美国《国家科学教育标准》中的教师专业技能分析

摘要： 美国《国家科学教育标准》中对科学教师专业技能的规定是美国保障科学教学质量的重要依据，其特点是： 定位科学探究教学、定格学生主体参与、定向任务活动实践、定局综合系统协作。我国应加快规范科学教师专业技能发展要求，增强教师的探究教研意识，建立科学评价来保障以学生为本的教育宗旨。

关键词： 专业技能； 科学教师； 教育标准； 美國

文章编号： 1005-6629（2018）6-0027-06 中图分类号： G633.8 文献标识码： B

美国历史上第一部《国家科学教育标准》（National Science Education Stand ards， NSES）（以下简称《标准》）中对美国科学教师教学质量的保障以及美国学生学习效果的评价进行了一体化、系统化的全方位规定，《标准》中为科学教师专业技能的发展提供了具体的操作构想和须达到的最低质量标准，对《标准》中科学教师专业技能规格的探讨和思考，有利于重新审视和思考科学教师现有教学中存在的问题与不足，也为科学教师专业技能发展产生一定影响。

1 《标准》制定背景及研究意义

1.1 《标准》制定背景

20世纪50年代以来，美国经历了四次科学课程改革，第一、二次科学课程改革过于注重精英教育、STS教育，而忽视科学本质与教育本质的统整，导致美国商品、资本的国际竞争力下降，美国总结认为教育是主要归因，其中教师教学质量是关键因素。1996年初，美国国家研究理事会（National Research Council， NRC）和美国科学促进会（American Association for the Advancement of Science Research Council， AAAS）在第三次科学课程改革运动中推出了美国科学教育史上全面的、多方位的、统一性的培养全民科学素养的《标准》运动，《标准》包含了科学课程教学标准、科学教师专业发展标准、科学教育评价标准、科学课程内容标准、科学教育大纲标准、科学教育系统标准6个子标准[1]。

1.2 研究意义

教师专业技能是指在一定专业知识和经验基础上，教师以顺利实现教育教学为目标，通过反复设计和不断训练，逐步形成并不断完善的一系列行为和智力活动的总和[2]。教师专业技能与专业知识、专业品性构成衡量科学教师专业发展水平的三个要素指标[3]。专业知识是教师认知活动的基础，专业技能是教师心智技能、操作技能的整合，专业品性是可观察、可测量的教师行为的总和。教师专业技能是专业知识转化为专业品性的必备工具，起着中介桥梁的作用[4]。

《标准》中科学教师专业技能的结构框架与特征建构具有承上启下、扬长避短的特点，其成熟、全面系统的教师专业技能、教师专业发展规格要求对美国及我国一线教师终身发展、教师教学等的顺利贯彻实施具有重要的思考与借鉴价值。

美国现今正处于第四次科学课程改革阶段，2013年出台《新一代科学教育标准》（Next Generation Science Standards， NGSS），其中主要对学科内容、核心概念整合实践改革，相应的课程开发、教师教学、教学评价等要求各州根据《新一代科学教育标准》内容跟进改革，并没有给出系统化、全方位、具体性的规格要求[5]。在具体改革过程中，《标准》对教师专业技能的要求成为当今美国科学教师在第四次科学课程改革中落实课程理念、学科内容、专业发展的根本基础与提升参照，同时也成为我国目前科学教师教学改革的重要参考。

2 《标准》中教师专业技能的呈现及特点

2.1 教师专业技能分类

综合学者们对教师专业技能内涵理解、核心要素等相关理论，把教师专业技能分为职业基本技能、教学技能、学生教育技能、教育研究技能四大类。教师专业技能中职业基本技能讨论的是教学语言表达、班主任工作等范畴的基础专业技能，在具有鲜明学科属性下的《标准》中涉及较少，此次研究只对科学学科视域下的教师教学技能、学生教育技能、教育研究技能在《标准》中的呈现做以下具体分析。

2.2 分析方法界定

《标准》中教师专业技能未列为独立子标准叙述，而是将其核心成分有机整合呈现在6个子标准中的《科学教学标准》（American Teaching Standards of Science）、《科学教师专业发展标准》（American Professional Development Standards for Teachers of Science）、《科学教育评价标准》（American Evaluation in Science Education）3个子标准中，本研究通过文献法、调查法对教师专业技能的结构内涵、构成特点进行梳理，而后对上述3个子标准进行文本分析，提取出《标准》中对教师专业技能的内容要求。

2.3 分析及讨论

经过内容分析，《标准》中对教师专业技能的分类[6]（见表1）及相应具体要求界定如下：

2.3.1 《标准》中的教师教学技能

根据教育教学设计原理，一堂完整的科学课分为课前设计、课堂实施、课堂评价三大教育程序[7]，科学教师应具有相应的教学技能。《标准》要求科学教师设计以探究为基础的教学内容。为此，科学教师：

（1） 要会制订有效的目标计划，并能够使之转化成具体的教学内容活动计划，能及时根据学生的适应情况、理解水平、学习兴趣、知识内容标准、活动参考准则等灵活变动目标计划、弹性选择科学课题。

（2） 要能在有机整合演化发展的科学知识序和梯度递进的学生认知序的情况下，积极利用本土化资源，设计、构建灵活流畅的探究教学序。

（3） 在课堂教学和对学生学习监测时都要达到课堂评价规格要求。评价教学方案设计，要求学会创设学生亲历的、有认知冲突的、结构不良的、有复杂性的教学情境来引出探究问题。学会运用多种探究方法解决问题，不只局限于学生直接体验，也可通过查阅、收集信息资料的方式来培养学生探究能力；组织学生学习时，要考虑班级群体结构，以深化科学理解为目的，合理规划与组织班级教学、小组合作、单独学习等教学活动；学生学习评价上，要以学生为本，设计适当方法全面考核学生的知识理解、能力提高并指导学生自我评价。

（4） 要学会与同事合作，制定年级、学科间的纵横向协作，来提高教学的保障度。

可以看出，《标准》中教师教学技能定位以科学探究思维为主线，形成探究生态循环圈。

科学探究是科学本质与教育本质的统一体，教师在教学中应注重体现探究性和情境性。要学生探究，教师自己要先探究并学会探究[8]。《标准》以科学探究为主线，要求形成引導反思的教师观、探究本质的知识观、情境探究的过程观、主动积极的学生观。教师要以探究思维对学生学习动机、学习条件、学习思维进行研究。结合探究成果，教师将零散的学科专业知识转化为系统的、易懂的“教学内容知识”，在探索性的教育研究活动中，教师要不断自我反思、诊断评价，内化为高质量、有效的教学能力，形成综合协同、交互循环的生态圈（见图1）。

2.3.2 《标准》中的学生教育技能

根据科学教师专业发展理论、系统论，科学教师除具备自身教学技能之外，在学生教育方面，还应具有课堂组织与管理技能、学生心理沟通与辅导技能、指导学生发展的技能等专业的学生教育技能。《标准》中对教师的学生教育技能做了如下要求：

（1） 要懂得引导学生学习科学——要使学习活动化难为易。教师要引导、激发、鼓励学生，规定教师对探究教学中提出问题到解决问题的过程中必备的探究兴趣、学生讨论、表达交流、收集与解释数据、构建模型、小组中协作责任、科学思维、学困生或残疾生学习等能力培养的时机和方法进行专业的掌控，保障人人都在有序的、细致的观察、权衡、决断中进行支架式学习。

（2） 要懂得支持学生学习科学——提供必要的时间、空间和资源。教师要给学生营造、管理良好的学习环境和学习资源，引导学生在常备的、充足的科学探究空间中进行探讨，在可利用、恰当的时间内去推论以及进行拓展性研究。学习资源上，提供校内软、硬件资源和校外各类专门人才、硬件资源及周边自然环境。学生权利上，学生可自主参与设计、管理安全的学习环境，讨论、决定如何使用学习时间、空间，安装、设计、制造实验设备等增加学生的学习自由度和责任感。

（3） 要懂得发展学生的科学思维。把学生和教师共同参与学习作为达到科学教育目标的前提，在尊重学生见解、技能、经验的前提下决定探究内容、交流讨论等，发展学生创造性思维，培养学生协作精神，要真正由学生和教师共同决定学习环境、学习内容，让他们内心认可探究所需的技能、方法、行为、观念。

（4） 要学会与同事、领导等讨论、分享学生教育技能，以保障自身信念被认可和落实。

以学生的发展为本是科学教育的归宿和根本，学生在教学实践中“自由呼

吸”是以生为本的保障。《标准》要求构建“教师客体创造”+“学生主体参与”→“学生需求本位”的发展情境，使得科学教学设计与开展不成为教师一个人所决定的事，使学生的主体性、能动性、创造性得以充分发挥。“教师客体创造”要求避免“教师权威效应”的单向线性推进，达成“以学立教”的师生权利结构。“学生主体参与”强调树立学生“主人翁意识”，学生要在学习环境的创设、学习时间与空间的使用、实验活动材料的选择与设计、探究内容与教学资源的决定与提供等方面均有责任和权利参与制定。将课程学习内化为学生的兴趣，彰显学生的自由民主精神。

2.3.3 《标准》中的教育研究技能

教师专业技能的提高与发展除了实践中教学技能与学生教育技能的实施与体验外，更多需要在教育研究中反思与改进。因此，科学教师应具备科学的教育研究技能来促进个人成长。研究技能包括探究反思技能、课堂观察技能、课题研究技能、心理调适技能。《标准》中对上述教育研究技能进行了综合性、系统性规定：

（1） 要能够在大量的研究活动中学习科学知识，有能力判定学生对知识的了解程度，并能设计符合学生认知水平的科学探究活动方案。能够采取课题研究的方式，利用文献、媒体、技术资源等手段来探索尚未探究的领域。在科学体验中反思科学学习的性质，进而构建出多种教学策略与推理方法。

（2） 要在教学实践调查、课堂教学评价、实地课堂考察中把学到的科学知识转化为“教学内容知识”，要像学生探究学习过程一样探究科学教学知识，反思自己的教学风格、教学策略，研究自己的教学实践、教学问题，比较、对照、修改自己的教学实践，把领悟出的科学教学纳入到科学教学知识范畴中。

（3） 要持续学习，就要掌握终身学习的各种技能。学会在教学反馈、评价考核、工作日志、录音录像、专业活动网、辅导教师、观摩他人、文献期刊、专业会议、信息技术等研究资源中反思探究自身教学。

（4） 要通过探究如何学习科学、学习教科学、学会发展自己，通过教育研究来建构、达成专业的培养体系。

上述对《标准》中教育研究技能的规格要求体现出以下特点：

（1） 定向“实境+虚境”任务驱动，在实践过程中研究教学。

教师专业发展即专业实践的改善[9]。教师专业技能的改善研究脱离不了教育情境，教师必须有产生内部认知矛盾的环境，通过在经验中建构自我调控、对话反思实践过程解决专业困惑，进而生成教学能力[10]。

《标准》要求教师不局限于通过书本、讲座、文献、网络等方式学习间接教师专业技能，从中得到新思想、新理念。更重要的是要在“实境或虚境”的教学过程中获得直接经验，在任务驱动中有效发展教育研究技能。在“实境式”教师课堂表现中体现、发现教师内在需要；在“虚境式”任务活动中亲自参与针对性讨论与合作、观摩与观察他人，在典型教育教学案例中以学习主体建构知识串。教师在“实境+虚境”教学过程中基于自身经验和认识将新信息、新观念等在认知层面形成自己的观点，真正内化为教师认知结构。

（2） 定局综合系统协作，保障教师专业技能的提升、发展。

教师专业技能的发展是一项系统工程，与科学教育的各个环节相互联系、相互制约，需要各个系统共同协作，才能保障教师专业技能的真正发展。《标准》通过具体的教师评价和学生评价的双边联动界定，使教师可以了解学生的学习发展状况，而后发现自己教学中的优、缺点，合理设计、实施、改进、发展自身的教师专业技能，以便更好地促进学生发展。《标准》还十分注重发展教师专业技能所需的各级各类支持，标准要求都会提及需要同事、领导、家长、社区等的理解与协作才能实现。

3 启示

美国《标准》中对科学教师专业技能的阐述规定体现了以探究思维为主、开放民主、评价保障、教研发展、协作体系等教师教学理念，对我国科学教师专业技能发展具有启示。我国在2012年发布了《小学教师专业标准（试行）》，其中对小学教师专业发展基本理念、基本内容、实施建议做了规范要求，但没有细致探讨学科课程教师的专业发展尤其科学教师专业技能发展的准则依据，科学教师专业技能理论探讨和实践应用还比较薄弱[10]。因此，我国科学教师专业技能发展要重视以下几个方面：

3.1 加快规定我国科学教师专业技能发展要求，明确规格方向

21世纪，我国基础教育科学课程改革不断深化，2001年教育部规定3～6年级开设综合《科学》课程，7～9年级综合与分科科学课程并设，高中科学教育实行分科。2017年全面改革小学科学教育年级设置与学科内容，将原来的3～6年级开设《科学》课程改为1～6年级开设，并设定为与语文、数学同等重要的基础性课程，这意味着将需要大量专业的科学教师。而调查显示，我国目前八成多小学科学教师属于兼职教师，对科学性质、科学教师专业能力没有足够的认识，教学将面临着严峻的挑战，教师专业技能是决定科学教师教学的关键和核心。

目前，我国学者对教师专业技能研究主要集中于从宏观角度对其分类、培养方式的理论研究，分类研究大多倾向于教师课堂教学技能等同，忽视课堂需要以外的内在抽象技能。相应地，培养方式研究主要有实践取向模式、微格取向模式的理论生成实践训练模式。总体来讲，还是不够深入。具体学科层面，科学教师专业技能更新与传承研究显得不足，欠缺统一的标准参照。

参照《标准》，可构建我国科学教师专业技能关键要素。应以探究思维为核心，建立面向全体学生、学生差异教育、教育服务学习、建立学习共同体、创新实验设计、活动任务驱动、综合关联设计、创造教学环境、学生参与研究的开放系统（见图2）[11]，形成以“学生为主体、综合创新设计、情境问题解决”为宗旨的教师教学、学生教育、教育研究三方互动循环网。

图2 构建我国科学教师专业技能关键要素图

3.2 加强教师专业技能科学思维要求，定点探究反思能力发展

《标准》要求发展科学思维能力不仅指学生学习时，也指教师在教育教学、学生教育、教育研究方面的认知与实践中。科学探究能力对教师专业技能有效发展有重要意义，我国教师专业技能发展在思维能力方面应体现探究反思要求：

3.2.1 教师教学、学生教育技能方面

美国教育家布鲁姆（Benjamin Bloom）将学生能力定位为识记、理解、应用、分析、评价、创造6大层次，美国学者对其如何培养进行研究时发现，不论是底端的识记能力还是顶端的创造能力，均可以通过探究来培养。科学探究可以让学生主动设想、学会思考，培养学生科学思维，提高解决问题的能力。因此，教师在研究学生认知序，构建教学序时，需要用探究的思维方式发现和分析学生能力发展中的逻辑关联，在批判思维中对科学探究要素的运用时机、思维方法、推理论证等形成稳固、成熟的教学认识。

3.2.2 教师教育研究技能方面

教师“专业发展”应向教师“专业学习”转变[12]，教师教育研究技能是教师专业技能深入发展的标志。目前，科学教师主要采取“拼盘式”讲座類理论学习，靠简单学习“假设”、“推论”等理论术语或者记忆“科学研究的步骤过程”来认识科学探究，来发展自身的研究能力，这是不够的。教师只有在产生认知冲突的任务活动场景下，在直接经历探究和不间断的实践过程中体验探究，获得对科学探究的认识以及对教学、学生的理解[13]，在“互动参与”中发展教育研究技能。

3.3 注重学生参与设计的权利，体现以学生为主体的自由意识

自由是人类理性本质的内在要求和外在实现，是“理性自由”[14]。教学是师生双边教育活动，教师教学自由和学生学习自由是相辅相成、相互制约的关系。双边自由的达成是“立德树人”基础，是一种价值观，可以增强学生智慧、尊重学生个性发展多样性、有助于健康人格形成。

《标准》注重学生参与意识对提高学生课堂学习动机、体现以生为本的重要性。科学教师要在情境创设、任务活动设置、解决方案设计、活动材料选择、学习资源开发、课堂纪律观建立等方面给予学生充分的探讨、质疑、批判、选择、制定的自由。而调查显示，近八成学生提到在科学课堂中没有体会到协助科学教师设计、决定教学内容等。因此，在保障学生自由责任和权利的同时，教师要能够结合课程标准要求自觉地理解、思考、选择和决定教学内容，真正构建教学关系，课程学习内化为学生兴趣。

3.4 科学教师专业技能发展需要综合系统协作，采取评价保障

现代科学思维方式是以系统观为主导的。《标准》强调教师专业技能是一个整体的研究对象，与周围环境相互联系、互相影响。

目前，我国小学科学课程在教师教学、学生学习方面都存在一系列问题，如课程质量监测、教师教学评价没有完善，教师专业技能指标没有参照标准等。在分析研究时，不能企图对系统内影响整体的所有问题都加以处理，只能对在整体中起重要作用的基本要素进行分析，找出主要矛盾，解决主要矛盾[15]。具体而言： 第一，教师专业技能的发展需要加强各级各类职能部门的支持，需要同事、领导、家长、社区等的理解与协作才能实现。第二，教学评价是衡量教育效果的关键，应制定科学课程教师教学、学生学习的考核评价要求。第三，通过对教育的深入研究保障教师专业技能的稳固发展，加强与调动科学教师的研究意识，使其在教学理念方面很好地契合科学教育政策体系。

参考文献：

[1]杨妙霞. 美国科学课程教学标准述评[J]. 世界教育信息， 2013， （22）： 49.

[2]李玉峰. 论教师教学专业技能的核心成分及其养成[J]. 中国教育学刊， 2007， （1）： 74～77.

[3]陈曼蔓. 小学特级教师专业技能结构与特征研究[D]. 杭州： 杭州师范大学硕士学位论文， 2012： 1～10.

[4]李宛蓉， 王威. 美国新任科学教师专业标准研究及启示[J]. 中小学教师培训， 2015， （3）： 74～78.

[5]王磊， 黄鸣春， 刘恩山. 对美国新一代《科学教育标准》的前瞻性分析[J]. 全球教育展望， 2012， （6）： 83～87.

[6]National Research Council. National Science Education Standard [S]. Washington： National Academy Press， 1996.

[7]张红霞主编. 小学科学课程与教学[M]. 北京： 高等教育出版社， 2010： 216～218.

[8][10]王智秋. 基于教师专业标准的小学教师职前培养[J]. 中国教育学刊， 2012， （12）： 72～76.

[9]崔允漷， 王少非. 教师专业发展即专业实践的改善[J]. 教育研究， 2014， （9）： 77～82.

[11]朱旭东. 论教师培训的核心要素[J]. 教师教育研究， 2013， 25（3）： 3～5.

[12]陈向明. 从教师“专业发展”到教师“专业学习”[J]. 教育发展研究， 2013， （8）： 1～7.

[13]王晶莹. 美国中小学教师基于探究教学的专业化发展项目述评[J]. 全球教育展望， 2011， （2）： 75～76.

[14]石中英著. 教育哲学[M]. 北京： 北京师范大学出版社， 2007： 175～182.

[15]刘大椿著. 科学技术哲学导论[M]. 北京： 中国人民大学出版社， 2005： 326～327.