湖北教师招聘网 本文系统分析了科技特色学校教师专业发展的提升路径，对国际教师专业标准进行了深入的比较，并在理论上构建了教师科学素养的理论模型。在此基础上对北京科技特色学校-八一学校的教师进行了专业素养调查和科学素养教学访谈，并针对性地设计组织了教师暑期培训活动，进一步推动了SMORE教学模型的生成。可以看出，本研究从宏观的教学能力、中观的专业发展提升路径到微观的培训活动和教学设计，全面推动了科技特色学校教师专业发展的理论与实践工作。
第 01 部分
系统规划
科技特色学校教师专业发展路径
党的二十大报告首次提出把教育、科技、人才一体化部署作为全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑，从而把科技创新人才培养推到了历史性的战略高度。科技创新，关键在人才，基础在教育，着力点在教育模式的转变和全体教师业务素质的提高。科技特色学校建设是培养科技创新后备人才的有效途径，全面提高教师队伍的业务素质和教学科研能力是根本。
教师素质成为全球教育政策关注的焦点，教师是提升课堂教学效果的关键因素。近年来，我国不断出台教师专业发展文件，提升教师素质。
01
2022 年 5 月，
教育部办公厅印发《关于加强小学科学教师培训工作的通知》，通过扩大招生规模、加大科学教师培训力度，解决小学科学教师紧缺问题。
02
2022 年夏季，
教育部与中国科学院联合开展“全国科学教育暑期学校”活动，旨在通过科学家、科技工作者、教育专家的授课，提升中小学科学教师的科学素养和教学质量。
03
2023 年 7 月，
教育部再次印发《教育部关于实施国家卓越中小学教师培养计划》（简称“国优计划”）的意见，组织高水平大学培养高素质中小学教师人才。
04
从 2023 年起，
国家支持以“双一流”大学为代表的高水平大学选派专业表现优异、热爱教学工作的学生作为“国英计划”研究生，在加强学科专业课程学习的同时，系统学习教师教育模块课程（包括参加教育实践），为中小学输送一批教育情怀深厚、专业素质优良、教学基础扎实的优秀教师。
面对我国中小学教师素质建设的关键时期，本研究根据智能时代对教师能力的新要求和科技型学校转型发展的新挑战，系统规划了以科学素养为导向的教师专业发展提升路径（见图1）。
图1 教师专业发展研究路线图
第 02 部分
理论构建
科技型学校教师科学素养模型
教学质量是教师专业发展的核心目标，科技学校教师的教学能力具体指其科学素养教学能力。本节梳理了美国、中国、欧盟等国家、国际组织和学术界对科学素养的定义，明确公民科学素养包括科学知识、科学理念、科学决策三个一级维度和九个二级维度（图2）。
一般认为，公民基本科学素养是指公民了解必备的科学技术知识，掌握基本的科学方法，树立科学思维，崇尚科学精神，并具有一定的运用它们处理实际问题和参与公共事务的能力。
美国“2061计划”的《让所有美国人都拥有科学》一书从科学概念、科学思维、科学、技术与社会等多个维度阐述了科学素养的结构。
将科学素养定义为“熟悉自然世界并尊重其统一性；
了解数学、技术和科学相互依赖的一些重要方式；
了解一些关键的科学概念和原理；
具有科学思考能力；
了解科学、数学和技术是人类的努力，并了解它们的优势和局限性；
能够将科学知识和思维方式运用到个人和社会目的中”。
随着社会发展和技术变革，科学素养的内涵也在不断深化和发展。
01
美国著名科学教育专家刘秀峰提出了科学素养的三重愿景：科学内容（知识、技能、思维方式与价值观）、科技社会问题（行动中的知识、实际解决问题的能力，以及态度和专业精神）和社会参与（批判性思维、沟通能力和建立共识）。
02
2019年欧盟发布《科学与科学素养作为教育挑战》指出，科学素养包括基础素养、科学知识与能力、情境化的科学理解、批判性思维和学科参与。
03
PISA 2025从科学背景、科学能力、科学知识、科学身份四个维度评估学生的科学素养。
04
我们国家也高度重视提升公民的科学素养，2021年国务院发布《全民科学素养行动计划纲要（2021-2035年）》，指出“具备科学素养的公民，是指崇尚科学精神，树立科学思维，掌握基本的科学方法，了解必要的科学技术知识，并具有运用这些知识分析判断事物、解决实际问题的能力”。
综上所述，科学素养的内涵已由静态的科学内容提升为动态的科学实践、科学参与和科学决策。据此我们得到公民科学素养的共同内涵，涉及科学知识、科学理念和科学决策三个方面。其中，科学知识包括科学内容、科学方法和科学本质三个二级指标；科学理念是公民对科学的基本理解、判断和认知，具体表现在科学与社会关系、科学伦理和科学认同等方面；科学决策是公民对公共科学政策拥有知情权和决策权，能够参与科学事务，包括公民参与科学探索、公民科学责任和科学行动（见图2）。
图2 科学素养的常见内涵
教师科学素养体现在教师的科学素养教学能力上。基于公民科学素养的内涵，需要从国际比较的视角对教师专业素养进行深度解构，建构教师科学素养模型。通过对14个国家（地区）20项标准（包括通用教师标准和科学教师专业标准）进行系统的内容分析和体系构建，并与科学素养的三级维度、九级指标进行逐一匹配，最终构建了教师科学素养模型的四个维度，即教师专业知识与信念、专业实践与素养、专业发展与成长、价值观与道德。
指标体系的制定经历了三轮。
第一轮确定编码框架，并根据框架提取各国标准的核心要素；
第二轮，专家进行评审，本地化核心要素，构建初级教师专业标准框架；
第三轮在新的框架基础上对标准再次进行深度细化编码，提炼出二级指标下的具体内容，并将二级指标进行层级划分。
具备科学素养教学能力是科技特色学校教师教学素质的根本要求。其中，教师科学素养中的“专业知识与信念”包含了科学素养模型中的“科学知识”；“专业实践与素养”和“专业发展与成长”包含了“科学决策”；“专业发展与成长”和“价值规范与师德”包含了“科学理念”。本研究构建了如图3所示的教师科学素养模型，以指导教师科学素养教学能力提升与专业发展。
图3 教师科学素养模型
第 03 部分
实证研究
教师专业素质与科学素养教学现状
基于理论构建的教师科学素养模型，制定专业素养问卷和科学素养教学访谈提纲。以北京八一学校为案例，采用混合研究方法，系统分析科技特色学校教师专业素养水平和科学素养教学现状。定量调查的专业素养问卷调查利用2022年暑期培训，对八一学校小学至高中各阶段、各学科254名教师进行了系统调查，充分了解其背景信息、学习者与学习、知识与技能、教师信念、课程与教学、专业责任与发展等情况。定性调查的科学素养教学访谈阶段，抽样调查28名教师，进行深度访谈，全部录音总时长1609分钟，人均访谈时间超过57分钟，整理访谈文本30余万字。研究路径如图4所示。
图4 定性研究路径
量化调查与访谈结果显示，教师科学素养教学总体处于较高水平，但在不同维度存在差异，主要体现在以下几个方面。
第一，教师对学科前沿关注度较低。受限于时间、精力等客观因素，教师入职后对本学科前沿了解不多，更多关注考试评价、教育理念等前沿内容。
二是教师跨学科、信息化教学等高水平教学实践能力相对薄弱；
三是实验教学以验证性实验为主；
四是教师教学评价方式单一，多以考试、作业等形式评价学生的学习成绩；
五是教师专业反思的自主性不强；
六是教师学习科技知识的动力相对不足，参与科技活动的主动性不强。
此外，研究还发现教师教研机制仍以学科教研组、备课小组等形式较为常见，教师协作以分工合作、听课评课为主，实践共同体的活力与创造力有待提升。
第 4 部分
循证教师培训实践
基于教师科学素养理论模型，结合八一学校教师专业素养调查结果及教师科学素养教学访谈，为期两年暑假，对全体教师开展了基于实证的专业培训活动，致力于提升教师的科学素养教学和项目式课程实施能力。
第一期师资培训采用工作坊模式，教师根据自身需求和兴趣，组成跨学科、跨年级的项目式课程设计与实施交流社群；
第二期培训实现了以教研组活动、精彩案例报告等形式，将科学素养带进各学科、各教育阶段的课堂，充分发挥教师在科学素养教学中的主动性和创造性。
第二期暑期专业教学研究的设计思路和实施内容安排如下。
首期教师培训针对八一学校不同学科教师专业素质发展的共性与个性需求，充分考虑小学、初中、高中各学科的独立性，尊重各阶段不同学科教师的选课意愿，构建“基础通识课程—高级专项课程”的专业发展课程体系，并以工作坊形式按需组织专题活动。
本轮师资培训的培训对象涵盖小学、初中、高中三个阶段各科目教师。
01
通识教育课程涵盖教师专业素养、科技创新人才、公民科学素养、思维训练等前沿话题，提升师生的学习能力，旨在提升教师对教育教学前沿内容的理解；
02
高级特色课程是根据实证研究的教师专业素质现状而设计的，包括核心能力的项目式教学、创客教育、计算思维培养、学科教学设计策略、实验教学设计、人工智能时代的评价改革等，教师可根据自身需求自由选修课程。
本次培训充分发挥了实践社区的作用，有效设计的教师实践社区可以支持教师分享、协作共建各类专业知识，加强教师专业技能的提升和专业实践反思。
第二期教师培训的培训内容以“改进以提高学生科学素养为目标的教学设计”为重点，促进教师融入科学素养的课程开发和教学实践能力。课堂实践是教学改革的主渠道，教师专业发展可以增加教师的专业知识和教学方法知识，塑造教师的教学态度和信念，从而改善教师的课堂教学实践，最终促进学生的学习。
针对八一学校不同学科教师的学科属性，本次培训班以培养学生科学素养为重点，注重教学设计与提升，设置前沿讲座、实践社团活动等形式，兼顾内容的普及性与专业性。
01
前沿讲座围绕调研中的问题，设计科学素养和信息技术方面的前沿内容，涵盖国家安全、政策解读、科学素养、计算思维、+教育等主题；
02
实践社团活动由跨学段的学科小组共同开展，共同进行提升学生科学素养的教学设计。各学科小组经过充分讨论，形成优秀的科学素养教学案例，并在本学科进行教学示范和专家指导，最终选出最佳案例向全校分享和汇报。经过小组讨论、专家指导点评、教师自我反思、修改迭代，教师对本学科开展科学素养教育的方法和手段有了更深入的了解，积累了丰富的经验。
此外，教学设计改革是教师科学素养能力落地的“最后一公里”，也是培养科技创新后备人才的战略基础。基于科技特色学校教师专业发展路径与科学素养的理论研究、实证研究和暑期科研实践，针对各学科教师的科学素养教学提出了SMORE教学模式，旨在提升学生的科学高阶思维。
这种教学模式有五个核心要素：
01
基于真实情况的问题（基于），
02
方法导向的推理假设（-），
03
通过建模和实验设计进行具体的实验操作（和），
04
通过个人和协作解决问题、解释和验证（以及），
05
并通过交流表达进行评价和创新（和）。
SMORE教学模式紧扣科学内容，注重科学实践，激发高阶科学思维，加强社会参与科学，是满足多元教学视野、提升学生科学素养的重要方法。
综上所述，科技创新人才培养被推到了历史性的战略高度。科学素养既是公民素养的基本构成，也是科技创新人才的核心素质。青少年作为科技创新人才的潜力群体，科学素养的培养成为建设科教强国的重中之重。2022年7月，教育部启动中小学教师培训“全国科学教育暑期学校”，2023年的培训就是针对提升教师科学素养。
国强必先有教育强，教育强必先有教师强。教师科学素养教学能力将是巩固人才强国建设的关键。本研究理论部分为后续教师科学素养教学能力评价模型及其评价实践的开展指明了方向，有效助力教师科学素养教学质量的提升，为国内中小学教师素养教学能力评价与实践提供借鉴与启示。
结尾
