primary school science teacher training at home and abroad，this paper puts forward a primary school science teacher training model based on project-based learning （PBL），and reports the preliminary implementation effect.

Keywords：PBL;science teacher training;training mode

小學科學教育是提升全民科學素質、建設創新型國家的基礎。為進一步加強小學科學教育，教育部組織專家對小學科學課程標準進行了修訂完善，并于2017年1月正式發布了《義務教育小學科學課程標準》（下文簡稱“課程標準”）。課程標準確立了“培養學生的科學素養，并為他們繼續學習、成為合格公民和終身發展奠定良好基礎”為小學科學課程的總目標。如何有效地達成這一培養目標，是科學教育工作者面臨的重大課題。課程標準對小學科學教師的教學能力、科學素養都提出了新的要求。

1問題提出

近幾年，筆者所在區域公開招聘了較多的科學教師，青年教師數量明顯增加。根據2019年該區域103 位小學科學教師參與調查，結果顯示有14.6%的教師是在25周歲以下，且多為與科學教育相關的專業背景出身，科學教師專職率有所提高。筆者近三年在對區域內小學科學教師的視導調研中發現，無論是青年教師還是經驗型教師，在教學中還存在諸多問題。

青年教師的主要問題表現在：存在明顯的學科知識短板，教學中會出現知識性錯誤;教學設計不規范;實驗操作能力較弱，演示實驗操作不規范;課堂秩序較為混亂，教師的課堂組織能力有待提高;教學時偏重講授，沒讓學生在探究活動中學習。經驗型教師的主要問題是信息技術水平較低，表現為不能熟練利用電教設備、電子課件、微課等信息技術手段開展教學。

隨著課程標準的出臺，青年教師和經驗型教師存在的共性問題是所掌握的教學經驗與課程標準的要求難以融合，如進行教學設計時，不會基于課程標準制訂教學目標，設計的探究實驗活動結構性不強，不能為學生搭建有效的支架等。筆者對區域內科學教學實際情況和科學教師的特點進行了綜合調研，發現該區域小學科學教師在地球與宇宙科學領域的教學能力亟須提升，教師的教學能力需要通過持續的培訓得到提升。同時，在一項面向區域內小學科學專職教師的調查中發現，有49.5%的專職教師認為“地球與宇宙科學領域”的教學難以把握，如圖1所示。

分析其中的原因，小學科學的教學內容涵蓋物理、化學、生物、地理等多個學科，而區域內的小學科學教師大多是分科培養的，且以生物、物理學科背景居多，地理及化學學科背景的教師極少。分科培養導致了教師的學科知識偏重于某一學科，在教學中，涉及非其所學專業學科的知識就容易出現知識性錯誤，其中，對應地理學科的“地球與宇宙科學領域”出現知識性錯誤的頻次較高。

此外，本區域內的多數學校僅有一名科學專職教師，科學專職教師在其校內教學教研時多數處于“孤身一人”的狀態，各學校科學專職教師之間缺乏相互交流、相互學習、相互評價的常態教研，不容易受到科學教師群體氛圍帶來的正面影響，導致教師主動進行自我提升的意識較弱。

在這樣的現狀之下，區域教研平臺成了科學教師進行專業交流、提升專業能力的主要平臺。區域教研平臺原有的科學教師培訓通常以兩種形式開展：一是面向全區科學教師的培訓講座，二是面向青年科學教師的“師徒結對”活動。培訓講座面向的教師數量較多，很難結合不同教齡的教師進行有針對性的培訓，同時被培訓教師常處于被動接受的狀態，培訓實效不明顯。“師徒結對”活動針對性較強，但存在培養時間較長和培養不全面的問題。擔任“師父”的一般是區域內的骨干教師，他們往往在科學教學的某一方面有專長，如有的教師擅長探究活動的設計，有的教師擅長實驗材料的選擇，有的教師擅長微課制作，還有的教師擅長教具、學具的改良。在“師父帶徒弟”的模式下，青年教師往往只能在其“師父”所擅長的方向獲得成長，專業發展受到一定局限。

綜合以上分析可知，諸多因素造成了小學科學教師在地球與宇宙科學領域的教學能力水平不高的現狀。面對本區域內小學科學教師存在的問題及培訓現狀，我們亟須探索新的培訓模式，讓參加培訓的教師在主動建構的過程中系統、高效地提升教學能力。接下來，本文將在第二部分對國內外小學科學教師培訓的研究和經驗進行總結和分析;在第三部分對（以下簡稱PBL）進行簡要介紹，并結合上文對小學科學教師在教學中存在的問題以及小學科學教師培訓現狀及存在問題分析，提出PBL理念下的小學科學教師培訓模式;在第四部分對筆者所主持的PBL理念下的小學科學教師培訓模式的實施情況和成效進行介紹。

2小學科學教師培訓的國內外研究述評

國外關于小學科學教師培訓的研究已開展多年，美國、英國、法國、日本等發達國家均已建立了較完善的科學教師職后培訓體系。如英國倫敦科學學習中心為科學教師提供內容極豐富，時間、形式靈活多樣的課程，科學教師可以根據自身需求選修課程，從而有效地提高科學教師的教學能力[1]。法國在全國各學區設立統一、專門化的大學層次教師教育機構——教師培訓學院，推行職前培養與職后培訓的一體化的教師教育模式[2]。發達國家的科學教師職后培訓模式有許多優勢，但由于國情不同，國內外教師職后培訓所涉及的機構、學校、教師等層面都存在較大差異，因此可參考的內容有限。

國內對于小學科學教師培訓的研究還處于探索階段，目前國內對小學科學教師培訓的研究主要集中于兩個方向——培訓需求的調查分析與培訓模式的研究。有學者根據教師在培訓中角色定位的不同，將小學科學教師的培訓模式分為導師指導模式、“參與—分享”式、“問題探究”式和“現場診斷”式以這四類模式，并具體闡述了四類模式的特點，現將其歸納如下（見表1）。

已有的研究中，王凌詩在總結北京市小學科學教師培訓活動的基礎上，提出了“學—教—展”培訓模式，利用理論學習、教學實踐、交流展示這樣的三段培訓形式開展科學教師的培訓[4]，宋雅琳則從“問題”“操作”“發展”的角度優化培訓模式，形成“問題為中心—合作反思探索—專業引領發展”的研訓—體培訓模式[5]。陳偉杰構建了小學科學教師培訓模式“理論學習—技能訓練—實踐體驗—課題研究—評價反思”[6]。徐蘊提出了“探究—對話式”培訓模式[8]。

對參加培訓的教師而言，“學—教—展”模式和“理論學習—技能訓練—實踐體驗—課題研究—評價反思”模式屬于接受式的培訓模式，參加培訓的教師是否有強烈的自我提升意愿，會直接影響培訓的效果;研訓一體培訓模式和探究—對話式培訓模式則屬于探究式的培訓模式，教師成了積極的探究者，但這兩種模式中，探究的主題指向的是教學中某個具體的問題，因此對教師教學能力的培訓維度相對單一，缺乏系統性。

綜上所述，關于小學科學教師的培訓，目前已有的研究中，“學—教—展”模式和“理論學習—技能訓練—實踐體驗—課題研究—評價反思”模式能對教師進行較為系統的培訓，但主要依靠傳授的方式;研訓一體培訓模式和探究—對話式培訓模式能促使教師進行積極的學習，但系統性不夠。

3PBL理念下的小學科學教師培訓模式設計

PBL是一套系統的教學方法，它是對復雜、真實問題的探究過程，也是精心設計項目作品、規劃和實施項目任務的過程，在這個過程中，學習者能夠掌握所需的知識和技能[8]。美國著名教育家克伯屈于1918年首次提出PBL的概念[9]，自此，PBL進入教育學界視野。歐美國家在PBL理論研究方面取得了十分顯著的成果，PBL被廣泛應用在課堂教學中，使得學生學習積極性高且能在完成項目的過程中建構系統的知識。從文獻檢索結果來看，劉景福等人是國內最早對PBL展開研究的一批學者。劉景幅等認為，PBL是以學科的概念和原理為中心，以制作作品并將作品推銷給客戶為目的，在真實世界中借助多種資源開展探究活動，并在一定時間內解決一系列相互關聯著的問題的一種新型的探究性學習模式[10]。隨著研究的不斷深入，國內學者對PBL作為一種教學模式的探索也越來越精細化，PBL在教學應用中有了相對固定的環節，包括項目設計、項目實施和項目評價等。

本研究中，我們的“教學”對象并非學生，而是一線小學科學教師，與學生相比，科學教師的學習時間較為零散，自學能力更強，將適用于學生的PBL教學模式直接套用于科學教師并不合適。而PBL所倡導的學習者在解決問題的過程中主動學習，獲得系統知識，形成專門技能的理念與我們對小學科學教師培訓的需求是十分契合的。因此，本研究將PBL理念引入小學科學教師培訓領域，嘗試設計并實施基于PBL理念下的小學科學教師培訓模式，培訓的目的定位在提升區域內小學科學教師的教學能力。教師的教學能力包括教學認識能力、教學操作能力和教學監控能力三方面[11]，本研究旨在提升小學科學教師教學認識能力和教學操作能力。其中，教學認識能力包括對課程標準的理解和對教材的處理能力、對學生學習基礎的認識與了解、對教學方法的選擇等能力;教學操作能力包括教學設計能力、課堂組織和管理能力、學生學習指導能力、教育信息技術使用能力、教師教育機智等。

為了明確PBL理念應用于小學科學教師培訓領域的可行性，筆者查找了國內外相關文獻。國外關于PBL已有較多的研究，但將PBL應用于教師培訓的研究非常少。目前雖未見將PBL應用于小學科學教師培訓領域，但相關研究表明，通過參與基于PBL的培訓，教師的學術知識、專業知識和應用知識都有顯著提高[12]。國內已有大量關于PBL的研究，內容涉及多個領域，而具體到教師培訓領域，已有的研究較少，暫無將PBL引入科學教師培訓的先例。已有的研究中，龍麗嫦嘗試將PBL應用于創客教師培訓[13]，郝超君則將PBL應用于PBL教師的培訓[14]，研究結果均顯示，PBL應用于教師培訓可以有效提升培訓的效果。

基于以上思考，筆者作為區域的小學科學教研員，嘗試以區域的青年教師成長聯盟為平臺，設計并實施PBL理念下的小學科學教師培訓模式。這一模式包含三個主體，分別為教研員、導師（骨干教師）和學員（青年教師）。

教研員為培訓框架的總構建者，負責為學員設計合適的驅動任務，同時組織構建導師團，指導導師團中的骨干教師發揮自身特長，開發有針對性的培訓課程。其中，面向學員的具體驅動任務是開發小學科學“地球與宇宙科學領域”微課程，這里的“微課程”是指以課程標準中“地球與宇宙科學領域”相關核心概念為課程目標，結合小學科學教材中相關教學內容而開發的，包含完整的課程要素的微型課程，其主要呈現形式為一系列內容精微的教學視頻。學員在小組合作進行“地球與宇宙科學領域”微課程的開發的過程中，必然會面臨教學認識能力與教學操作能力等方面的挑戰，他們只有通過主動學習，提升自身教學能力，才能完成微課程的開發。學員合作完成“地球與宇宙科學領域”微課程的開發這一具體的PBL項目的過程，也是他們提升自己“地球與宇宙科學領域”教學能力的過程。

導師面向全體學員實施自主開發的培訓課程，內容涵蓋小學科學教師教學的各方面，幫助學員獲得教學能力的綜合提升。導師開發、實施培訓課程的過程中，將自身的教學經驗轉化為專業的、成體系的小型課程，獲得自身的專業化成長。

學員為區域內6年以內教齡的青年教師。以小組合作的形式完成具體的項目任務，在完成項目的過程中發現問題，在解決問題的過程中主動學習。在PBL 模式下，學員學習的對象既可以是導師，也可以是教研員，還可以是其他學員。這種多層次的學習有利于學員教學技能的高效提升。

與傳統的“講座+師徒結對”的培訓模式相比，新模式下三個主體之間的交互關系得到了加強（如圖2），為處于每個專業發展階段的小學科學教師，提供了在自身基礎上進一步發展的平臺。

4PBL理念下的小學科學教師培訓模式實施與成效

實踐是檢驗真理的唯一標準，完成PBL理念下的小學科學教師培訓模式設計后，筆者以區域的青年教師成長聯盟為平臺，嘗試將PBL理念下的小學科學教師培訓模式付諸實踐。

學員為區域內6年以下教齡的青年科學教師，共計30人;導師為區域內科學骨干教師，共計8人。筆者將30名學員教師分為8個小組，為每組設定一課時的“地球與宇宙科學領域”微課程開發任務，內容分別對應小學科學四年級下冊《巖石與土壤》單元的8節課。根據導師團中不同導師的專業特長，指導導師開發培訓課程，對30位學員展開教學設計、說課、上課、教學案例撰寫等方面的培訓。與此同時，8位導師還分別負責一個學員小組的全面指導工作。整個培訓過程中，各項培訓活動的開展根據需要靈活采用線上和線下兩種形式。

對PBL理念下的小學科學教師培訓模式展開第一階段的實施后，我們對學員和導師進行調查后發現，在我們設計的PBL理念下的小學科學教師培訓模式之下，不論是學員還是導師都獲得了一定程度的專業能力的提升。許多學員表示，通過導師指導和小組合作，自身的教學能力得到了提高，對如何上好一節科學課有了清晰的認識。已經是骨干教師的導師也表示，為了更好地做好“導師”，在與教研員、其他骨干教師研討以及自學的過程中，自身的專業水平也得到了切實的提升。

此外，我們還收獲了更多令人欣喜的實踐成果。6 位參培的青年教師獲得市級青年教師教學技能大賽初賽一等獎，7位參培的青年教師共9節優質課例入選市級共享課堂，而在其他區域，共享課堂的課例基本都出自骨干教師。在不到一年的時間里，這些6年以內教齡的青年科學教師從剛剛能夠熟練開展課堂教學的教師快速成長為初步具備骨干教師教學水平的專業型教師，得益于新的培訓模式。

我們以PBL理念為指導，設計實施的小學科學教師培訓模式，是有別于傳統科學教師培訓的嘗試。該培訓模式下的三個主體（教研員、導師、學員）的共同成長，讓我們看到了這種嘗試的價值所在，在今后的研究和實踐中，我們將進一步學習教師培訓專業理論，深挖小學科學教師的教學技能發展點，開發更多有針對性的培訓課程，不斷完善PBL理念下的小學科學教師培訓模式。

參考文獻

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