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試析美國的科學教師培養體系及其啟示
論文摘要：當前科學教師人員匱乏和培養質量低下是制約我國科學課程改革的一大瓶頸。介紹和分析了美國科學課程教師培養的做法與經驗。涵蓋了職前、入職和在職三個階段，從專業化標準、本科生課程設置和進修方式等方面進行了分析，并對我國如何提高科學課程教師的培養質量提出了一些建議。
論文關鍵詞：美國科學教育；教師培養體系；專業化標準；課程設置；進修方式
我國自2002年開始在中小學開設科學課，各地的小學將原來的“自然”課更改為“科學”課，部分地區的初中也開設科學類課程。開設科學課是此次新課程改革邁出的重要一步。而其實施狀況卻不盡人意，師資問題是一個根本性因素。欲實施好科學課的教學，培養出高水平的師資尤為關鍵，而在這方面，美國已具備了趨于完善的體系，可資借鑒。其培養體系著重表現在職前、入職、在職三個階段。我們將逐一探討。
一、職前階段
1.制定《國家科學教育標準》，奠定專業發展之基
統一的標準是一個行業發展的指針，為此美國的全國科學教師協會（NSTA）與國家研究院（NRC）一道自1991年始用五年時間制定出了《國家科學教育標準》（National Science Education Standards，NSES），并于1996年正式出版。這是美國科學教育史上的第一個國家標準。該標準面向全體美國人，以公平原則為指導，容納了科學教育方方面面的內容。
其中，第四章是科學教師專業發展的標準，著重規定了科學教師專業發展標準的性質和標準。包含教師培養目標、教學的內容、條件、方式、實踐與資源等內容。規定科學教師的從業標準為“四個統一”，即要處理好“學科性”與“專業性”，“通才”與“專才”，理論與實踐，以及自我教育與合作學習等四對統一關系。這就意味著科學教師要成為一個崇尚終身學習的一專多能和善于學習的群體。同時該群體需要較強的“主體客體化”和“客體主體化”相結合的能力。
實質上，這一標準是從總體上規定了科學教師的能力和素養要求，強調正確科學觀和探究能力的重要性，為科學教師專業發展奠定了基礎。此外，該標準所倡導的一體化和連貫性的培訓，為其他標準的制定提供了基本的依據。
2.出臺《科學教師培養標準》，規范教師專業化
繼《國家科學教育標準》之后，在1998年11月，又出臺了《科學教師培養標準》（Standards for Science Teacher Preparation），這是由美國全國科學教師協會聯合科學教師教育促進協會共同制定的。而后，考慮到該標準的范圍過廣、目標欠明確、與NSES的吻合度不高等問題，于2003年重新進行了修訂。
《科學教師培養標準》依據學科的內容和教育學兩個維度分為十個相互聯系和交疊的部分，即內容（Content）、科學的本質（Nature of Science）、探究（Inquiry）、議題（Issue）、教學的一般技能（General Skills of Teaching）、課程（Curriculum）、社區中的科學（Science in the Community）、評價（Assessment）、安全與健康（Safety and Welfare）、專業化成長（Professional Growth）等。例如其中的一個標準要求教師既能夠理解和傳授相關的概念、基本理論，又能夠理解和傳授科學的重要性，也能夠開展科學調查研究，同時能夠應用科學解決問題。
由此看來，《科學教師培養標準》與之前的《國家科學教育標準》系一脈相承，甚至可以說后者是前者理念的具體化。總的來說，《科學教師培養標準》規范了科學教師的準入機制，能夠為科學課程師資質量的提高提供技術支撐，同時也為其他國家制定科學教師標準提供了參照。
3.設置合理的本科科學教育課程
高校中的科學教育專業在我國是一個新興的專業，始于2002年，至今，雖有60余所學校開設，但課程設置的問題一直未能解決好。而相形之下，美國則已形成了富有特色的學科課程體系。
從課程結構來看，美國所設置的科學教育課程注重分層，能夠依教師職業的層次而定。主要分為幼兒園至五年級、四年級到八年級、七年級到十二年級等3個層次，大學生可根據實際情況和層次來選擇課程學習。其中，從事幼兒園至五年級層次教學的人只需具有理科學習背景，而不需學習所教學科；從事四年級到八年級層次教學的人則需學習物理、化學、生物、地球與空間科學等基礎課程；而從事七年級到十二年級層次教學的人至少需要選擇物理、化學、生物、地球與空間科學等學科中的一門為主修學科，并按要求完成其他3門學科課程的學習。
從課程內容來看，注重科學教師工作所需的知識、技能與傾向等。主要涉及文理方面的基礎知識，其中普通教育課程涵蓋基礎課程、數學與自然科學、人文社會科學、體育類課程等。具體而言，主要有英語寫作、閱讀、高等數學、物理科學、地球科學、基礎化學、哲學、道德學、藝術鑒賞、古羅馬文化、西方歷史等。這樣一來，既能提供一般知識的教學，又能引導學生發現其興趣和確定主、輔修的專業。這些課程注重培養學生的教學實踐能力，也體現了綜合化、現代化的特點。
二、入職階段
科學教師的入職階段是新教師正式走向工作崗位的時期，是一個需要一到三年角色轉換的時期。本階段是科學教師專業發展的關鍵環節之一。而使新教師適應教學環境則是該階段的主要目標，為此，美國州際新教師評估與支持委員會在2002年頒布了《新科學教師認證與發展標準》（Model Standards in Science for Beginning Teacher Li-censing and development：A Resource for State Dialogue），該標準對新科學教師的基本要求有所規定。其中獲得“科學素養”是主要的目標，而“科學素養”涵蓋掌握重要的科學概念、科學探究以及科學的應用等三個方面。該標準強調科學教學實踐，其內容主要由十項條款組成，包括：內容；學生學習與發展；學生的多樣性；教學多元化；學習環境；交流；教學安排；評價；反思；社區關系。
《新科學教師認證與發展標準》較之《科學教師教育標準》，其變化主要體現在：更加強調學生這一要素，關心學生的學習與身心發展，承認、尊重和利用學生的多樣性。
三、在職階段
1.建立優秀科學教師的評價標準
在進入正式教學后，對教師的評估也顯得尤為重要。鑒于此，美國全國專業教學標準委員會（National Board for Professional Teaching Standards）制定了《優秀科學教師標準》。該標準是優秀科學教師評定的基準，其核心理念有“以學生為本”、“以知識和技能為本”、“以合作為本”等。其核心主張是“教師對學生及其學習承擔責任；教師熟悉所教科目內容并知道如何把它們教給學生；教師有責任管理和組織學生學習；教師能系統地對教育實踐進行思考，并從經驗中學習；教師是學習共同體的成員”。在此之下，制定了若干的認定標準和實施辦法與評價體系。
具體而言，《優秀科學教師標準》分別規定了優秀初中和高中科學教師的標準。優秀高中科學教師的標準有13項，主要包含“為學生的創造性學習而準備（標準1—標準3）、創設有利的學習情境（標準4—標準6）、促進學生的學習（標準7—標準9）和支持教與學（標準10—標準13）等四個方面”。同時，還有知識、技能、意向與教學工作等的規定。
總的說來，該標準是站在學生的立場來評估的，強調知識與技能的協調，主張通過創設情境引導學生學習。
2.提供多種途徑供在職科學教師進修
在職教師的進修與再學習是師資水平上升的重要渠道。多樣化是美國科學教師進修的特點，其中主要的途徑有建立“工作室（坊）”，組織“教研組專家活動”，實施“家庭科學項目”等幾種。從效果來看，建立“工作室（坊）”是培訓科學教師最行之有效的，因為其討論、合作及與社會接觸的氛圍較好。而組織“教研組專家活動”則是學校層面的。至于實施“家庭科學項目”則既能夠使家長關心孩子的科學教育，又能夠培訓在職的科學教師。然而就教師的具體工作實踐而言，科學教師專業進修最根本的途徑還是教師通過不斷的探究式教學實踐培養反思型的教學習慣。這種多途徑的教師進修體系將大大提升教師的素質。
四、對我國科學教師培養的啟示
1.建立完整的科學教師專業化標準體系
科學教師水平提高的重要保證是教師專業化。而促進教師專業化的考評標準體系也十分重要。如前所述，美國科學教師專業化的標準體系是比較完備的，職前、入職、在職等階段都有相應的標準，《科學教師教育標準》、《新科學教師認證與發展標準》和《優秀科學教師標準》這三個標準幾乎囊括了科學教師專業化的所有方面，且這三個標準是貫通的和相互聯系的。這對我國的科學教育是有借鑒作用的，尚處于科學教育起步階段的我國亟待建立較為完整的科學教師專業化的標準體系。在大量學習他國經驗的基礎上，制定適合我國國情的科學教師標準是當務之急。
2.加強課程的教研，狠抓本科生的培養
上文已論及美國在科學教育人才培養方面所下的功夫和取得的成果。這對我國科學教育的發展有著重要的啟發。人才培養歷來是關鍵，而人才的培養主要靠教育，尤其是高等教育，而教育實施的核心則是課程，故而，我國科學教育專業改革與發展的關鍵點是課程。加強課程的教學與研究是根本的思路，鑒于我國科學教育的課程設置很有問題，甚至只是“簡單的拼盤”，我們很有必要優化課程結構，可以從課程的內容、課程的設置方式、教學時間和方式等方面著手。此外要加強學生教學實踐能力的培養，應該開設科學教學理論與實踐方面的課程。
3.為在職科學教師提供多種途徑的進修方式
美國在職科學教師的進修與再學習的方式較多，基本能夠適應其科學教育發展的需要。其建立“工作室（坊）”、組織“教研組專家活動”，以及實施“家庭科學項目”等方式都值得我們學習。根據我國的實際情況，采取積極措施讓中小學教師到相關的高校進行繼續教育和短期培訓是短時間內提高科學教師水平的有效策略之一，而使科學教師形成終身學習與教育的意識則是根本之途，與此同時還可以探索其他新型的教師進修模式。此外需要規范教師進修的相關程序與秩序，需要強化高校與中小學的師資互動，搭建理論與實踐相結合的平臺。
五、結語
提高科學教師培養的質量是一個系統的工程，需要一個完整的體系支撐。不論是制定科學教師專業化的標準，還是設置本科生的課程，乃至教師的進修方式，都需要協調各個方面才能實現。我國科學教師的培養還有許多工作要做，我們需要在改革實踐中不斷摸索，同時借鑒國外的先進經驗，提高我國科學教師的培養質量，推動科學課程改革的深入進行。
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