摘? ?要? ?科學(xué)教師的質(zhì)量影響著學(xué)生的科學(xué)學(xué)業(yè)成就，為提高教師質(zhì)量，世界各類組織及國家均重視教師培訓(xùn)的實(shí)踐與研究工作。本研究對(duì)美國一項(xiàng)持續(xù)20年的科學(xué)教師PCK發(fā)展培訓(xùn)項(xiàng)目課程、內(nèi)容、活動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施、培訓(xùn)效果評(píng)價(jià)等多方面進(jìn)行分析，進(jìn)而從為教師科學(xué)教學(xué)提供示范指導(dǎo)的高質(zhì)量培訓(xùn)課程、科學(xué)學(xué)習(xí)與科學(xué)教學(xué)相互交織的培訓(xùn)內(nèi)容、建立學(xué)習(xí)共同體合作意義建構(gòu)等方面提出對(duì)我國理科教師培訓(xùn)的啟示。

關(guān)鍵詞? ?科學(xué)教師? 教師培訓(xùn)? PCK? MSS項(xiàng)目

為提高科學(xué)教師質(zhì)量，各國家及地區(qū)均采用了不同的措施，開展教師培養(yǎng)實(shí)踐及研究工作。由于為教師提供的學(xué)習(xí)內(nèi)容常常與教師課堂教學(xué)實(shí)踐的需要脫節(jié)、內(nèi)容之間缺乏關(guān)聯(lián)性和系統(tǒng)性等問題，教師培訓(xùn)難以滿足現(xiàn)實(shí)需要。本文對(duì)美國國家衛(wèi)生基金會(huì)（National Sanitation Foundation，NSF）、美國教育科學(xué)研究所（the Institute of Education Sciences，IES）等共同支持的科學(xué)教師培訓(xùn)項(xiàng)目MSS（Making Sense of Science，MSS）進(jìn)行分析，以期為我國理科教師培訓(xùn)提供一些啟示。

一、項(xiàng)目背景

MSS培訓(xùn)項(xiàng)目是結(jié)合學(xué)科教學(xué)知識(shí)（Pedagogical Content Knowledge，PCK）研究和基于案例的教師教育方法。其理論假設(shè)為：教師專業(yè)發(fā)展能夠通過對(duì)教師教學(xué)內(nèi)容知識(shí)（CK）和教師學(xué)科教學(xué)知識(shí)（PCK）的提升以提高學(xué)生的科學(xué)學(xué)業(yè)成績(jī)，其過程如圖1所示[1]。

目前，MSS教師培訓(xùn)項(xiàng)目所開發(fā)的資源已覆蓋了K-12階段地球科學(xué)、生命和物理科學(xué)的核心主題十幾門教師學(xué)習(xí)課程，美國超過20個(gè)州的教師教育者用這些課程來對(duì)數(shù)千名教師做專業(yè)發(fā)展指導(dǎo)[2]。

二、項(xiàng)目開展過程及效果

20年來項(xiàng)目經(jīng)歷了三個(gè)階段，也反映了研究者對(duì)如何支持教師PCK轉(zhuǎn)變與發(fā)展認(rèn)識(shí)的深入：第一階段，教師進(jìn)行典型PCK案例學(xué)習(xí)（PCK Cases）;第二階段，教師進(jìn)行學(xué)習(xí)科學(xué)系列課程學(xué)習(xí)（Learning Science for Teaching Series，LSFT）;第三階段，教師進(jìn)行理解科學(xué)的意義課程（Making Sense of Science courses）學(xué)習(xí)。

1.典型PCK案例學(xué)習(xí)

為被培訓(xùn)的科學(xué)教師準(zhǔn)備科學(xué)領(lǐng)域各學(xué)科主題教學(xué)案例集，每個(gè)案例描述了一個(gè)教學(xué)片段及其教學(xué)問題，案例突出常見的學(xué)生困難、學(xué)生課堂典型表現(xiàn)，以此作為教師討論的基礎(chǔ)。組織被培訓(xùn)的科學(xué)教師進(jìn)行典型案例討論學(xué)習(xí)，培訓(xùn)形式為每周一次的系列主題研討會(huì)，每次集中討論1個(gè)案例，讓教師充分發(fā)表自己對(duì)案例中學(xué)生學(xué)習(xí)的理解和如何權(quán)衡選擇教學(xué)方法等觀點(diǎn)，并進(jìn)行了教師PCK發(fā)展情況的跟蹤研究。

Heller，Daehler和Kaskowitz對(duì)參與6次討論的12位科學(xué)教師在培訓(xùn)學(xué)習(xí)前后幾個(gè)月進(jìn)行深入地半結(jié)構(gòu)化訪談，以了解“教師自身對(duì)科學(xué)內(nèi)容的理解、對(duì)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)困難的預(yù)期、如何幫助學(xué)生理解具體的科學(xué)內(nèi)容、對(duì)學(xué)生典型反應(yīng)的解釋、為幫助個(gè)別學(xué)生更好的理解特定科學(xué)概念教師如何做”等方面變化。研究發(fā)現(xiàn)，在參與該項(xiàng)目學(xué)習(xí)前，教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況描述是表象的，不能細(xì)化，如“這個(gè)知識(shí)是很難的”;參與6次典型PCK案例分析學(xué)習(xí)后，教師對(duì)科學(xué)有了更細(xì)致、更準(zhǔn)確的理解，能從多個(gè)方面詳細(xì)準(zhǔn)確地描述學(xué)生在相關(guān)學(xué)科主題的具體學(xué)習(xí)困難，精準(zhǔn)分析學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)的復(fù)雜性，且將學(xué)生特定學(xué)習(xí)困難與教學(xué)干預(yù)之間建立聯(lián)系，提升了教學(xué)策略的應(yīng)用能力。同時(shí)，培訓(xùn)組織者對(duì)教師描述內(nèi)容的語義復(fù)雜性、教師教學(xué)法思維的復(fù)雜性進(jìn)行跟蹤分析，發(fā)現(xiàn)教師在兩方面均有提升。結(jié)果表明，典型PCK案例討論對(duì)教師個(gè)人的PCK提高有很強(qiáng)的支持作用，而內(nèi)容知識(shí)是教師發(fā)展PCK的必要不充分條件[3]。

2.科學(xué)系列課程學(xué)習(xí)

隨著項(xiàng)目的推進(jìn)，MSS教師培訓(xùn)項(xiàng)目組對(duì)培訓(xùn)進(jìn)行了修改，從一系列PCK案例學(xué)習(xí)變?yōu)?次一系列的3小時(shí)研討會(huì)，并對(duì)研討主題進(jìn)行仔細(xì)篩選和排序，以涵蓋與給定主題相關(guān)的核心科學(xué)概念，同時(shí)關(guān)注該主題常見的迷思概念。為了提高教師案例討論準(zhǔn)備的效率，每次研討會(huì)均以70分鐘的科學(xué)探究開始。在科學(xué)探究活動(dòng)期間，教師們以組為單位體驗(yàn)探究過程、參與小組討論，以促進(jìn)對(duì)科學(xué)內(nèi)容的理解。在這些探究活動(dòng)中，教師們鞏固了自己對(duì)核心科學(xué)概念的理解。與大多數(shù)專業(yè)發(fā)展實(shí)踐活動(dòng)不同，該課程旨在幫助教師通過體驗(yàn)學(xué)生活動(dòng)理解核心課程內(nèi)容并改進(jìn)教學(xué)實(shí)踐。

基于NSF支持，MSS項(xiàng)目組對(duì)參加培訓(xùn)的美國6個(gè)州8地區(qū)49個(gè)學(xué)區(qū)的260名教師和教師所教的7000學(xué)生進(jìn)行了為期2年的跟蹤研究，形成了LSFT系列課程。主要內(nèi)容為：關(guān)于已有結(jié)構(gòu)化案例討論的教學(xué)案例課程、結(jié)合教師教學(xué)及其學(xué)生作業(yè)分析的學(xué)生作業(yè)系統(tǒng)課程、基于教師自己的經(jīng)歷開展元認(rèn)知反思的元認(rèn)知分析課程。每門課程時(shí)間都是24小時(shí)，分為8個(gè)3小時(shí)的研討會(huì)，每次主題研討會(huì)針對(duì)同一科學(xué)內(nèi)容以實(shí)踐調(diào)查、意義建構(gòu)討論和閱讀相結(jié)合的方式開展。每門課程聚焦PCK的不同構(gòu)成要素，以不同的方法來關(guān)注教學(xué)者和學(xué)習(xí)者的思考。

每個(gè)MSS課程都配有一本教師手冊(cè)，其中包括教師需要的所有材料（教學(xué)案例、講義和會(huì)議評(píng)論），這些內(nèi)容總結(jié)了學(xué)生思考相關(guān)概念的常見錯(cuò)誤方法和結(jié)果。每個(gè)MSS課程還配有一個(gè)主持人指南，為每一個(gè)小組討論活動(dòng)提供詳細(xì)而靈活的程序、深入的背景信息、指導(dǎo)問題與圖表以及成功指導(dǎo)專業(yè)發(fā)展活動(dòng)的技巧。

對(duì)學(xué)生和教師測(cè)查數(shù)據(jù)HLM分析顯示，這三種干預(yù)措施（系列課程學(xué)習(xí)）在教師內(nèi)容知識(shí)相關(guān)方面提升效果顯著，教師和學(xué)生表現(xiàn)與對(duì)照組相比呈顯著性差異;與控制組教師相比，教學(xué)案例和學(xué)生作業(yè)分析課程提高教師個(gè)人的PCK，而元認(rèn)知分析課程并沒有提高教師的PCK;三個(gè)干預(yù)措施通過改善教師的PCK而提高了學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jī);教學(xué)案例課程中幫助教師明確關(guān)注學(xué)生概念學(xué)習(xí)目標(biāo)、讓學(xué)生積極參與、幫助學(xué)生理解關(guān)鍵科學(xué)觀點(diǎn)的策略等方面得到了有效地提高，對(duì)提高教師的PCK水平、教師所教學(xué)生的考試成績(jī)影響力最大。研究證實(shí)，通過以科學(xué)內(nèi)容、學(xué)生思維和實(shí)踐分析為重點(diǎn)的專業(yè)發(fā)展活動(dòng)，可以提高教師的個(gè)人PCK及教學(xué)實(shí)踐能力，從而有利于學(xué)生學(xué)業(yè)成就的提升[4]。

3.理解科學(xué)課程學(xué)習(xí)

在總結(jié)第二階段培訓(xùn)活動(dòng)的開展和培訓(xùn)效果基礎(chǔ)上，研究者發(fā)現(xiàn)提高學(xué)生成績(jī)從關(guān)于科學(xué)意義的對(duì)話、聚焦學(xué)生思維和實(shí)踐批判性分析等一連串教師專業(yè)發(fā)展活動(dòng)開始。因此，教師培訓(xùn)每一個(gè)MSS課程的設(shè)計(jì)有一個(gè)特定的重點(diǎn)。

為了實(shí)施教師培訓(xùn)活動(dòng)的需要，MSS項(xiàng)目重新設(shè)計(jì)為5天（30小時(shí)學(xué)習(xí)），分四個(gè)主要部分：科學(xué)研究——參與培訓(xùn)教師開展相關(guān)科學(xué)內(nèi)容動(dòng)手合作活動(dòng)和與其內(nèi)容一致的教學(xué)案例實(shí)踐;教學(xué)研究——組織教師對(duì)案例進(jìn)行討論，讓教師分析討論具體的教學(xué)情境中的課程資源、課堂板書、學(xué)生作業(yè)、師生對(duì)話及教師思考和行為。素養(yǎng)研究——提高教師閱讀、寫作、演講能力的活動(dòng)，活動(dòng)內(nèi)容包括如何更有效地支持學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)技能的發(fā)展、學(xué)生對(duì)科學(xué)學(xué)科的意義建構(gòu)、以科學(xué)學(xué)科的特定方式交流、發(fā)展學(xué)生的科學(xué)學(xué)術(shù)語言表達(dá)能力等;課堂關(guān)聯(lián)——引導(dǎo)教師閱讀、反思、討論核心的科學(xué)和素養(yǎng)概念，并考慮這些概念如何通過自己的教學(xué)傳遞給學(xué)生?？紤]到教學(xué)案例分析和學(xué)生作品分析在PCK發(fā)展中的不同功能，在為期5天的核心課程外，以專業(yè)學(xué)習(xí)社區(qū)為單位在學(xué)年內(nèi)開展基于一定培訓(xùn)者支持的5次補(bǔ)充性的2個(gè)小時(shí)會(huì)議研討，研討內(nèi)容包括“教師自身教學(xué)實(shí)踐中學(xué)生的作業(yè)、作品;評(píng)估促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)理解的評(píng)價(jià)任務(wù);解決學(xué)生特定學(xué)習(xí)差距的‘下一步教學(xué)計(jì)劃”[5]。

三、項(xiàng)目特點(diǎn)及啟示

從美國科學(xué)教師MSS培訓(xùn)項(xiàng)目的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施、發(fā)展及效果看，科學(xué)教師培訓(xùn)項(xiàng)目的培訓(xùn)課程、培訓(xùn)內(nèi)容、培訓(xùn)方式方面有以下特點(diǎn)及啟示。

1.培訓(xùn)課程為教師科學(xué)教學(xué)提供指導(dǎo)

當(dāng)教師自己的概念存在局限時(shí)，往往會(huì)經(jīng)歷認(rèn)知失調(diào)。由于老師們沉浸在對(duì)真正困難的概念的深入思考中，他們往往會(huì)以一種更加放松的態(tài)度來對(duì)待不理解，并相信學(xué)習(xí)是一個(gè)過程。MSS培訓(xùn)課程的開發(fā)過程，首先確定與特定主題相關(guān)的科學(xué)的最棘手方面，然后促使教師親自去研究這些棘手的問題。在教師培訓(xùn)時(shí)，引導(dǎo)教師學(xué)習(xí)一系列經(jīng)檢驗(yàn)有效的典型科學(xué)學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)等多方面課程資源，使用各種各樣的表征形式（圖形、圖片、圖表等）將科學(xué)及教學(xué)內(nèi)容等“外顯”為目標(biāo)，選擇多樣化、綜合的學(xué)習(xí)方式（閱讀、寫作、演講），開展基于實(shí)際需要的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)（例如，提問、解釋、科學(xué)論證）。通過教師自身的體驗(yàn)、反思與實(shí)踐，提高課堂教學(xué)實(shí)踐行為，從而提升學(xué)生對(duì)科學(xué)的理解。

2.培訓(xùn)內(nèi)容將科學(xué)學(xué)習(xí)與科學(xué)教學(xué)相融合

在MSS培訓(xùn)項(xiàng)目中，教師的科學(xué)活動(dòng)內(nèi)容學(xué)習(xí)與相關(guān)教學(xué)內(nèi)容的科學(xué)教學(xué)案例緊密結(jié)合在一起，這樣老師就會(huì)在思考學(xué)生的想法和課堂教學(xué)經(jīng)驗(yàn)雙重背景下加深對(duì)科學(xué)內(nèi)容PCK的理解。在經(jīng)歷小組合作開展科學(xué)研究之后，要求教師反思“活動(dòng)對(duì)自己的學(xué)習(xí)有什么支持、阻礙及這些經(jīng)歷可能對(duì)其學(xué)生有什么影響”，通過使用具有“教學(xué)法-教學(xué)內(nèi)容”兩難的教學(xué)案例，使得教師有機(jī)會(huì)反思與核心科學(xué)概念相關(guān)的教學(xué)決策，包括分析各種隱喻、模型和其他表示，以促進(jìn)教師在培訓(xùn)后的教學(xué)實(shí)踐中能有效幫助學(xué)生理解概念。

3.培訓(xùn)主體為形成合作意義建構(gòu)的學(xué)習(xí)共同體

MSS項(xiàng)目培訓(xùn)的基本觀念為，教師通過共同努力來理解和提升自身的科學(xué)學(xué)習(xí)及科學(xué)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，通過系列活動(dòng)深入認(rèn)識(shí)自己對(duì)科學(xué)及科學(xué)教學(xué)已有的理解和迷思，從而學(xué)習(xí)具有挑戰(zhàn)性的科學(xué)及科學(xué)教學(xué)。為了達(dá)到這個(gè)目的，約一半的培訓(xùn)活動(dòng)設(shè)計(jì)為教師在小組中進(jìn)行學(xué)習(xí)，在小組學(xué)習(xí)中教師分享自己的已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，不同教師之間思想與認(rèn)識(shí)相互碰撞，獲得新的見解并挑戰(zhàn)彼此的認(rèn)識(shí)，從而相互理解對(duì)方的想法，促進(jìn)教師反思自己的課堂教學(xué)工作。

綜上所述，科學(xué)教師培訓(xùn)及專業(yè)發(fā)展活動(dòng)在關(guān)注教師道德觀念、基本教學(xué)理論的同時(shí)，對(duì)于學(xué)科教學(xué)內(nèi)容模塊應(yīng)將學(xué)科內(nèi)容及學(xué)科教學(xué)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，開發(fā)針對(duì)性的培訓(xùn)課程資源，引導(dǎo)教師進(jìn)行合作意義建構(gòu)，完善自身的教學(xué)實(shí)踐知識(shí)與能力。培訓(xùn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注教師對(duì)“學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀、困難以及對(duì)應(yīng)的教學(xué)策略與表征”的認(rèn)識(shí)、探查，即針對(duì)特定知識(shí)內(nèi)容學(xué)生知道什么、干些什么、如何思考與理解、困難是什么等;采用不同方式賦予科學(xué)內(nèi)容多重意義——為了向?qū)W生說明學(xué)科特定內(nèi)容的意義，對(duì)科學(xué)內(nèi)容進(jìn)行描述、解釋、表征及策略;引導(dǎo)教師對(duì)教學(xué)實(shí)踐的反思和批判性分析——對(duì)不同教學(xué)實(shí)踐材料和過程分析，關(guān)注教學(xué)特征和學(xué)生學(xué)習(xí)與思考的特定目標(biāo)之間的關(guān)系。培訓(xùn)活動(dòng)設(shè)計(jì)立足課堂教學(xué)真實(shí)情境，專題研討會(huì)、工作坊、短期或長(zhǎng)期的集中培訓(xùn)課程等活動(dòng)應(yīng)為教師認(rèn)識(shí)與解決實(shí)際教學(xué)問題、開展協(xié)作研究提供支持。

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[作者：魏艷玲（1978-），女，湖北隨州人，西北師范大學(xué)教育學(xué)院，講師，博士。]

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