朱旭東 張軍
科學教育是科技創新人才培養的主陣地和全民科學素養提升的關鍵途徑,科學教師是科學教育的具體實施者,是學生掌握科學知識、科學思想的啟蒙者,是培養科學拔尖創新人才的主力軍。高質量科學教師隊伍的發展是科學教育的基礎保障。2023年5月,教育部等十八部門聯合發布了《關于加強新時代中小學科學教育工作的意見》,提出加強師資隊伍建設,發揮教師主導作用,從科學教師的培養、任用等方面入手,提高科學教師隊伍水平。從我國中小學科學教師隊伍的現實情況來看,還存在著絕對數量不夠、專業能力不足、地區分配不均和教育體系不佳等問題,需要綜合中小學校、高等院校和科研機構等不同主體的力量,加強科學教師職前和職后教育,實現科學教師隊伍整體性、持續性發展。
我國科學教師隊伍存在的突出問題
科學教師具體是指中小學階段教授科學課程的教師,包括小學和初中階段的科學教師,初中和高中階段的物理、化學、生物等科學學科的教師。通過分析相關統計數據和研究文獻,筆者發現我國科學教師隊伍存在三個方面的突出問題。
小學科學教師數量嚴重不足。我國小學科學教師存在的最嚴重問題是數量不足。教育部2021年發布的教育統計數據測算,全國小學科學專任教師共243943人,全國小學校均科學教師人數約為1.58人/校,遠低于所有學科整體均值3.38人/校,表明小學科學專任教師數量嚴重不足。且該數量遠低于語文14.863人/校、數學11.700人/校、外語3.655人/校、體育2.823人/校,以及音樂1.909人/校、美術1.836人/校、道德與法治1.701人/校,位居全國教育統計數據所列學科中的末位。從學歷層次來看,小學科學教師隊伍建設情況同樣嚴峻,碩士研究生及以上學歷的小學科學教師僅為0.036人/校,遠低于小學語文0.274人/校、數學0.145人/校、外語0.122人/校,也低于體育0.070人/校、音樂0.042人/校和美術0.051人/校。
2021年底,教育部基礎教育教學指導委員會科學教學專業委員會在全國范圍內共收集了13.1萬名小學科學教師的調查數據。數據顯示,超過70%的小學科學教師為非理工科背景,教師對科學本質和科學探究實踐的理解與應用能力有限,對有效開展科學教學缺乏信心,自我效能感不足。
初高中科學教師專業能力不強。初高中科學教師包括初中綜合科學教師,同時也包括物理、化學、生物、地理(自然地理)、信息技術、通用技術、科技等學科領域的教師。教育部發布的我國2021年教育統計數據測算,普通高中教育理科教師48萬人,理科教師中碩士及以上學歷教師占比13.9%。初中階段理科教師63.4萬人,理科教師中碩士及以上學歷教師占比5.0%。可以發現我國中學科學教師碩士及以上學歷占比很低,教師缺乏科研能力訓練(理科教師通常還包括數學,不包括地理,這些數據與本報告所指的科學教師不同,但基本反映了科學教師的情況)。與此同時,我國在職的初高中科學教師由于常年受應試導向教育的影響,在關注科學與生產生活實踐的聯系、科學發展前沿、新的教育教學方式、開展教育研究與教學實踐創新能力等方面存在嚴重缺失。
中小學科學教師地區分布不均。我國的科學教師存在嚴重的地區分布不均衡問題,發達地區和西部農村地區的科學教師在學歷水平、數量分布上存在明顯差距。以高中教師為例,上海交通大學教育學院2021年調研數據顯示,上海的部分高中的理科老師中超過30%具有碩士學位,約8.8%老師有博士學位;而在云南洱源縣,普通高中科學教師僅有一位教師有碩士學歷,遠遠低于2020年教育部統計的我國高中科學教師平均12.2%的研究生學歷比例。未來需關注科學教師在不同地區上的分布均衡問題,以保障科學教育的有效實施。
我國科學教師隊伍存在問題的解決路徑
一支規模不足、專業技能薄弱、整體素質偏低的科學教師隊伍,難堪推動我國科學教育高質量發展的大任,與我國新時代科教強國發展戰略需求之間存在巨大落差,破解科學教師供給不足、結構失衡等關鍵問題,落實科學教師培養新思路迫在眉睫。
發展科學教師職前培養,從源頭上保障高質量科學教師的優質供給。職前培養在教師專業發展中具有至關重要的作用,要發展我國科學教師隊伍,首先要進一步加強職前科學教師培養。在我國科學教師職前培養方面,由于設立科學教育專業的學校層次并不高,高水平高校參與不多,科學教師職前培養方面還存在一定問題,需要進一步發展和優化。在以小學和初中科學教師培養為主要目標的科學教育專業設置方面,從2001年教育部正式批準重慶師范大學設立科學教育專業至2016年,有將近73所高校(其中中途撤銷7所)設置了科學教育專業,但是招生規模不大,2016年全國科學教育專業招生人數總人數為710人,比2015年的762人還有減少。中學科學教師為分科培養方式,在本科階段主要是由師范院校培養,雙一流建設高校幾乎沒有參與。目前上海交通大學、南京大學等少數高校開始進入碩士研究生層次的科學教師培養,但是數量不多,仍處于探索階段。
為此,應該以國家科學教育政策為契機,增加并建強一批培養中小學科學類課程教師的師范類專業,強化實驗教學能力。探索選拔和培養一批高水平、復合型的高中階段理科專業教師。在公費師范生、“優師計劃”等項目中提高科學類課程教師培養比例。鼓勵高水平綜合性大學參與科學教師培養,從源頭上加強高素質專業化科學類課程教師供給。在“國培計劃”示范項目中專門設置中小學科學類課程教師培訓項目。升級實施中小學教師科學素養提升行動計劃,增強科學教育意識與能力,探索開展科學教育專業水平認證工作。鼓勵參與教師培養的師范院校與綜合大學結合自身基礎,適度擴大科學教育專業招生規模。除了本科層次的科學教師培養,還需要提升研究生層次科學教師培養的質量。讓更多高水平綜合院校加入科學教師隊伍,進一步拓展“學科專業教育+教師教育”結合的學科專業碩士培養模式。
創新科學教師職后培訓,為科學教師終身發展提供堅實的專業支持。一是引入多元化的培訓主體,科學教師的職后培訓不能僅僅由師范大學、教師進修學校等一般的教師培訓機構來承擔,應有更多的綜合大學、科學研究機構和科技機構參與進來,讓科學教師了解最新的科學研究情況,掌握科學技能發展狀態。二是建立符合科學教師專業發展需求的課程體系。在科學教師職后培訓課程方面,除了教學技能和學科專業方面的培訓,還需要增加科學素養、科學教師專業認同感以及國際科學教育發展前沿等方面的培訓。三是優化科學教師專業發展平臺。可以利用數字技術、人工智能技術等技術手段,為小學科學教師扎根課堂持續探究提升教學質量提供平臺與資源,同時借力教育信息化的改革行動將優質資源跨學校、跨區域、跨省份分享,促進小學科學教師隊伍專業素養的均衡性、整體性提升。
優化科學教師管理制度,發揮認證和評價等制度的引導和激勵作用。科學教師專業資格的認證、專業發展評價和晉升等方面的制度,會對科學教師專業發展發揮重要的影響,好的制度體系能夠引導和激勵科學教師主動實現專業發展。國家和地方教育行政部門需要切實從招聘就業、薪酬待遇、職稱評定、獎勵榮譽、發展資源等多方面向科學教師傾斜。
首先,要以科學教師專業素養要求優化科學教師認證制度。當前我國實行的教師資格制度使教師來源多樣化,師范專業的學生和綜合大學培養的學生都可以通過教師資格證考試取得教師資格,進入教師崗位。一些綜合大學的學生科學學科知識具有優勢,卻由于沒有經過科學教育的培養,缺少對科學本質的理解,科學教育能力不足。為了確保科學教師的專業素養,在資格考查中,要結合科學教育的特點,進行專門的資格要求設計,突出科學素養和科學教育能力的考查。
其次,在崗位制度方面,落實小學科學教師崗位編制,加強中小學實驗員、各級教研部門科學教研員配備,逐步推動實現每所小學至少有1名具有理工類碩士學位的科學教師。開放更多的科學教師崗位,特別是為中西部地區學校提供更多的科學教師崗位,以彌補科學教師人數不足、質量不高的現狀。同時,需要結合不同學校和地區的具體情況,通過有針對性的招聘就業、待遇保障、專業發展等舉措,促進科學教育師資的分布更加合理。最后,要優化評價制度,切實激發廣大教師參與科學教育的積極性、創造性,探索建立科學類課程教師多元評價機制。