探索科学教育专业建设

摘 要：科学教育专业是一个新兴的师范教育专业。科学教育专业建设由人才培养定位、课程建设以及师资建设等方面构成。通过对科学教育专业人才培养定位和科学教育课程体系以及从事科学教育教师的能力的分析，为制定科学的科学教育专业教学计划和实施科学的教育教学方案进行理论和实践探索提供依据，为完善科学教育课程机制和科学教育教师的学科知识结构提供参考，实现科学教育专业可持续发展。

关键词：科学教育；课程体系；课程资源；师资队伍

科学教育专业是我国教师教育的一个新专业，是为了适应我国基础教育课程改革与发展的需要经过教育部批准设立的。经过多年的建设和发展，科学教育专业在培养和提高学生科学素养，领会科学本质，满足中小学科学课程教学需要方面起了重要的作用，同时为实现中小学科学课程教师专业化发展，建设高素质的教师队伍中发挥着重要作用。科学教育专业虽然经过十年的建设发展，取得了一定成果，但是还有许多亟待我们深入、广泛探索的问题，解决这些问题，已成为科学教育专业能否顺利、持续发展的决定性因素。本文就科学教育专业建设之专业定位与课程体系建设，以及从事科学教育专业教师的能力建设等方面谈点认识。

一、科学教育专业定位探索

我国科学教育专业是新型师范专业，是为培养正在开展的基础教育课程改革所急需的具有全新教育理念与知识结构的综合型科学课程师资而设立的。自从重庆师范大学于2002年首次获教育部批准设置科学教育本科专业以来，现在从国已有近80余所高等校开设了科学教育本、专科专业 [1]。在教育部2012版《普通高等学校本科专业目录》中，科学教育专业归于教育学类。

科学教育的目的就是要提高公众的科学素养，促进公众对科学的理解，崇尚科学、尊重科学、应用科学，领会科学精神，发展科学本质观。因此，高校设立科学教育专业，一是要面向全体学生，使他们学习科学，掌握科学知识，逐步领会科学的本质，形成基本的科学素养；二是要坚持全面的科学教育，使学生在科学知识、科学方法、科学态度、科学思维等方面得到教育，发展对科学本质观的理解，全面提升科学素养。所以科学教育专业必须有明确的价值取向和目标。高校设立科学教育专业既要体现高等教育普通水准的通识文化教育，又应体现中小学综合型科学课程师资的综合科学教育 [2]。因此，科学教育专业是以物理、化学、生物学和地学等自然学科为主体构成的，并涉及技术、环境科学、生命科学以及科学史在内的综合性科学技术教育专业体系。

经过多年科学教育专业人才培养探索，科学教育专业培养目标定位为 [3]：培养宽口径，厚基础，能力强、素质高的一专多能、全面发展的复合型专门人才。既能够传播科学知识，帮助大众理解科学，形成正确的科学观；又能够胜任中小学综合型科学课程教学或物理、化学、生物等分科课程教学，具有创新意识和能力的复合型综合理科教师。这一人才培养目标定位，满足了传播科学知识，形成大众正确的科学观和对科学本质的理解。也满足了中小学科学课程教学需要，对实现中小学科学课程教师专业化，建设高素质专业化的教师队伍发挥着重要作用。

二、科学教育课程体系探索

科学教育专业的课程体制有两大类 [4，5]：一是典型的教育型课程体系，教育类课程占比重较大，其它课程相对较弱。这类课程体系的院校该专业往往开设在教育院系，毕业生具有较强的教育学知识背景，科学知识相对弱化。二是典型的科学课程体系，课程设置中突出了科学成分，教育学理论弱化。而开设以科学课程体系为主的院校中，学生的知识结构也因科学教育专业开设院系不同而带有相当的大差异。总体而言，科学教育专业的课程设置是由教育类课程和科学类课程组合而成，但是这个组合不拼盘，是经过多年科学教育专业教学实践的辩证整合。

（一）课程模式的结构

科学合理的课程结构是保障证学生知识结构科学合理，达到培养目标的要求，因此建立科学合理地课程结构是一个关键性问题。在此方面，我们参考其它本科院校科学教育课程设置，进行了多次的分析与探讨，按照整体性与个体性相结合、统一性与灵活性相结合的思路，并结合渭南师范学院2+2人才培养模式的提出的“通识教育课程+教师教育课程+综合教育课程”的要求，对科学教育课程进行有效整合。即科学类课程+学科（方向）专业课程+教育理论类课程+综合实践类课程。

科学教育之科学类课程要求学生掌握基本科学知识， 使他们具有深厚的科学修养与科学探索精神。科学类课程为：自然科学概论、科学思想史、普通物理及实验、大学化学及实验、普通生物学及实验、地球科学概论、天体物理概论等。

学科（方向）专业课程培养学生从事综合科学课程教学或者分科教学等专业所需要的自然科学的基础知识和基础理论，是在科学课程基础上的根据学生个人发展需要的深入。通过学科（方向）专业课程的学习，增强学生深入分析问题和解决问题的能力，为个体未来发展储备知识基础。学科（方向）专业课程主要有：物理学方向、化学方向、生命科学方向、教育学方向等。

教育理论课程重在培养学生的教育理论知识，要求掌握教育科学与教学的一般规律和方法，认识学生身心发展规律，掌握学生认知特点，了解国内外教育教学改革的现状及趋势，了解教育教学研究的一般过程和方法，培养从事科学教育教学研究的初步能力。教育理论课程：教育学、心理学、现代教育技术、科学课程教学论、教育科学研究方法等。

综合实践类课程培养学生的实际操作能力和实践动手能力，培养从事科学教育教学和班级管理、开展科普教育活动和传播科学知识的初步能力等。实践类课程有：教育见习、教育实习、社会调查、科普宣传、毕业论文等。

（二） 课程实施类型的结构

依据科学教育专业的特点，注重科学教育各门课程之间的内在联系与课程性质，在充分考虑学生学习过程和学习规律的基础上，把科学教育专业科学类课程和学科（方向）专业课程分为，必修课程和选修课程。必修课程由通识教育课程和科学类课程以及学科基础课程组成。选修课程包括限选课和任选课程两种，限选课为学生确定专业选修方向后根据专业特点选修的课程，该课程是学生根据个体发展而量身定制的。任选课为面向全体学生的选修课程。学科（方向）专业课程又划分为专业必修课、专业限选课和专业任选课三种形式。实践类课程定为必修课程，除各门课程的具体实验以外。另外开设有课程实习、教育实习及毕业论文等专门的实践课程。

三、科学教育专业师资能力探索

科学教育专业是伴随新课改和基础教育发展而产生的一个新专业，和传统专业相比有其先天不足，或依附于教育院系或依附于理科院系。科学教育专业师资往往来自于开设该专业的院系，他们现在从事科学教育专业的教学与研究，和他们熟悉的专业领域的教学与研究有很大的区别。他们的科学素养、科学本质观与教学行为影响着学生对科学内容的理解和科学本质观的形成。因此，从事科学教育专业教学与研究的教师应该具备以下几个方面的能力。

（一） 科学课程资源开发能力

实施科学教育课程需要特定的课程资源，目前该专业的课程由教育类课程和科学类课程组成。渭南师范学院的科学教育课程开设在物理与电气工程学院物理系。物理学专业是传统的资深专业之一，教学资源丰富，实验条件与实践场所优越。物理学是一门基础科学，它是研究物质、能量以及它们之间相互作用的科学，她不仅是化学、生命、材料、信息、能源和环境等相关学科的基础，同时还是许多新兴学科和交叉学科的前沿。如量子力学的建立从理论上说明了化学键的本质，阐明了形形的物质的结构原理。现代物理学理论、概念、技术和方法进入介入生命科学领域，使人们了解了生命活动过程中表现的物理特性，从分子水平上认识了生命现象。物理学和技术关系密切，以原子能技术、微电子技术、光电子技术、纳米技术等为基础的现代高新技术引领着世界经济的发展。物理学对当代信息技术、网络技术作出了重要的贡献。物理学的研究方法对于探索自然具有普遍意义。因此，科学课程设置为主的科学教育专业开设于物理学系，是十分正确的抉择。但是，科学教育专业课程开设不同于物理学、化学、生物学、地学等专业课，它不是这些专业课的拼盘，也不是各分科课程的简单相加，它强调学生的实践能力、创新精神以及科学素养的养成。因此，科学教育课程在把科学课程和教育教学课程辩证地整合起来，形成合理地课程资源配置，最大限度地发挥科学教育课程体系的资源优势。因而，从事科学教育专业教学的教师必须具有创新、整合、开发、应用这些教学资源的能力，使分科形式的教学资源配置实现无缝对接。

（二） 挖掘科学课程中科学资源能力

科学发展给人类社会带来的巨大进步不容置疑，没有科学研究就不可能有今天的社会进步。纵观整个科学发展史，其中既有科学家追求科学精神，献身科学事业的伟大壮举，又有科学探索过程中丰富的情感体验，还有科学关怀的人文精神。以科学课程设置为主体的科学教育专业，其课程涵盖物理学、化学、生物学、地学等科学类课程。这些课程既是传授科学知识的载体，又是传播科学精神和科学探索过程的媒介，还是帮助人们理解科学本质的平台，它们蕴含丰富的科学教育资源。挖掘科学课程中科学资源的能力，就是通过研究科学课程中反映人类有目的地探索自然，从愚昧野蛮走向光辉灿烂的文明世界的漫漫征程，向学生传输科学的力量，科学对人类社会文明进步的巨大动力，形成正确的科学观。

科学教育教师应具有挖掘科学课程中的科学资源的能力，也就是说通过深入研究科学教育课程设置，挖掘出每一门具体的科学课程中的创新求异的科学思想，实事求是的科学探索精神，严谨求实的科学作风，缜密细致的科学方法以及献身科学的敬业心。在讲授科学专业知识的过程中，有目的地向学生渗透科学家探求科学知识、献身科学事业的事迹，把科学精神和科学探索过程中的情感体验寓于教学之中，在传授科学知识的同时达到对科学的理解，形成正确的科学观。

（三）科学教育教学设计能力

科学教育教学目标设计。科学教育教学目标是指科学教育教学活动所要达到的预期结果，它规定了通过科学教育的教学过程，使学生掌握的学科知识与教育学知识的有机融合，形成科学素养，它是科学教育教学活动的出发点和归宿。一旦确定了科学教育教学目标，教师就可以选用适合学生特点的研究性教学方法，指导学生进行探究式学习。

科学教育教学内容设计。科学教育教学内容是科学教育教学目标的具体化，是实现科学教育教学目标的保证。科学教育教学内容设计，就是要结合科学教育专业培养目标，选择使学生理解科学，体现科学教育专业特征的教学内容，而不能用分专业教学内容替代科学教育教学内容。

（四）科学教育教学评价能力

教师是教育教学的具体参与者和实施者，他们直接从事科学教育的教学实践，了解科学教育实施过程中的各个环节和细节问题，有着丰富地教育教学组织与管理经验。然而在教育教学评价中，教师只充当了调查收集相关数据信息的对象，而不是作为评价主体，或者游离于评价之外。科学教育教学评价就是要教师参与其中，积极思考设置合理的课程体系与结构，科学评价科学教育体系。具体而言，要求从事科学教育教学的教师应该具备对科学教育专业体系的评价能力，积极参与包括教学评价在内的整个评价体系的建设。就教师个体来说，一是对教师自身科学教育教学能力的评价，二是对科学教育教学过程的评价，三是对科学教育课程体系建设的评价。

教师应具备这种评价能力，通过对科学教育体系提出合理批评与建议，对课程资源、课程体系、课程计划与实施的定性与定量评价相结合，充分发挥主体作用，完善科学教育专业体系。

（五）科学教育研究能力

科学研究是高等学校教师的基本职能之一，是教师追踪科学发展前沿，不断更新自我知识结构的重要方面。教师通过科研，把研究成果融入教学中，以最新的研究成果充实教学，做到教学促科研，科研带教学，教学科研相长。

科学研究不同于科学教育研究，科学教育研究属于教育学的范畴。从事科学教育教学的教师，更多的偏重于自己研究领域的科学问题的研究，较少关注科学教育研究。科学教育研究需要教育学知识与科学知识的有机契合。在以科学课程体系为主的科学教育专业设置中，从事科学教育教学的教师，他们的教育教学理论相对较弱，应加强教育教学理论的学习，用教育教学理论指导科学教育实践，在实际教学过程寻找科学教育的规律，确定科学教育的研究方向，发现、研究、解决科学教育问题。

四、结语

科学教育专业是新兴的师范教育专业，其课程体系建设改革与实施处于起步阶段，在培养模式与课程建构过程中需要研究与探索的问题很多。反思我们的教学实践与探索，科学教育专业没有独立的教材体系，缺乏科学综合课程的开发，跨学科、跨专业的选修课相对较少，难以满足科学教育专业的需要；教师缺乏文理兼备的知识素养，难以能适应对学生跨学科训练的要求，教学过程中对学生统观知识的建立重视不够，等等。因此，在科学教育专业的建设过程中，首先要加强教育类课程和科学类课程、科学类课程和学科（方向）专业课程之间的衔接，使教育类课程、科学类课程以及学科（方向）专业课程之间有机融合，形成更加合理和科学的科学教育课程体系，完善适合科学教育专业特点的教材建设。同时加强科学教育专业教师队伍自身建设，提高科学教育专业教师的科学素养以及对科学本质观的理解，实现科学教育专业可持续发展。

[参考文献]

[1]林长春.科学教育本科专业建设亟待研究的若干问题[J].高等理科教育，2009，（5）：12-14.

[2]刘林，彭蜀晋.科学教育专业所面临的问题与发展策略[J].四川教育学院学报，2010，26（9）：18-20.

[3]汪先平.高师院校设置科学教育专业的思考[J].中国成人教育，2012，（2）：139-141.

[4]白秀英，张晓玲.我国科学教育专业发展的现状及面临的困境透析[J].高等理科教育，2011，（2）：72-76.

[5]吕晶，崔鸿，郭旭.科学教育专业课程体系建设的完善途径[J].高等理科教育，2009，（6）：5-8.

基金项目： 渭南师范学院教育教学改革项目（JG201119）

（作者单位：渭南师范学院 物理与电气工程学院，陕西 渭南 714000）