素养导向下的基础教育科学教师队伍建设路径——学习《基础教育课程教学改革深化行动方案》①

蹇世琼

（西南大学 教师教育学院，重庆 400715）

教育是中华民族伟大复兴的重要助力。进入中国特色社会主义新时代以来，我国科技领域的核心关键技术屡次被“卡脖子”。2023 年6 月6 日，教育部办公厅印发了《基础教育课程教学改革深化行动方案》（以下简称《行动方案》），明确提出在基础教育课程教学改革深化中的重要任务是“科学素养提升”。实现这一目标需要一支相应的科学教育教师队伍，他们是坚实而关键的第一人力资源。然而，受长期以来的应试教育影响，我国基础教育科学教师队伍建设明显滞后于其他学科教师队伍建设，也严重制约着我国基础教育学生科学素养的高水平培养和发展。当前，科学教育教师队伍建设相关的研究并不充分，现有研究主要基于大规模问卷调查等方法，分析了资深科学教师、不同学段科学教师的专业素养发展状况[1-4]，有些研究者从培训体系、培训标准构建等方面，分析了科学教师培训现状[5-7]，还有一些研究者从国际比较的角度，分析了其他国家的科学教师培养过程[8-10]。本研究将从《行动方案》教育教学改革的需求出发，以更宏观的视角，阐明科学教师队伍建设的时代意义，并分析当前我国基础教育科学教师队伍建设中存在的问题，尝试构建未来的建设路径，以支持本轮《行动方案》的政策目标实现。

一、科学教师队伍建设的时代意义

（一）助力国家科技竞争力提升

纵观世界教育史发现，科技教育在20 世纪就已经成为各国提升国际竞争力的关键举措。例如，美国在1958 年颁布的《国防教育法》和1983 年的《国家处于危险之中：教育改革势在必行》等法案，都旨在通过教育改革提高国家的科技竞争力。中国特色社会主义新时代的背景开启了全面建设社会主义现代化国家的新征程，其中一个重要方向就是把我国建设成为科技强国，因此科技教育越来越受到重视。2021 年6 月，国务院印发了《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035 年）》，提出了“实施青少年科学素质提升行动，提高基础教育阶段的科学教育水平，激发青少年好奇心和想象力，增强科学兴趣、创新意识和创新能力。”2022 年9月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于新时代进一步加强科学技术普及工作的意见》，指出“学校要加强科学教育，不断提升师生的科学素质”。这些科学教育政策在国家层面为本轮《行动方案》将“科学素养提升”列为重要任务提供了政策依据和方向引领。本轮《行动方案》则为当前的科学教育教学改革提供了具体的行动目标和步调，这对于重视并完善我国基础教育科学教师队伍建设，助力国家科教整体水平和科技竞争力提升具有重要意义。

（二）助力国家教育高质量发展

建设高质量的教育体系是我国教育系统当前的核心任务，而教师作为教育的第一资源，必然是影响教育高质量建设的第一核心要素。尽管我国的教师队伍建设已经走向了质量提升的内涵阶段，但仍然存在着结构性配给不良以及学科教师质量参差不齐等问题。教师队伍的高质量建设是以不同学科教师队伍建设为基础的，不同学科教师队伍建设具有明显的学科边界性。学科知识作为教师的本体性知识，拥有自身严谨的逻辑结构，而基于素养导向下的学科素养则具备更综合性、动态性和应用性等特点。“科学素养提升行动”旨在通过重视科学教育，提高基础教育科学教师的学科素养。我国的教师教育体系是根据学段逻辑和学科逻辑构建的，目前需要重点探讨的是学科逻辑，因为高质量的教师队伍建设需要高质量的学科教师队伍作为基本“内核”。“在两种逻辑的师范教育体系建构中需要深入探讨的是学科教师教育体系，它是有质量的特色化教师教育体系建构中重要关注的对象，因为只有学科教师教育体系建构起来了，才能真正深入高质量的教师教育体系内核。”[11]3教育高质量发展的基础是特色性发展，这种特色不可能源自适用于各学科教师的教师教育专业知识，而主要源于不同学科教师所具备的学科知识和在教育教学中形成的学科教学知识。对基础教育科学教师队伍建设的重视，必然需要重塑科学教师的学科特色，这是我国教师教育体系高质量发展中不可或缺的学科基础。

二、基础教育科学教师队伍建设的当下难题

教师队伍建设质量至少有两个判断维度。一是在教师个体维度上的专业发展情况，二是在教师群体维度上的专业化程度。

（一）基础教育科学教师的个人专业素养弱势

与其他学科教师相比，我国基础教育科学教师的专业素养弱势明显，主要体现为科学教师以学科知识为基础的学科素养相较其他学科教师更为薄弱。科学教师的科学素养至少包括科学方法、科学知识以及科学事业三个方面。调查研究显示，目前我国科学教育教师在这三个方面的表现均不佳，并且在接受科学史、科学哲学和科学社会学的相关培训方面，以及对科学方法本质理解的总体水平也令人担忧[12]。在实际的教育教学中，基础教育科学教师一般采用讲授式教学法向学生陈述科学知识，难以让学生基于科学知识的实践发展科学素养。“现实中大部分科学教师实施科学教学仍停留在知识层面，未能使学生切身体验科学实践并发展科学素养。”[13]14-16由于我国基础教育系统大多存在科学教育教学设备的配给不足以及教师自身的科学意识不够强等客观原因，很多基础教育科学教育课堂中教师根本无法开展实验，教师以自身经验“陈述”替代学生实验操作等现象普遍存在。在影响基础教育科学教师持续性专业发展的科学研究能力上，科学教育教师相较于其他学科教师也容易表现出教学反思没有方向，课堂教学研究能力不强等显性问题。

基础教育科学教师专业素养弱势的根源有三个方面。一是目前我国科学教师“科班”出身数量不足，职前培养阶段接受过系统性的科学教育专业培养的教师比例并不高。职前培养阶段是科学教师养成科学教育理念、获得科学教育方法、具备与时俱进科学教育学习力等的关键期。然而，我国科学教育专业起步较晚，如何培养基础教育科学教师仍处在探索期，导致科学教师的职前培养质量不高。二是我国教育系统长期不太重视科学教育，在基础教育学校的课程结构体系中很少开设全面、充分、优质的科学教育课程。甚至很多时候都没有开设科学教育课程，或者虽然开设但只是形式上的，科学教育课程从未纳入基础教育的主要学科体系中。这导致科学教师在学徒观察期无法像语文、数学、英语等基础教育“主要科目”的教师那样观察并积累科学课堂教学经验。“改革开放以来的主流教育话语体系都是在素质教育、三维目标、核心素养等主导下建构的，而科学教育一直被‘冷落’。在素质教育中没有科学教育，在核心素养中科学精神被纳入文化范畴，科学教育没有自己的独立位置，当然就不会有科学教师教育的位置了。”[11]3三是受传统文化影响，我国教育制度中现代科学理性不足。正如梁漱溟所认为的：中国人的理性不是现代意义上的科学理性，更多的是一种情感理性，即中国传统文化基因长期缺乏对现代科技理性的培养。当我们意识到现代科技理性培养的重要性时，我国又正处于快速发展的社会变革时期，科学素养的潜移默化与长期滋养也受到快速绩效主义的冲击而难以实现，“钱学森之问”在我国科学教育体系中长期未能得到很好的解决。

（二）基础教育科学教师的群体性专业化发展水平较低

教师队伍专业化程度与一个国家的教师队伍治理理念以及相应的制度体系建设密切相关。目前，我国基础教育科学教师队伍的群体性专业化程度相对较低，与其他学科教师队伍建设相比，无论是在数量配置还是在质量保障方面都存在较大差距。

一是基础教育科学教师队伍面临着数量不足的严峻问题。根据《中国教育统计年鉴》的数据，2010 年全国小学科学教师人数为166140 人，较2005 年增长了16%；2015 年全国小学科学教师共有186282 人，较2010 年增长了12.12%；到2020年，全国小学科学教师规模达到230201 人，较2015 年增长了23.58%。虽然小学科学教师的供给增加在一定程度上缓解了师资匮乏的局面，但仍存在较大的师资缺口。基于第七次全国人口普查和中国教育统计年鉴的相关数据研究估计，从2017 年到2023 年，年均师资缺口高达12.8 万人；2023 年后师资缺口逐年缩小，但到2027 年仍然存在大约3.5 万人的师资缺口[14]。

二是基础教育科学教师队伍的结构严重失衡现象普遍存在。由于教师编制结构的常见配给方式是优先语数外等主科老师，导致当前不少科学教师并非科学教育专业毕业，科学教师专业对口率不高，并且普遍存在身兼多学科或由其他主科教师兼任科学教师的现象。基础教育科学教师长期在学校组织中被边缘化，教师专业发展机会及获得相应的组织支持力度都较弱。“我国小学科学教师的队伍结构严重失衡，以兼任教师和文科背景占主流；知识与信念薄弱，信息技术应用等实践性智慧有待加强；专业发展羸弱，实验资源匮乏，缺乏精准化和专业化培训。”[1]3-17

三是基础教育科学教师的专业标准体系建设不足。教师专业标准体系和教师素养评价体系的建设是保障教师队伍质量的两个关键机制。其中，专业标准体系不仅为科学教师个体的专业发展提供引导，也对科学教师队伍整体建设的质量提供指导。“标准是确保科学教师培养质量的一道门槛，也是科学教师培养的前进方向，标准中的各项指标是开展培养的主要内容，是学习的主要参照物，也是评价的具体要求。”[10]113-128教师素养评价体系同样通过客观判断教师队伍建设质量，发挥导向和监督作用，其中评价依据主要来源于教师专业标准体系的各个维度、具体指标和要求。然而，我国教师专业标准体系的建设主要停留在不同学段的试用和完善阶段，对于不同学科教师的专业标准体系建设零星学术研究只是偶见，没有真正在基础教育科学教师队伍的质量保障中发挥相应的作用。由于科学知识基础与其他学科教师存在较大差异和明显边界，科学教师自身专业发展的内容也与其他学科教师不同。科学教师需要拥有系统的科学知识体系，具备运用科学知识解决学生在生活和社会中的科学问题的能力，同时要具备创新性、创造性的意识、方法和思维方式。由于科学技术的快速变化，科学教师还需要及时了解人类科学技术的前沿和变化，并积极尝试以学生可接受的方式开展教育教学活动，因此，终身学习意识和能力也是科学教师素养的重要体现。仅仅基于学段的教师专业标准无法适用于不同发展阶段的教师队伍质量判断，也难以从中发现不同学科教师的学科知识差异。这导致我国科学教师队伍建设缺乏相应的参考标准，无论是职前培养还是在职发展阶段的科学教师专业发展都缺乏明确的目标引领。

四是基础教育科学教师素养的评价体系尚未建立。科学教师的学科知识独特性以及学生科学素养养成的实践性决定了对科学教师素养评价的困难性。相较其他学科学习，科学课堂需要学生在实验探索中获得并验证科学知识，更为重要的是通过科学课程培养学生的逻辑思维能力、科学创新意识与科学创新能力等科学素养。但我国教育系统中长期以纸笔测验为主的学生评价方式显然很难有效对教师或学生的科学素养进行合理且有效的评价。“长期以来，我国都是以纸笔测验作为考查学生学业水平的主要方式。这一方式主要考查学生科学知识的储量、逻辑思维能力的发展状况，在实践层面上将教师学科教学知识的作用缩减为帮助学生记忆科学事实、厘清科学理论间的逻辑关系，难以全面体现学科核心素养的发展特征和要求。”[15]123-128我国教师素养评价的政策依据主要是2008 年教育部印发的《关于做好义务教育学校教师绩效考核工作的指导意见》、2015 年人社部和教育部联合发布的《关于深化中小学教师职称制度改革的指导意见》、2017 年人社部和教育部联合颁发的《关于做好2017 年度中小学教师职称评审工作的通知》等。此外，还有一些实践模式探索，如金字塔模式、教学档案袋评价模式、360 度反馈评价法等。然而，教学档案袋评价模式和360 度反馈评价法仍缺乏具体的评价标准和体系。总体而言，我国的教师素质评价主要集中在教师的教育专业素养考评上，如《关于做好2017 年度中小学教师职称评审工作的通知》中特别关注教师的立德树人素养等通识性素质。虽然2020 年中共中央、国务院印发的《深化新时代教育评价改革总体方案》提出了对教师教学的评价导向，但仍未建立基于学科素养的教师素养评价体系。现有评价方式较为笼统，缺乏针对性，因此难以通过评价来判断和引领不同学科教师（包括基础教育科学教师）学科素养的提升。

三、基础教育科学教师队伍的建设路径

（一）逐步完善基础教育科学教师的职前培养体系

基础教育科学教师的职前培养质量关涉基础教育科学教师队伍来源的质量，是决定基础教育科学教师队伍的人力资源基础。一是科学引导并调控各级师范院校的科学教师教育招生规模。目前我国基础教育科学教师队伍的数量不足问题尤为凸显，应结合既有数量基础，根据未来基础教育学龄人口基本走势以及科学教育自身的学科特质等，统筹测算各地基础教育科学教师的数量缺口。在此基础上，经过充分调研论证，积极鼓励各级师范院校开设科学教育专业。二是积极鼓励各级师范院校进行资源整合，提高科学教师培养质量。比如激励优质师范院校整合既有资源，逐步扩大数学与应用数学专业、物理专业、地理专业等科学教育相关专业的招生规模；进一步支持有科学教育专业开设基础与经验积淀的师范院校建强建好，并发挥示范性、引领性作用。三是健全乡村学校基础教育科学教师队伍的培养质量和保障体系。重点支持地方师范院校在既有资源整合基础上开设科学教育专业，并依托科研项目、科技活动、科技赛事等方式指导地方师范院校在乡村社会振兴中重视源自乡村社会、乡土文化等在地性的科学教育教学资料的开发与利用。在此基础上持续强化基础教育科学教师的协同培养机制，在以各级政府主导基础上，积极鼓励社区相关科技工作者、学校家长群体中的科技工作者以及学校科学教师等多元主体参与的基础教育科学教师队伍共同体，逐步完善不同组织、不同主体参与基础教育科学教师队伍建设的协同机制。同时，支持各级师范院校与各地科技馆、博物馆、科研院所等组织之间开展科普活动，创新科普教育基地建设。四是进一步深化基础教育科学教师的职前培养改革。比如，要注意在激发师范生的学习积极性中创新师范生科学学科知识的内化方式，并在这个过程中让师范生潜移默化地获得科学学科教学知识。科学教育专业的学科内容知识拓展融合了其他相关学科知识，具有综合性、系统性特征。一方面需要师范生具有精深且与生活中科学问题解决相联系的科学学科知识，另一方面更需要师范生在这个过程中能够基于科学问题的解决过程开展项目式或主题式的科学知识学习。以项目为依托的学习，不仅可以培养师范生在科学教育过程中的积极参与性，也有助于培养师范生的科学教育教学开发能力与设计能力。同时，要注意将科学教育专业课程内容与科学教育的实践性情境进行充分的结合，科学教育的实质是指向学生的实际生活场域的，即要积极引导师范生对现实生活中的科技问题具有专业敏感性以及参与解决的积极性。

（二）建立健全基础教育科学教师标准制度

科学教师专业标准是培养基础教育科学教师的重要参考依据，“教师是科学教育教学变革成功与否的关键变量。从世界范围来看，各国都试图通过修订相应的科学教师专业标准来引导规范科学教师的培养，进而提高科学教师队伍的整体质量”[9]123-128。比如，在1944 年成立的美国科学教师协会在1996 年主导制定了《国家科学教育标准》，1998 年制定了《科学教师培养标准》，并于2003 年和2012 年对标准进行了修订，为美国的科学教育改革与发展起了较大的推动作用。随着我国对科学教育和科学教师队伍的重视增加，科学教师专业标准的建设变得越来越迫切。第一，科学教师专业标准需要基于我国的科学教育历史经验和科学教师教育体系的已有探索，建构一个科学教师专业标准体系的基本框架。同时，结合国际经验和我国的学段型教师专业标准体系，从科学教育理念、科学教育方法、科学教育内容、科学教育知识与能力、科学教育情境创设等多个维度确定具体的指标和相应的要求。第二，在具体的标准要求中引导科学教育相关学科之间建立起科学知识内容与科学内容实践或实验之间的有机联系。比如，在美国2020 年修订的《科学教师培养标准》中，学科内容标准强调了“有效的科学教师应该能够理解和清楚地表述当代科学和工程的知识与实践，能够将他们所认证的学科领域中重要的学科核心概念、共通概念、科学和工程实践联结起来”[9]123-128。第三，科学教师专业标准应该体现科学教育的实践性特征，鼓励教师解决学生在生活环境中的科学疑惑和科学问题，培养学生独立思考和解决科学问题的意识与能力。第四，科学教师专业标准的基本理念应包括体现科学课堂的实践性特征、科学问题解决的合作意识与能力的需要、教师与学生科学素养的养成等。

（三）加快解决基础教育科学教师队伍建设的迫切问题

补充性的教师教育制度能够短期内解决教师队伍建设中的紧迫问题，例如教师数量不足和整体学历水平较低等问题。我国基础教育科学教师队伍建设起步较晚，目前仍然存在亟需解决的数量不足等问题，建立健全我国基础教育科学教师的补充制度变得迫在眉睫。一是应加快补充基础教育科学教师数量的问题。通过建立基础教育学校科学教师的自主性选聘机制，吸引在科技领域有突出贡献、对科学问题持续探索、科学成果研发方面有成就的社会各界人才进入基础教育科学教师队伍。可以采用专职或兼职等形式提供待遇，并提供持续的专业发展平台和机会。二是应与各级各类师范院校通力合作，在综合利用校内外各种科技资源的基础上，进一步完善基础教育科学教育教师的学历提高和持续专业发展制度。三是针对乡村学校科学教育教师队伍建设问题，应重点制定并发布相应的解决策略。例如，在乡村教师科学教师队伍建设中存在科学基础知识不足、数量较大不足、跨学科（专业）任教等问题。一方面，可以在一定的专业素养评判基础上，赋予乡村学校自主选择科学教师的权力，引进或招聘兼职科学教师。另一方面，要加快建设并逐步完善乡村学校科学教师课程资源库，充分开发和利用乡村社区中的科学教育课程资源，根据实际情况开发乡村科学教育课程，提升乡村学校科学教育的质量。鼓励乡村学校科学教师开展本地化的科学教育课程资源开发，引导和培养乡村学校科学教师的创新意识和创新能力等。