教育質(zhì)量監(jiān)測視域下提升小學科學教師教學能力的探究

摘 要：提升小學科學教師教學能力是推動小學科學教育改革和提高學生科學素養(yǎng)的關(guān)鍵。基于2023年國家義務教育質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果應用，對小學科學教育現(xiàn)狀進行深入探究，揭示小學科學教師探究教學水平、實驗教學水平和實驗資源開發(fā)利用能力對小學生科學學業(yè)成績的積極影響，從提升教師的專業(yè)素養(yǎng)、加強教學實踐經(jīng)驗的積累、創(chuàng)新教學方法和手段等方面探索提升小學科學教師教學能力的策略，為小學科學教育高質(zhì)量發(fā)展提供理論和實踐支持。

關(guān)鍵詞：教育質(zhì)量監(jiān)測；小學科學；教師教學能力

中圖分類號：G62 文獻標識碼：A 文章編號：0450-9889（2024）19-0065-04

科學教育作為提升全民科學素質(zhì)、培養(yǎng)青少年科學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的重要途徑，對國家經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展和人的全面發(fā)展具有重要意義。在科學教育的整個鏈條中，小學科學教育占據(jù)著先導和基礎(chǔ)地位，然而它卻是整個鏈條中最薄弱的環(huán)節(jié)，教學資源不足、師資力量薄弱等問題制約了小學科學教育質(zhì)量的提升。小學科學教師作為教學實施者，其教學能力直接影響科學教育水平和學生探究活動質(zhì)量，關(guān)乎學生科學素養(yǎng)和科技創(chuàng)新人才的培養(yǎng)［1］。小學科學教師不僅要掌握扎實的學科知識，而且要具備豐富的實踐經(jīng)驗和創(chuàng)新能力，能夠設計與實施多樣化的教學活動，以激發(fā)學生的學習興趣和探究欲望。因此，探討提升小學科學教師教學能力的策略，為提高小學科學教育質(zhì)量提供有力的支持，有助于培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。教育質(zhì)量監(jiān)測是評估教育效果、指導教育改革的重要手段。結(jié)合2023年國家義務教育科學學科質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)，筆者深入分析了小學科學教師教學能力對小學生科學學業(yè)成績的影響以及教師教學能力發(fā)展的關(guān)鍵因素，并在此基礎(chǔ)上從提升教師的專業(yè)素養(yǎng)、加強教學實踐經(jīng)驗的積累、創(chuàng)新教學方法和手段等方面構(gòu)建起一個科學、系統(tǒng)的小學科學教師教學能力發(fā)展模型，以期為小學科學教師的專業(yè)發(fā)展和職業(yè)規(guī)劃提供有益的參考和借鑒。

一、教育質(zhì)量監(jiān)測視域下小學生科學學業(yè)成績相關(guān)因素分析

2023年國家義務教育科學學科質(zhì)量監(jiān)測的重點是測查學生的科學理解能力、科學探究能力、科學思維能力和科學學習態(tài)度與習慣，并結(jié)合國家相關(guān)政策規(guī)定，對學校的科學教育教學狀況進行調(diào)查，以反映各地科學課程的實施狀況與國家相關(guān)政策的執(zhí)行情況。筆者從2023年國家義務教育質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)中抽取A縣、B縣、C縣的小學科學監(jiān)測數(shù)據(jù)作為研究樣本，與廣西、全國的相關(guān)數(shù)據(jù)進行對比，將學生科學學業(yè)成績作為調(diào)節(jié)變量，探討教師探究教學、實驗活動與指導、開發(fā)和利用實驗資源等能力對學生科學學業(yè)水平發(fā)展的積極影響，為新時期小學科學教師教學能力培養(yǎng)的提質(zhì)增量提供循證決策依據(jù)［2］。

（一）小學科學教師科學探究教學水平與小學生科學學業(yè)成績的關(guān)聯(lián)性探究

探究教學是指教師在教學中以探究實踐為主要方式開展教學活動，并在學生自主參與獲取知識的過程中，激發(fā)學生在探究實踐中的思維活動，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和探究能力。本次監(jiān)測通過學生問卷，從小學科學教師在教學中指導學生設計實驗或活動、引導學生將理論與實際相結(jié)合進行討論等方面，調(diào)查了四年級科學教師的探究教學行為。筆者將小學科學教師探究教學水平與小學生科學學業(yè)成績進行了關(guān)聯(lián)性分析，詳見表1。

由表1可知，A縣和B縣四年級學生科學學業(yè)成績分別為525分、534分，分別高出C縣104分、113分。四年級學生科學學業(yè)成績較低的C縣，其小學科學教師探究教學水平較高及以上占比為24.50%，分別低于A縣和B縣46.9、50.5個百分點，與全國水平、廣西水平均有較大差距。由此可以推知，探究教學水平高的科學教師所教學生的科學學業(yè)成績相對較高，提升小學科學教師的探究教學水平有利于促進學生科學學業(yè)成績的提高。

（二）小學科學教師實驗教學水平與小學生科學學業(yè)成績的關(guān)聯(lián)性探究

本次監(jiān)測通過學生問卷對四年級科學教師在學生動手實驗之前講解實驗設計思路、在學生實驗過程中的指導情況進行了測查，進而了解小學科學實驗教學狀況。筆者將小學科學教師講解、指導實驗情況與小學生科學學業(yè)成績進行了關(guān)聯(lián)性分析，詳見表2。

從表2數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，小學科學教師在學生動手實驗過程中進行講解、指導，學生的科學學業(yè)成績相對較高。A縣、B縣四年級科學教師在學生動手實驗時有講解、有指導的占比均達到100.00%，高于全國7.3個百分點，高于廣西13.5個百分點，而C縣四年級科學教師在學生動手實驗時有講解、有指導的占比僅為3.90%，低于全國88.8個百分點，低于廣西82.6個百分點。

（三）學生動手實驗頻次及教師使用實驗教學資源情況與小學生科學學業(yè)成績的關(guān)聯(lián)性探究

為了了解學生在科學課中親自動手做實驗的情況及教師使用科學實驗室、實驗儀器設備進行教學情況對學生科學學業(yè)成績的影響，筆者將四年級學生在科學課中動手實驗頻次及教師使用實驗教學資源與小學生科學學業(yè)成績進行了關(guān)聯(lián)性分析，詳見表3。

由表3可知，學生在科學課中動手實驗頻次較高、教師使用實驗教學資源占比較高，學生的科學學業(yè)成績也相對較高。A縣、B縣學生在科學課中動手實驗在6次及以上的占比分別為42.40%、42.80%，分別高出C縣35.8、36.2個百分點。A縣、B縣教師經(jīng)常使用實驗室的占比分別為86.40%、89.70%，分別高出C縣66.1、69.4個百分點。A縣、B縣教師經(jīng)常使用儀器設備的占比分別為83.90%、83.00%，分別高出C縣71.7、70.8個百分點。由數(shù)據(jù)分析可知，小學科學教師充分利用實驗教學資源開展教學，有利于促進學生科學學業(yè)成績的提高。

二、小學科學教師教學能力提升的關(guān)鍵因素

基于2023年國家義務教育質(zhì)量監(jiān)測對小學科學教育情況的深入測查，監(jiān)測數(shù)據(jù)揭示了小學科學教師探究教學水平、實驗教學水平和實驗資源開發(fā)利用能力與學生科學學業(yè)成績存在著密切的相互作用［3］。這三大核心要素直接關(guān)聯(lián)著學生的科學學習成效，是小學科學教育高質(zhì)量發(fā)展和教師專業(yè)成長的基石。

（一）探究教學：引領(lǐng)科學教師專業(yè)成長

探究教學注重學生學習的主體性和實踐性，鼓勵學生通過自主觀察、實驗、分析和解決問題來獲取知識，這種教學方式有利于激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和探究精神，使學生在掌握科學知識的同時，形成獨立思考和解決問題的能力。對于小學科學教師而言，掌握探究教學的方法與技巧，不僅是提升個人專業(yè)能力的關(guān)鍵，而且是培養(yǎng)學生科學核心素養(yǎng)的重要途徑。

（二）實驗教學：教師技能與學生能力的雙向提升

實驗教學是小學科學教學的核心環(huán)節(jié)，教師的實驗講解和指導能力直接影響學生的科學學習效果。一名優(yōu)秀的小學科學教師，不僅要有扎實的學科知識，而且要有豐富的實驗經(jīng)驗和實驗指導技巧。教師在小學科學實驗教學中，為學生提供有針對性的指導，有助于學生更好地理解實驗原理、掌握實驗技能和發(fā)展科學核心素養(yǎng)。

（三）實驗教學資源開發(fā)利用：拓寬科學教學空間

小學科學教師應根據(jù)教學內(nèi)容、學生的學習興趣和學習需要，主動尋找、創(chuàng)造和整合實驗教學資源，靈活調(diào)整實驗教學的內(nèi)容和形式，為學生提供豐富、多元的科學實驗體驗。教師充分利用實驗教學資源開展教學，通過整合校內(nèi)校外的實驗教學資源，如實驗室設備、社區(qū)資源和網(wǎng)絡資源等，為學生打造一個充滿活力、富有創(chuàng)造力的科學學習空間，有效激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學生的觀察、分析和解決問題的能力，增強科學課程的實踐性和趣味性。

三、提升小學科學教師教學能力的策略

為實現(xiàn)我國高質(zhì)量、專業(yè)化科學教師隊伍建設目標，確保小學科學課程改革的順利推進，筆者聚焦小學科學教師科學探究教學能力、實驗開展及指導能力、實驗資源開發(fā)與利用能力的培養(yǎng)，探索提升小學科學教師教學能力的策略。

（一）提升小學科學教師科學探究教學水平

科學探究教學水平作為小學科學教師專業(yè)成長的關(guān)鍵，體現(xiàn)了教師引導學生主動探索、自主學習科學知識的能力。在探究式教學模式下，教師不再是知識的灌輸者，而是學生學習的引導者和促進者。

首先，教師應具備科學探究知識和探究能力。教師要不斷深化對科學探究教學的理論認知，通過研讀專業(yè)文獻、參加學術(shù)研討會等方式，及時掌握科學探究的最新理念和方法。同時，教師也要提升科學探究的實踐能力，包括實驗設計、數(shù)據(jù)收集與分析等方面的能力。通過親身參與科學研究項目，教師能夠積累寶貴的實踐經(jīng)驗，進而提高自己的科學探究能力，能有效地指導學生進行科學探究學習。

其次，教師應具備設計探究教學的能力。在教學過程中，教師應充分尊重并滿足學生的學習需求，設計具有針對性的教學方案，設計開放性的問題和任務，鼓勵學生主動提問、獨立思考和解決問題，激發(fā)學生的探究欲望和創(chuàng)新精神。例如，在教授“植物的生長”時，教師可以設計“植物為什么需要陽光？”“不同土壤對植物生長有什么影響？”等一系列探究性問題，鼓勵學生通過觀察、實驗、記錄等方式，自主探究植物生長的奧秘。同時，教師還應關(guān)注學生的個體差異，因材施教，為學生提供個性化的科學探究機會。

最后，教師應具備掌握和運用多元化教學方法的能力。小學科學課程倡導以探究式學習為主的多樣化學習方式，促進學生主動探究。一是靈活開展實驗教學，讓學生通過動手操作、觀察實驗現(xiàn)象、記錄實驗數(shù)據(jù)和總結(jié)歸納等實驗探究過程，深入理解科學原理。二是結(jié)合小組討論、角色扮演等互動方式，鼓勵學生之間的合作與交流，培養(yǎng)學生的團隊合作精神和溝通能力。三是創(chuàng)設教學情境，為學生提供更多自主選擇的學習空間和充分的探究式學習機會，強調(diào)做中學和學中思，通過合作與探究，逐步培養(yǎng)學生提出問題、收集和處理信息、獲取新知識、分析問題和解決問題的能力，發(fā)展學生的創(chuàng)造性思維和批判性思維。四是進行跨學科融合教學，結(jié)合其他學科知識，拓寬學生的知識視野和探究空間［4］。五是利用多媒體教學、網(wǎng)絡資源等信息技術(shù)手段，豐富教學內(nèi)容和形式，提高學生的學習興趣和課堂參與度。以小學科學課程中“聲音的傳播”教學為例，教師先進行實驗演示，讓學生親手敲擊音叉，感受聲音的產(chǎn)生和傳播過程。接著，教師引導學生開展小組討論，探討聲音傳播的特點和規(guī)律。然后，教師利用數(shù)字教學資源為學生播放聲音傳播的動畫視頻，幫助學生直觀地理解聲音傳播的原理。此外，教師還可以將聲音傳播與音樂、物理等學科知識相結(jié)合，拓寬學生的知識視野和探究空間。

（二）提升小學科學教師實驗活動教學指導能力

實驗活動為學生提供了直觀、生動的科學體驗，是學生學習科學知識的主要途徑，更是激發(fā)學生探索欲望和培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，小學科學教師提升實驗活動教學指導能力至關(guān)重要。

首先，教師應具備實驗活動設計與組織能力。教師應深入了解學生的年齡特點和認知水平，設計出既符合教學目標又能夠激發(fā)學生學習熱情的實驗活動，拓寬學生的科學探究范圍，通過多元化的實驗活動引導學生主動探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律。教師還應注重實驗活動的組織，使每個學生都能參與到實驗探究中，并有機會親自動手操作，確保實驗活動能夠有序、高效地進行。例如，在小學科學“水的循環(huán)”實驗教學中，教師充分考慮學生的年齡特點和認知水平，選擇了透明玻璃杯、冰塊、熱水等簡單的材料設計實驗，引導學生通過加熱、冷卻等操作，觀察水的蒸發(fā)、凝結(jié)和降水等過程，從而理解水循環(huán)的原理。

其次，教師應具備實驗活動指導能力。在實驗過程中，教師不僅是指導者，更是學生的合作伙伴。以“水的循環(huán)”實驗為例，教師示范操作時，應注重動作的規(guī)范性和準確性，讓學生能夠清晰地觀察到操作步驟和實驗現(xiàn)象，使學生學會自主操作實驗。當有學生觀察到水在加熱后逐漸消失時，教師可引導學生猜想水去了哪里，并鼓勵學生設計實驗來驗證自己的猜想。

為了提升實驗活動教學指導能力，教師應積極參加實驗技能培訓、觀摩優(yōu)秀實驗教學展示課等活動。通過這些活動，教師可以學習到更多的實驗教學技巧和方法，拓寬教學視野，提升實驗教學水平。在教學實踐中，教師還應注重自我反思和總結(jié)，不斷總結(jié)經(jīng)驗教訓，優(yōu)化、完善實驗教學方案，提高小學科學實驗教學的質(zhì)量和效率。

（三）提升小學科學教師開發(fā)和利用實驗資源的能力

小學科學教師應結(jié)合科學課程內(nèi)容和學生的實際需求，設計出富有創(chuàng)意和趣味性的實踐活動、科學實驗，激發(fā)學生的學習熱情，讓學生在親身實踐中感受科學的魅力，加深對科學知識的理解和掌握，發(fā)展科學核心素養(yǎng)。

一是教師根據(jù)學校特色和學生實際，積極開發(fā)和利用校本科學資源。校本科學資源是科學教學的有力支撐，也是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的關(guān)鍵，其作為學校內(nèi)部獨有的科學教育資源，涵蓋實驗室設備、校園內(nèi)的動植物、特色課程等多元內(nèi)容。例如，學校在校園內(nèi)建立了生態(tài)園，園內(nèi)植物、動物等自然資源可以作為科學教學的觀察和實踐素材。教師可以組織學生開展植物種植、動物養(yǎng)殖等實踐觀察活動，學生分組負責植物的種植和動物的飼養(yǎng)，定期觀察記錄，并在教師的指導下進行數(shù)據(jù)分析。通過科學實踐活動，學生學到了植物學和動物學的知識，培養(yǎng)了觀察、分析和解決問題的能力，進而深入理解動植物的生長規(guī)律和生態(tài)關(guān)系，發(fā)展科學素養(yǎng)。

二是教師結(jié)合學校的特色和文化，開發(fā)具有校本特色的科學教育資源。例如，結(jié)合學校的地理位置和周邊環(huán)境，教師可以設計有關(guān)當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的實踐探究項目，或者利用學校的傳統(tǒng)和特色課程，開發(fā)與之相關(guān)的科學教育活動，豐富科學教育的內(nèi)容和形式。

綜上所述，探究教學水平、實驗教學水平和實驗資源開發(fā)利用能力是小學科學教師專業(yè)能力的三大核心要素，它們相互關(guān)聯(lián)、相互促進，共同構(gòu)成了科學教育質(zhì)量提升和教師專業(yè)成長的堅實基礎(chǔ)。在未來的科學教育中，小學科學教師要注重三大核心要素的培養(yǎng)，提升教學能力，為學生科學學習和全面發(fā)展提供有力的支持。

參考文獻

［1］王曉生.小學科學教師隊伍建設：價值使命、現(xiàn)實羈絆與實踐路徑［J］.中國教育學刊，2023（6）：91-95.

［2］鄭永和，李佳，吳軍其，等.我國小學科學教師教學實踐現(xiàn)狀及影響機制：基于31個省（自治區(qū)、直轄市）的調(diào)研［J］.中國遠程教育，2022（11）：46-57.

［3］王曦，陳慶.加強新時代鄉(xiāng)村中小學科學教師隊伍建設研究：以廣西中小學科學教師隊伍現(xiàn)狀為例［J］.教育與裝備研究，2022，38（6）：88-91.

［4］陶濤.基于STEM教育理念的小學科學實踐活動課程探索［J］.教育科學論壇，2018（32）：34-36.

注：本文系廣西教育科學“十四五”規(guī)劃2023年度專項課題“教育質(zhì)量監(jiān)測視域下，提升中小學科學教師學科素養(yǎng)的研究”（2023ZJY750）的階段研究成果。

（責編 韋榕峰）