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相关统计数据显示，2012年全国小学科学教师约17万余人，2021年增至24万余人，增幅不小，学历水平与专业素养也有显著提升。但多项调研同时显示，中小学科学课仍存在教师数量不足、专职化和专业化程度不高、自身素质和教学能力有待提升等问题。有专家直言，中小学科学教师队伍已成我国科学教育体系的薄弱环节，深化科学教育改革的重中之重是全面提升科学教师的科学素养：“中小学科学教师，亟须进行科学培养。”

师资建设，特别是科学教师专业化建设，是影响中小学科学教育质量的最关键因素——带着这样的共识，“在教育‘双减’中做好科学教育加法”提出一年多来，我国科学教师队伍的建设步伐明显加快，一批批科学家走进中小学担任科学副校长，一批批中小学骨干教师走进科研院所参加研修班，“国优计划”等一系列政策举措陆续出台，高水平大学成为中小学科学教师培养的“试验田”。

教育部2021年发布的教育统计数据显示星空官方网站，全国小学科学专任教师共243943人，全国小学校均科学教师人数约为1.58人/校，远低于所有学科整体均值3.38人/校，位居全国教育统计数据所列学科中的末位。另有数据显示，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占比仅为2.69%，平均百所小学中硕士研究生及以上学历科学教师仅有4.32人。

广西师范大学科学教育研究所所长张殷曾对我国六个地区的4000余名八年级科学教师进行调研，结果显示，10%以上的教师表示自己“很少”或“从不”在课堂上做实验、做探究设计；20%的教师自陈“很少”或“从不”让学生比较自己与同学或科学家的探究过程和结果。“青少年正处在批判性思维发展的关键期，探究式的教学有助于提升学生的批判性思维。但这个时期也恰恰是我国学生升学竞争最激烈的阶段。在一些教师的观念中，组织学生论证是低效的，争论与意见不统一则是学生接受能力差的表现。所以这些教师选择尽快把事实和答案传递给学生，而不是帮助和引导他们独立作出有理有据的判断。”

“以小学和初中科学教师培养为主要目标，2001年教育部正式批准重庆师范大学设立科学教育专业，2016年我国有将近73所高校设置了科学教育专业，但整体招生规模不大，中途还有7所停招。其中，‘双一流’建设高校几乎没有参与。目前上海交通大学、南京大学等少数高校开始推进硕士研究生层次的科学教师培养，但仍处于探索阶段。”北京师范大学教师教育研究中心主任朱旭东表示。

“对于科学教师培养，有的学校更重视普通教育课程和学科教育课程，忽略了专业教育课程，导致科学教师在专业知识上的广度与深度不足。有的更重视专业教育课程，普通教育课程相对欠缺，致使科学教师的文理基础知识不够宽广。同时，大部分课程体系都没有介绍科学本质方面的内容, 如科学哲学、科学史、科学伦理等。”南京师范大学教师教育学院副院长解凯彬指出。

“许多科学教师都会外出参加各种培训。问他们培训后的感受，大多回答‘很长见识’‘很有收获’。可一段时间过去，我并没有看到他们的课堂有什么新的变化。”华中师范大学生命科学学院教授崔鸿认为，当前科学教师职后培训多以讲座等形式进行，以讲解概念规律和学科专业知识等内容为主，较少涉及跨学科教学、科学探究和项目式教学等高阶思维培养的教学：“科学教师需要真正经历科学实践过程，不仅仅指验证或者探究物理规律的科学实验，还包括应用所学科学知识、方法进行科学解释、科学论证、创新设计等实践活动，这样才能让学生获得丰富的科学实践体验、提升科学思维能力。”

“一名好的科学教师不仅要懂科学，更要懂教育。”采访中，这成为专家对新时代科学教育教师能力的共识：只有对科学本质、科学方法、科学精神、科学与社会的关系等有充分认识，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准确把握，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。

破解供给不足、结构失衡等难题，确立并落实科学教师培养新路向迫在眉睫。进一步加强科学教师职前培养，保障高质量科学教师的源头供给。有专家建议，应积极拓宽科学教师培养途径。“鼓励理工科院校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。”

多位专家表示，当前大部分科学教育人才培养采用的是“深挖洞式”的分科教育模式，更强调瞄着解题的碎片化科学知识点学习，这就导致科学教育专业师范生对科学学科知识缺乏系统了解和整体认识，探求式学习不足。师范生走上工作岗位后，很容易把这种学习惯性带入教学过程：“没上过战场的‘将军’，怎能带着学生与真实问题‘厮杀’？”

郑永和进一步分析，这种立体的在职科学教师培训内容体系，既要有短期培训，也要有长周期培训；既要有理论课程，也要有实践课程；既要有教育学、心理学方面的课程，也要有现代技术和社会问题的课程；既要有项目式等新型教学方式培训，也要有科技竞赛等各类活动组织培训；既要有线下培训，也要重视线上培训。“基于此，我们不仅要结合师范院校的资源，还要引入其他高校、中国科学院研究所甚至高科技企业的科技资源，根据从事中小学科学教育的不同类别、不同层次人员需求，提供丰富且多样化的培训内容。”