文汇报资料图。
科技教育，从未像今天这样被寄予厚望。当教育、科技、人才一体发展从战略愿景转化为具体行动，当科技创新人才的早期培养成为基础教育改革的核心命题，科学教育被推向了前所未有的战略高度。我们期待学生“像科学家一样思考、像工程师一样实践”。然而，一个根本性的追问随之而来：支撑这一切的科学教师队伍，真的准备好了吗？
唯有教师先行，方有科学教育之兴。从数量的缺口到能力的短板，从角色定位的转型到学段衔接的优化，科学教师队伍建设正面临一场深刻的结构性变革。这不仅是对教师个体的考验，更是对培养体系、专业标准与制度保障的系统性叩问。
科学教师“应急补缺”
如何转向“长效培育”？
盘点我国科学教师队伍的“家底”，数据令人警醒。
据统计，2022年全国小学科学专任教师约24万余人，校均仅有1.61人，超七成的小学科学教师为非理工科专业背景，硕士研究生及以上学历比例为2.69%。由此带来的“教非所学”现象在小学阶段的科学教育中十分普遍，不少教师是从语文、数学、艺术等学科借调而来。中学阶段同样面临挑战，新高考模式下，走班教学的推行加剧了学科教师的结构性失衡。国家对科学技术和科技人才的重视，自然会影响到高中生的选科。高中生选择理科占比不断提高，随之而来的就是教师的短缺，因此，有些学校从其他学科借调教师成为必然的“应急”之策。这一做法虽在短期内解决了课程“开齐开足”的问题，却难以实现“开好”的目标。
在专业素养方面，科学教师不仅要具备扎实的学科知识，更要具备跨学科整合能力、科学探究素养，以及引导学生在真实情境“做中学”的实践智慧。然而，长期以来我国科学教师多在精细的分科体系中成长，知识结构往往“纵深有余、横向不足”，难以适应当前强调跨领域整合的科学教育要求。当科学教育的重要性日益提升，这一素养短板的制约效应愈发凸显。
要从“应急补缺”转向“长效培育”，核心在于打通职前培养与职后发展的通道。在源头供给上，师范院校纷纷行动。北京师范大学成立科学教育研究院，系统培养科学教育方向的本硕博人才；华东师范大学从2017年起开设师范生的跨学科创新训练营，培养了数百名师范生。与此同时，在“国优计划”的推动下，理工科院校陆续被纳入培养体系，鼓励有志从教的理工科学生修读教师教育课程，从根源上解决专业背景不匹配问题。
在职教师的专业发展同样需要“造血机制”。例如，北京市门头沟区的做法就值得借鉴：他们一方面组织教师向科研人员学习研究方法，通过科学副校长引领教师深入理解科学本质与科学研究方法；另一方面，组织教师向实践工作者学习行动方法，比如与园林绿化局相关人员一起研究杨絮防治，提升课堂教学实践应用水平。
总之，“长效培育”既要注重对在职科学教师的“挖潜”，又要注重师范院校和理工类院校的“育新”，双轨并进、短长结合，方能形成可持续的师资供给体系。
与此同时，科学教育师资配置的梯度设计同样不可忽视。不同定位的学校对教师能力的要求理应有所区分——承担更多拔尖创新人才早期培养任务的学校，需要具备科研背景、能够指导学生开展高水平探究的教师；而面向大多数学生的普通学校，则需要善于激发兴趣、扎实开展实验教学的教师。若“一哄而上”之后仍是“一刀切”的配置逻辑，既可能造成优质师资的错配浪费，也可能让薄弱学校陷入永远追不上的困境。师资配置与学校功能形成合理匹配，亦是从“应急补缺”走向“长效培育”必须回答的现实命题。
消解“知识垄断”后，
科学教师如何引导学生？
曾几何时，学生仰望讲台，如同仰望知识的高山。而今，这座高山正在被互联网和人工智能渐渐削平。当学生轻点鼠标或手机屏幕就能获取海量信息，当AI可以秒答几乎任何知识性问题，科学教师的价值何在？
斯坦福大学人工智能、机器人与未来教育中心主任蒋里曾做过一项调查：让学生在AI教师和人类教师之间选择，超过半数倾向于AI。学生给出的理由为“AI情绪稳定、一视同仁，可随时随地提供帮助，还能定制个性化学习内容”。这个结果揭示了教师作为知识权威的传统角色正在被解构。
对科学教师而言，物理公式、化学方程式、生物结构图、大气环流图……这些曾需要反复讲解的内容，如今学生动动手指就能找到讲解视频和动画演示。尽管AI可以提供个性化学习方案和即时反馈，但它无法真正理解孩子眼中闪烁的好奇光芒，无法感知学生实验失败后的沮丧，更无法在恰当时机给予一句鼓励和一个肯定的眼神。科学教师在教学中，需要判断何时给予帮助，何时让学生自己摸索，何时纠正错误，何时允许失败发生。这些教学决策和育人智慧，是算法无法习得的。
对教师知识权威的挑战，不仅来自AI，也来自学生群体本身的变化。在许多大城市或科技产业聚集区，不少学生的家长本身就是高科技领域的资深从业者。受家庭环境熏陶，这些孩子从小接触前沿科研资讯，在某些细分领域，其知识储备甚至已超越接受传统师范教育的科学教师。面对这样的学生，教师若依然固守知识权威的姿态，不仅难以赢得尊重，更会阻碍科学精神中最重要的批判性思维的养成。
事实上，科学教育的核心从来不只是知识传授，更是科学精神的培育。尊重事实、敢于质疑、勇于创新，这些品质需要在师生互动中潜移默化地生成。当教师对学生看似奇怪的想法投以欣赏而非否定，当教师坦然承认“这个问题老师也不确定，我们一起探究”，学生收获的不仅是知识，更是对待科学与世界的态度。
在这场教育关系的重塑中，科学教师的价值将更多体现在“如何带学生寻找真理”，而非仅仅“告知真理是什么”。知识的垄断消解了，但教育的本质没有改变。科学教师的使命，从来不是做“行走的百科全书”，而是成为学生科学之路上的守护者与引路人。
从守护好奇心到专业领路人，
不同学段科学教师有何不同？
同样是站在讲台上讲授“水的三态变化”，小学教师可能会带着学生观察冰块融化、水壶冒气，在惊叹声中播下好奇的种子；初中教师则需要引导学生理解分子运动理论，用实验数据验证假设；高中教师还要进一步探讨相变过程中的能量转化与热力学原理。同一个知识点，三种不同的教学逻辑，折射出科学教师在不同学段的角色演变，即从“好奇心的守护者”逐步转变为“专业的领路人”。
小学科学教师，首先是儿童好奇心的守护者、科学兴趣的播种者。这一阶段，教师的首要任务不是灌输知识，而是保护孩子与生俱来的探索欲，让他们在亲身体验中感受科学的趣味与魅力。上海师范大学附属卢湾实验小学的“一平米博物馆”项目便是生动一例。在上海科技馆的指导下，通过一平方米的微型空间还原热带雨林的局部生态场景，让学生在方寸之间感受雨林中生命的律动。这种沉浸式的探究体验，远比课本上的知识点更能点燃孩子心中的科学火苗。
进入中学，初中教师不再只是兴趣的点燃者，更要成为科学思维的训练师、学科知识的架构师，做好小初衔接，帮助学生完成从感性认知到理性思维的跨越。
高中教师则更像各自领域的专业向导，引领学生进入学科深水区。他们面临的最大挑战，是在应试压力与素养培育之间找到平衡。科学教师既要帮助学生建立完整的知识体系，为大学深造奠基；又要通过真实情境的问题解决和综合性探究项目，培养创新意识与实践能力。
从“好奇心守护者”到“专业领路人”，科学教师的角色随学段递进而演变。这种演变不应仅是教学内容的加深，更应是能力结构的重塑。建立分层分类的教师培养体系，让小学教师善于点燃火种、初中教师精于搭建桥梁、高中教师擅于引领深耕，是科学教育高质量发展的题中应有之义。（作者单位：上海市教育科学研究院普通教育研究所）
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