职前小学科学教师能力结构探析*

王相宜 李 人 王寅枚 杨 晓

（1.上饶师范学院教育科学学院 江西上饶 334001；2.上饶市时乔小学 江西上饶 334001）

新颁布的《义务教育科学课程标准（2022版）》中明确提出科学课程要培养学生核心素养。所谓的科学核心素养就是指学生在学习科学课程的过程中，逐步形成适应个人终身发展和社会发展所需要的正确价值观、必备品格和关键能力，是科学课程育人价值的集中体现。想要达成此教育目标，就需要有一批与之相对的具备高素质的科学教师。2021年，国务院颁布的《全民科学素质行动规划纲要（2021-2035年）》倡导提升教师的科学素质，提升基础教育阶段的科学教育水平[1]。作为培养科学素质的重要途径，小学科学教育对学生科学态度、科学精神和创新能力的培养至关重要。《义务教育小学科学课程标准》自2017年开始将小学科学课程起始年级调整为一年级，进一步突出了科学教育对小学生科学素质提升的关键作用[2]。小学科学教育质量与科学教师职前教育直接相关，其中，职前教师应具备的能力结构是教育的出发点和归宿。

我国关于小学科学教师职前培养的专业标准尚未正式形成。2021年，美国新颁布的《科学教师标准》要求从学科内容知识、学科内容教学法、学习环境、安全、对学生学习的影响、专业知识与技能六个方面对未来科学教师进行培养[3]，为我国小学科学教师职前教育提供了思路。作为职前人才培养的重要支撑，职前课程设置直接影响了未来小学科学教师的职业能力，与科学教育质量密切相关。课题组讨论了职前小学科学教师应具备的能力，并据此为出发点尝试对职前课程设置提出建议，以为科学教师职前教育提供参考。

一、职前小学科学教师能力的内容

2021年4月，教育部颁布的《小学教育专业师范生教师职业能力标准（试行）》指出，小学教育专业师范生应具备师德践行能力、教学实践能力、综合育人能力、自主发展能力[4]。结合职业能力标准以及学科性质，参考美国科学教师培养标准，本课题组认为，在小学科学教育职前培养过程中，除基本的教学能力外，还应关注科学探究能力、科学实验能力、知识整合能力、教研能力、共情能力等核心能力的培养。

1.科学探究能力

《义务教育小学科学课程标准》倡导探究学习方式，把“科学探究”列为小学科学课程四大课程目标之一。科学探究对于全面提高学生的科学素养，转变学生的学习方式，转变教师教学方式具有重要价值[5]。科学探究是教育中的探究，具体包括以下内涵：科学探究是科学学习的目标；科学探究是学习科学的一种方式；科学探究是涉及高级的问题解决、认知加工以及知识的自主建构等多方面活动[6]。学者指出，开展探究式教学是小学科学教学改革的关键[7]。因此，小学科学教师职前教育需重视学生科学探究能力的培养。

2.科学实验能力

新课程改革要求小学科学教育着重培养学生的科学创新意识[8]。学生在教师的引导下进行科学实验操作，不论对于其科学态度和创新意识的萌发，还是对于其独立思考和主动探究习惯的养成、动手实践和沟通合作能力的培养等，均具有积极的推动作用。小学科学课程教学富含大量实验，需要带领学生进行安全、规范、准确的实验操作，科学实验能力应成为小学科学教师的必备能力。这不仅意味着课程设计应结合学生的生活经验，还意味着课程实施应重视亲身体验，引导学生提高科学实验操作能力。

3.知识整合能力

知识整合要求教师能对各种来源的知识和原本的知识进行重新组织、排序，并产生适应组织的新知识，以适应多变的环境[9]。小学科学教育的内容涵盖物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、工程与技术四大领域，教师需根据学生的实际情况及现实课程资源，对上述四大领域的学科知识进行重组与加工。知识整合能力是现代小学科学教师应具备的重要能力。

4.教研能力

教研能力是指教师总结教学经验、发现教育问题、研究教学方法等能力[10]。突出的教研能力有助于教师的专业化发展，有助于提高教师的教学业务水平。从课内角度而言，小学科学教师的教研能力主要表现在科学课的课例开发、课例研修和课题研究等方面[11]；从课外角度而言，小学科学教师的教研能力还表现在对日常生活中课程资源的研发。因此，教研能力不仅是小学科学教师必备的职业能力之一，而且是教师终身发展的关键。

5.共情能力

教育是一种社会活动，也是一项道德事业。教育活动不仅需要教师的理性投入，还需要大量的感性投入。共情能力指的是，教师能从内在层面理解学生的反应，能敏锐地意识到教育和学习对学生来说意味着什么。研究指出，教师共情可促进儿童的主体表达，提升师生交流的质量。科学教学过程不仅是科学知识、科学实验过程与方法、科学态度与精神的展示与实现过程，更是师生互动、生生互动的交往过程。良好的共情能力有助于科学教师感知到与学生的相连、理解其感受和行为，预知其未来的行为并给予恰当的回应，进而增强课堂互动效果，增加学生的学习积极性。因此，小学科学教师职前教育还要注重其共情能力的培养。

二、职前小学科学教师各能力的角色和功能

上述的五种能力相互联系、相辅相成，其中，科学探究能力是核心，科学实验能力是基础，知识整合能力是衍生，教研能力和共情能力是升华。

科学探究能力是职前小学科学教师的核心能力。科学探究既是教学方法，也是学习方法。探究式科学活动强调过程体验，有利于学生从活动中学习、理解和应用科学知识。小学科学课程应努力使学生像科学家一样，亲身经历科学探究过程，在探索和研究过程中提升科学素质。

科学实验能力是职前小学科学教师的基础能力。科学实验是日常教学中不可或缺的环节。教师应该具备基本的实验能力，能正确、稳定地进行科学实验的操作、示范与讲解。除此之外，科学教师还要灵活地结合生活资源进行实验设计。

知识整合能力是职前小学科学教师能力的衍生。2017年，教育部颁发的《小学教育专业认证标准》强调了学科整合在小学教育中的价值，要求毕业生了解所教学科与其他学科的联系，以及与社会实践、小学生生活实践的联系。这意味着，小学科学教师不仅要纵向整合教学内容，而且要横向整合其他学科领域，以协助学生实现多学科知识融合。

教研能力和共情能力是小学科学教师能力的升华。教研能力是教师连接理论与实践、思维与行为的重要桥梁。研究指出，对职前科学教师教研能力进行培养，有助于职前科学教师专业发展，尽快成长为优秀的科学教师。共情能力是一种教师个体特征，源于教师自身与周围环境因素间的相互作用，表现为教师在教育教学思维、情感和行为中对自我认知、自我调控、社会认知、人际交往和负责任决策等能力的一致性运用。

鉴于此，科学探究能力、科学实验能力、知识整合能力、教研能力和共情能力是小学科学教师所必需的重要能力，为胜任小学科学课程教学、促进小学科学教育改革与发展提供了重要支持和保障。作为教师教育的首要环节，职前教育质量与专业课程设置直接相关，应重视上述五种能力的培养，设置相应的课程教学与实践环节。

三、对小学科学教师职前课程设置的启示

我国小学科学教师主要由师范高等院校的小学教育专业（科学方向）、小学教育专业（数学与科学方向）和科学教育专业进行职前培养。上述模式均重视学生科学素质的形成，主要专业课程涉及教师教育基础知识与技能、科学专业知识与技能，其中，科学专业知识与技能是职前科学素质培育的关键。结合上述五种能力导向，小学科学教师职前课程设置还要重视以下几个方面。

1.增加科学探究课程，培养科学探究能力

小学科学教师的职前课程设置需增加探究型课程，促使学生在理论学习、实践操作中强化探究意识、形成探究态度。具体来说，可开设《科学探究》《科学探索与发现》等课程，增加关于科学本质、科学现象、科学知识的应用、科学知识与生活等主题的探究活动，使学生了解科学探究的内涵、价值和方法，体验探究式教学过程和技巧。

2.增设小学科学实验课程，培养科学实验能力

科学实验是小学科学教育的重要组成部分，它要求教师规范操作实验、准确讲解实验原理和过程、高效指导学生动手操作。小学科学教师的职前课程体系需开设专门的科学实验课程，如促使学生在实践中学会操作、学会实验教学。

3.补充综合课程，培养知识整合能力

为增强学科知识的专业性，传统的职前课程倾向于开设分科课程，如《高等数学》《大学物理》《大学化学》《大学生物》《电子电工技术》等。上述课程为学生从事小学科学教师奠定了扎实的学科知识基础。若能在分科课程基础上，辅助以融合多领域科学知识的综合课程，如《生活中的科学》，可促进学生对科学知识的融会贯通。

4.开设校本课程研发课程，培养教研能力

校本课程的开发与设计有助于地方化、特色化课程资源的丰富，对全方位育人至关重要。小学科学教师不仅要擅长使用既有教材，还要因地制宜、因时制宜地挖掘校本课程资源。这就要求职前课程必须开设关于校本课程研发的课程，如《小学校本课程研发》。

5.辅以科学底蕴课程，培养共情能力

小学科学教师的共情能力既是科学性与人文性统一的外部表现，也是践行立德树人教育理念的内部需求。为培养具有共情能力的小学科学教师，职前课程还要注意培养学生的学科情意，使其热爱科学。学科情意是培养共情型教师的有效途径，学生对科学的热爱会自然地投射到未来的教育教学之中，为小学生积极健康情感的发展、正确价值观的形成提供了示范。因此，可考虑设置《科学史》《科学技术史》《科学技术哲学》等课程。

结语

科学核心素养是当前社会发展的要求以及科学育人价值的集中体现，科学核心素养主要包括四个方面，即科学观念、科学思维、探究实践、态度责任。这四个方面构成了学生适应未来社会生存与挑战所需要的必备的品格与关键能力。要想达成此教育目标，就需要一批具备高素质的科学教师。为此，本研究参照了教育部颁布的《小学教育专业师范生教师职业能力标准（试行）》以及《美国科学教育标准》中对相关科学教师的要求，提出了小学科学教师应该具备科学探究能力、科学实验能力、知识整合能力、教研能力、共情能力五种能力，同时，这五种能力从实践、认知、情感三个层面构成了小学科学教师能力立体结构。针对所阐述的五种能力，提出了在小学科学教师职前教育培养过程中，应该开始与之相对应的课程。如，针对科学探究能力可以开设《科学探究》《科学探索与发现》等课程；针对知识整合能力可以开设《高等数学》《大学物理》《大学化学》《大学生物》《电子电工技术》等；针对共情力可以开设《科学史》《科学技术史》《科学技术哲学》等课程。通过开设相关课程，可以进一步让学生系统地学习相关的理论知识和提升其实践能力，从而总体提升学生的科学素养，使之在其本科毕业之后能成为具有高素质的小学科学教师。