加強中小學STEM教育 為社會主義現代化強國建設提供強有力的科技人才支撐

田慧生

STEM是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數學（Mathematics）英文首字母的縮略語。雖然STEM教育沒有公認的定義，但將STEM教育視為滿足國家發展需要，是比較一致的。比如，美國希望通過STEM教育增加高等教育中STEM學科的畢業生，保持國家在全球的競爭力。英國認為STEM學科的發展關系到國家安全和未來，強調激發青少年對STEM學習的興趣，提高高等教育中學習STEM專業的人數，滿足英國經濟發展中STEM產業的人員缺口。當然，不同國家和地區的經濟發展水平、社會文化傳統和教育發達程度存在差異，對于STEM教育的理解和要求也有差異。那我國對STEM教育有什么要求，STEM教育對當前基礎教育又有什么要求呢？

黨的十九大報告指出，我國經濟已由高速增長階段轉向高質量發展階段，正處在轉變發展方式、優化經濟結構、轉換增長動力的攻關期，建設現代化經濟體系是跨越關口的迫切要求和我國發展的戰略目標。建設現代化經濟體系必須加快建設創新型國家，必須培養造就一大批具有國際水平的戰略科技人才、科技領軍人才、青年科技人才和高水平創新團隊。

應該說，我國科技教育的成就有目共睹，舉世矚目，有力地服務了我國經濟社會發展。黨和國家長期實施科教興國戰略，歷屆領導人高度重視科技教育。習近平總書記在2016年12月回信給八一學校科普小衛星研制團隊的學生，再次強調要帶動更多青少年講科學、愛科學、學科學、用科學。

但與發達國家相比，我國基礎教育科技教育整體上還比較落后，起步晚、水平低、意愿弱、缺口大，還不能很好滿足國家發展需要。有幾個數據可以作為參考，2015年PISA測試，北京、上海、江蘇、廣東組成的中國部分地區聯合體（B-S-J-G，China）在此次測試中總分和科學項目均排名第10，整體落在越南后面。這還不夠，PISA測試還關注這些15歲的學生以后從事科技相關職業的意愿，結果顯示中國只有16.8%的學生期望以后從事科技相關職業，美國的數據是38%，而OECD平均值是24.5%。2017年4月發布的《“十三五”國家科技人才發展規劃》指出，我國科學前沿領域高水平人才、高端研發人才和高技能人才存在較大的供給缺口。中國教育科學研究院研究認為，到2025年我國航空航天人才缺口將達到約4.8萬人，節能與新能源汽車行業將產生近25萬的人才缺口，大中型企業生物制藥對科技創新研發人才的缺口約為6萬人，大中型醫療器械企業對科技創新研發人才的缺口約為9萬人。據工信部透露，中國人工智能人才缺口超過500萬人。

十九大報告指出，到2035年基本實現社會主義現代化，到那時，我國經濟實力、科技實力將大幅躍升，躋身創新型國家前列。到本世紀中葉把我國建成富強民主文明和諧美麗的社會主義現代化強國。從現在算起到2035年，目前的中小學生到那個時候正處于創造力發展的高原階段、正是努力攀登科技高峰的黃金年齡、正趕上現代化強國建設的關鍵時段。所以，現在加強STEM教育，就是要為下一階段社會主義現代化強國建設提供強有力的科技人才支撐。現在加強中小學STEM教育恰逢其時，不可不為，不可慢為，必須以時不我待、只爭朝夕的精神，腳踏實地，奮起直追，努力趕超。

近幾年，STEM教育正在我國快速興起，學校、科研院所、社會機構、企業公司等共同發力，推動了STEM教育實踐、理論和政策的發展。北京、上海、深圳、成都等地采取措施，積極探索STEM教育推進方式，開展中小學STEM課程體系、專用空間、評價方式等方面的嘗試。STEM教育研究受到越來越多的關注，論文和著作明顯增多，各種研討交流會頻繁召開。國家不僅發布了一系列促進科技發展和科技人才培養方面的重要文件，還對STEM教育提出專門要求。比如，2016年教育部《教育信息化“十三五”規劃》要求有條件的地區要積極探索信息技術在“眾創空間”、跨學科學習（STEAM教育）、創客教育等新的教育模式中的應用。特別是2017年初，教育部印發《義務教育小學科學課程標準》，明確建議教師在教學實踐中嘗試STEM教育。剛剛印發的《中小學綜合實踐活動課程指導綱要》也明確地將創意物化能力培養作為課程目標，推薦了體驗物聯網、用計算機做科學實驗、開源機器人初體驗等活動主題，引導中小學開展STEM教育。新政策指明新方向，新研究提供新支撐，新探索開創新局面，STEM教育中國特色體系正在逐漸顯露。

參照其他國家和地區STEM教育發展情況來看，現階段我國基礎教育階段STEM教育存在的問題和面臨的挑戰，有六個方面。一是課程體系尚未初步形成，缺少打通學段的整體設計，沒有形成完整的系統性方案，各學段內容和目標不銜接，不利于人才的系統性培養和疊加效果的產生。二是教育標準與評估機制尚未建立，什么樣的課程能夠進入學校，期望取得什么樣的效果，眾多項目教育效果如何，缺少相應的標準和評估，目前來看STEM教育處于蓬勃生長階段，亂象叢生、魚龍混雜、良莠不齊。三是STEM教育師資隊伍問題嚴峻，數量缺口大，整體水平不高，補充能力差，是學校實施STEM教育面臨的最大問題。四是社會聯動機制不健全，STEM教育各自為戰，無法形成全社會的合力。五是缺乏國家項目示范引領，已有項目系統性不強、吸引力不足、覆蓋面不廣、影響力不夠、示范引領作用不明顯。六是缺少STEM教育國家戰略高度的頂層設計，沒有從國家戰略發展的角度統籌考慮和系統謀劃。

針對這些問題與挑戰，我們認為應該采取相應的措施加以推動、解決。

一是推進STEM教育政策頂層設計。STEM教育是培養創新人才的一個重要途徑，對國家未來發展具有不可忽視的重要作用，因此在國家層面進行相應的頂層設計尤為關鍵。要從理念上引導全社會正確認識和理解STEM教育，要在原則上強調開展STEM教育的基本要求，要在目標上明確努力的方向，要在任務上提出切實可行的內容和行之有效的舉措，要在資金保障、社會參與、項目設計等方面給予大力支持。只有這樣，STEM教育才能夠得到健康、快速的全面發展。

二是實施STEM人才培養暢通計劃。科技創新人才培養是一項系統性、長期性的工程，需要根據國情整體布局，促進各學段教育連貫一致、各類型學校相互配合，突出重點、抓住關鍵、有序推進。進一步優化STEM教育活動，提高相關活動的吸引力、科學性和教育質量，為每一位學生參與STEM活動提供保障。

三是建設STEM課程體系。STEM教育將科學、技術、工程和數學等整合在一起，強調對知識的應用和對學科之間關系的關注。促進各學段STEM教育目標和內容的有效銜接，打通學生成長關節，疏通學生學習渠道，融通學生學習內容。在STEM教育中，學生需要不斷地評估自身的興趣點、經驗和才能，通過基于現實的項目，在深度和廣度上應用跨學科的知識和技能。評價過程要改變以往單一的方式，強調多元評價主體、形成性評價、面向學習過程的評價，由學生本人、同伴、教師對學生學習過程的態度、興趣、參與程度、任務完成情況以及學習過程中形成的作品等進行評估。

四是加強教師隊伍建設。要加強具有跨學科背景的師資力量的培養，尤其是針對STEM教育相對落后地區和群體的師資培訓，幫助教師們獲得多學科STEM學習經驗，提高關于科學、數學和技術的本質認識和科學素養，并提倡教師們將STEM教育融入課堂教學中。師范院校要結合實際需要，積極探索STEM教育教學能力的培養和提升，在隊伍建設源頭上做好工作。

五是打造一體化STEM創新生態系統。對STEM教育的經濟投入、媒體宣傳和多方參與是其可持續發展的基礎，也是可以吸引學生參與的重要方式。博物館、青少年宮、科技館、數字媒介等社會機構積極開放空間，成為STEM教育非正式學習的組成部分。設立國家示范引領項目，廣大師生參與相關活動，在活動中增強能力，提高水平。加強STEM教育的宣傳報道，推動形成全社會重視的STEM育人環境，構建一體化STEM創新生態系統。

六是推廣STEM教育成功模式。針對STEM教育出現的問題，通過研討會、現場會、觀摩課等方式，促進交流與合作，互通有無，共同提高。培育和發現各地STEM教育的有效做法和先進經驗，通過報紙、期刊、網站等方式加以宣傳推廣，帶動各地各校一起發展。引進國外STEM教育優質資源，借鑒有效的教育模式，結合當地情況進行復制、移植、改造，加強本土化、特色化探索。

為了更好地推動我國STEM教育發展，中國教育科學研究院專門成立STEM教育研究中心，開展STEM教育系統研究，近期推出了《中國STEM教育2029創新行動計劃》，引起業界廣泛關注。我們希望和大家一起來推動我國STEM教育的發展，為社會主義現代化強國建設提供強有力的科技人才支撐，共同為實現中華民族偉大復興的中國夢、實現人民對美好生活的向往繼續奮斗！