科学教育与培训基础工程发展研究

黄文峰

（北京师范大学继续教育与教师培训学院，北京 100875）

随着科学技术的不断发展与进步，科学教育越来越呈现综合化和人本化的趋势。科学教育不再是单一的学科教育，而成为全民的科学技术文化教育，其实施的结果能够提高每个公民的科学素养和科学创造能力。科学教育与培训基础工程是《全民科学素质行动计划纲要（2006—2010—2020年）》的一项基础性工程。[1]本文通过研究科学教育与培训基础工程的现状及其发展趋势，为“十三五”全民科学素质行动计划纲要实施方案的研制提供相关建议。

一、科学教育师资培养与培训概况

1.科学教育师资培养层次

截至2013年，教育部批准设置科学教育本科专业的院校数量为63所，批准设置科学与技术教育硕士专业的院校为22所，批准设置科学教育博士点的院校为6所（西南大学、东北师范大学、华南师范大学、上海师范大学、陕西师范大学、南京大学），科学教育师资培养层次得到了提升。另据统计，2012年全国各高校科学教育专业在校本科生达6538人，比2011年增加11.1%，科学教育师资培养规模进一步扩大。[2]

2.“国培计划”中的科学教师培训

2012—2014年，科学教育相关专业在职教师（包括科学、数学、物理、化学、生物、信息技术、通用技术、综合实践、地理等与科学教育相关的学科教师）参加“国培计划”集中培训项目的规模呈逐年递增的趋势，2012年为7.80万人，2013年为10.60万人，2014年计划参训人数达14.60万人。三年来，“国培计划”对科学教育相关专业在职教师集中培训的经费投入累计达到3.2亿元。

3.与科普人员相关的培训工作

据统计，2013年全国共有科普人员197.82万人，比2012年增加1.04%。每万人口拥有科普人员14.54人，其中：科普专职人员24.23万人，占12.25%；科普兼职人员173.59万人，占87.75%。2013年全国共举办科普（技）讲座91.21万次，听众达1.65亿人次；举办实用技术培训87.60万次，培训人数达到1.13亿。为做好科普活动及各类培训工作，“十二五”期间，针对科技教师和科技辅导员的专项培训得到进一步加强。[3]例如，2011年，中国科协青少年科技创新人才培养项目三期（2011—2015）正式启动，项目分批培训科普教师，重点以“科教合作”为切入点，探索高中科技创新拔尖学生的教育培养模式。

二、开展科学教育与培训存在的主要问题

通过对高校科学教育领域的相关学科专家进行访谈，并对3700多份关于“国培计划”示范性集中培训项目中的科学、综合实践活动教师的调查问卷进行分析，得出当前开展科学教育与培训存在的主要问题如下：

1.科学教育的师资专业素养不够深

目前，科学教育专业规范仍没有出台，各高校基本上还是各自为政，培养目标过于多元化，课程设置随意性大，综合性不突出，所培养的学生难以适应科学教育发展的需要。科学教育的专业培养与对口就业进入一个“怪圈”。从各地遴选参加“国培计划”小学科学学科培训的教师的学科背景来看，具备科学教育专业学历的教师仍在少数。由于缺乏专门的小学科学师资，大多数地区的小学科学课教学只能由其他科任教师来完成。这些教师多数为兼职而且是非“理科”专业背景，严重影响了小学科学教学质量。这就导致，一方面小学科学师资的缺乏严重阻碍了小学科学课程的实施，另一方面高等院校专门培养的科学教育专业毕业生又难以找到对口就业岗位。[4]可见，科学教育的师资培养培训仍有待进一步加强，特别是在教师专业素养方面的提升。

2.科学教育与培训的模式方法比较单一

科学教育专业作为一门跨学科的综合性专业，在培养学生时需要在专业课程教师安排、实验教学资源共享、学生教学技能提升等方面打破当前高校院系之间的限制，进行教学管理模式的协同创新。在职科学教师的教学方法受到传统模式的顽固困扰，简单传授式的教学方法仍在相当程度上左右着大家的思维习惯和行为方式，教师们对探究教学的实施普遍感到比较艰难。[5]此外，在职教师的培训方式需要进一步完善。“国培计划”问卷调查结果显示，参训教师希望培训不是单纯聆听专家讲授前沿知识，而是更多采用“参与式”，要注重典型案例的运用，注重学员互动参与、小组协作学习，注重创设和使用现实情境（如进入教学现场、走进真实课堂），强化现场诊断与专家指导等。

3.专业课程教材及教学资源比较匮乏

总体来看，科学教育与培训的课程教材及教学资源依然比较匮乏，特别是专业教材至今没有很好地解决。目前大部分高师院校科学教育专业的部分课程采用自编的教材，其他课程均参照教学大纲的要求，釆用高等教育出版社或各地相关出版社出版的统编教材。适合科学教育本科专业学生使用的专业课程教材很少，综合课程的教学资源更是亟待建设。另外，民族文字教材内容更新相对缓慢，相关配套课程资源建设乏力。由于出版、编译成本居高不下，使民族文字教材更新速度相比汉文教材严重滞后。许多汉文教材已经更新了四五版了，但民文教材由于编译经费和编译人员的原因，难以随之更新。这也使民文教材质量日益落后，难以满足学生和教师需要，知识内容陈旧而又枯燥，难以激起学生的学习兴趣。[6]

4.适应信息化发展的基础条件建设相对滞后

当前，针对科学教育与培训的信息化基础设施亟待普及和提高，与科学教育专业相关的在线学习平台寥寥无几。许多高校的网络学习资源虽然数目较多，但没有根据科学教育专业的特色而建设的具有针对性的网络学习平台，使得科学教育专业的学习资源如课件、视频、图片等过于分散,且通常以分专业形式呈现，难以体现科学教育专业的综合性。另外，就目前而言，我国可供科学教育与培训的网络资源还不够丰富，教育培训资源建设比较分散且分布不均衡，各教育培训平台之间相互独立，缺乏统一的资源标准和平台接口，能将优质资源进行跨校、跨地区共享的软硬件平台建设相对滞后。

三、科学教育与培训面临的新挑战和新要求

1.教师教育课程改革催生科学教育课程综合改革

2011年10月，为落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》，深化教师教育改革，全面提高教师培养质量，建设高素质专业化教师队伍，教育部发布了《关于大力推进教师教育课程改革的意见》，并就推进教师教育课程改革和实施《教师教育课程标准（试行）》提出若干意见。根据《意见》要求，就科学教育而言，要优化课程架构，课程设置要合理，课时数量要充分。特别要保障科学教学有足够的学时，加强科学实践课程；要在具体的教学过程中，依据《教师教育课程标准（试行）》，但不拘泥于形式，把理论教学和实践教学有机结合起来，着实提高学生的教学能力和实践能力。要努力拓宽学生的知识范围，开阔视野，紧跟社会科技发展的步伐。科学教师应具备多层次的、跨学科的综合知识，包括一些基本的科学概念、原理、规律、应用以及各学科之间的关联等内容，融会贯通其他学科知识，形成综合性的知识网络体系。

科学课程改革要借鉴发达国家STS（Science Technology and Society，简称STS）课程的成功经验，由分科课程设置逐步转向科学课程的综合化，注重培养学生的科学素养。一方面科学教育中既要强调人文学科的渗透，重视科学教育中的人文价值取向，注重引导学生把握人文学科的精神实质及其价值内涵，促进学生人格健全发展。另一方面，要促使科学学科走向综合化，开展综合化科学活动。[7]新一轮基础教育课程改革中大力倡导课程的综合性，设置科学课是培养学生科学素养的基本保障。然而在教育实践过程中，科学课程却因为师资准备不足、教学条件所限等原因推行困难，目前仅在少数地方真正把科学课程落到实处。这种科学课程综合化的改革尽管还不很成熟，但它是具有历史意义的，它将是我国科学教育课程改革与发展的一个基本趋势。

2.卓越教师培养计划对科学教育专业规范提出新要求

2014年8月，教育部印发了《教育部关于实施卓越教师培养计划的意见》，提出要主动适应国家经济社会发展和教育改革发展的总体要求，构建公共基础课程、学科专业课程、教师教育课程比重适当、结构合理、理论与实践深度融合的课程体系。推动以师范生为中心的教学方法变革，推进以“自主、合作、探究”为主要特征的研究型教学改革，着力提升师范生的学习能力、实践能力和创新能力。

目前，科学教育本科专业培养目标过于多元化，课程设置随意性大，综合性不突出，实验室建设投入不足，实践基地建设不力，教学内容缺乏相对统一的课程标准，这些都极大地影响了科学教育专业的健康发展和人才培养质量的提高。究其原因主要是国家没有制定出科学教育本科专业规范。专业规范是在专业人才培养模式改革研究与实践的基础上，对本专业的知识体系、课程体系等给出的定性描述和量化规定。具体包括本专业培养目标、培养规格、教育内容、教学条件等。通过制定专业规范的方式有利于加强对高等院校本科教学工作的宏观管理，正确引导本科专业的发展方向，推动各级教育主管部门及高等院校重视本专业人才培养质量的管理。同时也有利于本科专业建立相应的社会评价和监督机制，也是教育行政部门依法实施专业评估的重要依据。

3.教育信息化为科学教育与培训指引新方向

教育部《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》指出，要推进继续教育数字资源建设与共享，建立继续教育数字资源建设规范和网络教育课程认证体系；推动建立优质数字教育资源的共建共享机制，为全社会各类学习者提供优质数字教育资源；加快信息化终身学习公共服务体系建设，持续发展高等学校网络教育，建立遍及城乡的一站式、多功能开放学习中心，促进终身学习公共服务体系建设；提高教师应用信息技术水平，建立和完善各级各类教师教育技术能力标准，将教育技术能力评价结果纳入教师资格认证体系；采取多种方法和手段帮助教师有效应用信息技术，更新教学观念，改进教学方法，提高教学质量。

科学教育培训机构应根据信息技术环境下教师学习特点，有效利用网络研修社区，推行网络研修与现场实践相结合的混合式培训；强化情境体验环节，确保实践成效，使科学教师边学习、边实践、边应用、边提升；建立学习效果即时监测机制，确保培训质量。推行移动学习，为科学教师使用手机、平板电脑等移动终端进行便捷有效学习提供有力支持。加强薄弱环节的支持力度，采取“送教下乡”和“送培上门”等方式，为不具备网络条件的农村科学教师提供针对性培训。科学教育培训的主管部门应依托现有资源，建设公共服务平台，汇聚各地教育培训课程资源和服务信息，建立优质资源遴选机制，推动资源交易与交换。对通用性强的优质资源进行加工升级，启动科学教育与培训MOOCs（大规模开放在线课程）课程建设工作，利用合作项目引进和开发优质资源，建立优质课程资源库。

四、几点建议

“十三五”期间，建议通过实施科学教育与培训基础工程，全面提升科学教育师资培养培训质量，对科学教育在职教师进行五年一个周期、每人不少于360学时的全员培训；进一步推进科学教育课程改革，促进科学教育与培训的模式方法创新，实施以“自主、合作、探究”为主要特征的研究型教学；推动“互联网+”科学教育与培训的教材、资源和平台建设，形成一批有影响力的科学教育与培训MOOCs课程，促进优质教育教学资源的共建共享。具体措施建议如下：

1.全面提升教师的科学素质

研制科学教育本科专业规范，鼓励高等师范院校和有关高校增设科学教育相关专业，加强科学教育师资的专业培养，优化科学教师队伍的专业结构。继续实施“中小学教师国家级培训计划”，加大对县级以下农村幼儿园、中小学科学教师的培训支持力度，采取“送教下乡”“送培上门”和“乡村教师访名校培训”等方式，分批组织中西部农村科学教师进行培训，帮助教师开阔视野、更新理念、提升能力。继续实施“全国中小学教师信息技术应用能力提升工程”，整体推进中小学教师科学素质和信息技术应用能力建设。加强科技场馆和县级校外场所青少年科技辅导员能力建设。

2.建立科技与教育有机融合、协同推进科学教育改革的有效模式

推动高等院校、科研院所及企业团体的科技专家参与中小学科学课程改革、教学方法改革和教师培训改革。继续实施科教合作共建中小学教师专业发展支持系统项目，支持有条件的地区选送科学教师到高等院校、科研机构和重点实验室参与科研实践，鼓励高等院校聘请一线优秀教师作为实践导师指导科学教育师范生的教育实践。依据《教师教育课程标准（试行）》，把理论教学和实践教学有机结合起来，着实提高科学教育师范生的教学能力和实践能力；落实科学教育由分科课程设置逐步转向科学课程的综合化，注重培养学生的科学素养，形成综合性的知识网络体系。

3.提高科学教育与培训的课程教材质量

组织进一步修订和完善科学课程标准，更新科学教育内容，加强对探究性学习的指导。按照科学教育本科专业规范要求，规范科学教育专业课程教材建设。精选对培养优秀教师有重要价值的课程内容，将学科前沿知识、教育改革和教育研究最新成果充实到教学内容中，把科学素质教育贯穿到教师培养全过程。加强信息技术课程建设，提升师范生信息素养和利用信息技术促进教学的能力。出台《科学教师培训课程标准》，规范科学教师培训的组织实施。加强各类人群科学教育与培训的教材建设，将科普内容纳入各级各类科学教育与培训教材和教学计划。重视少数民族文字的教材编写和音像类教材的开发制作。

4.改革科学教育与培训的模式方法

加强中小学科学教育研究，开展以培养创新精神和实践能力为主的科学教育教学改革，推进以“自主、合作、探究”为主要特征的研究型教学的实施。创新科学教育教师培训模式，推行集中面授、网络研修与现场实践相结合的混合式培训，满足教师教学能力提升和专业持续发展需要；实施跨年度、分阶段连续递进式培训，帮助科学教育骨干教师提升专项能力，建立科学教育骨干教师常态化培训模式；实施网络研修与校本研修整合培训，建立校本研修良性运行机制，推动科学教育教师全员常态化培训。广泛应用现代教育技术与先进培训理念，改革成人教育教学方法，满足不同人群科学教育与培训的需求，提高培训质量。

5.加强科学教育与培训的基础条件建设

加大对农村中小学科学教育基础条件建设的投入力度，充实中小学科学仪器、教具、图书、音像设备、计算机等，并面向社会提供服务。建设科学教育与培训公共服务平台，汇聚各地教育培训课程资源和服务信息，推动资源交易与交换。继续支持中小学科学教育网络资源建设，打造一批有影响力的科学教育与培训MOOCs课程，加大科学教育网站优质科学教育与培训资源的辐射面。充分利用网络、数字杂志、数字报纸、数字广播、数字电视等新媒体，动员大学、科研院所、科技馆、职业学校、成人文化教育机构、社区学校等公共机构共建共享科学教育与培训的课程资源。▲

[1]全民科学素质行动计划纲要（2006—2010—2020年）[M].北京：人民出版社，2006.

[2]中华人民共和国教育部.2013年全国教育事业发展统计公报（1）[EB/OL].[2015-03-12].http://www.moe.edu.cn/public⁃files/business/htmlfiles/moe/moe_633/201407/171144.html.

[3]中华人民共和国科学技术部.科技部发布2013年度全国科普统计数据[EB/OL].[2015-04-11].http://kjb.wokeji.com/we⁃ibo/201412/t20141215_895249.shtml.

[4]林长春，陈文平，曹静，邓磊.科学教育本科专业建设现状的调查研究[J].课程·教材·教法，2012（1）：82-88.

[5]吴育飞，何洁.构建科学教育创新人才的培训体系——省级科学骨干教师培训的理论研究与实践探索[J].教育理论与实践，2010（10）：45-48.

[6]柴世忠，王郢，张佳.浅谈我国民族文字教材建设的意义、现状和问题[J].长春教育学院学报，2013（9）：53-54.

[7]杨明全.主要发达国家STS课程研究与实践述评[J].比较教育研究，2010（10）：86-90.