搶占未來科技創新高地

宋亮

我們希望為學生準備好迎接未來發展機遇，這一目標貫穿于從幼兒園到大學的整個教育階段。

STEAM教育是近年來在世界上非常火的教育概念，一種將科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、藝術（Art）、數學（Mathematics）結合的跨學科融合教育。2017年6月，中國教育科學研究院跨部門專業研究機構——STEM教育研究中心成立；2018年5月，北京師范大學聯合百名一線優秀校長共同編著全國首套小學STEAM科創教育系列叢書《科創教育實驗教材》正式發布，STEAM科創教育正式邁入中國基礎教育階段。

提出2029行動計劃

近幾年，來自美國的STEAM教育在中國學校落地。這個概念最初不包括“A”（Arts，藝術），被稱為STEM，是一種在基礎教育階段提倡加強理工科教育的概念。所以，我國目前也有觀點認為STEAM教育的重點應放在STEM——即理工科教育上。

根據教育部在2017年印發的《義務教育小學科學課程標準》，我們可以看出，教育部已經對STEAM概念進行了本土化。不同于國外強調理工科，國內的STEAM更加強調跨學科、項目式學習，目的直指培養創新能力、實踐能力、解決實際問題的能力。學科融合（Fusion of subjects，即FOS）教育才是符合我國現有教育體制的的中國版STEAM教育。

早在20世紀80年代，美國就提出了STEM教育。1986年，美國國家科學委員會發表了《本科的科學、數學和工程教育》報告，被認為是美國STEM教育的開端。2017年《美國競爭力計劃》提出知識經濟時代培養具有STEM素養的人才是具有全球競爭力的關鍵，并大力加強了對STEM教育的投入；最近美國又出臺了《STEM2026》，對STEM教育在未來10年的發展提出新的愿景。

除了美國之外，英國在2002年的時候就已經把STEM教育正式寫入政府文件，今年1月又出臺了《建立我們的工業戰略綠皮書》。這份報告中提出了在英國的現代工業戰略中技術教育是核心，同時還將促進數學教育的發展和解決STEM技能短缺問題。德國2008年制定了《德累斯頓決議》，將MINT（即德語發音的STEM）教育列為教育發展重要目標。芬蘭是一個創新性很強的國家，他們歷來非常重視做中學，早在20世紀90年代就出臺了LUMA計劃，LUMA是芬蘭語的STEM。這項計劃的目標是加強STEM教育實踐和加強學生對這些學科的學習興趣。

目前我國的STEAM學科融合教育還在“初級階段”。教育部給出了課程標準，但是具體課程設計、課程目標、課程實際操作等細節還需要探索。2018年，中國教育科學研究院主辦的第一屆STEM教育大會上公布了《中國STEM教育2029創新行動計劃》。中國教育科學研究院國際比較教育研究所所長、STEM研究中心主任王素對此作出解釋：根據2016年的教育年鑒，我國理工科的本科生是40%，研究生45%。經合組織（OECD）統計的35個成員國的本科生是22%，研究生階段是44%。中國在研究生階段與其持平，本科生階段是他們的兩倍。還有一項指標，理工科獲得學位的人數，中國在整個世界上已超發達國家。王素說：盡管我們的理工科畢業生人數很多，但是有一項指標并不理想，就是我們的理科生的合作性、解決問題的能力水平在國際排第26位，比較靠后。所以我們的學生在創新能力方面還是有差距的。

《中國STEM教育2029創新行動計劃》的目的，是讓全國做STEM（以及STEAM）教育的人群能夠聚集起來，切實地針對中國本土的STEAM教育，拿出中國自己的方案，訂出目標。該是通過課題的方式遴選、指導、培育1000所學校開展STEAM教育實踐探索，把研究力量組織起來，幫助各校培養一批骨干教師，建設一批特色項目和學校，構建不同區域推動發展模式，力爭促進我國STEAM教育發展。

該計劃認為，世界上對于STEAM或者STEM的認知并不相同，而且是一個動態的不斷變化的過程。在中國當前的背景下，其內涵應有五個方面：第一，中國的STEAM教育應該納入國家創新人才培養戰略。第二，在中國，STEAM教育應該是一場國家終身學習運動。第三，STEAM教育是跨學科、跨學段連貫的課程群。第四，STEAM教育是面向所有學生的，培養綜合素質的這樣一個載體，也是培養21世紀學生技能的載體。第五，STEAM教育應該是全社會共同參與的教育創新實踐。

《中國STEAM教育2029創新行動計劃》提出了如下指導原則：第一，協同。STEAM教育是一項全社會都應該參與的活動，在這一過程中需要建立充滿活力、合作、包容的新的STEAM生態系統。第二，合作。STEAM教育研究者和內容資源的提供者是多樣化的，在實施國策過程中各部門機構間應該相互合作，建立起良好的伙伴關系。第三，開放。我們將支持在各方同意的情況下，自愿推動知識擴散和技術轉移。第四，包容。第五，創新。

《中國STEAM教育2029創新行動計劃》中，有7個行動。主要內容具體如下：第一，STEAM教育應該有國家的頂層設計。在國家層面上有了頂層設計，才能把STEAM教育和國家戰略以及人才戰略密切結合起來，才能打通學段和社會資源的整合。第二，實施人才培養暢通計劃。STEAM教育應該是終身教育，是從小到大的學段貫通的。在低年級沒有做好興趣的培養和技能的貯備，那么在高端開設的課程就會缺乏知識是和技能基礎。第三，要建立資源整合和師資培養平臺。通過建立STEAM教師發展平臺，在全國高校和教育學院、教師進修學校中能夠建立開展STEAM教師培訓的工作網絡。應該在統一的教師STEAM專業發展框架的指導之下，開展STEAM教師的分層培訓，以滿足現在STEAM教師缺乏，以及技能不足問題。第四，STEAM教育的標準和評價。標準是有序推動STEAM教育的保證，無論是課程資源還是教師培訓，以及各類產品和服務，都應該有相應的標準，推動中國STEAM教育良性發展。第五，打造一體化的STEAM教育創新生態系統。因為STEAM教育不是單一機構所能完成的，它一定是通過全社會共同努力，各機構合力、創新協作的生態系統。第六，打造服務經濟的教育人才戰略高地。這也是開展STEAM教育最核心的目標，為國家人才培養戰略服務。第七，推廣STEAM教育的成功模式。STEAM教育作為一個系統工程，需要長期探索，在這個過程中先進的經驗和典型案例，具有很好示范作用。

背景與現狀

當今世界已處于技術高度變革的時代，從互聯網、物聯網、人工智能到智能制造，所有這一切不僅改變了人們的生產方式，對于未來的就業和產業所需要的人才提出了新的要求。在這個過程中，人才競爭主要是知識與技能的競爭，各個國家都非常重視人才的培養。但是各自采用的途徑和手段不同。從國際經驗可以看出，STEAM教育作為培養學生的探究能力、批判能力以及與人溝通能力的載體，有非常大的教育能量。因此，在這個時代背景下開展STEAM教育非常重要。

目前，全球正在進行新一輪的技術革新和產業升級。在全球創新指數排名中，美國依然排第三位，英國第四位，芬蘭第八，德國第九，以色列第十，中國排在第二十二位。即使目前在全球競爭中排在前列的國家，他們依然有很強的危機意識，都出臺了很多政策，以提高國家競爭力。很多國家都是從國家安全的角度，從國家競爭力的角度來看待STEAM人才的培養。

從中國目前的人才情況來看，創新型人才、高水平技能的人才會成為我們經濟轉型的瓶頸。到2025年，在未來發展比較重要的幾個領域當中，人才缺口巨大，所以，這也是今天我們必須加強理工科人才培養的原因；而且，問題不僅僅是在新興領域專業人才數量與結構，更重要的是人才質量。

STEAM教育在中國的實踐雖然剛剛開始，但是已經在幾個方面能夠看到成效。第一，各地正在積極探索STEAM教育的推進方式，很多地方都已經出臺了相關的政策文件；第二，形成了一批教育機構，各類STEAM教育機構在全國各地正在逐步的發展；第三，STEAM作為一種教育的方法，在學校當中正在逐步地得到認同，學校也在積極的探索之中；第四，一些比較優秀的高中和高校相結合，落地了一批STEAM主題實驗室。這些都是STEAM在基礎教育當中的進展。在STEAM教育研究方面，目前也在中國呈現出向好的趨勢。從數據上可以看出，中國STEAM教育研究在2016年有一個爆發時期。這是因為2015年STEAM與創客寫入了中國教育信息化的政策文件中，此后，對STEAM的研究也呈現爆發性增長。

目前，我國STEM教育的研究，涵蓋從基礎研究到高等教育以及教育政策等所有方面，研究成果多樣化。在所有研究情況機構中，華東師范大學的相關論文的數量最多，遠遠超過了其他機構，特別是有些碩士論文和博士論文，對STEAM教育進行了非常系統的研究。這對中國的STEAM教育發展起到了積極推動的作用。從研究類別來看，主要集中在教育理論、中等教育和高等教育方面。在我國的國家戰略政策中雖然沒有直接寫明STEAM，但是在內容上體現了STEAM的內涵。《國務院關于實施<國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）>若干配套政策的通知》指出：“大力倡導啟發式教學，注重培養學生動手能力，從小養成獨立思考、追求新知、敢于創新、敢于實踐的習慣。切實加強科技教育。”2016年國務院發布的《全民科學素養行動計劃綱要實施方案（2016-2020年）》提出：在義務教育階段，要基于學生發展核心素養框架，完善中小學科學課程體系，研究提出中小學科學學科素養，更新中小學科技教育內容，加強對探究性學習的指導；在高中階段，要鼓勵探索開展科學創新與技術實踐的跨學科探究活動，同時規范學生綜合素質評價機制，促進學生創新精神和實踐能力的發展。

問題與挑戰

我國的科學教育政策非常重視STEAM教育。科學教育的政策分為兩個階段。從相關的政策文本來看，我國早期的STEAM教育更多地體現在對綜合課程的倡導上，比如1999年《中共中央國務院關于深化教育改革，全面推進素質教育的決定》提出要改變課程過分強調學科體系、脫離時代和社會發展以及學生實際的狀況，加強課程的綜合性和實踐性，重視實驗課教學，培養學生實際操作能力。從新時期的政策來看，我國STEAM教育的實施則更多體現為科學課程。比如按照2017年教育部印發的《義務教育小學科學課程標準》，小學科學課程的內容主要包括物質科學、生命科學、地球與宇宙科學、技術與工程四個領域，同時該標準指出，小學科學課程是一門實踐性課程，也是一門綜合性課程。

2015年，教育部在《關于“十三五”期間全面深入推薦教育信息化工作的指導意見（征求意見稿）》中首次提出要“探索STEAM教育、創客教育等新教育模式”。2016年教育部在《教育信息化“十三五”規劃》進一步要求：“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，著力提升學生的信息素養、創新意識和創新能力，養成數字化學習習慣，促進學生的全面發展，發揮信息化面向未來培養高素質人才的支撐引領作用。”

2017年6月，中國教育科學研究院發布的《中國STEM教育白皮書》指出：中國STEAM教育總體上呈現向好的態勢，但是缺少國家頂層的設計。社會聯動機制前從幼兒園到高中，每一個階段都是存在的。但是目前各階段的內容不連貫，沒不夠健全，各部門之間相對來說比較割裂的。如果僅從內容上看，STEAM教育目有完整打通的整體框架設計。因此，在知識和能力方面都缺乏遞進的連續性培養。標準和評估機制尚未建立。目前STEAM教育可以說是百花齊放，其實也是魚龍混雜。課程與產品缺少標準和認證，學校不知道該如何選擇。因此在標準和評估機制方面我們還需要進一步的完善。師資隊伍方面目前準備并不充分。中國的大學沒有專門培養STEAM教師的專業。現有的教師是按照分學科的模式培養的，但是STEAM教育更加強調綜合性和跨學科，現在的師范教育缺少能夠把學科整合，進行綜合教學的師資準備。國家示范項目的引領不足。STEAM教育在中國還在起步階段，很多學校和教師都還處在迷茫狀態，不知道該如何做，國家示范項目對于希望開展STEAM教育的學校會起到更好的引領作用。