科技教师专业能力发展新要求——放眼国际 立足现实 聚焦合作

党的二十大报告指出，必须“深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略”“要坚持教育优先发展、科技自立自强、人才引领驱动，加快建设教育强国、科技强国、人才强国，坚持为党育人、为国育才，全面提高人才自主培养质量，着力造就拔尖创新人才”，首次从教育、科技、人才三个角度进行统一设计、部署。拔尖创新人才的培养关键在于教育，核心是科学教育。科技教师是推动青少年科技教育高质量发展的第一资源，是科教融合的直接实施者，其自身专业能力是培育新一代科技创新人才的坚实保障。

自2011年《教师教育课程标准（试行）》发布起，我国逐步构建起教师专业标准体系，针对幼儿园、小学、中学段的教师，在教育、教学知识与能力、教育信念与师风师德等基本维度上作出约束。2018年，中共中央 国务院发布《关于全面深化新时代教师队伍建设改革的意见》，从国家政策层面对教师提升专业素质能力提供相关支持。但目前我国尚未形成聚焦科技教师群体的教师专业能力标准文件。在当代背景下反思科技教师的专业能力结构，有助于促进科技教师专业发展，提升一线科技教育教学质量。

放眼国际：美国《科学教师培养标准（2020年版）》概述

1988年，美国科学教师协会（NSTA）出台了国际上第一个对科学教师培养的指导性文件——《科学教师培养标准》（Standards for Science Teacher Preparation），该标准迄今为止仍具有深远的影响力。《科学教师培养标准》后续又经历了2003年、2012年和2020年3次修订，目前最新的版本便是2020年版，确定了“学科内容知识”“学科教学法”“学习环境”“安全”“对学生学习的影响”和“专业知识与技能”6个方面的标准。

标准1. 学科内容知识

科学教师应具备全面的科学知识体系。要求教师深入理解科学学科本身核心概念、基本原则、基础理论、经典规律和相互关系，将学科核心观念、跨学科概念及科学与工程实践与其相关领域紧密联系起来。

标准2. 学科教学法

科学教师应掌握多元化的教学方法，开展有效教学。具体表现为基于《美国新一代科学教育标准》，应用体现科学学科特色的各种合适的教学方法，融入科学教育新理念（如STEM教育理念、社会性科学议题等）；使用个性化教学策略，为学生提供多样化的学习机会；在教学过程中将科学与技术相整合，使用工程实践支持科学学习；了解学生如何学习和发展科学知识、科学技能和科学思维习惯，能识别学生的迷思概念和前概念，以评价促进教学等方面。

标准3. 学习环境

学习环境是影响学生科学学习的外部环境。科学教师应为学生创造包容、公平、反偏见的学习环境，让学生有各种机会进行调查、协作、沟通和评估。此外，要充分利用课堂内外的学习环境，包括教室、实验室、博物馆、科技馆、动物园、植物园、社区、家庭等。

标准4. 安全

科学课堂中的实验探究、工程实践存在潜在的安全风险，教师应在课堂教学中保障学生安全。一方面，教师应在实施实验活动前，给出实验安全的规程，选择适合学生能力的实验活动和实验仪器操作，考虑实验伦理道德问题；在实施实验活动时，能够提供充分的指导和监督，应对突发状况时，能够及时识别危险情况，并实行紧急程序。

标准5. 对学生学习的影响

科学教师应具备基于评价规划教学的能力，能够通过诊断性评价、形成性评价、终结性评价等多种评价方式，收集、组织、分析和思考能体现学生运用所学知识，开展思维、探究实践的证据，分析每个学生、整个班级及不同学生群体的学习成果，并利用这些信息规划下一步的教学。

标准6. 专业知识与技能

要求教师具有终身学习的能力，养成批判性反思的习惯，通过不断反思，提高自身专业知识与教学实践能力，并通过参与培训、研讨会、学术会议等方式，把握专业发展机会，深化科学内容知识与实践。

立足现实：对复合型人才的培养需要复合型教师

随着科学技术的不断发展，单一学科人才队伍，已经无法满足各群体和学科需求，许多问题的解决都需要综合运用多种学科知识实现。培养高素质、复合型人才已成为各领域的共同目标。当前课程知识整合已成为基础教育改革的国际潮流与趋势，传统的教师分科培养模式难以满足和把握基础教育改革的内容与要求，难以用简单、传统的学科分类界定所有的科学知识。在2018年经济合作与发展组织（OECD）发布的“教师教学国际调查”（TALIS）指标中，跨学科知识与技能已成为教师21世纪教学技能的核心要素，要求教师具备一定的跨学科教学能力。前述《科学教师培养标准》中的标准1和标准2中均提及了对教师跨学科教学的相关要求。具备知识整合思维与胜任多学科教学的复合型教师成为科技教师发展的新方向。

作为一名复合型教师具体应具备怎样的跨学科教学能力？我们以申继亮的教学能力结构模型[1]为依据，将跨学科教学能力分为三个要素：跨学科教学认知能力，重点强调“知”；跨学科实践能力，重点强调“行”；二者组合形成跨学科教学监控能力，重点强调“元认知”。教学认知是教学实践的基础，教学实践反过来又检验和提升教学认知的层次。元认知指的是对认知的认知，是关于自身认知过程的认识和调节过程。

具体而言，跨学科教学认知能力是指科技教师对跨学科教学时的教学目标、教学任务、学习者特点、教学方法与策略，以及教学情境的分析判断能力[2]。跨学科教学建立在基于现实情境的真实问题中，其整合性的教学内容、非传统的教学目标都对科技教师提出了崭新的要求。具备跨学科教学认知能力的教师应具备跨学科教学目标的理解力、对教学资源的分析力、对教学对象的知觉力、对教学情境的辨别力和对教学管理的思维力。

跨学科教学实践能力是指科技教师在实现跨学科教学目标过程中解决教学问题的能力，例如，进行课堂教学设计、选择教学内容与方法，以及课堂组织管理能力等[3]。《科学教师培养标准》中的标准2、3、4中均渗透了教学实践能力的相关要求。跨学科教学实践更加注重让学生在问题解决的过程中，提升批判性思维和自主学习能力，这对教师的教学实践能力无疑是更大的挑战。

跨学科教学监控能力是指将跨学科教学活动本身作为意识的对象，不断对其进行积极主动的计划、检查、评价、反馈、 控制和调节的能力。例如计划与准备、课堂的组织与管理、教材的呈现、言语和非言语的沟通、评估学生的进步，以及反省与评价等。

聚焦合作：联合正规教育与非正规教育，需要多元协调者

科技教师既包含了正规教育的科学教师、理科教师、技术教师，也包括非正规教育中的科技辅导员。2019年《科学教育蓝皮书》中指出，科技馆辅导员与科学教师要联手共同研究、共同开发、共同享用教育资源，双方互相学习、取长补短、相得益彰，推动科学教育与科普教育携手共进。在《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》中提到应坚持协同推进，激发高校、科研院所、企业、基层组织、科学共同体、社会团体等多元主体活力，构建政府、社会、市场等协同推进的社会化科普大格局。这意味着科技教师的性质进行了转变，应由“单一输出者”转变为“多元协调者”，要求与学校、家庭、社区、科普企业等加强合作，开拓新的科普服务项目或活动，增加科普服务的附加值。

《义务教育科学课程标准（2022年版）》中也要求，科学教师在进行课程资源开发时应实行多元主体开发，“在开发中既要充分发挥教师作为课程开发重要主体的作用，又要发挥学生、学校、社会、家庭等方面的积极性，多途径共同开发，形成多方参与课程资源开发的长效机制，探索课程资源开发与利用的有效途径和方法。”科学教育应注重社会资源的开发与利用，“要发挥各类科技馆、博物馆、天文馆等科普场馆和高等院校、科研院所、科技园、高新技术企业等机构的作用，把校外学习与校内学习结合起来，因地制宜设立科学教育基地，补充校内资源的不足。”

推动学校科学教师与校外科技辅导员合作交流已成为必然。上海科技馆的“博老师研习会”项目作了很好的尝试，依托上海科技馆丰富的展览教育资源，通过观摩场馆资源、深度参与课件实施、专家对话会，以及探讨课程设计等形式，进一步提升教师利用场馆资源开展教学的能力，建立并巩固教师与科普场馆、教师与教师之间友好长期的沟通平台。通过此种方式，学校科学教师可以充分认识校外科技教育资源的重要性，了解场馆资源进入科学课堂的可能性。

场馆中的科技辅导员也应积极迎合学校科学教育的需求。伍新春等人[4]构建了科技场馆教师的胜任特征模型，从专业知识与技能、工作能力、发展意识、职业精神和履职动机5个维度提出了全面的要求。其中专业知识能力维度，要求科技辅导员应具备科学与展品知识、学习与教学知识、活动开发与展示技能3项胜任特征，掌握不同科学领域的基本知识，熟悉科技馆展品资源，掌握展品展项的相关科学原理及背景知识，对科学传播、非正式科学教育、教学和学习理论、心理学等领域有基本认识。在工作能力维度，要求科技辅导员应具备沟通表达能力、协调合作能力、活动创新能力和问题解决能力，既要掌握与不同类型观众进行沟通交流的方法和技巧，更要具备团队合作意识和能力，能够以恰当的方式进行协商、合理统筹安排并使用各类工作资源等。

结语

科学教育是提升公众科学素养，培养优秀科技创新人才的重要途径。为适应时代发展、社会转型与技术升级的需求，下大力气加强和改进科学教育对加快建设高质量人才培养体系、服务引领科技创新、增强国家综合国力和国际竞争力十分重要。建设高质量人才培养体系，必须要将建设高质量专业化教师队伍摆在突出位置。面对当前社会快速发展的现状，科技教师应逐渐从学科型教师转变为复合型教师，重塑自身知识结构；从单一输出者转变为多元协调者，建立起家庭、学校、社区之间的桥梁，在促进自身专业发展的同时，促成多方协作，共同支持学生的科学学习与健康成长。

参考文献

[1] 申继亮，王凯荣．论教师的教学能力[J]．北京师范大学学报（人文社会科学版），2000（1）．

[2] 孙杰远．教学认知能力：教师专业发展核心力[J]．当代教育与文化，2012，4（04）：59-63．

[3] 王沛，关文军，王阳．中小学教师教育教学能力的内涵与结构[J]．课程·教材·教法，2010，30（06）：92-96．

[4] 伍新春，王莹，张宜培．科技场馆教师胜任特征模型的构建[J]．教师教育研究，2017，29（04）：31-38．

责任编辑：孟想

本文于《中国科技教育》2023年第1期专题发布