科学教师科学素养的现状与提升对策
随着科学教育地位的日益提升，科学课程改革的纵深发展，教育部决定在中小学阶段普遍设置科学课。从科学课实施的现实看，多种障碍不断凸显，其中最为典型的是任教科学课的教师（以下简称科学教师）之科学素养难以胜任科学课的教学，这已成为制约科学课程改革的“瓶颈”。教师是教育教学的主体与关键，对于中小学教育教学来说，更是如此。显然，提升科学教师的科学素养是改变当下科学课现状的前提。
一、科学教师科学素养的现状
科学素养是指以科学观为核心，以科学知能为基础，以科学行为的养成为标志的一种综合结构。[1]通俗地说，科学素养是指对日常生活、社会事物以及个人决策中所需要的科学概念和科学方法的认识和理解，并在此基础上所形成的一种稳定的心理品质结构。研究表明，时下科学教师的科学素养普遍不足。
1．科学观严重缺乏
科学观主要包括科学态度、情感与价值观。已有研究[2]指出，当前科学教师的科学观严重缺乏。比如，许多科学教师认为科学是科学家大脑主观建构的产物，不明白科学其实是对客观世界的反映，他们以为科学能解决宗教信仰问题，而且他们认为竞争精神是科学素养的主要内容之一，在实际教学中，他们经常规定学生按时完成实验或探究活动，同时在评价学生的探究结果时非常关注其是否已有的或预设的标准答案一致，很少重视学生的在探究活动中的情感体验。更为严重的是，现阶段的科学教师普遍没有深切意识到开设科学课对于学生的全面发展和我国公众科学素养全面提高的巨大现实意义，不理解新的课程改革的迫切性和必要性，把任教科学课当成一项苦差事，缺乏改革、创新的信心和动力。农村中小学的科学教师更是如此。
2．科学知能普遍缺欠
科学知能，是科学知识与技能、科学方法与能力的合称。当下科学教师科学知能缺欠的主要表现有：
（1）缺乏跨学科融合的知识结构。科学课的综合性要求科学教师具有跨学科融合的知识结构，以便用跨学科的、统一的科学概念去联系或融合物理、化学、生命科学、地球、宇宙与空间科学等多门学科的基本概念、原理和方法，淡化不同学科之间的人为界限，引导学生从综合的角度去认识自然，提高他们综合解决问题的能力。然而，眼下科学教师欠缺这样的结构。这是因为，时下绝大多数科学教师要么是原中师毕业生，要么是高师单一理科教育专业毕业生，前者因过去中等师范院校弱视科学教育专业而难以具备综合的理科知识，后者因高师院校专业分割太细而造就了知识面窄、缺乏整合的科学知识之事实。
（2）缺乏对科学探究内涵的理解。科学探究，本指科学家用以研究自然界，并基于这种研究获得证据，提出种种解释的多种不同途径，在科学教育中，特指学生们用以获取知识，领悟科学的思想观念，领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的各种活动。可许多科学教师异化了科学探究，他们往往视探究为目的，将知识传承与能力培养对立起来，走到只注重能力培养而轻视与忽略知识传承这一极端。有些教师在开展科学探究前根本不做准备，生搬硬套他人的经验，使科学探究表面化、形式化；有些教师将科学探究等同于动手做实验，曲解了科学探究的本质内涵。
（3）缺乏组织探究性教学的能力。科学不仅是知识的体系，更是以科学探究为中心的对自然界的认识及知识处理、加工的过程，以“探究为中心的科学过程教育”目前正成为国际科学教育改革的主流[3]。为此，我国新的科学课程标准明确指出，科学探究是科学学习的中心环节，科学教育的根本宗旨就是通过科学探究提高学生的科学素养。显然，科学探究既是课程目标也是课程内容，因而对于科学教师来说，不仅自身要具备科学探究的能力，而且更应具备组织探究性教学的能力。科学教师的探究能力主要包括各学科实验技能、实践能力和信息处理技能。研究发现，科学教师普遍感到动手实验困难，尤其是对其它分科的实验。比如，毕业于物理教育专业的教师对一些化学、生物等其它学科领域的实验就有力不从心之感。另外，由于受传统教育重理论轻实践的影响，科学教师的实践能力与信息处理技能都较差。比如，相当多的教师感到在教学前围绕探究内容亲自去做尝试性探究比较困难，有些教师甚至不能从尝试性探究活动中总结感性体验。在科学课的教学中，组织探究性教学的能力是指引导学生开展科学探究活动的能力，主要包括教学设计能力、教学实施与调控的能力，教学评价与反思能力等。严酷的事实是，由于受传统教育的影响，目前的科学教师从其“先师”那里学会了“满堂灌”、学会了“重理论轻实践”、学会了“眼高手低”、学会了“教师中心”、学会了“教材中心、”学会了“课堂中心”……因而在科学课的教学中，教师普遍感到因缺少可操作的教材与参考书的指导而很难引导学生开展科学探究活动，更为甚者，他们感到评价探究活动的实施情况非常困难。
（4）缺乏科学研究能力。随着教师专业化的发展，教师必须从事科学研究，对于中小学教师来说，主要是从事教育行动研究。[4]鉴于此，文中的科学研究能力主要指从事行动研究的能力。新课程明确要求教师成为研究者，参与行动研究，快速从“教书匠”转变成为学者型和专家型的教师，从科学课的性质出发，我们认为科学教师更应如此。在科学课的教学过程中，科学老师应以研究者的心态置身于教学情境中，以研究者的眼光去审视和分析教学理论与教学实践中的各种问题，并对自身的行为进行反思，对出现的问题进行探究，对积累的经验进行总结。事实表明，科学教师从事行动研究的能力是欠缺的。比如，从目前科学教师为数不多的研究成果看，普遍存在着以下局限性：那些成果大多停留在教学经验总结层面，缺少更深入的考察和论证，无法上升到理论层面；未把某个具体问题置于教育理论的大背景中予以考虑，研究视野狭窄；对理论的专业术语不甚熟悉，很难把问题或成果概念化，致使不能准确表达自己的观点和结论。
（5）缺乏科学课程论知识。由于我国师范院校以往一般不开设专门的课程论或学科课程论，导致大部分教师缺乏课程论基础知识和系统的理论，以至对于科学课程的内涵、特点、发展史以及与分科理科的关系等缺少必要的了解，无法形成科学课程的整体思维，甚至认为科学课程就是形式上理、化、生、地的简单拼加，仍然沿用理科分科教学的方法以及测量与评价手段等。[5]缺乏科学课程论知识的教师，显然难以胜任科学课的教学。
（6）缺乏科学课程教学技能。科学课的教学本应是“学生中心”、“经验中心”、“活动中心”，本应以学生的科学探究活动为主体进行教学设计。然而，科学教师在进行教学设计时，普遍采用的仍是有利于发挥自身主导作用的行为主义教学策略，即通过一系列的设计，刺激和强化学生作出适当的反应。在教学活动中没有真正落实培养学生的探究性、创造性和开放性，没有真正落实培养学生理解、综合、应用和使用信息的能力，因而使学生的主动性、积极性受阻，无以充分体现学生的认知主体作用。
3.科学行为明显缺失
当前，科学教师在引导学生开展探究活动时，不大关心科学方法与规则的使用，他们通常更关心学生是否能完成探究活动。比如，他们常常开展探究结果的竞争并鼓励学生竞争。此外，从课堂教学实况看，绝大多数的老师看似已“超越”传统的科学课堂，他们的看似不局限于教“教材”与不局限于课堂进行教学，可事实上往往是流于形式。主要表现有四：一是启发教学形式化。很多问题没有等到学生充分思考便给出了答案；二是讨论主题形式化。很多讨论主题不当，过易者仅是浪费时间地走走“过场”，过难者由于学生知识储备不足与讨论时间不足而中途夭折；三是合作学习形式化。很多小组合作学习是“和”而不“合”，学生大多“各自为政”，有的孤军奋战搞“一言堂”，有的尔虞我诈搞“小帮派”，有的沉默寡言当“旁观者”，有的冷嘲热讽当“挑衅者”；四是教师指导形式化。在合作学习途中，很多科学教师要么象征性地在各小组中巡视，要么悠然自得地独自一旁当看客，要么自以为是地归纳总结。