理科师范专业科技创新教育人才培养模式的探索与实践

摘要:探讨了我国青少年科技创新教育存在的具体问题，分析了科技创新教育的师资队伍现状，总结了我校生物科学专业提升师范生科技创新教育能力的前期工作和实施效果;在上述讨论的基础上，提出了培养理科师范生科技创新教育能力的策略和目标，包括重构人才培养方案、优化课程设置体系、构建共享实践平台等，旨在为科技创新教育人才培养提供借鉴和参考。

文献标识码: A

文章编号:1009-2714( 2015) 01-0100-05

doi:10．3969/j．issn．1009－2714．2015．01．024

收稿日期:2014—11—04

基金项目:湖北师范学院教育学重点学科2013－2014年度开放基金项目( 201313)、湖北师范学院教研项目( XJ201329及湖北省教育厅教学研究项目( SJ201202，2014364)资助。

作者简介:侯建军( 1966—　)男，湖北宣恩人，教授、博士，主要从事水生生物学研究及生物课程与教学论研究．

随着素质教育的全面实施以及高考改革新方案的出台，新一轮课程改革逐渐展开和深化，各地纷纷对中、小学生在校时间作出了规定，逐步重视青少年的健康发展，大力发展青少年课外、校外教育。如何促进中小学生健康快乐学习，减轻课业负担，提升青少年科学素养和创新精神，从学科教育向科学教育转换，是课改面临的一个重要难题 ［1，2］。开展青少年科技创新实践活动势在必行，而这一切都需要有足够的相关专业复合型师资来提供人才和智力支撑。近年来，尽管少数高校设置了科学教育本科专业，但是其培养的毕业生人数远远不能满足中小学科学教育实践的需求。目前科学教师大多数不是专业的科学教育、传播和普及人员。专业的科学教育、传播与普及人才的严重缺乏已成为制约我国科学教育、科学传播与普及常态化开展以及实现全民科学素质提升的瓶颈问题 ［3，4］。要改变这一现状，需要高师院校创办相应专业，加强相关教师专业化的培养和培训工作。从事青少年科普工作三十多年的原中国科协青少年科技中心主任、中国青少年科技辅导员协会副理事长牛灵江特别强调:“科学老师的科班出身很重要，应该从师范院校着手培养” ［1］。这就要求相关高师院校立足自己的专业优势和师范特色，积极探索人才培养模式改革，为基础教育培养从事“学科教学+科普及科技创新教育”的新型师资，并为社会培养和培训专业的科学教育、科学传播与普及等新型复合人才。

1　青少年科技创新教育存在的问题

我国现今青少年科技创新教育仍然存在一系列问题 ［2，4］: 1)地区发展很不均衡。主要表现在各地的重视程度、经济发展和教育观念存在差异。在京、沪、广等发达地区很重视青少年科技创新教育，发展程度较高;较为重视的是各省会城市，而在其他地区诸如二、三线城市和乡镇、农村青少年科技教育发展则不足，部分农村甚至缺失。2)科技创新教育在很多地区只是少数拔尖学生的特权，很多学校只是依靠拥有几位“得奖专业户”撑着门面，借以掩盖其科技创新教育发展不足的真实情况。3)部分地区的学校虽然比较重视科技创新教育，然而与人文教育有机结合不够，即便是有一些科技创新和动手能力较强的学生，但由于欠缺科技教育和研究过程中的道德和思想教育，学生综合素质提升仍存在先天不足的情况。4)有些学校在探究性学习和科学研究活动中，比较轻“过程”、重“结果”，导致学生科技创新实践活动在某种程度上流于形式。实践证明:过程训练能让学生感受和提升科学思想观念、科学思维方法等。因此相对而言，这些成果还不如具体的实践过程对学生发现、分析和解决问题能力培养的效果显著。5)很多学校科技创新教育在实践方法上和课堂教学别无二致。当然更多的原因是受相关条件制约，学生动手实践和操作机会相对较少，学生缺乏自由探索实践的空间。6)很多学校在实施科技创新实践或综合实践活动方面条件缺乏，没有一系列具有现代意义互动式、开放式工作室、实验室等探索实践基地，教师也缺乏新颖、先进的科技教育方式方法，不能满足学生科学合理地进行实验设计和自由探索兴趣的需求。

2　科技创新教育师资队伍的现状分析

当前从事青少年科技创新教育和综合实践活动的专业师资队伍较为缺乏 ［3，4］。主要表现在: 1)从事相关工作的专业师资队伍总量不足; 2)从事科普及青少年科技创新教育的优秀师资较为缺乏; 3)现有青少年科技辅导员队伍和师资的整体素质不高。一直以来，科技创新教育和综合实践活动在很多学校都没有得到足够重视，导致专职科技创新教师的数量不足。很多的学校从事科技创新或综合实践活动的教师基本上都是兼职，一般由生物、化学、物理或信息等相关学科教师兼任;有些学校尽管设有专职教师，但很多老师缺乏系统、专业性培训，自身的专业知识和科学素养还达不到相关要求。调查发现: 76．1%的中小学缺乏专职青少年科技创新和综合实践活动教师;即便是设置科技教师岗位的学校，多达65%的师生表示其设置的科技课程教学效果有限，缺乏科学性、趣味性或者创新性，有学生表示:很多老师不能对其提出的问题给以科学满意的解答，更谈不上引导学生进行探索发明或者创新实践。由于专业的科技创新和综合实践教师队伍缺乏，现有教师队伍的素质不高，并且缺乏一定的创新意识和开拓实践的能力，影响了科技创新实践活动的进一步开展 ［5］。

3　我校生物科学专业提升师范生科技创新教育能力的工作基础和实施效果

3．1生物科学专业开展科技创新教育的工作基础

湖北师范学院生命科学学院生物科学(本科、师范)专业是湖北省品牌专业、省级专业综合改革试点、国家特色专业建设点，该专业的培养目标之一是“培养具有良好思想素质、人文素养和科学精神、强烈的社会责任感与创新精神、终身学习与探究的能力，掌握生物科学和教师教育的基本理论、知识与技能，乐教、懂教和善教的服务于基础教育事业的新型师资，同时培养能在生物学及其相关领域从事科研、技术及管理工作的高级专门型人才”。长期以来，我们一直在思考如何培养“乐教、懂教和善教的服务于基础教育事业的新型师资”。依据国民科技教育发展的趋势和要求，结合地方发展实际情况，经过长期、广泛调研，生命科学学院创新教师教育特色，对青少年科技创新教育人才的培养进行了卓有成效的探索。生物科学专业毕业生除了掌握生物科学基础知识与技能、具备师范生的教育教学能力，能够“乐教、懂教和善教”地服务于基础教育事业，还必须具备从事青少年科技创新教育的能力。在师范生教育中加入青少年科技创新教育能力和素质的培养环节，是我们适应新形势、新要求、对教师教育特色内涵的深层次挖掘和外延的更广泛拓展。

3．2生物科学专业开展科技创新教育的实践平台

在开展科技创新教育人才培养模式改革方面，我们依托国家级生物学实验教学示范中心，初步建成了青少年科技创新教育实践共享平台。除了将实验室和标本馆作为开展青少年科普教育活动和黄石市青少年科技创新竞赛活动的传统基地外，还建成了黄石港区科普教育基地、黄石市科普教育示范基地、湖北省科普教育基地、湖北省奥赛培训基地，并与黄石市科技馆联合建立了黄石市科技馆生物馆、黄石市科技馆大学生实践基地等实习实训平台，还建成了湖北师范学院青少年科技教育研究发展中心，目前正在继续申请建立湖北省青少年科技教育基地。依托这些平台广泛开展了系列科技创新实践活动。生命科学学院也因在青少年科技教育工作中的突出贡献而被评为2007－2009年度“湖北省科技教育工作先进单位”，并被湖北省科学技术协会、湖北省青少年科技教育协会批准为2009－2013和2014－2018年度湖北省科技教育协会团体会员和理事单位。40余名师生获得省、市相关表彰，分别被评为省、市优秀科普志愿者、优秀科技辅导员、湖北省优秀科普工作者和湖北省大学生优秀社会实践活动指导教师。系列科学教育展评项目《“我与自然零距离”科学考察夏令营》、《青少年动植物识别挑战赛》获得中国科协资助，并先后两次荣获全国科技场馆科学教育项目展评三等奖，成为湖北省唯一获奖的项目。这些项目既利用和整合了生物馆资源，又充分发挥了校外教育的特色，鼓励学生思考和动手实践，效果显著，为培养师范生的科技教育能力、增强青少年科学探究能力和团队协作能力提供了良好的活动方式和平台。

3．3生物科学专业开展科技创新教育的实施效果

生物科学专业从2008年开始尝试师范生青少年科技创新教育能力和素质培养的探索与实践，取得了如下成效: 1)师资队伍建设成效显著。选择曾经或长期从事和参与青少年科技创新教育、基础理论扎实、实践经验丰富的教师，组建一支学历高、学缘结构合理、职称层次合理、充满活力的教师队伍，积极投身于地方青少年科技(创新)教育。如组织教师参加全国“科技馆活动进校园”骨干科技教师培训三人次，派出了教授、博士10余人次开展了科普讲座以及对中、小学教师进行了科技创新实践培训，作为评委和辅导教师多次参与了湖北省和黄石市的青少年科技创新大赛。2)课程教学内容逐步增加科技创新教育的内容和案例。尝试开设《生物学科青少年科技创新教育》选修课，结合生物学科实际，讲授青少年科技创新教育的理论与方法。为适应新一轮课程改革和青少年素质教育要求，将科技创新教育贯穿于专业课的教学实践中，选择《动物学》、《植物学》、《微生物学》、《遗传学》、《细胞生物学》、《水生生物学》等课程中与中小学教学内容密切相关的部分作为生物学科科技创新教育的案例，并进行示范教学和研讨，将生物学科青少年科技创新教育的理论与实际案例教学相结合。同时，开设讲座课程介绍青少年科技创新教育的最新理论、方法和进展，使师范生在相关领域方面获得专业系统的学习。3)注重开展生物学科青少年科技创新教育实践活动。从教师到学生都十分重视青少年的科技创新教育，并积极参加各种青少年科技教育实践活动。教学团队积极开展青少年科技创新教育研讨活动，参与并指导地方中小学科技创新教育实践活动，参加青少年科技创新教育相关的学习和培训。在原师范生教师教育技能培养体系框架下，渗透青少年科技创新教育的做法和理念，开展各种创新实践教育活动;鼓励师范生到中小学去学习、设计、策划和开展青少年科技教育活动和开发科技作品。近两年，先后派出大学生600人次到黄石市科技馆作为科普志愿者参与了科普及科技创新实践活动，并在大学生挑战杯竞赛、中学生物学实验设计大赛、本科生科研立项、生物标本制作培训、大、中学生暑期社会实践及专调、“我与自然零距离”生物学科夏令营科普主题实践系列活动、中学生物学竞赛、联赛培训等方面，持续开展了富有成效的工作，取得了显著成绩，并得到媒体广泛地宣传报道，收到了很好的社会效果。

4　提升理科师范生科技创新教育能力的策略和目标

4．1重构人才培养方案

对照中小学综合实践活动课程、科技创新辅导等相关方向的人才培养要求，在深刻理解和科学借鉴国内外已有研究的基础上，紧密结合高师院校理科专业培养目标和现有条件 ［3，5］，创新教师教育特色，充分探索和实践，重构人才培养方案、探索建立一套能兼容各理科专业、科技创新及科技辅导的特色复合型人才培养模式，为高师院校人才培养领域提供新的发展思路，为基础教育培养“教育教学+科技创新辅导”的新型师资。

4．2优化课程设置体系

以新课程改革理念和基础教育实际需求为依据，改革教学模式、方法和内容，优化课程设置体系 ［3］，使科技创新教育人才培养与各理科专业紧密结合，努力构建学科专业与科技创新教育相互融合的课程体系，确保培养目标与培养规格的实现，从而提高理科专业师范生的青少年科技创新教育素质和能力，培养既掌握学科基础理论与实践技能、懂教、乐教、善教，又能够适应教育发展和科技发展趋势与要求，胜任青少年科学创新教育的新型合格人才。

4．3构建共享实践平台

在人才培养方案和课程设置的基础上，需要进一步合理整合高校优势资源，构建稳定的、可持续发展的青少年科技创新教育实践共享平台，推动地方青少年科技创新教育活动的开展，深化和拓展教师教育的内涵和外延 ［6，7］;与中小学紧密对接、与地方政府紧密合作，服务地方需要;推动与地方政府、科技场馆、中小学形成科普资源和教师资源共享机制，并推动教学交流、学术研讨、培训提高等合作共享机制，尝试推进高师院校促进基础教育教师全科化、卓越化培养的目标，从而为高等师范教育、中小学课程改革、地方社区公众科学素养的持续提高提供一个实现双赢的合作方案 ［7］。

要有效地开展青少年科技创新教育和综合实践活动，需要高校在实际工作中充分挖掘资源特色，发挥各校的地缘优势，切实提升现有科技辅导教师队伍的整体素质，真正建设一支具有先进教育理念，不懈地进行科技教育探索的教师队伍 ［1，3］。在人才培养实践中，要与中小学对接、与地方政府紧密合作，努力服务地方需求;科技教育人才培养也要与学科专业教育紧密结合，努力架构理论与实践、学科专业与科技教育、校内学习与校外实践相结合的立体多方位的实践平台，使师范生在掌握学科专业知识和教师教育规律的基础上，以科学技术素质和创新教育为主题，从科学技术素质、教育教学理论和综合实践两个方面来提高师范生科学技术素质和创新实践能力，使其真正成为既掌握学科基础理论与实践技能的懂教、乐教、善教，又能适应现代教育发展和科技发展趋势和要求，胜任青少年科技创新教育的新型师资。