重庆渝北区天一新城小学 陈明艳

随着课程改革的不断深入，小学科学课程的有效实施受到多方面的挑战，其中教师专业发展问题已成为科学课程改革、科学课堂教学和科学课程资源开发的瓶颈，如何有效地提高科学教师的能力结构，使科学教师在具备教育教学基本能力的基础上，全面发展各种教育能力已成为科学教师专业发展亟待解决的问题。为此，借助“国培计划”，我们对小学科学教师的能力结构进行了调查，对其具备的多维度教育能力进行分析评估。

一、调查目的和方法

本次调查旨在了解小学科学教师队伍专业能力结构的基本现状，通过分析科学教师能力结构的强项弱势，评估其能力结构的特点，以期为提高教师专业能力找出突破口，在教育教学基本能力的带动下，实现其专业能力的多元化发展。本次调查对象是小学科学教师，共回收问卷156 份，其中131 份有效，有效应答率为84.0%。调查工具为“小学科学教师专业发展现状”问卷。此次主要针对小学科学教师的能力结构，以教育教学基本能力、科学实验教学能力、创新教育能力、信息技术教育能力4 个维度为依据，对每个维度下位的具体能力进行评估。

二、调查结果及分析

（一）教育教学基本能力方面：一名合格的科学教师，应具备扎实的教学基本能力。用生动形象的语言吸引学生的注意力；在教学设计中突出重难点；在课堂上紧紧围绕教学三维目标做到有的放矢；洞察学生的情感变化，主导并监控整个课堂；冷静处理课堂突发情况，维护正常的课堂教学秩序。共设计了5 种该方面的能力，结果见表一。

调查显示，分别有57.7%、56.3%、60.5%、60.3%的教师认为自己完全具有语言文字表达能力、课堂教学技能、课堂监控能力，仍有部分教师认为自己在处理偶发事件方面能力不足。整体上看大部分教师拥有教育教学基本能力，课堂教学技能和课堂教学监控能力尤为突出，亟待提高的是处理偶发事件的能力。

通过预设突发情境可提高教师的应对能力，科学课主要以科学探究、小组合作的方式进行教学，使用到的科学仪器种类繁多，实验操作也很频繁。因此，教师在教学之前，应自己亲自动手操作，并对可能出现的情况进行预演。另外，教师可有效地利用自身监控能力，以优势弥补弱势，对学生的实验操作给予适当控制，杜绝偶发事件的发生。

（二）科学实验教学能力方面：“科学探究”能够很好地体现学生的主体行为，学生通过对科学实验的探究，达成对自然界和周围环境的普遍认识，而提高学生实验探究能力重在提高科学教师该方面的能力。教师的科学实验教学能力强弱程度见表二。

从表中看出，有51.9%的教师具备实验基本操作能力，仍有40.7%的教师对实验基本操作表示一般性地熟悉；仅48.2%的教师具备实验设计能力，该项比例的下降直接导致科学仪器制作与改进能力的缺乏，仅28.9%的教师具备此项能力。可以看出，整体上科学教师科学实验能力有待提 高，尤其是科学仪器制作与改进的 能力。

表一 科学教师教育教学基本能力强弱评估（%）

表二 科学教师科学实验教学能力评估（%）

科学实验教学能力不足直接影响“探究教学”的有效实施。教师应摒弃传统的“教师讲授为主，巩固练习为辅”的教育理念，倡导对学生学习过程进行有效把握。而“科学探究”作为一种学习过程，主要以科学实验为媒介，通过学生亲自参与实验过程，总结实验结论，达到科学认识世界的目的。因此，提高科学教师的科学实验能力，引导学生正确地进行实验操作就显得尤为重要。

（三）创新教育能力方面：教学的本质是学习活动，其根本目的在于促进学生的发展。学生发展是一个从无到有再发展的过程，通过独具匠心的教学设计，指导学生进行实验设计，指导学生参加各种科技制作等方式可以对学生进行创新教育，促进学生发展。教师创新教育能力评估见表三。

调查显示，科学教师的创新教育能力较其他方面能力普遍偏低，其中最缺乏的是科技制作能力，开发新实验的能力，组织科技创新比赛、科技节、科技小论文比赛的能力，仅分别23.5%、27.4%、26.7%的教师具备各项能力。教师创新教育能力不足，严重阻碍了自身及学生的发展。

针对以上问题，如何提高教师的创新教育能力成为关键。我们设计的创新教育能力5 个指标是呈螺旋上升趋势的，科学教师可以设计独具匠心的教学方案为起点，立足于探究教学和新实验的开发探索，辅之科技制作，在组织相关科技节、科技小论文比赛中锻炼自身的创新教育能力。同时，也可有针对性地训练某一方面的创新教育能力。如针对科技制作，教师可更多地关注各级各类的科技创新大赛，在了解科技制作的基础上，自行设计独特的产品，在辅导学生参加相关科技制作比赛中学习交流。

（四）信息技术教育能力方面：有效运用信息技术并与课堂教学结合起来，能促进教学资源多样化发展，增强教学的时效性，推动教育信息化，深化教育改革。我们从3 个维度对科学教师的信息技术教育能力进行了评估（见表四）。

表三 科学教师创新教育能力评估（%）

表四 科学教师信息技术教育能力评估（%）

调查显示，有96.2%的教师能做到利用因特网获取教育信息，仅分别有31.4%、36.7%的教师具备设计、制作多媒体教学课件的能力，运用现代多媒体技术手段的能力。究其根源，还是教师信息技术资源开发能力不足，他们更加乐于利用因特网搜寻现有的各种信息技术教学资源。为此，掌握一些多媒体资源课件制作技术（如Authorware、Flash）是提高科学教师信息技术教育能力的当务之急。

对于一些时间周期长、不易于观察的探究活动，运用现代多媒体技术手段可以很好地达到教学目的。如“食物的腐败”一节中，制作出多媒体教学课件或相关视频，让学生在几分钟内感受面包一周至几周的变化，在教师特设的“虚拟情境”中得到“真实感受”。因此，教师可因探究内容而制宜，在探究活动中运用多媒体课件、视频等手段对复杂的科学实验进行预演，讲解实验的重难点，使学生在实验时做到向正确的结论无限靠近。同时，可利用信息技术的强化功能，在探究活动的关键步骤中，借助信息技术手段吸引学生的注意力，让学生对某些操作或现象记忆深刻。

三、思考与建议

（一）应提高科学教师的探究能力

科学探究作为一种教学方式，提倡基于探究，与其他教学方法（如讲述、讲解、演示、讨论等）有效融合。但由于科学探究具有自身特点，需要学生自己提出问题，设计解决问题的方案，通过自己动手收集各种资料，开展调查或实验，自己整理信息，做出解释或结论。教师应发挥自身课堂教学监控能力，引导学生步调有序地进行探究活动。

可通过以下几种方式提高教师的探究教学能力。第一，熟悉教材，根据不同的教学内容及教学目标选择探究教学实验类型。如以现实热点问题为出发点的探究教学，融入科学史背景的探究教学，虚拟情景对话式的探究教学。教师在设计教学时应考虑探究活动的时间限制和实验结论的有效性，突出探究的重难点。第二，精心设计科学探究活动。不同类型的教学内容，在探究活动的设计上应有所侧重。如对于以实验为主体的探究，教师应对实验操作清晰明了；以科学调查研究活动为主体的探究，教师应对结论的多元化有全面把握；以科学概念学习为主体的探究，教师事先要建立准确的概念图，并能区别相似概念的独特性。第三，实施以探究为核心的多样化教学。虽然科学课程强调科学教学要突出科学探究，使科学探究式教学成为科学教学的重要教学方式，但不是唯一的教学方式。教师可在教学设计时，应积极引入科学史、科学哲学、STS 教学模式，使得探究教学内涵更加丰富。

（二）应重视探究实验的改进和开发

《科学课程标准》极为重视实验的教育价值和作用，在内容标准的各个领域编入了大量的实验，形成了以帮助学生理解和形成统一科学概念与原理，体现各内容领域所在学科特点的科学实验内容体系。科学教师在研究科学教材中实验的基础上，改进或创新实验方法，如用自制电解水装置替换霍夫曼水电解器，对一氧化碳还原氧化铜的实验做尾气回收处理等，这样可以丰富课堂教学，提高科学教学的质量。

另一方面，教师在设计实验探究时应考虑如何使复杂的实验操作简单化，如何使隐藏的实验现象明了化，如何使实验结论更具说服力。例如，观察洋葱表皮细胞实验，可采用对比观察的方式。教师首先把制作完好的洋葱表皮玻片给学生观察，让学生在头脑中预设其表面细胞的概念图式，然后教师做演示实验，让学生分清细胞壁、细胞质、细胞核和液泡。这种把实验的重难点放在突出位置的方式，使学生在亲自探究时更有既定的方向感，不会因为现象不明显或操作不正确而产生倦怠，中止实验活动。

（三）应进一步提升科学教师的信息技术能力

随着信息技术的发展，其与教学相结合并运用于课堂已成为必不可少的教师能力。对以探究性学习为主要教学形式的小学科学课程来说，通过融入信息技术优化探究过程能够有效地培养学生的科学创造力和科学思维习惯。

首先，相关教育主管部门应针对信息技术对科学教师展开培训，包括多媒体运用、课件制作、资源开发等。信息技术是一个很庞大的工程，不应采取以往大而全的培训方式，要针对各级各类学校教师的需要，围绕教学，学用结合，因地制宜地展开培训。其次，科学教师应重视信息技术，积极主动地自学。其中教师应侧重多媒体课件制作技术的学习。借助因特网虽然可以搜索到许多课件资源，但大部分比较粗糙，不切合实际的教学，教师可根据探究活动的需要对某些课件进行改进，为我所用，在改进和开发课件资源中培养自我的创造意识，探索探究教学的多元化形式。最后，各级各类学科可举办信息技术教学大赛，鼓励教师在教学中融入信息技术，侧重信息技术在科学课程中的适用性，切实提高科学教师该方面的能力。

（四）应加强对科学教师科学实验方面的培训

据了解，目前教师培训主要采用3 种形式：讲座、影子培训、自主研修。讲座即对教师进行理论知识的灌输，影子培训是到一些重点学校进行教学观摩和“学徒式”的教学指导，自主研修即教师回到自己的学校对培训所学进行教学尝试。从中可以看出，实验培训并未受到足够的重视。教师培训应开设相关的实验课程，让教师进实验室，对一些重要实验进行重演、探索、改进，使教师充分了解实验教学的重要性。科学探究活动中实验探究占有相当大的比例，科学实验是科学教育的重要基础之一，因此，科学教师更应该重视甚至要求进行实验方面的培训。

可按4 种实验类型对教师进行科学实验培训。一是观察与测量型实验。该类实验在科学课程各个内容领域所占比例较大，如生命科学领域下生命系统的构成层次比较，物质科学领域下对活性炭和明矾净水作用的观察，地球宇宙和空间科学领域下对月相的观测等。二是验证型实验。这类实验主要以动手操作为特征，以验证科学事实、获取科学现象为主要特点。教师应注重运用多种实验方法，对操作技能、实验现象进行归纳总结，对实验结论进行分析整理。三是探究型实验。这类实验重在培养学生综合运用科学知识、方法设计实验去探究解决实际问题的能力。因此，教师首先要对探究方向的可能性进行全面分析，罗列出各种实验方案，并对学生可能采取的设计方案进行归纳分析，弱化不合理的设计方案。对于一些需要记录，进行变量控制的实验，教师还应事先设计相关表格，对学生进行操作性的引导。四是设计与制作型实验。这类实验的目的是培养学生的动手能力，通过实验运用科学原理和技术手段来解决一些实际问题。这类半开放性或开放性的实验，是教师实验培训的重点。教师可采用合作学习的方式，制作出一些科技成品，设计实用的实验模型，进行改进，开发适合自己教学的实验过程。