一、问题提出
教师研究是当前国内外教育研究与教育实践密切关注的重要问题。随着科学教育改革的不断深入，教师科学教育知识（Pedagogical Content Knowledge for Science）逐渐成为世界各国制定科学教师教育标准的重要依据，是当前科学教育与教师教育研究的前沿领域。幼儿教师科学教育知识是幼儿教师关于"如何教科学"的知识。具体来说，是教师如何将自己所积累的科学知识、科学能力和科学态度转化成幼儿易理解的形式，并以适当的方法逐步引导幼儿进行科学学习的知识。幼儿教师科学教育知识不仅是幼儿科学教育教师专业化的关键与核心问题，也是制约幼儿科学教育改革深化的瓶颈，直接影响儿童科学素养的提高。从实践需要出发，我们应重视和加强有关幼儿教师科学教育知识的研究。
二、研究方法
本研究选取北京市各级各类20所幼儿园共321名教师作为问卷调查对象，选取时充分考虑其园所等级、年龄、教龄与受教育程度等因素。在此基础上，根据问卷聚类结果，主要聚焦于其中有代表性的12名教师进行深入的情境观察和即时访谈。
本研究围绕"水、磁铁、蜗牛"三个在幼儿园具有典型代表性的科学主题，采用情境式方式编写"幼儿教师科学教育知识问卷"，共20个项目（Alpha一致性系数为0.836，分半信度为0.739）。在问卷调查基础上，对各类型有代表性的教师（共12名）分别进行三个主题活动的情境观察和即时访谈。
三、研究结果与分析
（一）幼儿教师科学教育知识维度的验证性因素分析
通过对已有研究的分析，[1][2][3]结合前期观察与预实验的结果，我们初步确定了幼儿教师科学教育知识的四个维度指标：科学课程知识、儿童发展知识、科学教育方法与策略知识以及科学学习评价知识。之后，我们运用验证性因素分析对幼儿教师科学教育知识四因素模型进行了验证分析，表1是该模型的整体拟合指数。
从表1可看出，X2/df值为1.35，远小于2，接近于1；NNFI、IFI、CFI的值分别为0.90，0.92和0.92，均大于或等于0.90；而残差RMSEA的值则为0.032，远小于0.08，这说明各项指数均在一个优良的拟合模型可以接受的范围内。因此，幼儿教师科学教育知识由科学课程知识、儿童发展知识、科学教育方法与策略知识及科学学习评价知识这四个因素组成是适宜的。
（二）幼儿教师科学教育知识的聚类分析
我们以科学课程、儿童发展、科学教育方法与策略以及科学学习评价知识为4项聚类指标，对全体321名教师的科学教育知识进行聚类。表2是聚类分析结果的简化表。
从表2可看出，教师的科学教育知识可以分为以下四类。第一类：在方法策略知识上的得分最高，表现为明显的探究取向，鼓励儿童主动探究和亲历发现。且在科学课程、儿童发展以及科学学习评价各个维度上的得分也均处于最高水平，知识的丰富性较好。第二类：在方法策略知识上处于中等水平，虽低于第一类教师，但类似于第一类教师，表现出较为明显的探究倾向。不过，此类教师在科学课程、儿童发展以及科学学习评价各个维度上的得分均处于较低水平，知识的丰富性较差。第三类：在四个维度上的得分均处于最低水平，知识表现较为贫乏、保守。其中，方法策略知识主要表现为非探究取向，强调向幼儿灌输、传递与强化科学知识与原理。第四类：方法策略知识的水平略高于第三类，但也主要表现为非探究取向。且在科学课程、儿童发展以及科学学习评价三维度上得分均处于中等水平，较之第三类，知识要丰富一些。
（三）幼儿教师科学教育知识的主要类型及其特征
根据表2结果，结合观察、访谈等研究材料，我们确定了两个主要的分类依据，即科学教育方法策略的取向性与知识的丰富性。据此，我们对各类型的科学教育知识的具体特征及其典型表现作了进一步的分析。
1.开放系统型。
开放系统型教师的显著特点是强调让儿童进行探究性科学学习、自身知识丰富而系统。该类型教师对幼儿科学教育的理解比较深刻，在科学教育方法策略上表现出明显的探究取向，具有开放性和启发性；了解幼儿科学学习的特点，[4]尊重幼儿在科学学习中的主体性，给予幼儿充分的探索空间和自由，积极鼓励幼儿探究各种科学问题，注重幼儿的自我思考和探究，并能根据幼儿的特点和个别差异进行较为适宜的启发与指导。同时，其在科学课程知识、儿童发展知识以及科学学习评价知识各个维度上的得分都处于最高水平，表明其知识丰富性高，而且其知识是通过教师不断自主解决问题，不断贯通各方面知识之间的联系而形成的网络化、系统化知识。[5]总之，此类型教师能运用自身丰富的知识灵活地解决各种问题，知识结构也较为完备和科学，是一种比较理想的知识类型。
2.探究零散型。
探究零散型教师的显著特点是具有探究取向，但知识零散（尤其是儿童发展知识），具有矛盾性。该类型教师掌握了一些先进的科学教育理念，在科学教育方法策略上虽然不及第一类那么明显，但仍表现为探究取向。只是其在科学课程知识、儿童发展知识以及科学学习评价知识各个维度上的得分均处于较低水平，且其知识与知识之间缺乏联系，知识的网络化程度、系统性、灵活性以及情境迁移性都较差。因而，此类教师虽然主张幼儿在科学活动中需亲历探究，也试图在活动中有所体现，但常常不知道该如何落实自己的想法。
3.保守贫乏型。
保守贫乏型教师的主要特点是非探究性取向，知识贫乏、保守与比较陈旧。该类型教师对幼儿科学教育的理解落后，明显表现出非探究取向。在活动中更多的是向幼儿灌输、传递与强化科学知识与原理，而且其在科学课程、儿童发展、科学教育方法策略以及科学学习评价四维度上得分均处于最低水平，表现出知识相当贫乏的特点。此类教师不知道如何适宜地开展科学教育，表现出明显的小学化倾向和保守性，在活动中经常以教师为中心，忽视幼儿的想法与自主思考。如在一次活动后的访谈中，某教师频繁（共7次）地说"将自己知道的知识灌输给孩子"，且多达18次地反复使用"不知道、不了解、不清楚"等词，明显地表现出科学教育方法的传统取向，及其在科学教育知识上的贫乏。
4.传统丰富型。
传统丰富型教师的主要特点是非探究取向，注重灌输、传递和强化，知识中等丰富。类似于保守贫乏型，该类型教师在方法策略上也表现为非探究取向，即教师更多的是以自己为中心，将自己所知道的科学知识直接传授给幼儿，而且想更深更广地讲给幼儿听。不过，传统丰富型教师的非探究取向略弱于保守贫乏型，所以该类教师会相对更多地考虑幼儿的特点来开展科学活动。同时，在科学教育知识的丰富性上，该类教师的科学课程知识、儿童发展知识以及科学学习评价知识也都明显好于保守贫乏型教师，仅次于开放系统型教师，说明此类型教师积累了较多的相关经验，知识较为丰富，对科学活动主题的目标与内容的了解比较多，定位较为清晰。总之，该类型教师在四个维度上都处于中等水平，在运用传统方法开展幼儿科学活动时比较自如，活动内容和重点较为突出，幼儿在活动中也较为认真，只是幼儿的主动性、参与性、探究性、体验性明显不足。[6]
四、讨论
（一）幼儿教师科学教育知识存在四种主要类型
国外有关教师学科教学知识类型的研究为本研究提供了借鉴。例如，有研究者[7][8]将教师学科教学知识的多少、取向作为教学知识分类的重要维度。本研究在探讨幼儿教师科学教育知识四个指标维度的基础上，进一步根据教师在科学教育方法策略上的取向和知识的丰富程度，将其科学教育知识划分为四种类型，即开放系统型、探究零散型、保守贫乏型、传统丰富型。这四种类型的确定与观察结果和已有研究结果[9]是较为一致的。从各类型的总体分布上来说，当前幼儿教师更多的是探究零散型（33.8%）与传统丰富型（33.4%），其次是保守贫乏型（17.7%），最少的是开放系统型（15.1%）。其中，最理想与最不理想的类型均较少，而中间类型居多。究其原因，可能是经过20多年的幼儿教育改革和学习探索，教师的科学教育观念和知识有进步，因而有一定比例的开放系统型教师；但在教师转变和进步的过程中，教师的探究取向与知识丰富程度不一定同步发展，因而探究零散型、传统丰富型占较大比例，且仍有一定比例的保守贫乏型。
（二）需从动态发展的角度促进教师科学教育知识类型的优化
虽然我们从科学教育方法策略的取向性、知识的丰富性两个维度将幼儿教师的科学教育知识分为四类，但实际上它们是一个连续体，其间会存在一些过渡状态，因此，我们需从动态发展的角度看待和促进教师科学教育知识类型的优化，注意以下方面：
1.知识类型的可转化性。
在一定条件支持下，幼儿教师科学教育知识类型之间是可以转化的。如传统丰富型可以向开放系统型转化；保守贫乏型可以向传统丰富型或者开放系统型转化。因此，创造适宜的条件促进教师转向开放系统型是可能的，也是可行的。
2.知识类型的相对性。
幼儿教师科学教育知识的类型划分是相对的，教师的类型特征可能会随着科学教育内容的变化而变化，即某一类型教师可能会在某些主题的科学教育活动中表现出另一类型的特征。
3.知识类型与知识发展水平的互动。
教师的知识类型与其科学教育知识的总体发展水平之间存在着较为密切的关系，因此，我们可以丰富和提高教师科学教育知识水平为切入点，优化教师的知识类型。
4.提高促使各知识类型优化的针对性。
针对不同类型的特点，应采取不同的措施帮助教师提高科学教育知识。具体来说，开放系统型教师对科学教育的理解比较深刻，鼓励幼儿探究，知识丰富而系统，是较为理想的知识类型，因而对其的指导重点主要是进一步拓展知识的深度与广度，并注意充分发挥其自身的主动性，通过表征重述以及教师群体和专家的支持，使其在科学教育方面的缄默知识显性化，进一步改善教育效果；[10]探究零散型教师在科学方法策略上表现出探究取向，但知识零散，两者之间呈现出不同步性，因而急需帮助其丰富多方面的科学教育知识；而传统丰富型与保守贫乏型教师在科学教育方法策略上的取向都是非探究性的，注重向幼儿的灌输、传递与强化，不同的是前者知识较为丰富，而后者知识更为贫乏。对于这两类教师，既需重点改善其科学教育方法策略的取向，同时又需帮助其补充先进的科学教育理念，更新科学教育知识。其中，保守贫乏型教师是需要予以更多关注与帮助的教师群体。