□ 鄭永和 李 佳 吳軍其 閆亦琳 徐安迪 陳夢(mèng)寒 王晶瑩

科學(xué)教育是科技強(qiáng)國(guó)的育人之根基。在當(dāng)下百年未有之大變局的國(guó)際局勢(shì)下，科學(xué)教育已成為自主自強(qiáng)培育科技后備人才的源頭活水。小學(xué)科學(xué)教師的教學(xué)實(shí)踐直接影響我國(guó)科學(xué)教育的質(zhì)量，是創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)與科技強(qiáng)國(guó)建設(shè)的最前端。世界各國(guó)高度重視科學(xué)教師隊(duì)伍建設(shè)，對(duì)科學(xué)教師知識(shí)與信念、教學(xué)實(shí)踐與專(zhuān)業(yè)發(fā)展開(kāi)展系統(tǒng)研究。經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（Organization for Economic Co-operation and Development，OECD）自2008年起啟動(dòng)教師教學(xué)國(guó)際調(diào)研項(xiàng)目（Teaching and Learning International Survey，TALIS），調(diào)查參與國(guó)/地區(qū)教師的教學(xué)、專(zhuān)業(yè)發(fā)展和學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)三方面狀況，為各國(guó)教師隊(duì)伍建設(shè)提供重要的國(guó)際數(shù)據(jù)與教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展建議。各國(guó)紛紛制定職前、入職和職后等不同階段科學(xué)教師專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并持續(xù)更新。如美國(guó)《科學(xué)教師培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)（2020年版）》（Standards for Science Teacher Preparation）對(duì)新一代科學(xué)教師培養(yǎng)做出明確要求，強(qiáng)調(diào)學(xué)科內(nèi)容知識(shí)是科學(xué)教師執(zhí)教課程的基礎(chǔ)和根本，突出對(duì)科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)文化的認(rèn)識(shí)，提出科學(xué)教師培養(yǎng)應(yīng)立足于學(xué)習(xí)進(jìn)階規(guī)律。我國(guó)相繼出臺(tái)《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于全面深化新時(shí)代教師隊(duì)伍建設(shè)改革的意見(jiàn)》《新時(shí)代基礎(chǔ)教育強(qiáng)師計(jì)劃》《關(guān)于加強(qiáng)小學(xué)科學(xué)教師培養(yǎng)的通知》等文件，強(qiáng)調(diào)要建設(shè)高素質(zhì)專(zhuān)業(yè)化創(chuàng)新型科學(xué)教師隊(duì)伍。為實(shí)施精準(zhǔn)化科學(xué)教師培訓(xùn)改革，需要全面分析我國(guó)小學(xué)科學(xué)教師教學(xué)實(shí)踐的現(xiàn)狀及其影響機(jī)制。教學(xué)實(shí)踐被國(guó)際學(xué)界定義為課堂上發(fā)生的一切，包括如何構(gòu)建知識(shí)與如何教授學(xué)生兩方面（Sotomayor-Soloaga,2021），其目的是培養(yǎng)學(xué)生不同的學(xué)習(xí)能力（Zambrano,2018）。教學(xué)實(shí)踐受教師個(gè)人情況、教育水平、社會(huì)信仰、教學(xué)效能感和教師角色認(rèn)知等多個(gè)因素影響，并與教師的專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念以及專(zhuān)業(yè)發(fā)展密切相關(guān)（Sotomayor-Soloaga,2021）。因此，本研究依托2021年下半年教育部基礎(chǔ)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)科學(xué)教學(xué)專(zhuān)委會(huì)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“科學(xué)教學(xué)專(zhuān)委會(huì)”）組織的全國(guó)31個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）的小學(xué)科學(xué)教師隊(duì)伍現(xiàn)狀調(diào)研數(shù)據(jù)，系統(tǒng)分析我國(guó)小學(xué)科學(xué)教師教學(xué)實(shí)踐現(xiàn)狀及其影響機(jī)制，為深化科學(xué)教師培訓(xùn)改革、促進(jìn)小學(xué)科學(xué)教育提質(zhì)增效提供循證依據(jù)。

一、相關(guān)研究

（一）教師專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念對(duì)教學(xué)實(shí)踐的影響

專(zhuān)業(yè)知識(shí)是教師教學(xué)實(shí)踐水平提升的基礎(chǔ)保障，教師信念則影響其實(shí)踐行為與價(jià)值取向。教師知識(shí)涉及教師專(zhuān)業(yè)知識(shí)和教學(xué)法知識(shí)，前者一般包括學(xué)科知識(shí)、跨學(xué)科知識(shí)和學(xué)科前沿知識(shí)等，是各國(guó)教師專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的首要考核維度；后者則包括學(xué)科教學(xué)法知識(shí)、一般教學(xué)法知識(shí)、學(xué)生知識(shí)等多方面（Thorén,et al.,2008），本研究將其置于教學(xué)實(shí)踐維度考察。其中，教師學(xué)科教學(xué)法知識(shí)是在某一特定學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)，有利于教師將專(zhuān)業(yè)知識(shí)轉(zhuǎn)化為易于被學(xué)生理解的學(xué)科表征的所有知識(shí)，為構(gòu)建教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展模式提供了重要的理論依據(jù)。教師只有將專(zhuān)業(yè)知識(shí)通過(guò)教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展內(nèi)化為學(xué)科教學(xué)法知識(shí)后才可將其采納整合到自身認(rèn)知圖式中，進(jìn)而改變自己的教學(xué)行為（Hood,2018）。扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和堅(jiān)定的教學(xué)信念能顯著提高教師的自我效能感，有助于教師克服STEM教學(xué)過(guò)程中的挫折，改進(jìn)教學(xué)方法，提升課堂教學(xué)質(zhì)量（Gardner&Worthy,2019）。新手教師的專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念會(huì)影響其科學(xué)論證和推理思維，從而影響其對(duì)教學(xué)方法的選擇和科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的設(shè)計(jì)（Bennion,et al.,2022）。此外，教師自身特征在知識(shí)對(duì)教學(xué)實(shí)踐的積極影響中具有調(diào)節(jié)作用（Yang,et al.,2020）。

（二）專(zhuān)業(yè)發(fā)展對(duì)教師知識(shí)與信念、教學(xué)實(shí)踐的影響

教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展是指教師專(zhuān)業(yè)知識(shí)、技能、價(jià)值觀和個(gè)人素質(zhì)不斷提升與完善的過(guò)程，是教師從新手型教師向?qū)＜倚徒處煱l(fā)展的過(guò)程，教師培訓(xùn)是其最有效的提升途徑之一（Sancar&Deryakulu,2021），可提升教師知識(shí)與信念，促進(jìn)教師探究教學(xué)能力以及對(duì)學(xué)生為中心教學(xué)法的應(yīng)用，反過(guò)來(lái)教學(xué)實(shí)踐的提升又會(huì)促進(jìn)教師知識(shí)與信念的深化（Desimone,2009）。采取積極、反思、協(xié)作、促進(jìn)成長(zhǎng)的價(jià)值取向構(gòu)建專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)共同體可以解決教與學(xué)的謎團(tuán)（Mitchell&Sackney,2011），有助于提高教師專(zhuān)業(yè)知識(shí)，促進(jìn)教師實(shí)踐由傳統(tǒng)教學(xué)轉(zhuǎn)向探究教學(xué)（Dogan,et al.,2016）。良好的支持環(huán)境可以提高科學(xué)教師對(duì)科學(xué)本質(zhì)和科學(xué)方法的認(rèn)識(shí)，從而間接改善課堂教學(xué)（Akerson,et al.,2009）。同時(shí)，教師的先驗(yàn)知識(shí)與信念來(lái)自過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)，會(huì)通過(guò)教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展進(jìn)行更新與重構(gòu)，從而改善其教學(xué)實(shí)踐（Abell,2007;De Vries,et al.,2014）。TALIS 2018報(bào)告探討了專(zhuān)業(yè)發(fā)展、教師知識(shí)與教學(xué)實(shí)踐三者的關(guān)系，進(jìn)一步指出，教師參與持續(xù)的專(zhuān)業(yè)發(fā)展活動(dòng)能夠提升其教學(xué)技能和信念以及工作滿(mǎn)足感，從而對(duì)教學(xué)實(shí)踐產(chǎn)生積極影響。針對(duì)專(zhuān)業(yè)發(fā)展參與率的分析發(fā)現(xiàn)，大部分教師重視學(xué)科專(zhuān)業(yè)知識(shí)和學(xué)科教學(xué)能力（OECD,2019）。專(zhuān)業(yè)發(fā)展對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念、教學(xué)實(shí)踐的鏈?zhǔn)酱龠M(jìn)作用得到學(xué)界認(rèn)同，但是專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念影響教學(xué)實(shí)踐的內(nèi)在機(jī)制十分復(fù)雜，國(guó)外研究多基于專(zhuān)業(yè)發(fā)展的促進(jìn)作用，以其為因變量，教師個(gè)體特征為調(diào)節(jié)作用，探討教師培訓(xùn)、教研等對(duì)教師知識(shí)與信念的影響，最終指向教學(xué)實(shí)踐改進(jìn)。其研究假設(shè)在于專(zhuān)業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)作用和教師知識(shí)與信念的易變性，突出教師的學(xué)科教學(xué)法知識(shí)，忽略專(zhuān)業(yè)知識(shí)。但是對(duì)于中國(guó)小學(xué)科學(xué)教師較為固化的專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念而言，先驗(yàn)性和穩(wěn)定性為主的特征難以改變，更多通過(guò)專(zhuān)業(yè)發(fā)展將專(zhuān)業(yè)知識(shí)借助自我反思與重構(gòu)內(nèi)化為學(xué)科教學(xué)法知識(shí)，進(jìn)而影響教學(xué)行為改變，從該邏輯出發(fā)有利于揭示中國(guó)小學(xué)科學(xué)教師教學(xué)實(shí)踐的內(nèi)在規(guī)律。因此，本研究將專(zhuān)業(yè)發(fā)展作為調(diào)節(jié)變量，探究小學(xué)科學(xué)教師專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念對(duì)教學(xué)實(shí)踐的影響機(jī)制，為新時(shí)期小學(xué)科學(xué)教師培養(yǎng)的提質(zhì)增量提供循證決策依據(jù)。

二、研究設(shè)計(jì)

（一）指標(biāo)體系與數(shù)據(jù)來(lái)源

本次調(diào)研用的指標(biāo)體系源自TALIS 2018測(cè)評(píng)框架，包括教學(xué)、專(zhuān)業(yè)發(fā)展和學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)3個(gè)維度。本次測(cè)評(píng)指標(biāo)專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念、教學(xué)實(shí)踐和專(zhuān)業(yè)發(fā)展穩(wěn)定存在于歷屆TALIS測(cè)評(píng)框架中?；诖?，結(jié)合我國(guó)小學(xué)科學(xué)教師實(shí)際情況確定指標(biāo)體系的初稿，然后在科學(xué)教學(xué)專(zhuān)委會(huì)的支持下，對(duì)其主任和副主任委員（4人）、全體委員（20人）和秘書(shū)處（3人）在線進(jìn)行了三輪專(zhuān)家德?tīng)柗品ǖ闹笜?biāo)修訂，最終確定本次調(diào)研用的指標(biāo)體系，如表1所示。

表1 我國(guó)小學(xué)科學(xué)教師隊(duì)伍現(xiàn)狀調(diào)查指標(biāo)體系

依據(jù)指標(biāo)體系，北京師范大學(xué)科學(xué)教育研究院設(shè)計(jì)了第一版混合問(wèn)卷（34道題目），然后結(jié)合科學(xué)教學(xué)專(zhuān)委會(huì)的小學(xué)科學(xué)教師教學(xué)狀況調(diào)查問(wèn)卷（20道題目）進(jìn)行補(bǔ)充，形成第二版混合問(wèn)卷。最后向科學(xué)教學(xué)專(zhuān)委會(huì)的全體委員和秘書(shū)處進(jìn)行三輪專(zhuān)家德?tīng)柗品ǖ膯?wèn)卷修訂，最終確定了第三版44個(gè)題項(xiàng)的混合問(wèn)卷，從背景信息、專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念、教學(xué)實(shí)踐和專(zhuān)業(yè)發(fā)展四個(gè)維度展開(kāi)調(diào)查。本次調(diào)查共回收在線問(wèn)卷134,973份，獲得有效問(wèn)卷131,134份，有效樣本率為97.16%。問(wèn)卷的背景信息包括自然情況、從教信息和相關(guān)信息，共計(jì)13項(xiàng)信息（見(jiàn)表2），調(diào)查樣本的地區(qū)分布與《中國(guó)教育統(tǒng)計(jì)年鑒》（2020）中我國(guó)小學(xué)專(zhuān)任教師的整體分布較為接近。我國(guó)2020年小學(xué)科學(xué)專(zhuān)任教師數(shù)為230,201人，而此次調(diào)查樣本中小學(xué)科學(xué)專(zhuān)任教師數(shù)為39,193人，占全國(guó)小學(xué)科學(xué)專(zhuān)任教師的17.03%，本次調(diào)查樣本具有代表性。

表2 調(diào)查樣本的人口學(xué)背景變量統(tǒng)計(jì)

為確保問(wèn)卷中的量表題具有良好的可靠性和有效性，使用SPSS 25.0對(duì)其進(jìn)行信度和效度檢驗(yàn)。量表的信度采用克隆巴赫一致性系數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，問(wèn)卷所有量表題的克隆巴赫系數(shù)為0.958，專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念維度的克隆巴赫系數(shù)為0.826，教學(xué)實(shí)踐維度的克隆巴赫系數(shù)為0.958，均大于0.80，因此量表具有可靠的信度，可以進(jìn)一步開(kāi)展效度分析。在具有良好專(zhuān)家效度的前提下，繼續(xù)采用因素分析探索問(wèn)卷的結(jié)構(gòu)效度，總體KMO值為0.955，教學(xué)實(shí)踐維度KMO值為0.947，均大于0.9，且p值均小于0.05，即Bartlett球形檢驗(yàn)結(jié)果均達(dá)到顯著性水平，因此該量表適合做因素分析。針對(duì)10道量表題做探索性因子分析，總量表抽取2個(gè)共同因子能夠累積解釋79.233%的變異量，且旋轉(zhuǎn)后的成分矩陣題項(xiàng)與預(yù)設(shè)維度對(duì)應(yīng)；對(duì)教學(xué)實(shí)踐維度，抽取3個(gè)共同因子能夠累積解釋87.385%的變異量，因此教學(xué)實(shí)踐維度的量表提取3個(gè)因子具有合理性。檢驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明量表具有良好效度。

（二）研究對(duì)象與變量模型

本研究核心自變量為專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念，核心因變量為教學(xué)實(shí)踐，調(diào)節(jié)變量為專(zhuān)業(yè)發(fā)展。每個(gè)維度各包含3個(gè)一級(jí)指標(biāo)，每個(gè)一級(jí)指標(biāo)下設(shè)3個(gè)二級(jí)指標(biāo)，針對(duì)每個(gè)二級(jí)指標(biāo)設(shè)計(jì)1個(gè)題項(xiàng)測(cè)查。單選和排序題均采用統(tǒng)一賦值的方法，轉(zhuǎn)化為五點(diǎn)計(jì)分方式統(tǒng)計(jì)，最終將每個(gè)維度合成計(jì)算總分，作為教師在各維度的得分。

考慮到教師的教學(xué)實(shí)踐會(huì)受到個(gè)人情況（性別、年齡、學(xué)歷、專(zhuān)業(yè)、職稱(chēng)和專(zhuān)兼任）、從教信息（教齡、科學(xué)課教齡、教師資格證、教師資格獲得方式、聘用方式）和相關(guān)信息（地理地區(qū)、學(xué)校類(lèi)型）13個(gè)背景變量的影響，為準(zhǔn)確解釋專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念對(duì)教師教學(xué)實(shí)踐的作用機(jī)制，本研究將教師背景變量作為控制變量進(jìn)行處理。首先通過(guò)描述性統(tǒng)計(jì)呈現(xiàn)我國(guó)小學(xué)科學(xué)教師在教學(xué)實(shí)踐、專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念及其各指標(biāo)上的均值水平與標(biāo)準(zhǔn)差，從而了解我國(guó)小學(xué)科學(xué)教師的職業(yè)素養(yǎng)現(xiàn)狀。隨后建立固定效應(yīng)模型，排除教師背景情況對(duì)自變量和因變量之間關(guān)系的干擾，分析專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念對(duì)教學(xué)實(shí)踐的影響，并探究專(zhuān)業(yè)發(fā)展在其中可能存在的調(diào)節(jié)效應(yīng)。模型設(shè)定如下：

在模型（1）中，Practiceij表示第i所學(xué)校中第j名教師的教學(xué)實(shí)踐，包括一般教學(xué)法、學(xué)科教學(xué)法和實(shí)踐型智慧3個(gè)一級(jí)指標(biāo)；Xijk代表該名教師的個(gè)人信息與從教信息兩方面，包括性別、所在地區(qū)、學(xué)校類(lèi)型等在內(nèi)的13個(gè)變量；εij則是教師個(gè)體層面的隨機(jī)誤差項(xiàng)。模型（2）中的代表第i所學(xué)校第j名教師的第s項(xiàng)知識(shí)與信念。模型（3）和模型（4）在自變量中加入了Developmentij與·Developmentij，分別指第i所學(xué)校中第j名教師的專(zhuān)業(yè)發(fā)展、第i所學(xué)校中第j名教師的專(zhuān)業(yè)發(fā)展與第i所學(xué)校第j名教師的第s項(xiàng)知識(shí)與信念的交互項(xiàng)，而交互項(xiàng)的系數(shù)φ用以判別專(zhuān)業(yè)發(fā)展的調(diào)節(jié)作用。依據(jù)以上模型設(shè)定，本研究構(gòu)建了13個(gè)模型以分析教學(xué)實(shí)踐的影響機(jī)制，其具體含義見(jiàn)表3。

表3 小學(xué)科學(xué)教師教學(xué)實(shí)踐影響機(jī)制的模型解釋

三、小學(xué)科學(xué)教師教學(xué)實(shí)踐現(xiàn)狀及分析

（一）小學(xué)科學(xué)教師教學(xué)實(shí)踐現(xiàn)狀

本次調(diào)研的小學(xué)科學(xué)教師的教學(xué)實(shí)踐（M=3.17，SD=0.65）涉及一般教學(xué)法、學(xué)科教學(xué)法和實(shí)踐性智慧三個(gè)一級(jí)指標(biāo)。其中，小學(xué)科學(xué)教師的一般教學(xué)法均值最高（M=3.27，SD=0.75），學(xué)科教學(xué)法次之（M=3.17，SD=0.79），最后是實(shí)踐性智慧（M=3.09，SD=0.53），且三個(gè)一級(jí)指標(biāo)兩兩之間均存在顯著差異（p＜0.001）。從下屬的9個(gè)二級(jí)指標(biāo)均值來(lái)看（見(jiàn)圖1），我國(guó)小學(xué)科學(xué)教師在師生互動(dòng)（M=3.35，SD=0.81）、教學(xué)設(shè)計(jì) （M=3.31，SD=0.82）和概念規(guī)律教學(xué)（M=3.28，SD=0.84）等方面表現(xiàn)相對(duì)較好，但在信息技術(shù)應(yīng)用（M=2.64，SD=0.81）、跨學(xué)科與問(wèn)題解決式教學(xué)（M=3.01，SD=0.89）、探究式教學(xué)（M=3.21，SD=0.84）等方面的教學(xué)實(shí)踐能力較弱。此外，小學(xué)科學(xué)教師的信息技術(shù)應(yīng)用能力在教學(xué)實(shí)踐的9個(gè)二級(jí)指標(biāo)中均值最低，亟須更加精準(zhǔn)、系統(tǒng)與專(zhuān)業(yè)的高質(zhì)量培訓(xùn)。

（二）小學(xué)科學(xué)教師教學(xué)實(shí)踐的差異表現(xiàn)

小學(xué)科學(xué)教師的個(gè)人情況（性別、年齡、學(xué)歷、專(zhuān)業(yè)、職稱(chēng)和專(zhuān)兼任）、從教信息（教齡、科學(xué)課教齡、教師資格證、教師資格獲得方式和聘用方式）和相關(guān)信息（地理地區(qū)、學(xué)校類(lèi)型）對(duì)其教學(xué)實(shí)踐（一般教學(xué)法、學(xué)科教學(xué)法和實(shí)踐型智慧）存在差異性影響。整體來(lái)看，男性教師、51～60歲教師、博士學(xué)歷、理科背景、東北和華東地區(qū)、非師范院校畢業(yè)前考取教師資格證、城市市區(qū)學(xué)校、專(zhuān)任、企業(yè)編制、教齡31年以上、科學(xué)課教齡31年以上的小學(xué)科學(xué)教師在教學(xué)實(shí)踐方面呈現(xiàn)明顯優(yōu)勢(shì)。利用獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)及平均值相等性穩(wěn)健檢驗(yàn)方法對(duì)13個(gè)背景變量的小學(xué)科學(xué)教師教學(xué)實(shí)踐及其三個(gè)一級(jí)指標(biāo)均分進(jìn)行差異分析。

首先，從性別、教師資格證和專(zhuān)兼任來(lái)看，男性教師在一般教學(xué)法、學(xué)科教學(xué)法以及實(shí)踐型智慧方面均呈現(xiàn)顯著優(yōu)勢(shì)；持有教師資格證教師的一般教學(xué)法均值顯著高于沒(méi)有教師資格證的教師，而后者的學(xué)科教學(xué)法、實(shí)踐型智慧均值顯著高于前者；科學(xué)課專(zhuān)任教師在教學(xué)實(shí)踐各一級(jí)指標(biāo)的均值上均呈現(xiàn)顯著優(yōu)勢(shì)，但存在明顯個(gè)體差異（見(jiàn)表4）。具體來(lái)說(shuō)，男性教師的一般教學(xué)法、學(xué)科教學(xué)法以及實(shí)踐型智慧均值顯著高于女性教師，但女性教師在三個(gè)一級(jí)指標(biāo)的得分更為集中；沒(méi)有教師資格證的教師三個(gè)一級(jí)指標(biāo)的均值更集中；科學(xué)課專(zhuān)任教師在教學(xué)實(shí)踐及其三個(gè)一級(jí)指標(biāo)的均值顯著高于科學(xué)課兼任教師，且較兼任教師而言均值更集中。

表4 獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)結(jié)果

其次，從地理地區(qū)和學(xué)校類(lèi)型看，不同地理地區(qū)的小學(xué)科學(xué)教師在各一級(jí)指標(biāo)上均存在顯著性差異，東北地區(qū)小學(xué)科學(xué)教師的教學(xué)實(shí)踐及其三個(gè)一級(jí)指標(biāo)的均值最高；城市市區(qū)學(xué)校小學(xué)科學(xué)教師的教學(xué)實(shí)踐（F=253.627＊＊＊）及其三個(gè)一級(jí)指標(biāo)顯著高于其他學(xué)校類(lèi)型。具體而言，東北地區(qū)小學(xué)科學(xué)教師的教學(xué)實(shí)踐 （F=245.831＊＊＊）、一般教學(xué)法 （F=286.903＊＊＊）、學(xué)科教學(xué)法 （F=215.961＊＊＊）、實(shí)踐型智慧 （F=144.904＊＊＊）均值顯著高于除華東地區(qū)以外的其他5個(gè)地區(qū)。城市市區(qū)學(xué)校小學(xué)科學(xué)教師的一般教學(xué)法均值較其他學(xué)校類(lèi)型更分散，縣城學(xué)校小學(xué)科學(xué)教師的學(xué)科教學(xué)法、實(shí)踐型智慧的均值較其他學(xué)校類(lèi)型更分散。

從年齡、學(xué)歷、學(xué)科背景看，51～60歲教師的一般教學(xué)法、學(xué)科教學(xué)法、實(shí)踐型智慧均值最高；不同學(xué)歷的小學(xué)科學(xué)教師在各一級(jí)指標(biāo)上均存在顯著性差異，碩士學(xué)歷教師的一般教學(xué)法、學(xué)科教學(xué)法、實(shí)踐型智慧均值最高；理科背景的小學(xué)科學(xué)教師的一般教學(xué)法、學(xué)科教學(xué)法、實(shí)踐型智慧的均值呈顯著優(yōu)勢(shì)。具體而言，51～60歲教師的一般教學(xué)法（F=56.965＊＊＊）、學(xué)科教學(xué)法 （F=47.262＊＊＊）、實(shí)踐型智慧（F=68.608＊＊＊）均值顯著高于除60歲以上的其他5個(gè)年齡段教師，且51～60歲教師的一般教學(xué)法均值分布最集中，61歲以上教師的學(xué)科教學(xué)法、實(shí)踐型智慧的均值最分散。碩士學(xué)歷教師的一般教學(xué)法（F=38.163＊＊＊）、學(xué)科教學(xué)法（F=35.489＊＊＊） 均值顯著高于博士學(xué)歷以外的其他4個(gè)學(xué)歷，實(shí)踐型智慧（F=29.014＊＊＊）均值顯著高于中專(zhuān)（高中）、大學(xué)專(zhuān)科和大學(xué)本科學(xué)歷，且博士學(xué)歷教師各一級(jí)指標(biāo)均值較其他學(xué)歷更分散。音體美背景教師的一般教學(xué)法、學(xué)科教學(xué)法、實(shí)踐型智慧均值較其他4個(gè)專(zhuān)業(yè)更分散。

最后，從教師資格獲得方式、編制、職稱(chēng)、教齡與科學(xué)課教齡看，非師范院校畢業(yè)前考取教師資格的教師在一般教學(xué)法、學(xué)科教學(xué)法、實(shí)踐型智慧指標(biāo)上的均值最高；企業(yè)編制教師的一般教學(xué)法、學(xué)科教學(xué)法、實(shí)踐型智慧的均值較高；正高級(jí)教師在各一級(jí)指標(biāo)上的均值最高；教齡31年以上和科學(xué)課教齡31年以上的教師在教學(xué)實(shí)踐各一級(jí)指標(biāo)上的優(yōu)勢(shì)明顯。具體而言，師范院校畢業(yè)前被授予教師資格的教師一般教學(xué)法、學(xué)科教學(xué)法和實(shí)踐型智慧均值最分散。兼職代課教師的一般教學(xué)法均值最集中，流動(dòng)編制教師的學(xué)科教學(xué)法均值最集中，其他聘用方式教師的實(shí)踐型智慧均值最集中，而事業(yè)編制教師的一般教學(xué)法、學(xué)科教學(xué)法和實(shí)踐型智慧均值最分散。正高級(jí)教師在各一級(jí)指標(biāo)上的均值顯著高于其他5類(lèi)職稱(chēng)，且正高級(jí)教師的一般教學(xué)法、學(xué)科教學(xué)法和實(shí)踐型智慧均值最分散。教齡31年以上教師的一般教學(xué)法（F=89.695＊＊＊）、學(xué)科教學(xué)法 （F=82.310＊＊＊） 和實(shí)踐型智慧（F=108.931＊＊＊）的均值顯著高于其他教齡，而教齡為5～10年的教師各一級(jí)指標(biāo)的均值最低?？茖W(xué)教齡為31年以上教師的一般教學(xué)法（F=647.998＊＊＊）、學(xué)科教學(xué)法 （F=603.111＊＊＊）、實(shí)踐型智慧 （F=475.008＊＊＊）均值顯著高于其他科學(xué)教齡的教師，而科學(xué)教齡為5年以下教師各一級(jí)指標(biāo)的均值最低。

綜上所述，我國(guó)小學(xué)科學(xué)教師教學(xué)實(shí)踐方面的一般教學(xué)法最好，實(shí)踐性智慧最弱，具體來(lái)看實(shí)踐型智慧下的信息技術(shù)應(yīng)用、學(xué)科教學(xué)法下的跨學(xué)科與問(wèn)題解決式教學(xué)以及探究教學(xué)等能力薄弱。通過(guò)差異性分析可知，除教師資格擁有情況外，其他12個(gè)背景變量對(duì)教師教學(xué)實(shí)踐均具有顯著影響。為進(jìn)一步判斷各變量對(duì)教學(xué)實(shí)踐的影響大小，將13個(gè)背景變量作為自變量，教學(xué)實(shí)踐作為因變量進(jìn)行線性回歸分析。通過(guò)比較回歸結(jié)果的顯著性和回歸系數(shù)絕對(duì)值的大小，可以看到背景變量對(duì)教師教學(xué)實(shí)踐產(chǎn)生顯著影響，影響情況由大到小依次為（前十位）：專(zhuān)兼任 （0.171＊＊＊）、科學(xué)課教齡 （0.129＊＊＊）、性別 （-0.060＊＊＊）、地理地區(qū) （-0.056＊＊＊）、聘用方式 （-0.041＊＊＊）、職稱(chēng) （-0.039＊＊＊）、學(xué)校類(lèi)型（0.028＊＊＊）、教師資格獲得方式 （-0.026＊＊＊）、教齡（-0.016＊） 和專(zhuān)業(yè)類(lèi)別 （0.015＊＊＊）。由此可見(jiàn)，提高小學(xué)科學(xué)教師的專(zhuān)任率、擁有穩(wěn)定的科學(xué)課任教經(jīng)歷、提高男性科學(xué)教師比例、注重區(qū)域、校際科學(xué)教育資源均衡發(fā)展、提高薄弱地區(qū)和薄弱學(xué)校的科學(xué)教師質(zhì)量等對(duì)小學(xué)科學(xué)教學(xué)實(shí)踐的提升具有顯著的促進(jìn)作用。

四、小學(xué)科學(xué)教師教學(xué)實(shí)踐影響機(jī)制及分析

為分析專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念對(duì)教學(xué)實(shí)踐的影響，并探究專(zhuān)業(yè)發(fā)展在其中可能存在的調(diào)節(jié)效應(yīng)，本研究采用固定效應(yīng)模型展開(kāi)討論，表3詳細(xì)闡述了所構(gòu)建的13個(gè)模型的具體含義。模型1分析背景變量對(duì)教學(xué)實(shí)踐的影響，結(jié)果顯示，除年齡和最終學(xué)歷外其他變量都會(huì)對(duì)教學(xué)實(shí)踐產(chǎn)生影響。將剩余12個(gè)模型按照自變量與調(diào)節(jié)變量分為三類(lèi)：第一類(lèi)探究教師專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念（模型2）及其一級(jí)指標(biāo)（模型3）對(duì)教學(xué)實(shí)踐的影響；第二類(lèi)探究教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展（模型4）及其一級(jí)指標(biāo)（模型5、6、7）在專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念對(duì)教學(xué)實(shí)踐影響中發(fā)揮的作用；第三類(lèi)探究教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展（模型8、9）及其一級(jí)指標(biāo)教師培訓(xùn)狀況（模型10、11）和學(xué)校氛圍（模型12、13）所發(fā)揮的調(diào)節(jié)作用。

（一）專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念助益教學(xué)實(shí)踐，但認(rèn)識(shí)論信念外化于教學(xué)實(shí)踐存在困難

由模型2可知，專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念會(huì)對(duì)教學(xué)實(shí)踐產(chǎn)生顯著影響（γ=0.421，p＜0.001），教師的知識(shí)與信念每提升1個(gè)單位，其教學(xué)實(shí)踐便會(huì)上升0.421個(gè)單位。根據(jù)模型3，在知識(shí)與信念的3個(gè)一級(jí)指標(biāo)中，專(zhuān)業(yè)知識(shí)對(duì)教學(xué)實(shí)踐能力的正向影響最大（γ=0.677，p＜0.001），教學(xué)信念次之，而認(rèn)識(shí)論信念則會(huì)對(duì)教學(xué)實(shí)踐產(chǎn)生極低的負(fù)向影響，進(jìn)一步分析其原因在于二級(jí)指標(biāo)科學(xué)教師角色的認(rèn)識(shí)對(duì)教學(xué)實(shí)踐的負(fù)向作用，由此可見(jiàn)我國(guó)小學(xué)科學(xué)教師對(duì)自我角色的認(rèn)同感極弱，不利于課堂教學(xué)實(shí)踐（見(jiàn)表5）。教師教學(xué)理念與教學(xué)實(shí)踐的不平衡限制了前者在其教學(xué)行為層面的外化（Nawanidbumrung&Samiphak,2019），課程設(shè)計(jì)時(shí)間與分工狀況等同樣限制教學(xué)實(shí)踐的效果（Lawrence&Lentle-Keenan,2013）?？茖W(xué)教師的信念是科學(xué)教育的靈魂，各國(guó)科學(xué)教師專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)均將教師信念作為關(guān)鍵維度，作為專(zhuān)業(yè)品質(zhì)的核心要素或者專(zhuān)業(yè)知識(shí)與理解的精髓來(lái)要求。調(diào)研表明，我國(guó)科學(xué)教師的教學(xué)信念較為薄弱，教師對(duì)師生關(guān)系和學(xué)生評(píng)價(jià)的認(rèn)識(shí)水平相對(duì)較低，認(rèn)識(shí)論信念對(duì)教學(xué)實(shí)踐的負(fù)向作用也體現(xiàn)了我國(guó)科學(xué)教師尚未形成有助于教學(xué)實(shí)踐的信念；專(zhuān)業(yè)知識(shí)雖然對(duì)教學(xué)實(shí)踐的正向影響最大，但是其中的學(xué)科知識(shí)呈現(xiàn)較低水平，科學(xué)教師的學(xué)科內(nèi)容知識(shí)亟須提高。

表5 專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念對(duì)小學(xué)科學(xué)教師教學(xué)實(shí)踐的影響

（二）教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展能提升教學(xué)實(shí)踐質(zhì)量，改善知識(shí)與信念的不利影響

為進(jìn)一步探討教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展在專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念對(duì)教學(xué)實(shí)踐助益作用中的調(diào)節(jié)效應(yīng)，在模型中加入教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展這一變量（模型4），結(jié)果表明專(zhuān)業(yè)發(fā)展會(huì)對(duì)教師教學(xué)實(shí)踐產(chǎn)生顯著的提升作用，教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展每提升1個(gè)單位，其教學(xué)實(shí)踐便會(huì)上升0.321個(gè)單位。與此同時(shí)，專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念對(duì)教學(xué)實(shí)踐影響的標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)則由0.421下降到了0.357。進(jìn)一步探索教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展下的3個(gè)一級(jí)指標(biāo)教師培訓(xùn)狀況、教育教學(xué)支持、學(xué)校氛圍在專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念、教學(xué)實(shí)踐關(guān)系中的調(diào)節(jié)效應(yīng)。在表4中分別加入教師培訓(xùn)狀況（模型5）、教育教學(xué)支持（模型6）、學(xué)校氛圍（模型7），結(jié)果表明這三個(gè)一級(jí)指標(biāo)均對(duì)教師教學(xué)實(shí)踐產(chǎn)生顯著作用（p＜0.001），標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)分別為0.273、0.168、0.213（見(jiàn)表6）。這說(shuō)明高質(zhì)量的教師培訓(xùn)能幫助教師提高教學(xué)實(shí)踐效果，學(xué)校在課時(shí)安排、專(zhuān)職實(shí)驗(yàn)員設(shè)立、參考資料提供、校內(nèi)科學(xué)教研活動(dòng)開(kāi)展等多方面提供教育教學(xué)支持，有助于小學(xué)科學(xué)教師教學(xué)實(shí)踐的提質(zhì)增效。研究表明，教學(xué)實(shí)踐中做出最大改變的是那些在科學(xué)教學(xué)方面受過(guò)更多培訓(xùn)的教師（Solbes,et al.,2018），他們能夠從培訓(xùn)中提出創(chuàng)新建議，實(shí)現(xiàn)障礙最小化和資源優(yōu)化，凸顯了專(zhuān)業(yè)發(fā)展對(duì)教學(xué)實(shí)踐的重要作用（Meléndez,et al.,2021）。

（三）教師培訓(xùn)狀況、學(xué)校氛圍在專(zhuān)業(yè)知識(shí)對(duì)教學(xué)實(shí)踐的影響中起正向調(diào)節(jié)作用

為探究專(zhuān)業(yè)發(fā)展的調(diào)節(jié)作用，將教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展以及知識(shí)與信念的交互項(xiàng)、專(zhuān)業(yè)發(fā)展以及知識(shí)與信念3個(gè)一級(jí)指標(biāo)的交互項(xiàng)分別加入模型8、模型9，通過(guò)交互項(xiàng)的系數(shù)來(lái)檢驗(yàn)專(zhuān)業(yè)發(fā)展的調(diào)節(jié)作用。分析發(fā)現(xiàn)，模型8中知識(shí)與信念×專(zhuān)業(yè)發(fā)展的回歸系數(shù)未達(dá)到顯著水平，模型9中專(zhuān)業(yè)知識(shí)×專(zhuān)業(yè)發(fā)展、認(rèn)識(shí)論信念×專(zhuān)業(yè)發(fā)展、教學(xué)信念×專(zhuān)業(yè)發(fā)展的回歸系數(shù)也均不顯著，說(shuō)明專(zhuān)業(yè)知識(shí)及其一級(jí)指標(biāo)并沒(méi)有在知識(shí)與信念對(duì)教學(xué)實(shí)踐的積極影響中發(fā)揮調(diào)節(jié)作用（見(jiàn)表7）。研究表明，是否擁有科學(xué)學(xué)位（Yang,et al.,2020）以及在所教科目上的專(zhuān)業(yè)能力（Goldhaber&Brewer,2000）會(huì)影響教師知識(shí)及其教學(xué)成效。結(jié)合本研究的樣本分布情況，小學(xué)科學(xué)兼職教師占比超過(guò)70%，大部分科學(xué)教師由其他學(xué)科教師兼任，這些教師相對(duì)缺乏系統(tǒng)、全面且專(zhuān)業(yè)的科學(xué)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)方法，對(duì)科學(xué)學(xué)科的認(rèn)識(shí)和理解不深，內(nèi)在動(dòng)機(jī)不強(qiáng)烈，所以專(zhuān)業(yè)發(fā)展對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念轉(zhuǎn)化為教學(xué)實(shí)踐的調(diào)節(jié)作用不顯著。

表7 專(zhuān)業(yè)發(fā)展對(duì)小學(xué)科學(xué)教師教學(xué)實(shí)踐的調(diào)節(jié)作用

而后，將教師培訓(xùn)狀況和知識(shí)與信念的交互項(xiàng)、教師培訓(xùn)狀況和知識(shí)與信念的3個(gè)一級(jí)指標(biāo)的交互項(xiàng)分別加入模型10、模型11，通過(guò)交互項(xiàng)的系數(shù)來(lái)檢驗(yàn)教師培訓(xùn)狀況的調(diào)節(jié)作用（見(jiàn)表8）。可以發(fā)現(xiàn)，僅專(zhuān)業(yè)知識(shí)×教師培訓(xùn)狀況的回歸結(jié)果顯著（p＜0.001），標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)為0.009，說(shuō)明教師培訓(xùn)狀況僅在專(zhuān)業(yè)知識(shí)與教學(xué)實(shí)踐的關(guān)系中具有正向調(diào)節(jié)效應(yīng)，即教師培訓(xùn)狀況越好，越有利于發(fā)揮專(zhuān)業(yè)知識(shí)對(duì)教學(xué)實(shí)踐的促進(jìn)作用，這可能與教師的科學(xué)課教齡有關(guān)。已有研究對(duì)比生物教師在不同學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)發(fā)展的情況，發(fā)現(xiàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)較少的教師主要關(guān)注所教學(xué)生生物知識(shí)與自身生物知識(shí)的差距，并反映在教學(xué)之中（Rozenszajn,et al.,2019）。而在本研究中，科學(xué)課教齡在5年以下的小學(xué)科學(xué)教師占比超過(guò)60%，6～10年的教師占比超過(guò)80%。這些教師相較于其他教師而言科學(xué)課教齡偏短，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)偏少，故可能更多關(guān)注科學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的提升，基于高質(zhì)量培訓(xùn)夯實(shí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，進(jìn)而提升教學(xué)水平，教師培訓(xùn)質(zhì)量會(huì)調(diào)節(jié)教師的專(zhuān)業(yè)知識(shí)對(duì)教學(xué)實(shí)踐的影響。

表8 教師培訓(xùn)狀況對(duì)小學(xué)科學(xué)教師教學(xué)實(shí)踐的調(diào)節(jié)作用

進(jìn)一步將學(xué)校氛圍和專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念的交互項(xiàng)、學(xué)校氛圍和專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念的3個(gè)一級(jí)指標(biāo)的交互項(xiàng)分別加入模型12、模型13，通過(guò)交互項(xiàng)的系數(shù)來(lái)檢驗(yàn)學(xué)校氛圍的調(diào)節(jié)作用（見(jiàn)表9）?？梢园l(fā)現(xiàn)，僅專(zhuān)業(yè)知識(shí)×學(xué)校氛圍的回歸結(jié)果顯著（p＜0.01），標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)為0.006，說(shuō)明學(xué)校氛圍僅在專(zhuān)業(yè)知識(shí)與教學(xué)實(shí)踐的關(guān)系中具有正向調(diào)節(jié)效應(yīng)，即科學(xué)開(kāi)課安排等制度保障、專(zhuān)門(mén)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室等物質(zhì)保障、組內(nèi)教研等教師學(xué)習(xí)共同體生態(tài)越完善，小學(xué)科學(xué)教師專(zhuān)業(yè)知識(shí)對(duì)教學(xué)實(shí)踐的促進(jìn)作用就越突出。積極創(chuàng)新的學(xué)校氛圍會(huì)正向影響教師的知識(shí)共享和工作投入，并最終影響教師的知識(shí)創(chuàng)造與課堂實(shí)踐（Song,et al.,2014）。本研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)校在制度、物質(zhì)和教研共同體方面施加保障，有助于提高小學(xué)科學(xué)教師的教學(xué)投入度，增強(qiáng)他們的教學(xué)積極性與自我效能感，最終促使小學(xué)科學(xué)教師的專(zhuān)業(yè)知識(shí)向教學(xué)實(shí)踐的積極轉(zhuǎn)化。

表9 學(xué)校氛圍對(duì)小學(xué)科學(xué)教師教學(xué)實(shí)踐的調(diào)節(jié)作用

五、反思與建議

（一）針對(duì)教學(xué)實(shí)踐薄弱環(huán)節(jié)，實(shí)施高階思維達(dá)成的精準(zhǔn)培訓(xùn)

我國(guó)小學(xué)科學(xué)教師在師生互動(dòng)、教學(xué)設(shè)計(jì)和概念規(guī)律教學(xué)等方面表現(xiàn)相對(duì)較好，但信息技術(shù)應(yīng)用、跨學(xué)科與問(wèn)題解決式教學(xué)、探究式教學(xué)等方面的教學(xué)實(shí)踐能力較為薄弱，難以勝任人工智能時(shí)代創(chuàng)新后備人才培養(yǎng)的迫切需求，尤其缺乏高階思維達(dá)成的有效途徑。調(diào)研顯示，我國(guó)小學(xué)科學(xué)教師培訓(xùn)現(xiàn)狀不容樂(lè)觀，有17.4%的小學(xué)科學(xué)教師在過(guò)去一年內(nèi)沒(méi)有參加過(guò)任何形式的教研組活動(dòng)和專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)。我國(guó)當(dāng)前小學(xué)科學(xué)教師培訓(xùn)側(cè)重概念規(guī)律和學(xué)科專(zhuān)業(yè)知識(shí)，較少涉及跨學(xué)科教學(xué)、科學(xué)探究和項(xiàng)目式教學(xué)等高階思維培養(yǎng)的教學(xué)模式，尚未形成普遍、穩(wěn)定的教研共同體，培訓(xùn)內(nèi)容難以滿(mǎn)足我國(guó)高質(zhì)量專(zhuān)業(yè)化教師隊(duì)伍建設(shè)目標(biāo)，難以保障小學(xué)科學(xué)課程改革的落地見(jiàn)效，科技創(chuàng)新后備人才的早期培養(yǎng)事業(yè)堪憂(yōu)。研究也發(fā)現(xiàn)，高質(zhì)量的專(zhuān)業(yè)化培訓(xùn)對(duì)小學(xué)科學(xué)教師專(zhuān)業(yè)知識(shí)轉(zhuǎn)化為教學(xué)實(shí)踐的促進(jìn)作用更突出，需針對(duì)教學(xué)實(shí)踐薄弱環(huán)節(jié)實(shí)施高階思維達(dá)成的精準(zhǔn)培訓(xùn)，加強(qiáng)小學(xué)科學(xué)教師的信息技術(shù)應(yīng)用、跨學(xué)科和問(wèn)題解決式教學(xué)以及項(xiàng)目式教學(xué)能力培養(yǎng)。

因此，一方面應(yīng)豐富和深化教師培訓(xùn)內(nèi)容，更多關(guān)注教師跨學(xué)科概念理解（高瀟怡,孫慧芳,2020）、探究式教學(xué)觀念（王林雪,吳玉貝,等,2015）、多種思維方法的綜合運(yùn)用（阮慶元,方向東,等,2020）等薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)標(biāo)教師專(zhuān)業(yè)知識(shí)、科學(xué)思維方法與品質(zhì)、學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律與教師教學(xué)實(shí)踐提升的綜合素質(zhì)培訓(xùn)；另一方面應(yīng)進(jìn)一步提高培訓(xùn)的靈活性，改革職前科學(xué)教師培養(yǎng)模式，著力提升小學(xué)科學(xué)教師信息技術(shù)應(yīng)用能力與科學(xué)素養(yǎng)，從培訓(xùn)途徑、培訓(xùn)時(shí)間、培訓(xùn)內(nèi)容等方面豐富培訓(xùn)類(lèi)型、組織方式與主題內(nèi)容。例如，英國(guó)的曼徹斯特大學(xué)通過(guò)設(shè)立多種不同形式的課程，利用晚間和周末幫助在職教師在短期內(nèi)迅速提升專(zhuān)業(yè)水平（關(guān)松林,2015）。此外，應(yīng)該積極建立教育、科技與科普領(lǐng)域的協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)與協(xié)作機(jī)制，提升我國(guó)科學(xué)教師的培訓(xùn)水平與專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，注重真實(shí)課堂教學(xué)情境中以學(xué)生為中心的科學(xué)知識(shí)、科學(xué)方法與科學(xué)思維培育，創(chuàng)新科學(xué)教學(xué)模式與規(guī)劃實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，匯聚各級(jí)各類(lèi)資源支持科學(xué)教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展，促使教師不斷反思與提高科學(xué)教學(xué)質(zhì)量，遵循教師間接經(jīng)驗(yàn)與直接經(jīng)驗(yàn)的統(tǒng)一規(guī)律。

（二）分段分級(jí)設(shè)計(jì)小學(xué)科學(xué)教師專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，完善專(zhuān)業(yè)化培養(yǎng)愿景

教師扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)功底和堅(jiān)定的教學(xué)信念是高質(zhì)量教學(xué)實(shí)踐的重要保障。美國(guó)頒布的《科學(xué)教師培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)（2020年版）》要求科學(xué)教師將學(xué)科內(nèi)容知識(shí)作為發(fā)展基礎(chǔ)。本次調(diào)研結(jié)果顯示我國(guó)小學(xué)科學(xué)教師隊(duì)伍中超七成為兼職教師，且大部分小學(xué)科學(xué)教師并非理科背景出身。非專(zhuān)業(yè)背景的教師難以勝任新型教學(xué)變革（Zembal-Saul,2018），我國(guó)小學(xué)科學(xué)教師專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)迫在眉睫。美國(guó)、英國(guó)、澳大利亞、菲律賓等國(guó)家的教師專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)較為成熟，且在科學(xué)教師教育方面經(jīng)驗(yàn)豐富，分級(jí)分段設(shè)計(jì)科學(xué)教師專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，貫通職前培養(yǎng)、入職遴選與職后發(fā)展三個(gè)階段，且注重每個(gè)階段的進(jìn)階特征和發(fā)展水平。調(diào)研顯示，我國(guó)小學(xué)科學(xué)教師的認(rèn)識(shí)論信念相對(duì)較好（M=2.95，SD=0.81），專(zhuān)業(yè)知識(shí)次之（M=2.77，SD=0.79），教學(xué)信念最低（M=2.47，SD=0.96）。在下屬的9個(gè)二級(jí)指標(biāo)中科學(xué)教師角色（M=3.23，SD=1.02）、跨學(xué)科知識(shí)（M=3.05，SD=0.86）和前沿知識(shí)（M=3.02，SD=0.89）等方面表現(xiàn)相對(duì)較好，但學(xué)科知識(shí)（M=2.24，SD=1.25）、教學(xué)認(rèn)識(shí)（M=2.34，SD=1.58）和師生關(guān)系（M=2.26，SD=1.21）亟待加強(qiáng)。

小學(xué)科學(xué)教師的學(xué)科知識(shí)是其他專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)，是科學(xué)教學(xué)的根基，影響科學(xué)教師的教學(xué)規(guī)劃、課堂互動(dòng)和積極反思（Abell,2007）。教學(xué)信念會(huì)影響教師的自我效能感、科學(xué)論證和推理思維，有助于教師克服教學(xué)困境，改進(jìn)教學(xué)方法和活動(dòng)設(shè)計(jì)。目前，專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要以育人、課程內(nèi)容、學(xué)業(yè)質(zhì)量、指導(dǎo)、學(xué)段銜接為導(dǎo)向，建議教師從專(zhuān)業(yè)進(jìn)修活動(dòng)入手，在真實(shí)情境中學(xué)習(xí)和與他人合作，鼓勵(lì)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師與實(shí)習(xí)教師緊密合作，針對(duì)疑難和關(guān)鍵教學(xué)問(wèn)題進(jìn)行有效開(kāi)發(fā)、應(yīng)用和評(píng)估，進(jìn)而提升教學(xué)信念（De Vries,et al.,2014）。此外，教師通過(guò)觀察、反思并與其他教師討論學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，同樣有助于改進(jìn)教師的教學(xué)信念（Boesdorfer,et al.,2019）。因此，科學(xué)教師的職前培養(yǎng)與職后培訓(xùn)需要關(guān)注專(zhuān)業(yè)知識(shí)和信念的養(yǎng)成與重構(gòu)，我國(guó)小學(xué)科學(xué)教師培養(yǎng)需要發(fā)揮高水平師范院校的引領(lǐng)作用，增設(shè)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐課程比重，持續(xù)實(shí)施卓越教師培養(yǎng)計(jì)劃，打造高校與小學(xué)合作的協(xié)同育人模式，滿(mǎn)足學(xué)?？茖W(xué)學(xué)科發(fā)展建設(shè)需要，在2025年之前實(shí)現(xiàn)“建成一批國(guó)家?guī)煼督逃?，形成一批可?fù)制可推廣的教師隊(duì)伍建設(shè)改革經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)一批碩士層次中小學(xué)教師和教育領(lǐng)軍人才”愿景。同時(shí)，選拔優(yōu)秀人才擔(dān)任小學(xué)科學(xué)教師，通過(guò)教師資源共享形式引進(jìn)優(yōu)秀科學(xué)教師，規(guī)范科學(xué)教師隊(duì)伍體系（吳雷,關(guān)卓軼,2019）；優(yōu)化職后教師隊(duì)伍結(jié)構(gòu)，推進(jìn)教師人事管理，建立職前職后一體化教師教育體系（王鈺巧,方征,2016），打造一支高素質(zhì)、專(zhuān)業(yè)化、創(chuàng)新型的科學(xué)教師隊(duì)伍。

（三）建立健全教學(xué)實(shí)踐保障機(jī)制，尊重科學(xué)教育規(guī)律，構(gòu)建協(xié)同體系

調(diào)研表明，我國(guó)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)員和教學(xué)參考資料等資源的供給較為匱乏。小學(xué)科學(xué)教師的教學(xué)參考材料主要為教學(xué)參考書(shū)（57.6%），其次是通過(guò)網(wǎng)上下載（24.5%），仍有4.2%的教師備課時(shí)無(wú)參考資料，配套的教學(xué)資源包和在線的教學(xué)資源極度缺失。17.0%的教師所在學(xué)校沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗(yàn)室，56.1%的學(xué)校有1個(gè)實(shí)驗(yàn)室，僅有13.8%的學(xué)校有2個(gè)實(shí)驗(yàn)室。65.5%的學(xué)校沒(méi)有專(zhuān)職實(shí)驗(yàn)員，僅有14.6%的學(xué)校有1名實(shí)驗(yàn)員。部分學(xué)?？茖W(xué)課程的課時(shí)安排仍未達(dá)到國(guó)家課程方案要求。本次調(diào)研中教師所在學(xué)校開(kāi)設(shè)小學(xué)科學(xué)課的周課時(shí)數(shù)基本在1～2節(jié)，各年級(jí)1課時(shí)和2課時(shí)合計(jì)占比在58.8%～77.0%之間。一、二年級(jí)未開(kāi)課率超過(guò)8%，其他年級(jí)未開(kāi)課比例均在2%以?xún)?nèi)，每周3課時(shí)以上的學(xué)校比例不足15%。2020年國(guó)家義務(wù)教育質(zhì)量監(jiān)測(cè)的科學(xué)學(xué)科報(bào)告指出，學(xué)?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源配備狀況較好，但部分資源使用狀況不佳。與此同時(shí)還存在資源的城鄉(xiāng)失衡現(xiàn)象（李娟,等,2017）。總體來(lái)看，教學(xué)資源的匱乏嚴(yán)重制約了教師的專(zhuān)業(yè)發(fā)展水平，且阻礙了小學(xué)科學(xué)教師的教學(xué)實(shí)踐。學(xué)校層面提供的科學(xué)開(kāi)課安排等制度保障、專(zhuān)門(mén)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室等物質(zhì)保障、組內(nèi)教研等教師學(xué)習(xí)生態(tài)文化保障越完善，小學(xué)科學(xué)教師專(zhuān)業(yè)知識(shí)對(duì)教學(xué)實(shí)踐的促進(jìn)作用越突出。

因此，首先需要健全教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展的制度保障機(jī)制。學(xué)校在明確自身辦學(xué)定位、確立人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，建立小學(xué)科學(xué)教師聘用和教學(xué)（含實(shí)驗(yàn)教學(xué)）實(shí)施的保障體系與科技后備人才培育的評(píng)價(jià)策略。各級(jí)教育行政部門(mén)要加強(qiáng)監(jiān)督管理，提升學(xué)校支持科學(xué)教學(xué)的積極性與領(lǐng)導(dǎo)力。其次，全面構(gòu)建教師協(xié)作交流的文化生態(tài)，打造專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)與組內(nèi)教研相互促進(jìn)的教研共同體新格局。一方面，聚焦課程改革理念，深化教師專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)改革，滿(mǎn)足小學(xué)科學(xué)教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展需求，共享優(yōu)質(zhì)課程資源。另一方面，教師的共同愿景和協(xié)作氛圍是維持有效教研共同體的必要前提，集體探究與協(xié)作有利于促進(jìn)教師課堂實(shí)踐的轉(zhuǎn)變，輻射其他教師共同發(fā)展（Attard,2012）。在教研共同體內(nèi)充分發(fā)揮名師名校長(zhǎng)的帶動(dòng)作用，努力造就一批小學(xué)科學(xué)教育家、大先生，引領(lǐng)科學(xué)教育系統(tǒng)性改革。最后，做好人力和物力保障，提高科學(xué)教師的專(zhuān)任率和實(shí)驗(yàn)員的聘用率，提升小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)地位，因地制宜建設(shè)專(zhuān)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化和多功能的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，發(fā)展虛擬仿真和數(shù)字科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，拓展在線實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源聯(lián)盟等，確?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)室與各類(lèi)實(shí)驗(yàn)資源的有效使用。

（四）強(qiáng)化小學(xué)科學(xué)教師學(xué)科身份認(rèn)同，激發(fā)內(nèi)生動(dòng)力

教師教學(xué)持續(xù)的內(nèi)生動(dòng)力有助于消解教育教學(xué)支持系統(tǒng)不平衡對(duì)教師教學(xué)實(shí)踐的不利影響?，F(xiàn)有研究表明，內(nèi)生動(dòng)力直接決定教師的工作狀態(tài)（崔勇,沈媛元,2019），在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中建立外在激勵(lì)機(jī)制尤為重要。因此，一方面應(yīng)該針對(duì)當(dāng)前小學(xué)科學(xué)兼任教師為主的現(xiàn)實(shí)狀況，根據(jù)教學(xué)評(píng)價(jià)和業(yè)績(jī)表現(xiàn)對(duì)小學(xué)科學(xué)兼任教師進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)和變動(dòng)崗位（轉(zhuǎn)為專(zhuān)任等），并充分發(fā)揮小學(xué)科學(xué)教研員的引領(lǐng)和帶動(dòng)作用，激發(fā)教師科學(xué)教學(xué)的積極性和持續(xù)創(chuàng)新動(dòng)力（Firestone,2014）。另一方面，針對(duì)小學(xué)科學(xué)教師的專(zhuān)業(yè)化發(fā)展困境與職業(yè)倦怠，教育管理部門(mén)、職后教育機(jī)構(gòu)和教師所在學(xué)校應(yīng)共同開(kāi)發(fā)更加開(kāi)放與多元的科學(xué)課程體系，為教師的專(zhuān)業(yè)發(fā)展提供高質(zhì)量的教學(xué)資源，從而提高教師的教學(xué)自主性與積極性（Abós,et al.,2018）?？茖W(xué)的評(píng)價(jià)政策是實(shí)施上述措施的前提，評(píng)價(jià)政策應(yīng)對(duì)科學(xué)教師和管理者具有實(shí)用性，強(qiáng)調(diào)學(xué)科專(zhuān)業(yè)發(fā)展和教師專(zhuān)業(yè)化，以?xún)?nèi)在機(jī)制激勵(lì)教師反思與轉(zhuǎn)變，促進(jìn)教師的持續(xù)成長(zhǎng)與終身學(xué)習(xí)（Mintz&Kelly,2018），提升教師的科學(xué)學(xué)科身份認(rèn)同以及科學(xué)教學(xué)內(nèi)生動(dòng)力的持續(xù)涌現(xiàn)。此外，還應(yīng)注重小學(xué)科學(xué)教師專(zhuān)業(yè)知識(shí)與信念的與時(shí)俱進(jìn)，緊跟國(guó)際科學(xué)教育改革發(fā)展趨勢(shì)，借助新興技術(shù)與前沿科技，遵循中國(guó)特色的科學(xué)教育規(guī)律，為教師理解當(dāng)代科學(xué)的社會(huì)使命和內(nèi)化科技創(chuàng)新的國(guó)運(yùn)重?fù)?dān)鑄魂固基。

綜上所述，新一輪科技革命、產(chǎn)業(yè)變革和教育變革加速發(fā)展，疊加疫情影響，世界創(chuàng)新格局正在發(fā)生深刻變化。我國(guó)要實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)、回答好“錢(qián)學(xué)森之問(wèn)”，必須解決科技自立自強(qiáng)的人才自主培養(yǎng)問(wèn)題。對(duì)標(biāo)國(guó)家發(fā)展對(duì)一流科技創(chuàng)新人才的迫切需求、國(guó)際科學(xué)教育現(xiàn)狀以及本次調(diào)研，可以發(fā)現(xiàn)我國(guó)小學(xué)科學(xué)教育發(fā)展嚴(yán)重滯后，小學(xué)科學(xué)教師隊(duì)伍更是科學(xué)教育“短板中的短板”。近日，教育部辦公廳印發(fā)的《關(guān)于加強(qiáng)小學(xué)科學(xué)教師培養(yǎng)的通知》瞄準(zhǔn)科學(xué)教育薄弱環(huán)節(jié)，吹響了我國(guó)中小學(xué)科學(xué)教育改革的號(hào)角。全國(guó)各省市正積極響應(yīng)、推進(jìn)小學(xué)科學(xué)教師職前教育和職后培訓(xùn)，相信在持續(xù)努力下，必能認(rèn)清小學(xué)科學(xué)教育在教育強(qiáng)國(guó)中的奠基性作用，凝心聚力形成小學(xué)科學(xué)教師隊(duì)伍高質(zhì)量發(fā)展的良好環(huán)境，為實(shí)現(xiàn)我國(guó)自主培養(yǎng)科技創(chuàng)新后備人才鑄魂強(qiáng)基。

致謝：教育部基礎(chǔ)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)科學(xué)教學(xué)專(zhuān)委會(huì)對(duì)調(diào)研問(wèn)卷進(jìn)行了三輪專(zhuān)家德?tīng)柗菩抻?，并?jīng)各位委員調(diào)動(dòng)廣大教研員和一線教師填報(bào)，華中師范大學(xué)教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)國(guó)家工程研究中心建立相關(guān)平臺(tái)收集此次大規(guī)模數(shù)據(jù)，向他們做出的重要貢獻(xiàn)和支持表示由衷的感謝！