赵璐 魏秀 周建中

2021年5月，习近平总书记在两院院士大会上指出：“培养创新型人才是国家、民族长远发展的大计。当今世界的竞争说到底是人才竞争、教育竞争。要更加重视人才自主培养，更加重视科学精神、创新能力、批判性思维的培养培育。”科学教育对学生科学素养的形成，以及创新能力的培养具有十分重要的作用，科学教师则是影响创新人才培养的关键所在。在当前背景下，面对新时期建设世界科技强国与社会主义现代化强国的历史使命，梳理当前我国中小学科学教师队伍面临的诸多问题，提出提升我国科学教师队伍质量的政策建议，有助于提升未来我国创新人才的培养质量和未来人才的国际竞争力。

科学教师的概念与内涵

科学教育的概念与内涵与科学的本质与内涵密切相关。科学既是人类探索周围世界、获取知识、探求规律的过程，也是人类探索认识自然世界的活动结果。它不仅表现为科学知识与能力，科学过程与方法，还包含科学态度和科学精神（陈琴，庞丽娟，2005）。联合国教育、科学及文化组织（UNESCO）提出科学教育不仅是以科学作为内容的教育，更是“为了科学的教育”和“通过科学的教育”（UNESCO，2001）。科学教师可以从广义和狭义两个方面界定，广义的科学教师既包括与科学课程和理科课程相关的教师，如科学、数学、物理、化学、生物等课程教师，也包括在科技场馆工作及与科技教育领域相关的工作人员;狭义的科学教师主要是指在中小学担任科学课程的教师。由于早期的科学教育对学生科学素养的形成，科学思维、科学方法和科学精神的培养有至关重要的作用，因此本文重点关注的科学教师主要是指小学科学课程教师，以及部分地区初中阶段的综合科学课程教师。

当前我国中小学科学教师队伍的突出问题

师资力量严重不足，难以满足发展需求

我国小学科学教师队伍普遍存在师资力量不足的问题，小学科学教师队伍中仍存在大量兼职教师，对我国东北、京津冀、长三角九省的调查中发现，有兼职科学教师的学校占比超过69%（李秀菊，黄瑄，2020）。北京地区的调查发现，即便是专职科学教师，也存在教非所学（教师原始专业与所教学科不一致）的情况。小学教师普遍教非所学情况比中学教师严重。远郊区县学校教非所学情况占50%以上，其中远郊农村校教非所学情况尤为严重，71.5%的教师所教学科与所学专业不一致（张莉娜，2010）。经济发达地区尚且如此，我国欠发达地区则更是普遍存在科学教师师资匮乏的问题。

随着我国课程改革的不断推进，全国逐渐推行从小学1年级开设科学课，这也使得我国对小学科学教师的需求量大增。通过对小学科学教师的需求预测研究发现：未来我国小学科学教师缺口巨大，量呈波浪线上升的趋势，2018年小学科学教师的缺口量大约为8.44万人，2020年小学科学教师的缺口量占当年总需求量的41%（黄健毅，廖伯琴，2015）。“全面二孩”政策对小学科学教师需求的影响将从2022年开始显现，2027年达到高峰，2018—2030年小学科学教师累计缺口量约为94.60万人（左成光，2019）。

从科学教育专业的人才培养情况看，我国本科阶段培养的科学教育专业人才严重不足。2007年之前科學教育本科专业一直发展迅速，到2011年开设科学教育本科专业院校非增反减。2008年以后我国开设科学教育本科专业的高校维持在66所左右，相对稳定。自2009年以来，我国科学教育专业本科生招生人数从100人增加到2015年的762人，随后在2016年回落至710人。尽管目前的招生人数较之前已大幅提升，但每年不足千人的培养规模对比现实需求仍然是杯水车薪（王康友，李秀菊，2017）。

专业化程度低，急需提升质量

当前我国科学教师队伍存在知识储备量不足、实验技能不强、专业能力较差等问题，对学生的探究和创新精神培养不足，难以满足科学课程教学的需求。从学历上看，发达地区的科学教师学历相对有保障，上海、杭州的调查显示，科学课教师本科及以上学历占到95%（郝琦蕾，2014）。相比之下，欠发达地区科学教师队伍则普遍存在科学教师学历不高的问题，例如，新疆石河子市小学科学课程教师本科及以上学历仅为51.4%（刘红玲，高梦馨，房园，2013）。

此外，新课程标准对科学教师的知识结构、教学方法与手段，以及教学能力等提出了新的要求。在知识结构上，现行的科学课内容广度和深度从原来的处理学科内的知识发展到处理跨学科的知识，要求教师进行课程设计由被动照本宣科变为主动创新课程。在教学方法与手段上，要求科学教师能利用包括网络系统在内的多媒体技术教学，指导学生进行有效的科学探究。特别是在疫情期间，大量的线上教学考验科学教师利用信息技术传授科学知识及科学实验的能力，需要教师具备相应的动手能力和科学思维能力。在教学能力上，需要科学教师实施个性化教学，逐步形成自己的教学风格，驾驭多种教学方式等。当前科学教师队伍还难以满足以上要求，调查显示仅有33.41%的科学教师上课常采用的教学形式为“训练与实践式”，仍有33.66%的科学教师习惯用“讲授法”（李秀菊，黄瑄，2020）。科学教师缺乏对科学思想、科学方法、科学精神的本质了解，缺乏跨学科教学能力和运用科学思维解决实际问题的能力，无法帮助学生树立对科学本质的正确理解。

职业发展缺乏保障，队伍不稳定流失率高

当前我国任职小学科学教师极少数是出于个人爱好，绝大多数都是学校指定，由此也带来了科学教师队伍流失率较高的问题。我国教师队伍整体离职率不高，但是科学教师的流失情况严重，在对湖北省16个市102所小学的科学教师队伍的调查中发现，由于自我投入度高但受重视程度不足，有24.3%的科学教师选择转岗流动（朱家华，崔鸿，2018）。

科学教师职业发展缺乏保障，队伍不稳定是普遍存在的共性问题，一些学校甚至每学期都在更换科学教师，频繁流动的科学教师队伍对教学质量有较大影响。科学教师队伍的不稳定与科学课程不被学校重视、课程安排不合理等因素有关。一方面由于科学教师数量不足，导致每位科学教师需要承担的周课时数相对较多，另外科学课在课前需要大量的材料准备，耗时耗力工作量大;另一方面，学校、家长、学生对科学课不重视，使得科学教师的职业发展压力较大，也带来工作积极性不高和职业认同感低等问题。

此外，我国当前对于提升科学教师质量的职业发展能力培训活动少、规模小且覆盖面小。科学教师参加培训活动的积极性不高，培训活动效果差，远远不能满足日益增长的需求。近年来我国通过“中小学教师国家级培训计划”（“国培计划”），开展多样化的教师能力培训提升工作，通过这些示范性项目培训与科学学科相关的教师共7000余人，但是对比国培计划培训教师总量的900万人，占比几乎可以忽略不计。中国科学教育发展报告（2017）调查发现，42.5%的小学教师表示没有参加过任何科学教育培训（王康友，李秀菊，2017）。

我国科学教师队伍建设的政策建议

教师特别是科学教师的规模与质量直接影响到创新人才培养的质量与效果，需要国家顶层设计，相关部委联合制定激励政策，共同发力打造一支高质量的科学教师队伍，为提升我国创新人才培养质量奠定坚实基础。

制定国家科学教师队伍发展规划

建议在深入调研我国当前中小学科学教师的需求与缺口的基础上，从培养我国高素质创新人才的战略高度出发，相关部门制定国家科学教师队伍发展规划，加大科学教师队伍的培养力度，出台相关政策引导和鼓励各级师范类大学及綜合性大学积极开设科学教育本科及研究生专业，扩大招生培养规模，从根本上解决当前科学教师队伍数量不足的问题。

建立国家科学教师能力标准

建议结合不同年级科学课程要求，研究设立国家科学教师能力标准。根据科学课程要求，提出担任科学教育课程的科学教师需要具备的基础资格、能力水平等，只有达到了国家设立的科学教师能力标准条件才可以在学校上岗教学，保障科学课程的教学质量。

设立科学教师能力提升专项计划

建议设立科学教师能力提升专项计划，扩大科学教师在职培训规模。在培训内容上，一方面注重更新学科知识，完善知识结构，重视理论与实践相结合，学术与专业相结合等;另一方面也要注重科学教师专业技能培训，包括多媒体教学培训、计算机辅助教学培训等。

营造尊重科学教师的社会环境

建议在社会、学校各个层面营造尊重科学教师的社会环境，进一步强调和突出科学课程的重要性，大力宣传科学教师对于创新人才培养的重要意义，切实提高科学教师的社会地位，稳定当前科学教师队伍，增强科学教师职业的吸引力，促使越来越多的优秀人才投入到科学教育事业。