小學(xué)科學(xué)教師素養(yǎng)科學(xué)教育論文

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一變化與挑戰(zhàn):小學(xué)科學(xué)教育變革

(一)教育目標(biāo):從“精英”到“大眾”

出于政治和科技競爭的原因，“做個(gè)科學(xué)家”成為20世紀(jì)60年代科學(xué)教育的目標(biāo)，尤其是在美國。為了達(dá)成這一科學(xué)教育的目標(biāo)，美國科技界與教育界共同研制了一批反映當(dāng)時(shí)科學(xué)發(fā)展最新水平、呈現(xiàn)學(xué)科知識(shí)基本結(jié)構(gòu)的小學(xué)科學(xué)教材;與教材內(nèi)容改革同步，引進(jìn)“發(fā)現(xiàn)教學(xué)法”和“過程”觀念，試圖以此兩者為核心，為社會(huì)發(fā)展培養(yǎng)科技精英奠定基礎(chǔ)。然而，只適合20%的學(xué)生的精英教材，對(duì)80%的學(xué)生來說是一種資源浪費(fèi)?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在人類生存和生活中扮演著越來越重要的角色;人們更加明晰地認(rèn)識(shí)到，科學(xué)課程應(yīng)體現(xiàn)對(duì)所有學(xué)生的價(jià)值;對(duì)一個(gè)國家來說，普通民眾高水平的科學(xué)文化素養(yǎng)，決定著一個(gè)國家的國際競爭力和現(xiàn)代化程度。因此，科學(xué)教育的目標(biāo)逐漸由培養(yǎng)“精英”轉(zhuǎn)移到提高“大眾”的科學(xué)文化素養(yǎng)上?？茖W(xué)教育目標(biāo)的轉(zhuǎn)換，對(duì)小學(xué)科學(xué)教師的教育教學(xué)方式和能力構(gòu)成了挑戰(zhàn)。在“精英”模式下，教師需要傳授體系完整、邏輯嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)知識(shí)，教學(xué)所需的是充裕的知識(shí)儲(chǔ)備，教師知識(shí)和教學(xué)是“一桶水和一碗水”的關(guān)系;而在“大眾”模式下，教師不但要讓學(xué)生在探索的過程中獲得知識(shí)，同時(shí)要關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的體驗(yàn)、理解以及科學(xué)精神、科學(xué)價(jià)值觀的形成。如果教師缺乏科學(xué)素養(yǎng)，缺乏探究的實(shí)踐和能力，僅靠書面化的知識(shí)系統(tǒng)，顯然難以勝任教學(xué)要求。

(二)教學(xué)方法:從“過程”到“探究”

20世紀(jì)60年代的科學(xué)課程改革，強(qiáng)調(diào)科學(xué)的“過程”性。與“知識(shí)”取向所秉承的靜態(tài)知識(shí)觀不同，基于“過程”取向的科學(xué)課程反對(duì)科學(xué)教學(xué)中靜態(tài)、僵化的知識(shí)灌輸，希望中小學(xué)生通過經(jīng)歷科學(xué)研究的過程、掌握科學(xué)研究的方法，在此基礎(chǔ)上形成科學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)。然而，這一時(shí)期的科學(xué)觀仍然以“靜態(tài)知識(shí)”為主流，“探究”的最終目的仍然是為了掌握體系化的“知識(shí)”，體驗(yàn)“過程”與“探究”只是學(xué)習(xí)人類已經(jīng)取得的科學(xué)成果的手段而不是目的，科學(xué)課程依然難以跳出唯“知識(shí)”的窠臼。伴隨著對(duì)科學(xué)性質(zhì)的重新認(rèn)識(shí)和建構(gòu)主義理論的興起，“探究”將“過程”取而代之。建構(gòu)主義珍視兒童對(duì)自然世界的天生的探索欲望，希望通過兒童與他人共同的學(xué)習(xí)和研究建構(gòu)知識(shí)，讓兒童形成對(duì)科學(xué)本質(zhì)的更現(xiàn)實(shí)的觀念。同時(shí)，建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)科學(xué)、技術(shù)發(fā)展史對(duì)兒童科學(xué)知識(shí)建構(gòu)的價(jià)值，把科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)作為中小學(xué)科學(xué)教學(xué)的重要資源，“認(rèn)為研究科學(xué)知識(shí)的創(chuàng)造和協(xié)商問題，可以幫助學(xué)生知道科學(xué)中人性的一面”。建構(gòu)主義理論和實(shí)踐為中小學(xué)科學(xué)教育貫注了極大的活力與創(chuàng)造力，但也因過度強(qiáng)調(diào)兒童在知識(shí)建構(gòu)過程中的主觀能動(dòng)性、否認(rèn)客觀世界的可知性，導(dǎo)致科學(xué)教育的形式繁榮和實(shí)際教學(xué)質(zhì)量的下降。于是自20世紀(jì)90年代始，“科學(xué)的探究”成為提高小學(xué)科學(xué)教育質(zhì)量的新舉措?！翱茖W(xué)的探究”與“探究”的本質(zhì)區(qū)別，在于前者強(qiáng)調(diào)探究不僅僅是兒童自我建構(gòu)的過程，這個(gè)建構(gòu)的過程應(yīng)該有一個(gè)基本的規(guī)范，這個(gè)基本的規(guī)范即是科學(xué)家從事科學(xué)研究的基本規(guī)范。小學(xué)科學(xué)教師如何成為兒童科學(xué)探究過程中的“科學(xué)界的代表”，如何在學(xué)生的自由活動(dòng)和教師的引導(dǎo)、講授與活動(dòng)、動(dòng)手與動(dòng)腦之間形成平衡，讓兒童通過探究學(xué)習(xí)知識(shí)、提高能力、培養(yǎng)情感、提高科學(xué)素養(yǎng)，是當(dāng)今世界教師教育中的一個(gè)值得探究的問題。

二應(yīng)對(duì)與建構(gòu):關(guān)于小學(xué)科學(xué)教師素養(yǎng)的思考

沒有高素質(zhì)的小學(xué)科學(xué)教師隊(duì)伍，就談不上小學(xué)科學(xué)教育改革目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，這已被反復(fù)證明。在當(dāng)代科學(xué)教育改革背景下，小學(xué)科學(xué)教師的專業(yè)素養(yǎng)，應(yīng)該實(shí)現(xiàn)由“靜態(tài)”到“動(dòng)態(tài)”的轉(zhuǎn)換，這也是小學(xué)科學(xué)教師教育面臨的一個(gè)重要問題。動(dòng)態(tài)的教師素養(yǎng)觀，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。第一，學(xué)科知識(shí)。小學(xué)科學(xué)教師對(duì)科學(xué)學(xué)科內(nèi)在的概念、原理、原則、方法等系統(tǒng)知識(shí)以及知識(shí)之間關(guān)系的掌握情況，決定了小學(xué)科學(xué)教師的素養(yǎng)層次。在學(xué)科知識(shí)方面，小學(xué)科學(xué)教師需要關(guān)注小學(xué)科學(xué)課程所涵蓋的相關(guān)學(xué)科的結(jié)論性知識(shí)，更要關(guān)注對(duì)科學(xué)學(xué)科性質(zhì)的理解，以及科學(xué)知識(shí)和技術(shù)與個(gè)人發(fā)展、社會(huì)生活之間的關(guān)系。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)科學(xué)性質(zhì)的理解，教師需要通過學(xué)習(xí)體驗(yàn)知識(shí)的生產(chǎn)過程，經(jīng)歷科學(xué)探究實(shí)踐;通過“科學(xué)探究的學(xué)習(xí)過程，增強(qiáng)對(duì)科學(xué)探究的理解，掌握科學(xué)探究式教學(xué)的實(shí)質(zhì)，形成一定的提出問題、觀察實(shí)驗(yàn)、收集信息、形成猜想、技術(shù)設(shè)計(jì)、交流合作和科學(xué)思維的能力”。唯有如此，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，才有可能將系統(tǒng)的學(xué)科知識(shí)內(nèi)容貫穿于具體的科學(xué)探究任務(wù)之中。第二，引導(dǎo)兒童進(jìn)行科學(xué)探究的能力?！疤骄俊弊鳛樾W(xué)科學(xué)教學(xué)的核心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主動(dòng)性，強(qiáng)調(diào)他們經(jīng)歷過程、體驗(yàn)過程、在思考與探索過程中主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的思想方法;除此之外，探究式科學(xué)教學(xué)還旨在使學(xué)生利用原有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，像科學(xué)家那樣進(jìn)行思考和探究，在智慧的積極參與中，理解現(xiàn)象、探究本質(zhì)、交流觀點(diǎn)、建構(gòu)知識(shí)。毫無疑問，把科學(xué)探究簡化成課程上的科學(xué)教學(xué)，起關(guān)鍵作用的是教師。正如美國著名科學(xué)教育專家阿瑟•A•卡琳所說:“雖然探究教學(xué)是模仿科學(xué)家進(jìn)行研究所經(jīng)歷的一般過程，但由于兒童受到發(fā)展水平的限制，不可能完全像職業(yè)科學(xué)家那樣進(jìn)行探究，中小學(xué)的科學(xué)探究活動(dòng)應(yīng)該是比較簡單的形式，學(xué)生在探究中能夠理解自己在做什么，使科學(xué)探究適合兒童發(fā)展水平的關(guān)鍵是教師，教師制訂教學(xué)計(jì)劃、準(zhǔn)備材料、設(shè)置情境、進(jìn)行引導(dǎo)、提出問題、提供信息、講解、解釋———教師要為兒童在真實(shí)世界里動(dòng)手做科學(xué)探究進(jìn)行各項(xiàng)準(zhǔn)備。這些是教師引導(dǎo)兒童進(jìn)行科學(xué)探究所負(fù)的責(zé)任。”

在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的過程中，教師需要具備的不僅僅是豐富的知識(shí)和對(duì)一般科學(xué)探究方法的理解與掌握，更重要的是能夠?qū)⒖茖W(xué)探究的內(nèi)容、方法和過程與特定年齡段和不同能力層次孩子的現(xiàn)實(shí)以及特定的教學(xué)情境聯(lián)系起來。引導(dǎo)小學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究是小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)該加以強(qiáng)化的能力。對(duì)于小學(xué)科學(xué)教師來說，要想形成這種基本的探究教學(xué)能力，一方面，需要教師在職前與職后專業(yè)學(xué)習(xí)過程中形成探究習(xí)慣，把知識(shí)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)融入科學(xué)研究的過程;另一方面，小學(xué)科學(xué)教師還要充分了解小學(xué)生的心理與生理發(fā)展規(guī)律、小學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)以及他們將前科學(xué)概念轉(zhuǎn)化成科學(xué)概念的機(jī)制和特點(diǎn)。一旦具有扎實(shí)的學(xué)科基本功，同時(shí)對(duì)學(xué)科課程中不同分支學(xué)科間關(guān)系、學(xué)科知識(shí)與社會(huì)生活之間的關(guān)系、學(xué)科內(nèi)容與學(xué)生發(fā)展之間關(guān)系形成了深度理解和把握，并在教學(xué)過程中不斷反思，生成和積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)智慧，高水平的小學(xué)科學(xué)教學(xué)素養(yǎng)的形成也就指日可待了。第三，教育、心理學(xué)知識(shí)。豐富的教育學(xué)、心理學(xué)知識(shí)，是形成教師專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)。新的小學(xué)科學(xué)教育課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)一種課程共建的文化，需要教師改變傳統(tǒng)的教師中心觀念，形成一定的科學(xué)文化積淀，包括新的科學(xué)世界觀、科學(xué)探索觀、科學(xué)教育觀，同時(shí)關(guān)注有關(guān)兒童發(fā)展的最新研究進(jìn)展，關(guān)心自己所處地域文化的獨(dú)特性，并把自己的觀察、思考和學(xué)習(xí)融入專業(yè)實(shí)踐之中。小學(xué)科學(xué)教師在教育學(xué)、心理學(xué)方面所需要的，并非僅僅是純粹的系統(tǒng)知識(shí)。教育學(xué)、心理學(xué)學(xué)科知識(shí)，具有較強(qiáng)的抽象性，很難直接運(yùn)用到日常的課堂教學(xué)與學(xué)校生活中。因此，如何把系統(tǒng)的教育學(xué)、心理學(xué)理論知識(shí)與小學(xué)科學(xué)教學(xué)的特點(diǎn)和性質(zhì)結(jié)合起來，與小學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來，并轉(zhuǎn)化成教師對(duì)學(xué)生、學(xué)科教學(xué)的態(tài)度和能力，對(duì)于小學(xué)科學(xué)教師來說，是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。教師職前和職后教育的核心任務(wù)，即是培養(yǎng)小學(xué)科學(xué)教師基于教育理論建構(gòu)自己對(duì)小學(xué)科學(xué)及其性質(zhì)的理解，形成恰當(dāng)?shù)靥幚碇R(shí)的確定性與教學(xué)現(xiàn)實(shí)的情境性之矛盾的能力。第四，對(duì)科學(xué)哲學(xué)與科學(xué)史的學(xué)習(xí)與把握。把科學(xué)哲學(xué)和科學(xué)史納入小學(xué)科學(xué)教師培養(yǎng)的必修課程體系之中，是當(dāng)今國際小學(xué)科學(xué)教師培養(yǎng)的基本趨勢。20世紀(jì)80年代之后，“如何通過科學(xué)教學(xué)使學(xué)生能夠獲得對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解，從而不僅學(xué)到科學(xué)知識(shí)和基本技能，而且具有科學(xué)精神和創(chuàng)新能力”，一直是國際科學(xué)教育界的核心話題?？茖W(xué)史、科學(xué)哲學(xué)和科學(xué)社會(huì)學(xué)等課程，是有助于教師形成對(duì)科學(xué)性質(zhì)理解的基礎(chǔ)學(xué)科。正如論者所言，科學(xué)史和科學(xué)哲學(xué)，“給我們提供了科學(xué)發(fā)展的歷史、科學(xué)研究范式轉(zhuǎn)換的軌跡，以及科學(xué)發(fā)展過程中的經(jīng)驗(yàn)和失誤，有助于我們理解科學(xué)的本質(zhì)、科學(xué)與技術(shù)發(fā)展之間的關(guān)系、科學(xué)與技術(shù)在人類發(fā)展過程中的功過得失，以及科學(xué)技術(shù)對(duì)于社會(huì)發(fā)展而言所存在的局限性和破壞性”。對(duì)科學(xué)哲學(xué)、科學(xué)史的了解和理解，有助于提升小學(xué)科學(xué)教師對(duì)科學(xué)性質(zhì)的洞察力。

20世紀(jì)后半期科學(xué)性質(zhì)以及科學(xué)教育性質(zhì)演變的歷史，為我們提供了一幅理解科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)對(duì)科學(xué)性質(zhì)和小學(xué)科學(xué)教學(xué)產(chǎn)生巨大作用的清晰畫面?？茖W(xué)史和科學(xué)哲學(xué)也是小學(xué)科學(xué)教學(xué)的基本內(nèi)容。隨著小學(xué)科學(xué)教育改革的不斷深化，小學(xué)科學(xué)教育的目的與功能也逐漸明朗化并被各國政府和教育主管部門所認(rèn)可和提倡:小學(xué)科學(xué)教育的目的，在于提高兒童的科學(xué)素養(yǎng)。要達(dá)到這一目的，必須拓展小學(xué)科學(xué)教育的內(nèi)容，加大小學(xué)科學(xué)教育的整合力度，總體來說，小學(xué)科學(xué)教育改變了傳統(tǒng)的知識(shí)取向，涵蓋知識(shí)、技能、過程、方法、思維、情感、態(tài)度和價(jià)值觀，科學(xué)史和科學(xué)哲學(xué)滲透在科學(xué)教學(xué)的各個(gè)方面。美國的科學(xué)課程體系把科學(xué)教育的內(nèi)容分為八類，其中包括“科學(xué)的歷史與本質(zhì)”。在我國的小學(xué)科學(xué)教育中，“加強(qiáng)科學(xué)文化的教育，加強(qiáng)科學(xué)發(fā)展歷史的教育”，也成為課程改革的追求目標(biāo)。第五，學(xué)科教學(xué)知識(shí)(PCK)。它是教師在知識(shí)學(xué)習(xí)與經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上，對(duì)學(xué)科知識(shí)、教育學(xué)和心理學(xué)系統(tǒng)理論知識(shí)，以及教學(xué)法知識(shí)等的整合和提升。對(duì)于個(gè)人來說，它涉及個(gè)體對(duì)學(xué)科系統(tǒng)知識(shí)的理解和把握，也包含著對(duì)學(xué)習(xí)者可能出現(xiàn)的偏見和誤解、相應(yīng)的教學(xué)策略及其對(duì)教學(xué)的具體環(huán)境的理解。學(xué)科教學(xué)知識(shí)“具有情境性和實(shí)踐性的特征。從教學(xué)實(shí)踐的角度考察，學(xué)科教學(xué)知識(shí)主要體現(xiàn)于教師在實(shí)際教學(xué)中如何根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)和自己對(duì)這一學(xué)科內(nèi)容的理解來設(shè)計(jì)教學(xué)情境、表征某一個(gè)具體的教學(xué)內(nèi)容”。教師的專業(yè)知識(shí)是教師職業(yè)體現(xiàn)專業(yè)特征的基礎(chǔ)性保障，是他們進(jìn)行專業(yè)性活動(dòng)的條件和依托。對(duì)于小學(xué)科學(xué)教師來說，關(guān)鍵在于處理專業(yè)知識(shí)與教學(xué)情境之間關(guān)系的能力。在小學(xué)科學(xué)教師培養(yǎng)過程中，不但要打好理論學(xué)習(xí)的基本功，更要使之理解和體驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐的不確定性，處理好兩者之間的關(guān)系。提升小學(xué)科學(xué)教師在情境性教學(xué)事件中依據(jù)理論進(jìn)行問題診斷和恰當(dāng)處置的能力，有利于促進(jìn)小學(xué)科學(xué)教師的學(xué)科教學(xué)法知識(shí)的增長和教學(xué)能力的同步提升，是小學(xué)科學(xué)教師培養(yǎng)機(jī)構(gòu)的重要任務(wù)。使“靜”態(tài)知識(shí)進(jìn)入“動(dòng)”態(tài)，把“死”的知識(shí)變“活”，推動(dòng)教師實(shí)現(xiàn)從“知識(shí)型”向“能力型”、“創(chuàng)造型”的轉(zhuǎn)變，是目前小學(xué)科學(xué)教師教育應(yīng)該重點(diǎn)解決的問題。教師自身的實(shí)踐以及基于實(shí)踐的反思和批判能力建構(gòu)，高質(zhì)量的教師職前和職后教育，社會(huì)和教師教育機(jī)構(gòu)持續(xù)的幫助與支持，都是解決這一問題的關(guān)鍵因素。

作者：戴麗敏 單位：杭州師范大學(xué)初等教育學(xué)院