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美国培养STEM领域中学师资的UTeach项目探究 汪永贵摘 要：UTeach是美国培养STEM领域中学师资的一个重要的职前教师培养项目，目前在美国的发展规模和影响力引人关注文章从课程与教学、评价方法、实施效果及成功要素等角度探究这一项目，从中寻求对我国改进职前教师教育质量的启示关键词：美国；STEM领域；中学师资；UTeach一、开展背景近二三十年来，美国社会日益意识到其教育领域存在的一个问题，即科学、技术、工程及数学（Science，Technology，Engineering and Mathematics，STEM）等相关学科的中学师资严重匮乏，从而导致中学生在STEM领域的学习成绩较差，这将削弱美国未来的劳动力素质及其竞争力美国国家教育统计中心（National Center for Education Statistics）对2007-2008学年的统计数据分析表明，在STEM领域任教的所有高中教师群体中，1/3的数学教师、2/3的物理教师、近1/2的化学教师都是非专业出身；而2011年的调查还表明，这类教师的年度流失率高达5%[1]上述情况引起了美国政府的关注时任总统奥巴马在其2011年的《国情咨文》演讲中就此而提出了一个雄心勃勃的目标：在2011-2021年期间培养10万名STEM领域的优秀中学教师，即“10年10万人”计划（“100Kin10”）。

政府随之划拨资金，由纽约卡内基公司（Carnegie Corporation of New York）和“机会均衡”项目（Opportunity Equation）负责实施该计划，提倡大学、学术团体、基金会、企业等不同机构积极参与，通过实施相关教师培养项目或捐赠资金等方式参与并努力实现该计划的目标迄今，已有280家机构参与到“100Kin10”中[2]《纽约时报》评论其是“为提高下一代中学生在STEM领域的学习质量而进行的最重要的努力”[3]显然，提高学生在STEM领域的成绩离不开高质量的专业师资，大学理应更多地承担起这方面的师资培养任务在相关项目中，得克萨斯大学的教师培养项目（Texas University-based Teacher Preparation Program，UTeach）影响最大UTeach早在1997年即已开设，该项目将STEM学科的专业知识和教育学知识相结合，致力于使学生在大学四年期间既获得相关专业的学士学位，又获得中学教师资格证，把学生培养为合格的STEM学科中学教师UTeach减少了传统上获取教师资格证的困难，且在没有增加额外时间和经济投入的情况下为学生提供了获得一个学位和两种职业发展的可能性[4]。

此项目实施十年后，效果日益凸显，很多大学开始复制UTeach模式；UTeach协会（UTeach Institute）遂于2006年成立，主旨是帮助其他大学实施UTeach和改进项目质量至2015-2016学年，UTeach协会已与44所大学合作实施该项目，遍及美国21个州和哥伦比亚特区，UTeach的影响力和发展规模不容忽视[5]下文从UTeach的课程与教学、评价方法、实施效果及其成功要素分析等角度探究美国这一培养STEM领域中学师资的重要项目，以期从中寻求对改进我国职前教师教育质量的启示二、课程与教学UTeach要确保其学生从STEM学科专业知识、教学水平、专业责任感等方面达到获取教师资格的标准，课程与教学是项目实施的关键与传统职前教师培养项目的课程与教学体系相比，该项目仅要求学生必修四类核心课程，共10余门科目，学生获得24～27个总学分即可；但UTeach以其整合的课程内容、集中的教学实习实践机会和普及的个性化輔导而取胜，下文按开设顺序介绍其课程与教学实施情况[6]（一）征募学生课程征募学生课程（Recruitment Courses）旨在鼓励学生“尝试性地进行教学活动”，从而吸引更多STEM领域的从教者，主要含“教学方法探究”（Inquiry Approaches to Teaching）和“基于探究的课程设计”（Inquiry-Based Lesson Design）两科。

这两门课主要由具备丰富实践经验的优秀中小学教师任教，包括指导教师（master teacher）和教师（mentor teacher）：前者受UTeach的聘用而全力参与项目实施，后者是与项目保持合作关系的中小学教师教学方法探究是学生最先接触的一门实践课，在大学所在地附近的小学完成这门课要求学生结成小组，每位学生都要完成3节小学高年级段STEM学科的授课任务，学生需要准备授课计划并接受指导教师和教师的反馈进行修改完善：指导教师承担的主要是教学任务，即向学生介绍STEM学科教学的理论与实践，此外还要指导学生完成备课、教学设计、上课等环节所含的各项任务，并对其上课达标情况进行评价；教师主要向学生展示个人的教学活动、课堂管理技巧，以供学生观摩，并对学生的上课情况提供反馈和建议等简言之，这门课的重点是促使学生学会备课和上课；具体的课程目标是要求学生熟练掌握所授3节课的教学内容、会使用“5E教学模式”（5E Instructional Model）①[7]，进行教学过程设计和掌握基于探究的STEM学科教学方法、学会评价和反思教学目标达成情况及个人教学的优缺点等；所使用的教学方法包括课堂讨论、示范与观摩、个人反思、团体合作等；学生评分主要由指导教师依据其授课计划、教学和课后反思等方面的表现，结合教师的评价意见而给出。

基于探究的课程设计与教学方法探究课在授课教师安排、学生需完成的教学任务和应达到的课程目标、使用的教学和评价方法等方面大致相同，差别主要是：首先，教学方法探究在小学完成，基于探究的课程设计要求在中学进行，相应的教师也来自中学，学生使用的教学材料和应达到的课程目标要与中学STEM课程标准一致，也需针对中学生完成3次基于探究的教学任务；其次，在课程结束之时，学生要决定自己是否继续参与UTeach项目和致力于获得中学STEM领域的教师资格证书二）教育学类课程教育学类课程（Education Courses）以教育领域，尤其是STEM学科最新的教学研究为基础，由大学教育学院或科学学院中从事STEM相关学科教学研究的大学教师任教，主要包括下列三科1.数学和科学学科的认知与学习“数学和科学学科的认知与学习”（Knowing and Learning in Mathematics and Science）相当于传统职前教师培养项目中申请教师资格所学的教育心理学课程，旨在促使学生建构学习STEM学科知识过程中发生的认知与学习模式在此探究过程中，学生需要学习并应用心理学、人类学、社会学、哲学、生物学、神经系统科学等多学科的知识。

本门课程的基本情况如下学生需要达到的课程目标是：通过探究发生在教室或其他环境中的个人化或社会化的学习活动而学会建构指导教学实践的认知与学习模式、使用访谈等方法去分析和理解学习者解决STEM学科问题的策略、了解和学习人们的认知结构及其变化和发展特点、思考如何利用现代技术支持STEM学科知识的认知与学习等这门课需要学生思考的具体问题包括：“认知和学习的具体所指是什么；该如何理解学生的思维；其他学科的认知特点和STEM学科的认知特点之间的差异是什么；学习理论的认知与发展和STEM学科的知识与演化之间的连接是什么”等本门课采取主题讲授、课堂研讨、小组合作等教学方法根据学生在出勤率、完成日常阅读任务及参与研讨的积极程度、访谈并分析学习者的认知与学习特点的效果等方面的表现，给出适当的評分2.课堂互动简言之，“课堂互动”（Classroom Interactions）课的目的即让学生应用从上述认知和学习课程中习得的理论知识，处理好课堂中教师、学生和关键教学事件等因素的关系，促进和提高学生学习STEM学科知识的热情和效果课堂互动主要以教学实践的形式来完成，学生不仅要观摩中学教师的课堂教学，还要完成2次共历时3天、需被录像和分析的授课任务，后者要求学生在指导教师、大学教师和教师等的协助下，花费大量时间备课、设计和完善教学。

学习这门课要达到的目标是：能够就STEM学科中某一指定主题和同伴进行集体备课、教学规划并进行正常的授课；学会观察、分析和讨论何种教学策略（直接教学、探究式教学、小组合作教学等）能够有效地构建学习者的知识与技能；学会使用与STEM学科教学相关的先进教学技术；学会观察和分析课堂教学的真实效果；会用数据证明学习者学习STEM学科知识的实际效果；能够处理好课堂中由于学习者在性别、文化背景、语言、学习障碍等方面的差异所引发的平等问题等这门课采用集中、合作学习、互动研讨、同伴写作等教学方法在评价方面，这门课要求学生在课外还要花费7～10个小时的时间进行更多的教学实践、观看和分析自己与他人的教学录像、反思个人教学行为、阅读相关文献等具体的评分计算方法是，学生参与课程活动的表现占25%，完成规定教学实践的表现占30%，个人分析与反思情况占45%3.项目式教学UTeach开设“项目式教学”（Project-Based Instruction，PBI）这门课的立意是，STEM专业的学生要会引领中学生探索与其生活切实相关的那些真实、重要且有意义的问题，在教学活动中要会综合处理STEM各学科的知识融合、教学内容呈现与分析时的技术应用、平等学习环境的设计等问题，这些问题体现了UTeach的实施原则。

PBI的课程目标在于：使学生学会使用PBI设计原则开发STEM学科领域历时3～4周的项目研究单元，且要保证学习者在其中拥有平等的学习机会；学生能从学习者认知发展的角度评价和比较PBI和其他教学方法的优缺点；能够将课堂教学行为与相应的教育理论相关联并进行反思和应用；能够明确教育技术在达成学习目标方面的具体作用等根据上述课程目标，PBI要求STEM专业的学生考虑的基本问题包括：“教师应选择何种主题以使中学生持续投入地参与PBI；教师应提供何种帮助以提升中学生的学习效果；教师应何时及如何使用形成性评价或综合性评价；教师应如何创建社会化结构以提升中学生的领导力”等PBI的具体教学模式如下第一，基本的学习与阅读从事教育学研究的大学教师指引学生的阅读方向，了解PBI的基本理论和实施方法本门课要求学生完成9个主题阅读，随后各抒己见并梳理观点第二，教学实践首先，学生要在中学完成4个小时左右的PBI实践观摩，随后就之在班级里进行分析和讨论；其次，以中学教师、中学生或其家长为对象开展2次访谈以了解PBI的效果；最后，选择某主题设计一个为时4天的PBI方案，可以是课堂研讨、室外调查等活动本门课结束时，教师综合考虑学生在上述各方面的表现给出评分。

其中，上课出勤率方面的得分权重占5%，课堂研讨和教学观摩、访谈和组织室外活动方面各占25%，个人设计的PBI方案占45%三）新手教学课程新手教学课程（Apprentice Teaching）历时整个学期，主要包括学生的教学实习、实践和研讨活动，通过这些活动，学生获得从教所需的经验与自信，并证明自己达到从教资格与要求这门课的目的是使学生从各个方面做好进入教职的一切准备，包括：掌握基本的教学技能，能进行适当的教学设计和营造有利于学习活动发生的课堂环境；形成有效的教学策略，会利用有效的交流手段和技术满足不同学习者的需求；会制定个人学习计划及同伴交流计划，知道如何进行教学反思与同伴互助；培养个人的专业发展意识；行事符合法律要求和职业道德规范等这门课要求学生每天在当地公立中学的时间至少达4个小时，从事STEM领域某学科的教学工作，承担类似代课教师的角色学生在此过程中，分别接受来自指导教师、教师和大学教师的指导其中，指导教师要确保学生各方面都达到这门课的最低要求，承担的职责范围较广：每周。