關陽芷 程琳

內容摘要：建國以來，我國的科學教育經歷了巨大的變革，科學探究成為小學科學教育中不可缺少的組成部分。小學科學教師的教師素養(yǎng)指的是在科學探究教學中應具有的內涵涵養(yǎng)和外在本領。在科學探究視角下，小學科學教師應具備的教師素養(yǎng)包括豐富的學科專業(yè)知識、對兒童心理的正確把握、高水平的科學素養(yǎng)、科學探究能力和學科教學能力。小學科學教師教師素養(yǎng)的培養(yǎng)與提高，對將我國建設成創(chuàng)新型國家具有十分重要的意義。

關鍵詞：科學探究 小學科學教師 教師素養(yǎng)

在經濟全球化的當今世界，科學與技術的創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)，成為了提升綜合國力的重要因素。因而，在我國，科學教育愈來愈受到重視。小學科學教育作為科學教育的根基，對于培養(yǎng)小學生的科學素養(yǎng)和終身學習都有十分重要的意義。要實行好小學科學教育，小學科學教師成為了關鍵。

一.研究背景

建國以來，我國的科學教育經歷了巨大的變革。20世紀50年代到60年代初，中國的教育建設以蘇聯(lián)的教育建設為榜樣，因此當時中國的科學教育模式很大程度上借鑒了蘇聯(lián)的科學教育模式。20世紀80年代初，西方教育理念傳入中國，中國的小學自然課程便開始強調科學的“過程”性。在此“過程”中，盡管倡導“科學探究”，但“探究”的目標卻不在探究自身，而是為了系統(tǒng)把握最終作為科學成果的知識，這致使其“科學探究”多流于形式。但西方教育理念的引入也為我國的科學教育帶來了新的教育觀念，自此，我國的小學科學教育開始轉型。

如今，小學科學課程經過不斷的課程改革已經發(fā)展成為一門基礎性、實踐性、綜合性的課程，探究式學習成為其主要的學習方式。那么，小學科學教師如何在學生自由度較高，能動性較強的小學科學課程中引導學生進行“科學的探究”;在科學探究的視角下，小學科學教師又該具有怎樣的教師素養(yǎng)，這是值得我們探究的問題。

二.教師素養(yǎng)概念界定以及前人對此問題的研究發(fā)展情況

（一）科學探究

探究（inquiry）是搜尋、研究、檢驗的活動。我國《漢語大字典》和《現(xiàn)代漢語規(guī)范詞典》對其解釋是“探究”即“探索研究”——努力尋找答案，解決問題。[1]美國《國家科學教育標準》指出“科學探究是科學家們用以研究自然界并基于此種研究獲得的證據(jù)提出種種解釋的多種不同途徑。科學探究也指的是學生們用獲取知識、領悟科學的思想觀念、領悟科學家們研究自然界所用的方法而進行的各種活動，包括觀察、測量、制作、提出假設、進行實驗、提出模型和進行交流等?！盵2]在我國前人對于科學探究的鉆研中，多是以不同科學課程中科學探究教學策略和培養(yǎng)學生科學探究能力為主要內容。對“科學探究”概念的界定也多指教師結合教學情境，引導學生積極參加教學活動，培養(yǎng)學生科學思維和創(chuàng)新意識，讓學生在整個學習過程中動手動腦的教學活動，是提升學生科學素養(yǎng)的重要因素。聯(lián)系國內外對科學探究的研究，總結來講，在小學科學課程中的科學探究過程就是教師引導學生主動提出問題，積極思考，著手操作，體驗解決科學問題的過程，在親身經歷中獲取科學知識的過程。

（二）教師素養(yǎng)

素養(yǎng)（literacy），即平日的修習涵養(yǎng)，與素質、修養(yǎng)互為同義詞，指人在思想品德、文化教育、理論知識、文學修養(yǎng)等諸多方面所具有的水平。[3]對于教師素養(yǎng)的觀點，在不同的教師素質觀下，會產生不同的結論。筆者查閱了“中國優(yōu)秀碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫”上關于“教師素養(yǎng)”找到216篇碩士論文，在“中國學術期刊（網絡版）”上關于“教師素養(yǎng)”找到1005篇期刊論文。在前人的研究中，多是以核心科目以及次級科目教師的核心素養(yǎng)和學科專業(yè)素養(yǎng)的現(xiàn)狀及提升策略為主要研究內容，部分研究為新時代學科教師應具備的人文素養(yǎng)和信息技術素養(yǎng)研究。對科學探究視角下的教師素養(yǎng)及小學科學教師應具有的教師素養(yǎng)的研究還比較少。本文從科學探究視角界定“教師素養(yǎng)”概念，偏重于小學科學教師在科學探究教學中應具備的內在修養(yǎng)和外在能力的概念。

三.科學探究視角下小學科學教師應具備的教師素養(yǎng)

隨著國家對小學科學重視程度的提高，對小學科學教師的職前職后培訓水平以及各高校對小學教育科學方向的師范生的培養(yǎng)資源都在不斷地提升中。但我國小學科學教師在科學探究方面的教學組織、教學評價與反思能力和教育研究能力仍有不足，有待提高。部分地區(qū)學校也有其它學科教師或班主任兼任小學科學教師的情況。針對以上情況，筆者結合小學科學案例，按照科學探究過程中激發(fā)興趣、提出問題、作出假設、制定計劃和實施計劃的步驟，提出在科學探究視角下，小學科學教師應具備的教師素養(yǎng)，主要有以下幾個方面：

（一）學科專業(yè)知識的融合創(chuàng)新

在實際的科學探究活動中，經常會出現(xiàn)學生探究不積極不深入，做實驗流于形式的情況。造成這種情況的原因，往往是教師照本宣科，學科專業(yè)知識不夠豐富，沒有辦法引導學生更加深入的探究。小學科學本就是一門特殊的學科，它包含物理、化學、地理、生物四門科目的基礎知識，與我們的生活息息相關。現(xiàn)如今較流行的STEM教學模式更是將科學、技術、工程和數(shù)學有機的融入到科學課程之中。所以，作為小學科學教師，必然要具有豐富的學科知識和相關學科的知識?？茖W探究教學要在堅持科學性原則的基礎上以學生為主體，豐富的學科專業(yè)知識可以幫助小學科學教師在引導學生科學探究時盡量減少差錯，或在學生提出問題時能夠引導學生回歸到正確的自主探究之中。而一切探究活動的起始，即激發(fā)學生想要進行探究活動的興趣，就需要教師運用已有的學科專業(yè)知識進行課程資源的創(chuàng)新。學科知識和課程資源的融合與創(chuàng)新，能夠讓學生在不斷的深入探究的過程中，不斷地接觸到新的有趣的知識，成為學生繼續(xù)探究的動力。

在激發(fā)學生探究的興趣時，小學科學教師可以將與科學學科相關的其它學科的知識融入到探究活動當中，比如，科學哲學和科學歷史。隨著小學科學課程的改革不斷深化，不同版本的小學科學教材上都開始出現(xiàn)有關科學哲學和科學歷史的知識。了解科學哲學和科學歷史，有助于培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)、樹立學生的科學思想、培養(yǎng)學生崇尚科學的精神，而這些都是學生在進行科學探究時不可缺少的因素。“美國的科學課程體系把科學的教育內容分為八類，其中包括‘科學歷史與本質。在我國的小學科學教育中，‘加強科學文化的教育，加強科學發(fā)展歷史的教育，也成為了課程改革的追求目標?！盵4]這一情況要求小學科學教師理解科學哲學和科學歷史的相關知識，并能將科學哲學和科學歷史的相關知識滲透到科學教育的各個方面。在《水火箭》這一課中，教師在課前就引導學生了解探究人類研究“火箭”的歷史，讓學生了解到在火箭的發(fā)明、發(fā)展史上記載著的我們炎黃子孫的貢獻。這一科學歷史的延伸，不僅使學生產生強烈的民族驕傲，還激發(fā)了他們想要成功制作出水火箭，繼續(xù)探究這個項目的動力。

（二）學科教學能力

科學探究活動的開始，是教師引導學生積極思考，使得學生能主動從實踐和學習中提出要探究的問題。而想要更有效，更簡潔的引出問題，教學情境的創(chuàng)設就顯得尤為重要。小學科學教師要在科學探究中處理好確定的學科知識與不確定的教學情境之間的矛盾關系，就必須要具備學科教學能力?！皩W科教學能力”一詞是由“學科教學知識”一詞延伸而來的。學科教學知識指的是教師在其知識學習和課堂經驗累積的基礎上，對于學科知識及其相關知識的系統(tǒng)掌握。它“具有情境性和實踐性的特征。從教學實踐的角度考察，學科教學知識主要體現(xiàn)于教師在實際教學中如何根據(jù)學生的特點和自己對這一學科內容的理解來設計教學情境、表征某一具體的教學內容?！盵5]與學生生活相關的教學情境能夠吸引學生對探究內容的興趣，更容易引導學生提出探究活動中的問題。貼近教學內容的教學情境能夠讓學生更持續(xù)地投入到探究項目當中，使得猜測、觀察、測量、實驗等環(huán)節(jié)融為一體，自然進行。

在《水火箭》一課中，教師以室外實驗活動作為這節(jié)課的開始，以水火箭升空的科學實驗導入新課，讓學生先觀察到有趣的實驗現(xiàn)象再探究實驗背后的理論知識。這節(jié)課中教師以室外水火箭的科學實驗為教學情境，并以此激發(fā)學生探究實驗原理等科學知識的興趣。學生對知識原理和實驗產生了濃厚的興趣，才能更積極的投入到科學探究中，整個教學過程和對課堂時間的利用才會更有效。

（三）對兒童心理的準確把握

在科學探究的提出假設的環(huán)節(jié)中，學生根據(jù)自己的前認知針對問題進行假設，并自行判斷假設的可檢驗性。要使這一環(huán)節(jié)有效順利的進行，小學科學教師應足夠了解學生的前認識，根據(jù)學生的前認知來設計課堂中的生成點，以此來激發(fā)學生科學探究的興趣。正確把握學生的心理特點，引導學生提出可行性假設，是教師在這一環(huán)節(jié)的主要任務。在所有的學生群體中，小學生是特殊的學生群體。在小學年齡階段的兒童對世界充滿了好奇，教師針對這一特點可以將科學探究的教學情境與實際生活相聯(lián)系，這樣不僅能讓學生感受到“生活處處有科學”，某種程度也上降低了學生提出假設的難度。但在這個年齡階段，小學生也具有情緒不太穩(wěn)定、自我控制能力不足的特點。這要求教師在此環(huán)節(jié)中，能針對兒童的心理特點進行提問引導，使學生能夠積極思考，主動提出假設。教師也應根據(jù)學生年齡特點的不同，設計不同的模型，使學生能夠用適合自己的方法對模型進行觀察、測量、猜測、交流和實驗。

比如，在《暗盒里有什么》一課中，教學對象為5～6年級的孩子。在此年齡階段的學生已有了一定的知識積累，所以在本節(jié)課中，教師采用了自主合作探究的學習方法，讓學生在小組討論中主動運用自己的經驗，利用自己的感覺意識，聽覺和視覺來觀察，猜測暗盒里究竟有什么。在小組討論中，由于每個學生的知識背景不同，測試的方法不同，自然所收集到的信息就不同，做出的判斷也不同。所以，他們便會為自己的結論而據(jù)理力爭，和其它同學積極地交流、討論自己得出結論的根據(jù)和過程，進而互相之間取長補短，得出更為準確的結論。而這，正是科學探究的過程。學生在實際動手制作暗盒模型檢驗自己的結論之前，通過觀察、測量、多種感官并用來對暗盒中的物質進行猜測，這就與科學探究中的建模思想相近。值得一提的是，學生只能靠聽覺或者感覺來對暗盒中的物質做出判斷，因此暗盒的內部結構不能太復雜或者太簡單。前者容易使學生產生錯誤信息，后者容易讓學生失去探究的興趣。所以，暗盒里的信息應是富于變化的，能夠引起學生的探究欲望和不同的猜想，形成設疑，提出假設和思考的過程，甚至學生能在科學探究的過程中培養(yǎng)自身的批判性思維。

（四）科學探究能力

在科學探究中，學生提出針對問題的可行性假設之后，便要獨立制定驗證假設的實驗計劃并且實施計劃。在學生實施實驗計劃時，小學科學教師要具有引導學生科學探究的能力。教師可以通過關鍵問題的提問和對實驗用具的特殊設計引導學生自主判斷選擇實驗所需的材料和用具，了解需要控制的變量，獨立記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。這就要求小學科學教師在整個課堂預設以及課堂生成和課后的過程中都要做好完整細致的工作。比如，在《水沸騰現(xiàn)象的觀察》一課中，在進行科學探究活動中的測量（數(shù)據(jù)處理）環(huán)節(jié)時，為了方便學生能夠持續(xù)地觀察并記錄變化現(xiàn)象，同時也為了方便學生整理數(shù)據(jù)信息，找出變化趨勢，教師可以為學生設計一張記錄單，并以關鍵問題進行引導，以促使學生有目的的觀察和測量，訓練學生科學探究能力中的實驗技能，培養(yǎng)學生的觀察能力和記錄技能。

在科學探究教學中，教師教給學生的不僅僅是作為科學成果的理論性知識，還有通過問題引導等方法，啟發(fā)學生的探究思路，并以此分析數(shù)據(jù)信息，尋找變化規(guī)律，幫助學生形成從科學視角認識客觀事物本質屬性、內在規(guī)律及相互關系的科學思維方式。

（五）科學素養(yǎng)

科學素養(yǎng)是指理解科學本質，熱愛科學，了解當今社會生活中所必需的科學技術知識并且能夠應用基本的科學方法來解決處理 實際問題、參與公共事務的能力。這個概念和科學探究的目的不謀而合。在整個科學探究的活動中，教師引導學生在生活實踐和學習中從提出問題到提出假設再到進行實驗驗證的過程，也是學生了解生活必需的科學技術并進行初步應用的過程。所以，小學生科學素養(yǎng)是依賴于自己在學習和探究的過程中內化而形成。教師的科學素養(yǎng)的高低也成為了引導學生科學探究，培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的重要因素。然而，科學素養(yǎng)的形成需要長時間的積累，這要求小學科學教師在平常的工作生活中，應時刻關注身邊的科學問題，了解其背景來源，探究其科學過程，不斷豐富自己的科學知識和科學經驗。提高小學教師的科學素養(yǎng)，是我們建設學習型社會，提高全社會公民科學素養(yǎng)，建設人才強國，邁向現(xiàn)代教育的必然需求，我們應當在認識層面上加以強調和重視。[6]

四.未來與展望

隨著課程改革的不斷深化，小學科學課程的地位在不斷的提高，但與語文、數(shù)學等核心科目相比，小學科學教師的職前職后培訓仍需要更多的重視。希望未來，地方教育部門能夠增強對于小學科學教育政策的支持，學校能夠注重小學科學教育專業(yè)人才的培養(yǎng)，能夠踐行課改宗旨，積極推進學校管理制度改革。學校應當注重建設融洽的、富有活力的、高質量的小學科學教師隊伍，實行高質量的科學教育。小學科學教師應當不斷學習，時刻提升自己的專業(yè)知識和能力，充分利用當?shù)氐沫h(huán)境資源和學校資源，為國家初步培養(yǎng)具有科學素養(yǎng)的創(chuàng)新型人才，為將我國建設成創(chuàng)新型國家，提高國家生產力，形成日益強大的競爭優(yōu)勢做貢獻。

參考文獻

[1]劉蓓.小學科學教師科學探究觀個案研究[D].華中科技大學，2015.

[2][美]國家研究理事會.國家科學教育標準[S]敢守志等譯.北京：科學技術文獻出版社，1999：3.

[3]吳海等主編.現(xiàn)代漢語同義反義詞典[M].北京學苑出版社，1996，3，第1065頁.

[4]戴麗敏.當代科學教育變革背景下小學科學教師素養(yǎng)芻議[J].杭州師范大學學報[社會科學版]，2014，36（03），133-136.

[5]蔣璐敏，袁德潤.“科學探究”的內涵、實施與小學科學教師的培養(yǎng)[J].教育探索，2011（1）.

[6]張謙.簡述小學教師的科學素養(yǎng)及培養(yǎng)[J].教育現(xiàn)代化，2018，5（23），143-145.

本論文為全國教育科學規(guī)劃教育部重點項目——城鄉(xiāng)發(fā)展一體化進程中基礎教育資源均衡化程度測評與統(tǒng)籌配置研究（DHA140277）、遼寧省本科教改立項——“小學科學教學與研究”跨校修讀教學模式的改革與實踐（262）的階段性成果。

（作者單位：渤海大學教育科學學院）