在科學教育教學改革中，教師無疑是最重要的因素之一。科學教師是中小學生好奇心、想象力、探索欲的“播種者”，是點燃學生求知火花的“燃燈者”，更是培養拔尖創新人才的主力軍。

相關統計數據顯示，2012年全國小學科學教師約17萬余人，2021年增至24萬余人，增幅不小，學歷水平與專業素養也有顯著提升。但多項調研同時顯示，中小學科學課仍存在教師數量不足、專職化和專業化程度不高、自身素質和教學能力有待提升等問題。有專家直言，中小學科學教師隊伍已成我國科學教育體系的薄弱環節，深化科學教育改革的重中之重是全面提升科學教師的科學素養：“中小學科學教師，亟須進行科學培養。”

科學教師不專業、不專職，制約科學教育質量

這個學期開始以來，每周三，都是國科溫州實驗小學科學教師陳錦栩最期盼的日子。

本學期，學校新增了一節“小小愛迪生”課。課程由國科溫州研究院研發，教師在課上帶領學生探索歷史上、日常生活中的發明創造並親手復現。為了讓課程更好落地，每周三，研究院的教學研究員們都要帶領校內科學教師一起討論、反復打磨課程。

“我們會在教研員指導下，根據不同年級學生的身心發展水平和學習習慣設計課堂情境、問答活動、互動游戲等。課后，我們還會共同完成對學生的評價，並進行二次研討。”一段時間下來，陳錦栩覺得自己的“任督二脈”被打通了：“不僅科學思維提高了，在科學課程的內容設計上也比以往思考得更多。”

師資建設，特別是科學教師專業化建設，是影響中小學科學教育質量的最關鍵因素——帶著這樣的共識，“在教育‘雙減’中做好科學教育加法”提出一年多來，我國科學教師隊伍的建設步伐明顯加快，一批批科學家走進中小學擔任科學副校長，一批批中小學骨干教師走進科研院所參加研修班，“國優計劃”等一系列政策舉措陸續出台，高水平大學成為中小學科學教師培養的“試驗田”。

成效有目共睹。

但記者調研發現，面對科技強國建設的重任，中小學科學教師隊伍的一些短板仍然存在。中小學科學教師數量嚴重不足，依然是最迫切、最緊要的問題。

教育部2021年發布的教育統計數據顯示，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，遠低於所有學科整體均值3.38人/校，位居全國教育統計數據所列學科中的末位。另有數據顯示，從學歷層次來看，小學科學教師學歷以本科為主，還有32.41%是專科、高中及以下學歷，碩士研究生及以上學歷佔比僅為2.69%，平均百所小學中碩士研究生及以上學歷科學教師僅有4.32人。

多位受訪者表示，與上述數據相比，當前中小學科學教師的數量與結構還遠遠不能滿足科學教育高質量發展的需要。

龐大的數量缺口下，教師專業能力的缺失同樣不容忽視。

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。

有基層小學教師反映，該縣許多科學教師要麼是轉崗過來的，“專業不對口”，要麼是兼職教師，還有學校將快要退休的教師安排為專任科學教師。由於缺乏必要的學科背景，這些教師隻好照著教材“教成啥樣算啥樣”，學生如果問了難以回答的問題，則“不敢深入解答，怕出錯”。

而在初高中階段，科學教師除了初中綜合科學教師外，也包括物理、化學、生物、地理、信息技術等學科領域的教師。盡管其專業知識背景相對較強，但在關注科學與生產生活實踐的聯系、開展教育研究與教學實踐創新、促進其他學科與科學教育內容融合等方面存在嚴重不足。

廣西師范大學科學教育研究所所長張殷曾對我國六個地區的4000余名八年級科學教師進行調研，結果顯示，10%以上的教師表示自己“很少”或“從不”在課堂上做實驗、做探究設計﹔20%的教師自陳“很少”或“從不”讓學生比較自己與同學或科學家的探究過程和結果。“青少年正處在批判性思維發展的關鍵期，探究式的教學有助於提升學生的批判性思維。但這個時期也恰恰是我國學生升學競爭最激烈的階段。在一些教師的觀念中，組織學生論証是低效的，爭論與意見不統一則是學生接受能力差的表現。所以這些教師選擇盡快把事實和答案傳遞給學生，而不是幫助和引導他們獨立作出有理有據的判斷。”

基礎科學素養、學科綜合教學能力提升最關鍵

記者調研發現，形成上述種種短板的原因，既有科學教師源頭培養上的固有問題，也有職后培訓不充分、激勵保障機制不到位的現實問題。

目前，我國科學教師的培養主要有兩個途徑，一是高等師范院校設立的科學教育專業，二是理科各學科師范專業的本科培養與碩士研究生培養。相較於其他學科而言，當前對科學教師的專門培養仍顯乏力。

“以小學和初中科學教師培養為主要目標，2001年教育部正式批准重慶師范大學設立科學教育專業，2016年我國有將近73所高校設置了科學教育專業，但整體招生規模不大，中途還有7所停招。其中，‘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推進碩士研究生層次的科學教師培養，但仍處於探索階段。”北京師范大學教師教育研究中心主任朱旭東表示。

除了“供應不足”外，還有專家指出，在中小學科學教師培養培訓中，教師的基礎科學素養、學科綜合和跨學科教育教學能力提升最為關鍵，現有科學教育專業人才的培養模式亟須更新迭代。

“對於科學教師培養，有的學校更重視普通教育課程和學科教育課程，忽略了專業教育課程，導致科學教師在專業知識上的廣度與深度不足。有的更重視專業教育課程，普通教育課程相對欠缺，致使科學教師的文理基礎知識不夠寬廣。同時，大部分課程體系都沒有介紹科學本質方面的內容, 如科學哲學、科學史、科學倫理等。”南京師范大學教師教育學院副院長解凱彬指出。

一方面科學教師專業化培養不足，另一方面，面對兼職、轉崗教師居多的隊伍結構，現有的科學教師職后培訓也不盡如人意。

“許多科學教師都會外出參加各種培訓。問他們培訓后的感受，大多回答‘很長見識’‘很有收獲’。可一段時間過去，我並沒有看到他們的課堂有什麼新的變化。”華中師范大學生命科學學院教授崔鴻認為，當前科學教師職后培訓多以講座等形式進行，以講解概念規律和學科專業知識等內容為主，較少涉及跨學科教學、科學探究和項目式教學等高階思維培養的教學：“科學教師需要真正經歷科學實踐過程，不僅僅指驗証或者探究物理規律的科學實驗，還包括應用所學科學知識、方法進行科學解釋、科學論証、創新設計等實踐活動，這樣才能讓學生獲得豐富的科學實踐體驗、提升科學思維能力。”

還有教師反映，長期以來科學教育“邊緣化”、科學教師是“副科教師”的思想仍在一定范圍存在，加之激勵評價機制不夠科學合理，一些科學教師難以產生身份認同，缺乏自我成長發展的內驅力。

好的科學教師要懂科學，更要懂教育

“一名好的科學教師不僅要懂科學，更要懂教育。”採訪中，這成為專家對新時代科學教育教師能力的共識：隻有對科學本質、科學方法、科學精神、科學與社會的關系等有充分認識，對科學探究和工程實踐有真實經歷，對科學教學規律和人才成長規律有准確把握，才能具備較好的科學教學勝任力，才能有足夠信心去引導學生們走進科學。

破解供給不足、結構失衡等難題，確立並落實科學教師培養新路向迫在眉睫。進一步加強科學教師職前培養，保障高質量科學教師的源頭供給。有專家建議，應積極拓寬科學教師培養途徑。“鼓勵理工科院校與師范院校合作開設教師教育課程，設置科學教師培養專項，鼓勵有志於中小學科學教育、工程教育的理工科學生學習師范專業，以優化中小學科學教育師資人才培養體系。”

“從分科治學走向學科整合是基礎教育課程改革新的生長點，未來科學教師要在教育理念、教學實踐、教研行動等層面實現跨學科轉向。”浙江師范大學教育學院院長黃曉建議，科學教育職前培養要打破豎井式分科邊界，強化學科橫向聯系，促進科學教育中學科知識的整合與結構化，幫助學生形成“大科學觀”。

多位專家表示，當前大部分科學教育人才培養採用的是“深挖洞式”的分科教育模式，更強調瞄著解題的碎片化科學知識點學習，這就導致科學教育專業師范生對科學學科知識缺乏系統了解和整體認識，探求式學習不足。師范生走上工作崗位后，很容易把這種學習慣性帶入教學過程：“沒上過戰場的‘將軍’，怎能帶著學生與真實問題‘厮殺’？”

張殷建議，應在人才培養中增加准科學教師們“做科學”的體驗，引導科學教師深度參與科學實踐和科學教育研究。

專家們還呼吁，科學構建立體的在職科學教師培訓內容體系，為科學教師終身發展提供堅實的專業支持。

“即使各院校盡快改革小學科學教師培養體系，要實現教師隊伍的結構性改善最快也要四年時間。職前培養和職后培訓必須同步推動。”教育部基礎教育教學指導委員會科學教學專委會主任委員、北京師范大學科學教育研究院院長鄭永和說。

鄭永和進一步分析，這種立體的在職科學教師培訓內容體系，既要有短期培訓，也要有長周期培訓﹔既要有理論課程，也要有實踐課程﹔既要有教育學、心理學方面的課程，也要有現代技術和社會問題的課程﹔既要有項目式等新型教學方式培訓，也要有科技競賽等各類活動組織培訓﹔既要有線下培訓，也要重視線上培訓。“基於此，我們不僅要結合師范院校的資源，還要引入其他高校、中國科學院研究所甚至高科技企業的科技資源，根據從事中小學科學教育的不同類別、不同層次人員需求，提供豐富且多樣化的培訓內容。”

“對老師的培訓要解渴、有用。除了前沿性知識外，要更具有實踐性，讓他們看到課是怎麼上的，再討論課為什麼要這麼上。”崔鴻建議，積極推動項目式學習的培訓，讓科學教師在“真刀真槍的演練”中對“何為好的科學課教學方法”形成共識。

“一些綜合大學的學生科學學科知識具有優勢，卻沒有經過科學教育專業的培養，科學教育能力不足。”朱旭東呼吁，以科學教師專業素養要求優化科學教師認証制度：“為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。”

“科學的制度體系能夠引導和激勵科學教師主動實現專業發展。”浙江省科學教研員、特級教師沙琦波建議，進一步優化科學教師管理制度，發揮認証和評價等制度的引導和激勵作用。完善科學教師評價體系，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。

（記者 鄧 暉）

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