科学教育是教育界和科技界乃至全社会的共同责任。教育部等十八部门《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》(以下简称《意见》)提出，要整合社会各方资源，健全大中小学及家校社协同育人机制，显著提高科学教育质量。
中小学校内科学教育在整个科学教育体系中占据核心地位。作为学生接受科学知识、养成科学思维习惯和培养探究实践能力的主要场所，学校科学教育的师资水平、教学与实验资源、教学方法与策略、课程设置和教材选择、评价与反馈机制以及学校管理和支持等因素相互作用，共同决定了科学教育的质量水平。其中师资建设，特别是科学教师专业化建设是影响校内科学教育质量的最关键因素。
小学科学教师是决定校内科学教育质量的关键
(资料图)
“对科学兴趣的引导和培养要从娃娃抓起”。小学科学教育对学生的科学兴趣发展、科学观念形成、科学方法掌握、科学探究实践和科学精神培育起着奠基作用。培养孩子的科学兴趣，让他们保持好奇心、形成良好的学习习惯、树立关键的意志品格，需要让孩子们在科学探究实践中深入学习和体验。
近年来的国际学生评估项目和调查研究中，我国学生科学职业期望不高、问题解决与创新能力不足等问题引起广泛关注。青少年了解科学知识，却不知道科学知识从何而来，科学是什么、有何用、如何用。与此同时，科学课程改革持续推进，中小学科学教育越来越强调跨学科和综合性，注重通过科学推理、科学论证和科学建模促进科学学习，强调基于技术与工程的设计实践和真实情境的问题解决，以提高学生的动手能力和创新意识，持续丰富学生认识科学、理解科学、参与科学与体验科学的机会。《义务教育科学课程标准（2022年版）》要求“创设良好的学习情境”“设计适宜的探究问题”“经历科学探究以及技术与工程的实践过程”等。这均表明，科学教师不能仅基于教材和学科知识开展科学课堂教学，还要通过综合科学课程的教学让学生理解什么是科学与怎么做科学，这就对科学教师的综合素养提出了更高要求。
科学教师要懂科学、懂教育，深刻理解科学教育应该教什么、学生如何学习科学、教师如何教科学。即科学教师要对科学本质、科学方法、科学精神、科学与社会等有充分认识，对科学探究和工程实践有真实经历，对科学教学规律和人才成长规律有科学把握，才能具备较好的科学教学胜任力，才能有足够信心去引导学生们走进科学。
小学科学教师储备不足难以应对科学教育快速发展需求
我国小学科学教育主要以综合科学课程形式开展，其基础性、实践性和综合性对小学科学教师的科学素养和专业能力有较高要求。然而，当前我国小学科学教师的数量储备与专业化水平难以匹配科学课程改革需求。2022年，全国小学科学专任教师24万人，校均科学教师人数为1.61人/校，数量严重不足。从学历层次来看，小学科学教师学历以本科为主，还有32.41%是专科、高中及以下学历，硕士研究生及以上学历比例仅为2.69%，平均百所小学有硕士研究生及以上学历教师4.32人。综上所述，我国小学科学教师队伍现状与现实发展需求之间存在较大差距，小学科学教师队伍的规模扩大和结构优化任重道远。
此外，科学教师的专业不匹配问题十分突出。2021年底，教育部基础教育教学指导委员会科学教学专委会在全国范围内开展了覆盖13.1名万小学科学教师的调查。数据显示，超过70%的小学科学教师为非理工科背景，教师的专业教学实践能力、专业发展支持力度、实验教学支撑条件等都亟待提升。小学科学教师对科学本质和科学探究实践的理解与应用能力有限，对有效开展科学教学缺乏信心、自我效能感不足，不擅长以探究和实践的形式开展科学教学。
发达国家将科学视为同母语和数学同等重要的核心学科，高度重视与科学教育发展相匹配的师资队伍建设：新加坡、芬兰等国都是在成绩拔尖的毕业生中挑选科学教师；德国的师范生必须完成本科综合学位教育和相应类型的硕士教育，再经历1至2年的教育见习和实习训练，并通过最后的教师资格考试才可以成为一名中小学教师；美国大约44%的公立小学教师拥有硕士学位或更高学历，联邦政府通过为STEM教师制定硕士学位计划以提升科学教师专业素养。相较而言，我国小学科学教师队伍供给不足、专业知识不强、专业素养不高等问题已经严重制约科学教育高质量发展，若不尽快加以扭转，必将严重阻碍我国科技强国建设和科技事业的长远发展。《意见》提出的“逐步推动实现每所小学至少有1名具有理工类硕士学位的科学教师”是一个振奋人心的宏大目标。做好科学教育“加法”，就是要在事关科学教育发展全局的关键问题上力争突破，就是要紧抓小学科学教师队伍专业化建设这个影响科学教育高质量发展的牛鼻子，实现我国科技创新人才培养全链条水涨船高的整体效应。
创新小学科学教师专业化培养培训体制机制
《意见》准确把握住“强教必先强师”的理论逻辑、历史逻辑和实践逻辑，将小学科学教师专业化建设视作科学教育高质量发展的核心动力。《意见》提出的“逐步推动实现每所小学至少有1名具有理工类硕士学位的科学教师”的目标，是在科学教育硕士研究生供给有限前提下的改革创新，对小学科学教师队伍的高水平发展提出了两点要求，一是专业对口，二是学历提升。
在小学科学教师培养方面，应创设职前科学教师实验学习与教学的良好环境支持，提升理工科师范生实验教学的积极体验和价值认同。一是师范院校要积极发挥示范引领作用，开设科学教育本科专业、加大科学与技术教育类专业硕士研究生招生规模，增强科学教师人才培养方案的专业性和实践性。二是师范院校积极引入高水平综合性大学、理工特色高校，以及科研院所、科技场馆、高新技术企业等科技资源，及时将我国科技创新成果转化为理工科师范生培养资源，支持科技专家、中小学优秀科学教师到师范院校兼职，优化职前教师培养。三是扩充科学教师培养源头，积蓄科学师资储备力量，加强理工科背景科学教师供给。鼓励理工科院校开办教师教育专业，发挥自身学科优势，重点培养中小学科学类教师。或者与师范院校合作开设教师教育课程，设置科学教师培养专项，鼓励有志于从事中小学科学教育、工程教育的理工科学生学习师范专业，以优化中小学科学教育师资人才培养体系，从根源上解决科学教师数量不足、质量不高的问题。
在科学教师专业发展方面，要落实小学科学教师岗位编制、优化科学教师专业水平认证和覆盖全国的分层分类培训机制。将教师岗位设置、教师专业水平认证、教师进修机制、教师评价体系改革等作为在职教师队伍建设的关键抓手，完善激励机制，激发广大教师参与科学教育的热情。（教育部教师工作司司长 任友群；北京师范大学科学教育研究院院长 郑永和）
