钱海锋 齐鑫 赵凯
〔摘 要〕 科学教育是国之大计,传统的科学教师培养机制存在以知识为中心、忽视能力和创新精神培养、关起门来做教育等问题。新形势呼唤建立科学教师教育新生态。科教融会、产教融合、大中小学融通是实现科学教师教育新生态的重要举措。
〔关键词〕 小学科学;教育新生态;科教融会;产教融合
〔中图分类号〕 G424 〔文献标识码〕 A 〔文章编号〕 1674-6317 (2024) 09 079-081
一、问题的提出
科学教育肩负着培育未来科技创新型人才和提升公民科学素养的重任,加强科学教育已经成为党的方针和国家政策。
科学教育的开展需要多学科融合交叉来实现。它面向未来,引领和跟踪时代需要,与科学技术、信息技术紧密关联。它注重实践,强调跨学科融合与创新,和本地资源、产业、文化、教育深度结合。这些特点,决定了科学教育具有时代性、综合性、实践性、本土性,科学教师的培养应该有“科学教育味”。科学教育的复杂性,再加上我国研究科学教师教育的历史相对较短,储备不足,对高质量的科学教师教育提出了挑战。
教育部等十八部门联合发布的《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》指出:特别要加强师资队伍建设。从源头上加强高素质专业化科学类课程教师供给。然而在现实中,我国目前的科学教师教育情况不容乐观。林长春(2023年)指出,中国科学教师教育存在的问题包括师资短缺、课程内容单一、教学方法陈旧等。文章提出了加强师资培养、创新课程设置和倡导教学改革的对策。有学者(柯立, 2022年)总结了美国科学教师教育改革的实践经验,提出了以课程为主和以实践为主两种科学教师培养路径。有文献(张军、朱旭东,2023年)通过案例分析,探讨了实践探索对科学教师教育改革的重要性。认为科学教师教育改革需要关注学生的实际需求,通过实践活动来培养学生的科学素养。
综上所述,科学教师教育改革日益受到关注,相关文献中涉及了师资培养、课程设计、教学方法等方面的改革,也借鉴了国际上的经验和实践。但总体而言,有关科学教师教育改革的研究少而零散,缺乏系统深入的研究和使人信服的证据。科学教师教育改革的目标是通过改革课程、强化实践提高科学教师教学质量,培养学生的科学素养和创新能力。在这点上学界已经达成共识。但在如何开展课程改革与实践教学改革、增强人才培养特色方面,目前还是众说纷纭,莫衷一是,各自为政,闭门造车。已有的问题解决策略,往往是针对特定情境下的问题,缺少整体的、系统的、开放的、基于基础问题的治理方略。改革科学教师教育、完善实践教学、打造卓越科学教师培养新生态迫在眉睫。
二、科学教师教育新生态的内涵
在信息技术、全球化、创新教育理念等多种因素的影响下,科学教育领域正在发生一系列变革和新的发展形势。新生态要素的出现,改变了传统教育的格局和方式,对科学教育提出了新的挑战和机遇。科学教师教育新生态是指在新的教育环境和背景下,以培养科学教学实践能力为核心、以创新教育模式为手段、以提升科学教师教育质量为目标的一种新型科学教师教育体系。结合新课程改革理念和当前科学教育改革的文献与观点,笔者认为科学教师教育新生态具有以下特点。
(一)融合创新的教育理念——让科学师范生像科学家一样思考
创新教育理念注重培养学生的创造力、批判性思维和解决问题的能力。科学是科学家运用创造力、批判性思维和解决问题方法探索发现自然界的奥秘,科学的本质就是创造新的认识。要让學生学会研究和创新,教师首先要学会研究和创造。以其昏昏,使人昭昭,势必难以实现好的教学效果。
科学教师应学会像科学家一样思考。要具备好奇心,对新事物抱有求知欲并且不断追求知识,鼓励学生提出问题并积极寻求答案。要具备探索精神,善于进行实验和观察,通过亲身经历来理解和解释科学现象,帮助学生发现问题、提出假设并进行验证。要具备批判性思维,能够深入分析问题、提出合理的解释并评估不同的观点。教会学生怀疑权威、质疑事实,培养逻辑思维和判断能力。要秉持科学伦理,尊重科学的价值和原则,包括真实性、客观性、可重复性和公正性等,引导学生恪守科学伦理与道德,养成科学态度。
创新在学科交叉的领域最容易发生。科学教师应鼓励学生打破学科、时空的限制,促成科学和其他学科的融合。例如,将科学与技术、工程、数学等学科相结合,实施STEM教育,帮助学生更好地理解科学的意义和应用,以及科学对社会和文化的影响。
(二)交叉综合的实践教学体系——让科学师范生像工程师一样实践
高质量的实践教学是指教师在实践教学中精心设计、有效实施,并且能够带给学生显著学习成效的教学方式。它不仅能激发学生的实践学习热情和兴趣,还能够促进学生的综合素质发展和创新能力培养。
一是要抓住校内实践这个关键。不仅要培养学生学习理论的能力,更要培养其实际应用理论的能力。通过与科学实践相结合的教学方法,可以激发学生的好奇心和求知欲,增加他们的学习动力;可以提供一个更有创造性和实践性的学习环境,培养出具有综合素质和创新能力、能适应社会发展的应用型人才。
二是要统筹课内课外两个要素。实践课程体系既包括了校内实践课程体系,极为重要的是,也要将课外实践纳入总体计划。课外实践活动要引导学生走出去,把足迹留在城市乡村,把作业写在大地上。例如,组织学生进行实地考察和调研,让他们亲身感受和解决实际问题,可以培养他们的观察力、分析能力和解决问题的能力。又如,组织学生在科技场馆、研学基地现场教学,或者让学生带领中小学生实施校本课程,做到真题真做,化知为行。
(三)多元开放的学习反思平台——让科学师范生像教育家一样对话
对话在教育中扮演着重要的角色,它能够促进学生思维发展、促进学习交流、激发学习兴趣,并帮助建立师生之间的良好关系。佐藤学认为,真正的学习是三个相遇与对话,即同自己的相遇与对话,同学习伙伴的相遇与对话,同世界的相遇与对话。三者之间相辅相成、缺一不可。同自我的对话是教育的起点和终点。同世界的对话是建构自我的重要手段。人是社会的动物,社会互动中人才能找到自我的“坐标点”,同时社会互动也是人深入、客观地构建世界的“脚手架”。
目前,国内科学教师教育偏重于同文本和世界的对话,而忽视了学生与他人、与自我的对话。具体表现为“三重三轻”:重知识、重技能、重讲授,轻合作、轻素养、轻反思。这种单一的对话看不到三种对话之间的相互促进、缺一不可的辩证关系,造成的后果是学习效能低下。一是科学师范生像中小学生一样遵从 “理论到实践”的学习模式,无法像成人一样在社会中学习、在实践中学习、在反思中学习;二是只注重书本学习或模拟训练,不重视在综合、复杂多变的实践环境中学习;三是只注重个体学习,而忽视同伴间的相互学习和一线专家的引领指导。
现在随着信息技术的发展,科学教育学习资源变得日益多样化,包括在线教育平台、科普网站、科学实验工具等,学生能够通过不同的渠道获取信息、交流信息。不仅如此,他们还需要与科学家、研究人员、一线教学专家、同班同学一起进行活动、交流、研讨,这样才有机会实现思想碰撞,提出更加深刻的见解。
三、实现科学教师教育新生态
(一)科教融会,建立教学促进科研、科研反哺教学的协同机制
建立教学促进科研、科研反哺教学的协同机制可以有效地促进科研和教学的良性循环。第一,鼓励教师参与科学研究项目和课题,通过参与科研活动,教师能够不断更新自己的科学知识和研究技能。第二,鼓励教师将科研成果融入教学内容,丰富教学资源和方法,使教学更加科学、生动和实用。可以开设一些项目化课程或研究性课程,把科学研究的成果转化为高质量的理论或实践课程。第三,科学师范生应及时、有效地参与到科研课题或竞赛课题中去,增强“真题真做”的能力,培养创新能力、综合应用知识能力和独立解决实际问题能力。最后,学校可以将科学研究成果融入教学改革中,推动教学模式、教学设计、评价方式等方面的创新和改进,提高教学质量和效果。
(二)产教融合,建立课外实践促进专业学习的协同机制
新时期的科学教育具有跨学科和综合性的特点,与其他学科相比,科学教育更加注重实践,和本土文化资源有着密切的联系。高校的科学教育专业需要和当地科技局、科技馆、青少年中心建立长期合作关系,在企业和乡村建立实践基地,汇聚各方面优势力量,聚星成链,通力办好科学教师培养的事业。同时,要引导大学生走出校园,上山下乡,用科学知识服务农村教育、发展农村经济、助力文明乡村建设。
《学记》说:“学然后知不足,教然后知困。知不足,然后能自反也。”現代教育研究的结果也表明,成人的学习往往是从实践开始的。在开展实践的过程中,师范生将遭遇各种真实复杂的问题,他们需要与现实展开搏斗,取得良好的实践效果。这反过来会指引学生开展进一步的自主学习,化知为行,转识成智,形成独立的、深刻的见解。
(三)大中小学融通,形成“科学教育共同体”的协同机制
发展高质量的科学教师教育需要全社会的共同努力,需要政府、社会、教育机构各方面的共同参与和支持,特别是中小学对高校科学教师教育的人才支持。高师院校科学教育专业要加强与中小学的联系与合作,大力引入中小学优质师资作为客座教师和实践指导教师,“双向奔赴”合作开展教学研究和改革。同时,我们呼吁建立一个充满科学活动和学习机会的社区。让中小学生、科学家、科普工作者和科学教育工作者能够携手并进,形成开放、合作和交流的氛围,一起为我国的科技强国事业奋斗。
【本文系浙江省高等教育“十三五”第二批教学改革研究项目 (jg20190455)、台州学院实践教学改革项目、台州学院课程思政教学项目和台州学院教学成果奖重点培育项目研究成果】
参考文献
[1]林长春.对于“做好科学教育加法”的若干思考[J].中国科技教育,2023(9):10-14.
[2]张军,朱旭东.重构科学教师教育体系[J].教育研究,2023(6):27-35.
[4]佐藤学.学习的快乐:走向对话[M].北京:教育科学出版社,2004(4):10-15