STEM教育視域下小學科學教師專業能力提升的策略探析

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　　摘 要 在STEM教育的本土化浪潮中，我國小學STEM教育的師資問題已成為推進STEM教育普及的關鍵瓶頸，必須采取策略提升小學科學教師的專業能力以應對STEM教育的要求。針對當前我國小學科學教師的STEM教學現狀，提出以下對策：完善地方性的STEM教育頂層設計，建立統一的STEM教師認證制度，推廣高效的STEM教師培訓模式，構建小學STEM教師學習共同體，挖掘豐富的STEM教育課程資源。
　　關鍵詞 STEM教育 小學科學教師 專業能力 提升策略
　　中圖分類號：G451 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2019.06.032
　　Analysis of Professional Ability Promotion Strategy of Primary School
　　Science Teacher from the Perspective of STEM Education
　　LI Juan， CHEN Dian
　?。℉unan Vocational College for Nationalities， Department of Elementary Education， Yueyang， Hunan 414000）
　　Abstract In the wave of localization of STEM Education， STEM teachers problem of primary school in our country has become a bottleneck of promoting STEM education popularization， professional ability training countermeasure of primary school science teacher should be taken to cope with requirements of STEM education. According to the present STEM teaching situation of primary school， we put forward the following countermeasures： Improve the endemic top design of STEM Education； Establish unified certification system of STEM teacher； Extend efficient training model of STEM teacher； Construct learning communities of primary school science STEM teacher； Mine rich curriculum resources of STEM education.
　　Keywords STEM education； primary school science teacher； professional ability； promotion strategy
　　當前第四次產業革命帶來的高素質人才競爭愈演愈烈，提高公眾科學素養與培養高素質創新型人才成為各國重要戰略目標。STEM（科學，技術，工程、數學）教育通過為學生提供接近真實、富有現實意義的教學情境，引導學生運用STEM知識解決真實世界的問題，幫助學生發展高階思維，從而獲得21世紀公民所應具備的核心素養。[1]由此，STEM教育掀起全球教育改革熱潮，而如何培養具備STEM教學能力的教師隨之變得重要。
　　1 當前小學科學教育階段STEM教育的困境
　　2017年國家教育部頒布了《義務教育小學科學課程標準》，首次將STEM教育融入小學科學教育，STEM教育在基礎科學教育階段的推廣成為必然的發展趨勢。而在當前，我國小學STEM教育的師資問題已成為推進STEM教育普及的關鍵瓶頸。
　　1.1 大部分地區普遍缺乏推進STEM教育落地的地方性政策
　　當前國家正在逐步開展STEM教育的頂層設計，2017年教育部發布《中國STEM教育白皮書》，提出“中國STEM教育2029創新行動計劃”，[2]并于2018年啟動，重點開展STEM教師萬人培訓計劃，培育一批STEM種子教師。而大部分地區教育部門及地方學校沒有出臺具體的推進小學STEM教育落地的相關政策。STEM教育的開展缺乏政府及學校的資金投入來組織教師的STEM培訓學習、建設相配套的學習場所空間、開發STEM校本課程資源等。很多科學教師僅處于對STEM教育的簡單了解和關注上，并未真正深入的實施STEM教育。小學科學教師的STEM教學能力提升缺乏長效的機制激勵及協同發展的環境氛圍。
　　1.2 小學科學教師普遍缺乏足夠的專業能力以應對STEM教育帶來的挑戰
　　STEM教育強調通過科學、技術、工程和數學的有機融合，運用跨學科的思維和知識去解決真實情境的問題，從而培養學生的STEM素養（科學素養、技術素養、工程素養、數學素養）?？梢?，STEM教育側重以綜合的形式培養學生的綜合素養。因此，STEM教育對教師的專業能力要求更高，即應當具備良好的跨學科知識融合能力、信息化教學能力、創新思維能力、工程與技術實踐能力、STEM教學實施能力等。作為STEM教育在學校有效落地的最大瓶頸，師資問題的解決需要重點關注如何提高STEM教師的專業能力?？鐚W科性是STEM教育最核心的特征，[3]STEM教育提倡的跨學科整合理念為小學科學教師進行STEM教學帶來難度，對教師的科學、工程、技術、數學等多學科專業知識基礎要求較高，且必須具備善于挖掘多學科關聯的知識點，并能進行跨學科教學的情境創設能力，這將在很大程度上決定STEM教學的實施效果。但大多數教師屬于非科學教育專業出身，缺乏良好的多學科知識素養，缺乏有效的STEM教育教學培訓途徑與成熟的配套學習資源，更缺乏專業團隊的支持和指導，因此，并未清晰掌握通過跨學科整合的方式將技術整合到課程教學中的能力。[4]總之，將STEM理念融入科學課對大多數小學科學教師來說，普遍具有理論上認識不足和操作上能力與經驗不足的困境。 　　2 STEM視域下小學科學教師專業能力提升的策略分析
　　針對當前STEM教育趨勢不可逆，小學STEM教育均衡有效的推進需要大力加強小學科學教師的專業能力以適應新一輪科學教學改革中的角色要求。
　　2.1 完善地方性的STEM教育頂層設計
　　以政策文件等形式出臺自國家到各省市級教育部門及學校的STEM教育頂層設計。對STEM教育的發展路徑、資金支持、課程資源開發的支持、師資培訓的支持及STEM教師專業能力標準的確立等方面給出詳細具體的規定并推進落實。如江蘇省發布了全國首個省級基礎教育STEM課程指導綱要，并試行了《江蘇省STEM教育項目學校建設指導意見》，積極推進STEM領航學校與種子教師的培育；廣州市教育研究院頒布了《關于在廣州市中小學、中等職業學習深入推進STEM教育工作的指導意見》（試行），有力地引領了本地特色的STEM教育模式探索，激發了教師自我提升專業能力的自主性。
　　2.2 建立統一的STEM教師認證制度
　　2018年5月，中國教育科學研究院出臺了《STEM教師能力等級標準》（試行）（以下簡稱為《標準》），對STEM教師需要掌握的專業知識、專業技能及實踐操作等方面提出了具體而實用的指導意見，并建立了包含5個維度、14個類別、35條內容的STEM教師能力指標體系。[5]由此解決了STEM師資培訓缺少框架和依據的問題。因此，一方面，各培訓機構應深入解讀和參考《標準》，結合地方與學校教師的實際情況、小學階段STEM教育的特色與要求，制定針對性強的培訓方案。另一方面，應以《標準》為依據，加快建立統一的STEM教師認證制度，促進小學科學教師隊伍朝專業化方向發展。
　　2.3推廣高效的STEM教師培訓模式
　　第一，推進線上培訓和線下培訓相結合。線上，開發在線STEM教師認證培訓課程，并發揮如CCTalk等網絡研修平臺的作用，通過STEM專家及一線STEM名師的專家講座等拓寬小學科學教師提升的渠道；第二，實施理論兼實操的系統培訓。針對小學科學教師普遍缺乏工程與技術等素養的現狀，可實施工程技術專題研修項目，同時在培訓活動中提倡讓學員深度體驗STEM項目的模式，通過親歷頭腦風暴、動手設計與制作、合作交流的過程，綜合提升學員的STEM素養與教學技能。
　　2.4 構建小學STEM教師學習共同體
　　首先，建立全國范圍內不同地區之間的學習共同體。加強沿海發達地區及一線城市與內地小學科學教育領域的交流，發揮先進的小學STEM教育領航學校、骨干教師的引領價值，通過開展研討會、小學STEM課例觀摩、培訓班、遠程研修等方式傳授STEM教育價值理念與實踐經驗，帶動內地小學科學教師STEM教學專業能力的提升。其次，建立省市內的學習共同體。聯合高校與一線小學科學教師，成立名師工作室及小學STEM課程專業團隊，通過進行小學STEM課例開發、STEM教育課題項目、說課賽課等形式促進小學科學教師專業能力的共同發展。最后，在校內組建跨學科教研團體。通過吸納數學、信息技術等學科教師成員，探索跨學科教研模式，以合作的方式進行基于項目的STEM教學設計案例、教具的制作與開發、教學策略與教學方法的探討、實施方案的反思。既可以減少小學科學教師因對多學科專業知識鉆研而產生的精力不足及畏難情緒，提升教師專業自信心，又能有效保障STEM教學設計實施的可行性，在團體合作中構建共同的STEM價值觀，促進教師跨學科整合能力、教學實施與評價能力、STEM校本課程開發等能力提升。
　　2.5 挖掘豐富的STEM教育課程資源
　　開發利用各種形式的STEM教育課程資源，為小學科學教師的專業能力提升提供鉆研的素材與配套的場所空間等資源。第一，加快小學科學STEM教學輔助工具如教材與教具的開發，為教師進行STEM教學研究提供素材。包含多樣化STEM案例的小學科學STEM教材能夠很好地體現STEM教育的本質內涵、核心精神及教學模式，是小學科學教師順利開展STEM活動的重要輔助工具，并為教師進行STEM教學設計與實施提供成熟的范例。第二，STEM教育的實施和發展離不開綜合實驗室、創客空間等硬件設施的支撐，小學科學教師在真實教學場景中進行STEM課例設計與教學，能更及時地激發靈感、發現問題、改進方案，并獲得經驗與專業能力的提升。第三，社會上不斷涌現優秀的STEM教育機構與企業，成為小學STEM教育發展和教師學習不可忽視的重要資源。此外，一些科技館，博物館也逐漸加入到發展STEM教育的行伍中來，如增加STEM內容的互動式體驗項目，也可為小學科學教師進行實踐學習提供理想的場所空間和資源。
　　3 結語
　　小學科學教育質量的提升必將促進國民科學素質的的提升，STEM教育融入小學科學課程既是高素質人才培養的時代需求和有效途徑，也是國家高瞻遠矚做出的頂層設計。發展小學科學教師的專業能力，提升其STEM教學能力，對推進STEM教育的本土化，乃至實現創新型國家的戰略目標至關重要。應當刻不容緩的建立長效的小學科學教師培養機制，協調各方力量與資源，壯大小學STEM師資力量；作為小學科學教師，應當充分認識時代發展的需求與趨勢，明確自身的角色要求與責任，主動提升自己，積極參與到全民科學素質提升的偉大教育工程中來！
　　基金：岳陽市社科聯課題“STEM教育視域下小學科學教師專業技能培養對策研究”（2018y97）
　　參考文獻
　　[1] 黃樺.STEM 教育深度融入科學課程教學的實踐路徑[J].現代教育技術，2018.28（05）：121-126.
　　[2] 中國教育科學研究院STEM教育研究中心.中國STEM教育白皮書[R].北京：中國教育科學研，2017：1-33.
　　[3] 余勝泉，胡翔.STEM教育理念與跨學科整合模式[J].開放教育研究，2015.21（4）：13-22.
　　[4] 逯行，李子運，李芒.國內整合學科的STEM教育教師專業發展研究[J].數字教育，2018.4（03）：6-12.
　　[5] 中國教育科學研究院STEM教育研究中心.STEM教師能力等級標準[S].北京：中國教育科學研究院，2018.
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