【内容提要】科学教育的改革历程已近百年，其核心宗旨在于激发学生的学习兴趣并培育未来的科学家，以应对全球科学教育所面临的挑战，并确保公众对科学持有积极的态度。在近期的科学教育改革实践中，高等教育机构致力于将以教育为重点的科学教师纳入理科专业，以增强学术团队的力量。然而，鲜有研究深入探讨这一做法及其对教师身份随时间演变的影响。在过去二十年间，美国各地科学教师的专业身份概念逐步发展演变，目前已初步形成三种不同的专业身份：理科教育专家（SFES）、学科教育研究专家（DBER）以及同时具备SFES和DBER身份的教师。有证据表明，在高等教育体系中，科学教育作为自然科学的一门分支学科正逐渐成熟，拥有了更为明确的招聘和培训机制；尽管其独立性可能存在一定程度的逐渐减弱，而且最近的数据反映出来自同行评议及大学或学院管理层的负面偏见，尤其是在博士学位授予机构中，这些科学教育教师依然展现出了不屈不挠的精神和坚定的毅力。

1 导论

过去几十年来，科学教育改革举措受到了广泛关注，旨在增加对STEM领域的资金支持，并采用有效教学策略为学生准备21世纪生物学学习。但对参与改革的科学教育教师本身的关注较少。研究科学教师的专业身份与科学教育改革的互动，对于实现改革目标至关重要。

最近二十年来，大学理科教育吸纳了以教育为重点的理科教师，专注于科学教育研究、K-12科学教育和本科科学教育三个领域，形成了具有教育专长的理科教育专家阶层。这些教师在世界不同国家有不同的头衔，如“高等教育教学人员”“教学学术研究人员”等等。这种长达数十年的大学教师改善科学教育现象为科学教育改革提供了新的视角，与传统上关注学生成绩或K-12教师的研究形成鲜明对比。

有教育专长的理科教育专家（SFES）是2006年提出的概念，2008年开始研究（参见科学教育|美国具有教育专长的理科教师现状 2007年），指在科学教育领域从事相关活动的以教育为重点的理科教师，包括科学教育研究人员（SER, Discipline-Based Education Researchers）、K-12科学教育（K-12 Science Education）和本科科学教育（Undergraduate Science Education, UGSE）。理科教育专家对科学院系内的科学教育方式有积极影响，但其职位目的尚不明确，且聘用动机可能与贡献并不一致。理科教育专家在美国广泛分布于不同类型的教育机构中，但他们在这些机构中的作用各异。

表1 关键概念

在北美教育领域中，以科学教育为重点的教师职位与传统研究型教师职位有所不同。例如，教学教授（PoTs）、有就业保障潜力的讲师（LPSOE）和有就业保障的讲师（LSOE）等职称，与加州大学系统的助理研究教授和副研究教授类似。此外，博士后研究员在推动教育变革中也扮演重要角色，如加拿大不列颠哥伦比亚大学的科学教学和学习研究员（STLF）。

自2006年具有教育专长的理科教育专家（SFES）概念提出后，科学教师身份出现差异细化和变化。学科教育研究（DBER）领域的教师最初被视为理科教育专家的一部分，但现已形成独特身份，强调研究成果对科学教育改进的作用。而SFES更倾向于参与多个学科科学教育领域的工作。

Bush等人（2024）的研究旨在分析过去二十年美国高校中以教育为重心的理科教师专业身份的演变。研究涉及学科教育研究专家（DBER）、理科教育专家（SFES）以及兼具两者结合工作。结果显示，尽管面临负面偏见，但这些教师能够适应并坚持，有更直接的聘用和培训途径，反映出科学教育作为自然科学领域的一门日趋成熟的分支学科趋势。

该研究通过在线问卷匿名调查了美国以教育为重点的科学教师的职位、活动、特点和经历，共19个问题，采用封闭式和开放式追问提供了澄清答案的机会。调查对象为1,043名教师，最终238名完成合格问卷。研究使用了Pearson's χ2检验和Cramer's V检验分析数据，并建立了逻辑模型预测负面偏见。

2 科学教师差异化

美国的科学教师可归类为三种不同的身份（见表1）：学科教育研究专家（DBER）、理科教育专家（SFES）以及同时兼具DBER和SFES双重身份的专家。DBER与SFES并非被视为同义术语。DBER/SFES身份的分布与院校类型无直接关联，然而，它与教师的受聘时间、是否获得终身教职以及是否专职从事教育工作密切相关。DBER教师更倾向于近期受聘、拥有终身教职资格，并且专注于教育工作。在专业活动方面，DBER教师更频繁地参与科学教育研究、K-12和本科生科学教育，尤其是那些具有双重身份的教师，在这些领域的参与度更高。

三种身份

在美国，以教育为主的科学教师群体已分化为三个主要类别：仅限学科教育研究专家（DBER），仅限理科教育专家（SFES），以及同时具有DBER和SFES双重身份的教师。在过去十年间，以教育为重点的教师群体经历了多种变化，并表现出一定的连贯性。他们在教育培训、职业发展途径和终身教职地位方面进行了适应性调整。在数量统计、对负面偏见的抵抗以及与以教育为重点的同行合作的潜在益处等方面，展现出坚持不懈的精神。对于以教育为重点的科学教师而言，博士学位授予机构依然是充满挑战的环境。

在描述科学教师的职业身份时，认同了上述三类身份，但大多数人并不认为 DBER 和 SFES 是等同术语（86.6%，n = 238）。认定既是 DBER 又是 SFES 的人所占比例最大（40.8%，n = 239）（图 1A ）。令人吃惊的是，即使是具有这种双重身份的人，绝大多数也不认为 DBER 教师和 SFES 是等同术语（81.3%，n = 96）。

图1 科学教师身份分化

（A）身份的分布。(B) 不同机构类型的身份。(C) 不同聘用日期范围内的身份。(D) 不同职位类型中的身份。

根据受聘日期、终身教职以及受聘专门担任以教育为重点的职务而产生的差异

DBER/SFES 的身份分布在不同院校类型（公立综合大学、授予硕士学位的院校和授予博士学位的院校；图 1B）之间没有显著差异。然而，在探索聘用途径时，身份分布的差异开始显现出来。例如，受聘日期不同，身份分布也有显著差异（图 1C）。与 2000 年之前的受聘者相比，2000 年之后的受聘者更有可能报告为 DBER 身份（仅 DBER 或 DBER 和 SFES）。身份分布也因终身教职地位的不同而有显著差异（图 1D）。具有任何 DBER 身份（仅 DBER 或既有 DBER 又有 SFES）的人比仅有 SFES 身份的人更有可能担任终身教职。最后，身份分布在职业道路上有明显的差异：那些专门受聘于以教育为重点的科学教师职位（H）的人与那些过渡到以教育为重点的科学教师职位（T）的人相比（图 1E）。与那些只认同 “理科教育专家”（SFES）的人相比，那些只认同 “学科教育研究专家”（DBER）或既认同SFES又认同DBER身份的人更有可能受聘担任以教育为重点的科学教职。总之，具有任何 DBER 身份的教师更有可能最近才被聘用，担任终身教职，并专门担任以教育为重点的职位。

专业活动不同

以教育为重点的科学教师如何参与理科教育研究（SER）、K-12 科学教育（K-12）和本科生科学教育（UGSE）三个领域因科学教育身份而异。以报告的不同身份募集项目资助作为衡量特定领域内专业活动的一个标准，在各种身份中，科学教育研究是报告活动最多的领域，而 K-12 是报告活动最少的领域（图 1F）。那些同时具有 DBER 和 SFES 身份的人更有可能参与这三个领域中的每一个领域。以教育为重点的理科教师，其身份是 DBER 教师（无论是仅为 DBER 还是 DBER与SFES双重身份），其参与 SER 或 UGSE 的可能性明显高于仅为 SFES 的教师。同样，具有双重身份的教师（既是 DBER 又是 SFES）参与出版和指导科学教育活动的比例也高于仅为 DBER 或仅为 SFES 的教师。具有双重身份的受访者报告在 SER（94%，n = 95）或 K-12（42%，n = 95）发表论文的可能性明显高于仅为 DBER 或仅为 SFES 的受访者（SER：69%，n = 100，K-12：24%，n = 100）（SER：χ2 = 17. 74, df = 1, p < 0.001, Φc = 0.30; K-12: χ2 = 6.45, df = 1, p = 0.011, Φc = 0.18）。此外，具有双重身份的受访者报告在 SER（72%，n = 95）或 UGSE（76%，n = 95）中影响同事的可能性明显高于仅具有 DBER 或 SFES 身份的受访者（SER：43%，n = 100，UGSE：60%，n = 100）（SER：χ2 = 15. 08, df = 1, p < 0.001, Φc = 0.28; UGSE: χ2 = 4.74, df = 1, p = 0.030, Φc = 0.16）。最后，在本科生科学教育（UGSE）中，仅有 SFES 身份的人影响指导同事的可能性明显高于任何 DBER 身份的人（即仅有 DBER 或 DBER 和 SFES）（χ2 = 4.12，df = 1，p = 0.042，Φc = 0.15）。

2 以教育为重点的科学教师群体为适应环境而发生的变化增加科学教育方面的正规培训

基础科学或科学教育方面的正规培训是指通过博士后职位和博士或硕士学位获得的学士后培训，以及在科学教育方面获得的 K-12 教学证书或科学教育研究生奖学金。与之前的研究一致，以教育为重点的理科教职教师中报告接受过基础科学培训的比例很高（92%）（图2A i）。接受基础科学培训的百分比在 DBER/SFES 身份组别之间没有差异。

图2 随时间变化的适应情况

虽然科学教育培训的百分比低于基础科学培训的百分比（图 2Ai，2Aii），但随着时间的推移二者都百分比显著增加，从 2000 年之前开始工作的教职教师的 24%，增加到 2000 年至 2009 年之间开始工作的教职教师的 46%，再增加到 2009 年之后开始工作的教职教师的 69%。具有双重身份（DBER 和 SFES）的人员接受过正规科学教育培训的可能性（57%，n = 91）明显高于仅接受过 SFES 或 DBER 培训的人员（40%，n = 92）（χ2 = 4.39，df = 1，p = 0.032，Φc = 0.16）。

更有针对性地聘用以教育为重点的理科教师

随着时间的推移，以教育为重点的理科教师的职业发展途径变得更加直接（图 2B）。在早期的研究中，报告了两种截然不同的职业发展途径，包括：1）受聘（H）专门从事科学教育工作的教职教师；2）在最初受聘后转型（T）从事科学教育工作的教职教师，他们的专业是另一个领域（如昆虫学）。随着时间的推移，专门受聘从事教育工作的科学教职教师人数显著增加，从 2000 年前开始工作的 29%，到 2000 至 2009 年间开始工作的 70%，再到 2009 年后开始工作的 84%。如上所述（图 1E），仅被认定为 DBER 或既被认定为 DBER 又被认定为 SFES 的人受聘担任以教育为重点的科学教职的可能性明显高于仅被认定为 SFES 的人。

终身职位减少

即使更有意识地聘用以教育为重点的理科教职教师，这些职位成为终身教职的可能性也随着时间的推移而下降。在研究的样本中，起始日期在 2009 年之后的以教育为重点的科学教职教师（63%）与 2009 年或之前聘用的教职教师（81%）相比，处于终身教职轨道的可能性明显降低（图 2C）。如上文所述（图 1D），具有任何 DBER 身份（仅 DBER 或同时具有 DBER 和 SFES 身份）的人担任终身教职/终身教职的可能性明显高于仅担任 SFES 职务的人。

3 尽管有报告称存在负面偏见，但科学教师始终如一坚持不懈

以教育为重点的理科教职教师现象在几个方面表现出了持续性。随着时间的推移，注重教育的教职教师在学科、机构类型、性别身份（59% 为女性）和种族身份（93% 为白人）方面的分布模式保持一致。此外，这些分布模式在 DBER/SFES 双重身份之间没有显著差异。即使最近以教育为重点的理科教职教师中的终身教职有所减少（图 2C），但在所有机构类型中，这些类型的职位大多数仍然是终身教职或终身教职。尽管如此，博士学位授予机构中以教育为重点的科学教职教师担任终身教职或终身教职的可能性仍然低于 公立综合大学 或硕士学位授予机构中的教职教师（图 3A）。

图3 不同院校类型的不懈坚持

以教育为重点的理科教师在充满挑战的环境中表现出的顽强精神从他们报告的负面偏见中可见一斑。很大一部分人报告说，与他们的工作有关的负面偏见 “总是”或 “有时”发生，在博士学位授予机构中，同行的负面偏见尤为严重（图 3B）。此外，与大学管理人员（43%，n = 99）或母校以外的科学界人士（41%，n = 92）相比，院系里的同行（54%，n = 125）更容易有偏见（分别为 p = 0.022 和 p = 0.004）。尽管存在认知偏差，但绝大多数受访者（94%，n = 220）表示，他们渴望改变所在院系或所在机构的科学教学方式，78%（n = 181）表示他们在这一努力中取得了成功（补充资料S1 图1-3）。

本研究通过逻辑模型分析了影响负面偏见报告的因素。结果显示，博士学位授予机构的教师更可能报告同行偏见，其几率是公立大学和硕士学位授予机构教师的3倍以上。而大学管理人员的负面偏见报告与发表科学教育同行评审文章相关，发表此类文章者遭受偏见的可能性是其他人的3.8倍。尽管理科教师常遭遇偏见，但大多数理科教师在院系或学院内有从事科学教育的同行支持。

4 讨论差异：带有偏见的科学教育研究身份的兴起

在美国，理科教师的教育角色复杂，DBER（Discipline-Based Education Research）和SFES（Science Faculty with Education Specialties）虽有不同但常有重叠，反映了科学教育领域的复杂性。科学教育涉及研究、本科教育和K-12教育三个领域，研究在大学中往往更受重视。DBER教师可能因研究获益，常被聘为终身职位以满足科学教育需求。研究显示，超过40%的教师同时具有DBER和SFES身份，表明这一群体在变化中保持了一定的连续性。

本研究揭示理科教师在教育领域遭遇来自院系管理者和大学领导的负面偏见，这与他们采用DBER（科学教育研究）身份的趋势相悖。约30%的科学院长对DBER教师持负面看法，且50%的院长认为这些教师地位较低。此外，理科教师与院长之间在科学教育研究领域的影响力认可上存在分歧，这可能削弱教师们在科学教育中的潜在贡献。

在研究的逻辑模型中，性别认同对偏见的预测没有统计学意义。然而，自然科学领域持续存在的性别偏见可能会以这些分析无法发现的方式影响以教育为重点的科学教职教师的经历。例如，在本研究中，受访者主要认为自己是女性，并担任以教育为重点的学术职务，这可能会导致一些人将这些职务视为学术上的 “女性工作”，并伴随着负面的性别偏见。

适应：日益成熟的领域，其自主权可能逐渐减弱

美国理科院系正增加对以教育为重点的科学教师的培训和聘用，显示出科学教育领域的成熟化。尽管如此，这些教师获得终身教职的机会却在减少，特别是在有博士学位授予权的院校。这种趋势可能与终身教职普遍减少有关，也可能反映了对这类教师的偏见。科学教育的进一步发展可能需要终身职位教师的支持，以确保资源的争取和学科的繁荣。

毅力：十年来，特别是在研究密集型院校中，教师们坚韧不拔，共同应对挑战

过去十年，理科教育教师数量统计模式稳定，但教师队伍种族多元化不足，女性虽占多数，但代表性仍低。理科教师面临歧视，尤其在重视研究的博士学位授予机构中，专注于教学的教师常被边缘化，导致他们获得终身教职的机会较少。然而，理科教师在院系内有同行支持，有助于缓解偏见。

对注重教育的科学教师的负面偏见似乎在博士学位授予机构中最为普遍。在这些研究密集型大学中，教学（以及那些专注于教学的教师）可能被边缘化。这种情况的一个表现是，在博士学位授予机构中，与 公立综合性大学 或硕士学位授予机构相比，以教育为重点的理科教师担任终身教职或终身教职的比例较低。

5 结论

在本研究之前，很少有研究关注参与改进科学教育教师的专业身份，尤其是随着时间的推移。本文提供的证据填补了这一重要的文献空白。本研究在此报告，在过去二十年里，科学教育作为自然科学的一个分支学科已经发展成熟。以教育为重点的科学教师证明了这一点：1）包含多种专业身份，包括DBER、SFES及其组合；2）接受过更多正规的科学教育培训；3）更有可能受聘于专门为科学教育专家设计的职位。尽管这一领域已经成熟，但以教育为重点的科学教师，尤其是那些具有研究身份的教师，仍然要面对同行和学院管理的负面偏见。此外，终身职位也越来越少。这些挑战可能会阻碍科学教育及其研究领域的教师和科学教育及其研究人员的科学教育改革工作，尤其是在授予博士学位的大学。

S1 图 1. 按 DBER/SFES 身份分列的 SER、K-12 Education 和 UGSE 专业活动比较。(A) 发表经同行评审的论文。(B) 指导同事。

S1 图 2. 以教育为重点的科学教师分布

(A) 按 DBER/SFES 身份分列的学科，(B) 按 DBER/SFES 身份分列的性别身份，以及 (C) 种族身份

S1 图 3. 按 DBER/SFES 身份分列的关注科学教育的同行报告。(A)报告的母校同学；(B)报告的大学同学

扩展阅读：

Bush SD, Stevens MT, Tanner KD, Williams KS (2024) Differentiation, adaptation, and perseverance: Maturing conceptualizations of education-focused science faculty in the United States. PLoS ONE 19(6): e0304426. 

科学教育|美国具有教育专长的理科教师现状 2007年 https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=38998&do=blog&id=1464100

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