職前小學科學教師能力結構探析*

王相宜 李 人 王寅枚 楊 曉

（1.上饒師范學院教育科學學院 江西上饒 334001；2.上饒市時喬小學 江西上饒 334001）

新頒布的《義務教育科學課程標準（2022版）》中明確提出科學課程要培養學生核心素養。所謂的科學核心素養就是指學生在學習科學課程的過程中，逐步形成適應個人終身發展和社會發展所需要的正確價值觀、必備品格和關鍵能力，是科學課程育人價值的集中體現。想要達成此教育目標，就需要有一批與之相對的具備高素質的科學教師。2021年，國務院頒布的《全民科學素質行動規劃綱要（2021-2035年）》倡導提升教師的科學素質，提升基礎教育階段的科學教育水平[1]。作為培養科學素質的重要途徑，小學科學教育對學生科學態度、科學精神和創新能力的培養至關重要。《義務教育小學科學課程標準》自2017年開始將小學科學課程起始年級調整為一年級，進一步突出了科學教育對小學生科學素質提升的關鍵作用[2]。小學科學教育質量與科學教師職前教育直接相關，其中，職前教師應具備的能力結構是教育的出發點和歸宿。

我國關于小學科學教師職前培養的專業標準尚未正式形成。2021年，美國新頒布的《科學教師標準》要求從學科內容知識、學科內容教學法、學習環境、安全、對學生學習的影響、專業知識與技能六個方面對未來科學教師進行培養[3]，為我國小學科學教師職前教育提供了思路。作為職前人才培養的重要支撐，職前課程設置直接影響了未來小學科學教師的職業能力，與科學教育質量密切相關。課題組討論了職前小學科學教師應具備的能力，并據此為出發點嘗試對職前課程設置提出建議，以為科學教師職前教育提供參考。

一、職前小學科學教師能力的內容

2021年4月，教育部頒布的《小學教育專業師范生教師職業能力標準（試行）》指出，小學教育專業師范生應具備師德踐行能力、教學實踐能力、綜合育人能力、自主發展能力[4]。結合職業能力標準以及學科性質，參考美國科學教師培養標準，本課題組認為，在小學科學教育職前培養過程中，除基本的教學能力外，還應關注科學探究能力、科學實驗能力、知識整合能力、教研能力、共情能力等核心能力的培養。

1.科學探究能力

《義務教育小學科學課程標準》倡導探究學習方式，把“科學探究”列為小學科學課程四大課程目標之一。科學探究對于全面提高學生的科學素養，轉變學生的學習方式，轉變教師教學方式具有重要價值[5]。科學探究是教育中的探究，具體包括以下內涵：科學探究是科學學習的目標；科學探究是學習科學的一種方式；科學探究是涉及高級的問題解決、認知加工以及知識的自主建構等多方面活動[6]。學者指出，開展探究式教學是小學科學教學改革的關鍵[7]。因此，小學科學教師職前教育需重視學生科學探究能力的培養。

2.科學實驗能力

新課程改革要求小學科學教育著重培養學生的科學創新意識[8]。學生在教師的引導下進行科學實驗操作，不論對于其科學態度和創新意識的萌發，還是對于其獨立思考和主動探究習慣的養成、動手實踐和溝通合作能力的培養等，均具有積極的推動作用。小學科學課程教學富含大量實驗，需要帶領學生進行安全、規范、準確的實驗操作，科學實驗能力應成為小學科學教師的必備能力。這不僅意味著課程設計應結合學生的生活經驗，還意味著課程實施應重視親身體驗，引導學生提高科學實驗操作能力。

3.知識整合能力

知識整合要求教師能對各種來源的知識和原本的知識進行重新組織、排序，并產生適應組織的新知識，以適應多變的環境[9]。小學科學教育的內容涵蓋物質科學、生命科學、地球與宇宙科學、工程與技術四大領域，教師需根據學生的實際情況及現實課程資源，對上述四大領域的學科知識進行重組與加工。知識整合能力是現代小學科學教師應具備的重要能力。

4.教研能力

教研能力是指教師總結教學經驗、發現教育問題、研究教學方法等能力[10]。突出的教研能力有助于教師的專業化發展，有助于提高教師的教學業務水平。從課內角度而言，小學科學教師的教研能力主要表現在科學課的課例開發、課例研修和課題研究等方面[11]；從課外角度而言，小學科學教師的教研能力還表現在對日常生活中課程資源的研發。因此，教研能力不僅是小學科學教師必備的職業能力之一，而且是教師終身發展的關鍵。

5.共情能力

教育是一種社會活動，也是一項道德事業。教育活動不僅需要教師的理性投入，還需要大量的感性投入。共情能力指的是，教師能從內在層面理解學生的反應，能敏銳地意識到教育和學習對學生來說意味著什么。研究指出，教師共情可促進兒童的主體表達，提升師生交流的質量。科學教學過程不僅是科學知識、科學實驗過程與方法、科學態度與精神的展示與實現過程，更是師生互動、生生互動的交往過程。良好的共情能力有助于科學教師感知到與學生的相連、理解其感受和行為，預知其未來的行為并給予恰當的回應，進而增強課堂互動效果，增加學生的學習積極性。因此，小學科學教師職前教育還要注重其共情能力的培養。

二、職前小學科學教師各能力的角色和功能

上述的五種能力相互聯系、相輔相成，其中，科學探究能力是核心，科學實驗能力是基礎，知識整合能力是衍生，教研能力和共情能力是升華。

科學探究能力是職前小學科學教師的核心能力。科學探究既是教學方法，也是學習方法。探究式科學活動強調過程體驗，有利于學生從活動中學習、理解和應用科學知識。小學科學課程應努力使學生像科學家一樣，親身經歷科學探究過程，在探索和研究過程中提升科學素質。

科學實驗能力是職前小學科學教師的基礎能力。科學實驗是日常教學中不可或缺的環節。教師應該具備基本的實驗能力，能正確、穩定地進行科學實驗的操作、示范與講解。除此之外，科學教師還要靈活地結合生活資源進行實驗設計。

知識整合能力是職前小學科學教師能力的衍生。2017年，教育部頒發的《小學教育專業認證標準》強調了學科整合在小學教育中的價值，要求畢業生了解所教學科與其他學科的聯系，以及與社會實踐、小學生生活實踐的聯系。這意味著，小學科學教師不僅要縱向整合教學內容，而且要橫向整合其他學科領域，以協助學生實現多學科知識融合。

教研能力和共情能力是小學科學教師能力的升華。教研能力是教師連接理論與實踐、思維與行為的重要橋梁。研究指出，對職前科學教師教研能力進行培養，有助于職前科學教師專業發展，盡快成長為優秀的科學教師。共情能力是一種教師個體特征，源于教師自身與周圍環境因素間的相互作用，表現為教師在教育教學思維、情感和行為中對自我認知、自我調控、社會認知、人際交往和負責任決策等能力的一致性運用。

鑒于此，科學探究能力、科學實驗能力、知識整合能力、教研能力和共情能力是小學科學教師所必需的重要能力，為勝任小學科學課程教學、促進小學科學教育改革與發展提供了重要支持和保障。作為教師教育的首要環節，職前教育質量與專業課程設置直接相關，應重視上述五種能力的培養，設置相應的課程教學與實踐環節。

三、對小學科學教師職前課程設置的啟示

我國小學科學教師主要由師范高等院校的小學教育專業（科學方向）、小學教育專業（數學與科學方向）和科學教育專業進行職前培養。上述模式均重視學生科學素質的形成，主要專業課程涉及教師教育基礎知識與技能、科學專業知識與技能，其中，科學專業知識與技能是職前科學素質培育的關鍵。結合上述五種能力導向，小學科學教師職前課程設置還要重視以下幾個方面。

1.增加科學探究課程，培養科學探究能力

小學科學教師的職前課程設置需增加探究型課程，促使學生在理論學習、實踐操作中強化探究意識、形成探究態度。具體來說，可開設《科學探究》《科學探索與發現》等課程，增加關于科學本質、科學現象、科學知識的應用、科學知識與生活等主題的探究活動，使學生了解科學探究的內涵、價值和方法，體驗探究式教學過程和技巧。

2.增設小學科學實驗課程，培養科學實驗能力

科學實驗是小學科學教育的重要組成部分，它要求教師規范操作實驗、準確講解實驗原理和過程、高效指導學生動手操作。小學科學教師的職前課程體系需開設專門的科學實驗課程，如促使學生在實踐中學會操作、學會實驗教學。

3.補充綜合課程，培養知識整合能力

為增強學科知識的專業性，傳統的職前課程傾向于開設分科課程，如《高等數學》《大學物理》《大學化學》《大學生物》《電子電工技術》等。上述課程為學生從事小學科學教師奠定了扎實的學科知識基礎。若能在分科課程基礎上，輔助以融合多領域科學知識的綜合課程，如《生活中的科學》，可促進學生對科學知識的融會貫通。

4.開設校本課程研發課程，培養教研能力

校本課程的開發與設計有助于地方化、特色化課程資源的豐富，對全方位育人至關重要。小學科學教師不僅要擅長使用既有教材，還要因地制宜、因時制宜地挖掘校本課程資源。這就要求職前課程必須開設關于校本課程研發的課程，如《小學校本課程研發》。

5.輔以科學底蘊課程，培養共情能力

小學科學教師的共情能力既是科學性與人文性統一的外部表現，也是踐行立德樹人教育理念的內部需求。為培養具有共情能力的小學科學教師，職前課程還要注意培養學生的學科情意，使其熱愛科學。學科情意是培養共情型教師的有效途徑，學生對科學的熱愛會自然地投射到未來的教育教學之中，為小學生積極健康情感的發展、正確價值觀的形成提供了示范。因此，可考慮設置《科學史》《科學技術史》《科學技術哲學》等課程。

結語

科學核心素養是當前社會發展的要求以及科學育人價值的集中體現，科學核心素養主要包括四個方面，即科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任。這四個方面構成了學生適應未來社會生存與挑戰所需要的必備的品格與關鍵能力。要想達成此教育目標，就需要一批具備高素質的科學教師。為此，本研究參照了教育部頒布的《小學教育專業師范生教師職業能力標準（試行）》以及《美國科學教育標準》中對相關科學教師的要求，提出了小學科學教師應該具備科學探究能力、科學實驗能力、知識整合能力、教研能力、共情能力五種能力，同時，這五種能力從實踐、認知、情感三個層面構成了小學科學教師能力立體結構。針對所闡述的五種能力，提出了在小學科學教師職前教育培養過程中，應該開始與之相對應的課程。如，針對科學探究能力可以開設《科學探究》《科學探索與發現》等課程；針對知識整合能力可以開設《高等數學》《大學物理》《大學化學》《大學生物》《電子電工技術》等；針對共情力可以開設《科學史》《科學技術史》《科學技術哲學》等課程。通過開設相關課程，可以進一步讓學生系統地學習相關的理論知識和提升其實踐能力，從而總體提升學生的科學素養，使之在其本科畢業之后能成為具有高素質的小學科學教師。