在数字化转型浪潮席卷全球教育领域的今天,如何培养未来教师的数字化教学能力,已成为师范教育面临的关键课题。郑州师范学院科学教育专业结合专业特色和人才培养目标,探索出了一条智慧学习空间下科学教育专业师范生数字化教学能力培养路径,成功构建了一套系统性、创新性强且颇具推广价值的培养新模式,为全省乃至全国的科学教育师范生培养的数字化转型改革提供了生动实践与宝贵经验。

作为我省第一个办学的科学教育本科专业,郑州师范学院科学教育专业的探索具有更多的示范意义。依托郑州师范学院深厚的师范教育底蕴,科学教育系主任王鑫牵头,组织科学教育专业多位专任教师组成团队,重点聚焦科学教育专业师范生数字化教学能力提升。
核心探索:构建三位一体的智慧学习空间
学校设立科学教育系,助力科学教育专业师范生培养模式改革。专业化教学团队率先打破了传统教室的物理边界,创造性地设计并整合了“虚拟学习空间”、“物理学习空间”及“混合学习空间”。其中,物理空间涵盖了智慧教室、3D打印实验室、激光切割实验室、机器人实验室,以及教师技能训练微型教室、口语训练室、五屏共享智慧教室等,为学生提供了真实的、技术赋能的实践场地。虚拟空间则通过网络教研、直播课堂、数字资源共享等功能,拓展了学习的广度和灵活性。两者的有机融合,为线上线下混合式教学模式的实施铺平了道路,全面革新了传统的教学与学习环境。

关键突破:重构课程体系,创新教学模式
以提升师范生数字化教学能力为导向,科学教师教学团队注重培养体系课程之间的联系与进阶,对相关课程行了深度开发与优化,挖掘并整合了培养数字化教学能力的课程内容。同时,设计并实施了以项目式学习为驱动的教学改革,让师范生在完成具体项目的过程中,亲身体验并掌握数字化教学的设计与实施。
依据《师范生信息化教学能力标准》,团队创造性地提出了分层分类的教学模式:针对基础技术素养课程,采用互动式教学模式,夯实学生技术根基。针对技术支持学习类课程,采用混合式教学模式,培养学生自主学习与协作探究能力。针对技术支持教学类课程,实施分层教学模式,精准提升学生的教学设计、资源开发与教学实施能力。
理论升华:提出系统化培养路径
在丰富的实践基础上,团队最终提炼出具有鲜明特色的“智慧学习空间下科学教育专业师范生数字化教学能力培养路径”。该路径以数字化教学能力为核心,在智慧学习空间中实施,覆盖“基础技术素养、基于技术学习、基于技术教学、整合技术的科学学科教学知识”四个维度的教学实践。它不仅强调了数字化手段在各类教学模式中的应用,还进一步完善了“大学-中小学-社会(U-S-S)”协同培养机制,为科学教育职前职后一体化发展奠定了坚实基础。
丰硕成果:彰显实践价值与推广潜力
专业团队经过十年的持续研究与实践结出了累累硕果:
学生成长方面:师范生的数字化教学能力显著提升。在近六年的全国科学教育专业师范生教学技能创新大赛中,连续取得一等奖。总共有37名学生参加全国决赛,其中斩获一等奖8项,并在省内科学教育领域引起广泛关注。专业学生近年来参加大学生微课大赛也屡获佳绩,荣获全国师范生微课大赛奖多项。
科研产出方面:团队围绕智慧学习空间、数字化教学在《教学与管理》、《小学科学》等科学教育领域重要期刊发表多篇高水平论文。
项目延伸方面:以研究成果为基础,成功孵化出多项教学质量工程项目,如“科学教师教育实践能力协同培养机制的探索与实践”、“智慧学习空间支持下科学教师智能教育素养一体化培养路径研究”等。2025年获批立项建设“专业+AI”教育教学深度融合创新专项,形成了可持续发展的研究与实践生态。

广泛认可:具备重要的推广应用价值
校外专家对科学教育专业师范生数字化教学能力培养路径探索给出了较高的评价。专家认为研究深化了师范生数字化教学能力发展路径,推动了学习环境的创新建设,完善了协同培养机制,为科学教育专业人才培养提供了有力支撑,具有较高的实践价值。该模式不仅可直接服务于本校科学教育等师范专业,使未来数百名师范生受益,更能为省内乃至国内其他师范院校的相关专业(如小学教育、教育技术学等)提供实践借鉴与理论参考。同时,其成果还可用于指导在职小学教师的数字化教学能力提升培训,惠及面广,应用前景广阔。
智慧赋能教育,创新引领未来。郑州师范学院的这项探索,成功地将前沿教育技术、创新的教学空间与师范生核心能力培养深度融合,为新时期高质量科学教育教师培养贡献了极具价值的“郑师方案”。