改變STEM教育故事 面向STEM教育未來——第六屆國際STEM教育大會（2021）述評

李 剛

改變STEM教育故事 面向STEM教育未來——第六屆國際STEM教育大會（2021）述評

李 剛

（東北師范大學 教育學部，吉林 長春 130024）

為了充分了解與把握第六屆STEM國際教育大會對于推動新時期國際STEM教育發展的價值意義，運用文本分析法對所授權會議論文集中146篇文獻進行了深入研究．研究發現，該次大會重點圍繞3方面的主題展開，包括挖掘基礎理論以豐富STEM教育研究視角，聚焦關鍵話題以把握STEM教育突破熱點，破解現實難題以提供STEM教育發展策略．總體來看，該次大會帶給中國STEM教育的啟示包括3個方面，一是組建STEM教育協同中心，推動系統的STEM教育研究；二是健全STEM教育行業標準，構建完整的STEM教育機制；三是強化STEM教育在地化探索，發展特色的STEM教育實踐．

STEM教育；STEM國際教育大會；在地化

2021年7月5—9日，加拿大英屬哥倫比亞大學線上成功舉辦了第六屆STEM國際教育大會（6thInternational STEM in Education Conference）．該次STEM國際教育大會的主題為“改變故事”（Change the Story），共收到了來自加拿大、美國、中國等全球27個國家的146篇研究成果，創造大會舉辦以來歷史新高．大會指出，面對新冠疫情、氣候變化、就業轉型等諸多現實挑戰，STEM教育工作者比以往任何時候都需要為世界復雜問題提供解決方案，因而探索STEM教育研究的新領域和新方向，構思有可能改變生活、重新編制教育夢想的STEM故事變得十分有必要．該次大會為全球的STEM教育者和研究者提供了交流平臺，分享來自高校、中小學、研究機構以及工商業領域在STEM教育領域中的探索成果與創新經驗，包括主題報告、學術報告、工作坊、創新展示、座談會以及海報展示等形式，探討了有關STEM教師教育與專業學習、STEM整合教學路徑、STEM教育評價、技術驅動的STEM學習、STEM教育實踐經驗、STEM教育創新發展等多個方面的內容．會議論文集中的146篇研究成果匯集并凝練了當前及未來國際STEM教育的理論與實踐新趨勢，研究者經過認真分析整理獲得了相關啟示，以期對中國STEM教育發展提供助力．

1 挖掘基礎理論：豐富STEM教育研究的視角

在全球范圍內，學校的跨學科學習已成為教育改革中越來越受歡迎和日益增長的興趣領域．這是因為現實世界的問題不能用單一學科的知識來解決，為了解決現實世界中的問題，學生需要將問題識別為復雜問題，并整合來自不同學科的各種知識、技能和能力．STEM教育旨在為學生提供對現實世界問題跨學科理解的一種途徑，持續尋求將科學、技術、工程和數學整合在一起，以實現不同學科之間的一致性和統一性[1]．STEM教育自美國提出三十余年以來，不斷深入擴展，受到國際STEM教育研究者的高度關注．為了能夠從不同層面對于STEM教育領域中出現的教育現象進行全方位解讀，需要不斷架構STEM教育研究的基礎理論，為未來的STEM教育發展提供方向和導引．

1.1 體驗學習理論

羅杰斯指出：“當學生被要求僅僅學習事實時，他們往往看不到更大的圖景．這種學習只涉及大腦．它不涉及感情或個人意義；它與整個人無關……在連續體的另一端，（有）重要的、有意義的、體驗式的學習經驗，它們不容易被遺忘．”[2]體驗學習理論可追溯至杜威、皮亞杰等人的相關研究，后由美國體驗學習專家庫伯（David Kolb）于20世紀80年代整理深化．庫伯指出，學習是一個過程，是適應世界的整體過程，是創造知識的過程，而體驗學習則是由具體體驗，經反思觀察、抽象概括與行動應用并再回到具體體驗所組成的完整過程[3]．據此，庫伯提出了著名的“體驗學習圈”，從具體體驗（concrete experience）開始，經歷反思觀察（reflective observation）、抽象概括（abstract conceptualiza- tion）到主動檢驗（active experimentation），幫助學習者在體驗中認知．來自加拿大英屬哥倫比亞大學的詹姆斯（James Gauthier）從體驗學習理論出發，指出STEM教育應具備3方面的屬性，一是能夠激勵學生自主學習，學生對所學內容有了更多的自主權和控制權，能夠在探索中不斷明晰所要學習的內容；二是項目設計是基于真實世界的STEM主題，雖然有明確的目標但是達成目標的路徑是模糊的，學生需要團隊協作完成探索；三是教師在學習中的角色由指導轉變為支持，幫助學生探究理解，注重學生能做什么而不是知道什么．

1.2 情境學習理論

情境學習理論最初由萊芙（Jean Lave）于1990年提出，其認為，“學習、記憶和理解的情境性本質是一個重要事實”，并指出情境學習理論強調的是，學習不僅僅是個體進行意義建構的過程，而更是社會性的、實踐性的參與過程．學習是通過人與人之間的關系進行的，并將先前的知識與真實的、非正式的、通常是無意的情境學習聯系起來，即“在哪里用，就在哪里學”．知識應該在真實的環境中傳遞，初學者應該參與真實的日常實踐，以富有成效但低風險的方式利用學習過程．在這個過程中，學習意味著參與一個由專家組成的社區，理解和運用專家在日常文化中思考、交流和實踐的相同或相似方式，而當學生接觸到真實和實際的學習經驗時，他們會更好地參與到學習過程中，直至最后學習者逐漸離開這個社區，開始從事更具活力和復雜性的活動，并過渡到專家的角色．在STEM教育中，情境學習理論可以用于分析非正式環境對學生STEM學習的影響以及環境與學習者之間的關系．來自卡塔爾國家圖書館的維吉利奧（Virgilio Medina）指出，STEM已成為許多國家的中心焦點，不僅在正式教育實踐中，而且在非正式的學習環境中，也為年輕人提供了各種機會，讓他們在課堂之外體驗STEM，卡塔爾圖書館在這方面做了深入探索．該研究指出，卡塔爾圖書館有約15萬注冊圖書館會員和一百多萬冊資源，作為STEM學習生態的重要組成，該圖書館為青年人免費提供了包括機器人建造、樂高挑戰、編碼游戲、積木和液壓等STEM活動，將正式與非正式環境聯系起來．研究顯示，參與STEM活動的年輕人認為圖書館的作用不僅是一個物理空間，而且是一個在真實和實際的學習體驗中為STEM主題提供訪問和資源的重要場所．

1.3 認知負荷理論

STEM教育像是一種思考現實世界的方式，幫助學生認識到如何解決現實世界中的問題以及社會中存在的挑戰[4]．然而，STEM教育過快的發展勢頭就像一具沒有靈魂的軀體，信仰逐漸被剝離，對功利性的追逐遠蓋過對學習者本身的思考，五花八門的STEM課程教學及相關活動競相開設，背離了學生發展規律與個體發展需求，甚至成為了學生學習的負擔[5]．因此，STEM教育教學的開展需要引入認知負荷理論進行監測優化．認知負荷理論最初由澳大利亞心理學家斯威勒（John Sweller）于1988年提出，認為有3種類型的認知負荷，即內部認知負荷（學習者自身理解學習材料所帶來的負荷）、外部認知負荷（學習者以外信息組織和呈現方式所帶來的負荷）和相關認知負荷（學習者自身為理解學習材料而調動認知資源所帶來的負荷），3種負荷相互疊加，且為了促進學習者有效學習的發生，需要盡可能減少外部認知負荷，增加相關認知負荷，并保證總的認知負荷不能超過內部認知負荷．就STEM教育而言，某個特定的STEM任務對于學習者的內在認知負荷是相對固定的，教師需要合理設計STEM任務的組織與呈現以降低學習者因為分析信息而產生的外部認知負荷，與此同時，學習者為了解決特定的STEM任務需要調用所學習的數學推理以及工程思維等相關認知資源（相關認知負荷）．來自加拿大SPM咨詢公司的斯坦尼斯勞（Stanislaw Paul）就在研究中指出目前STEM教育教學設計尚未給出基于量化數據的最佳學習路徑，同一STEM教育環境中學習者的學習結果大相徑庭，外部認知負荷得不到控制，而通過計算規劃的最簡單學習序列則不會產生較大的認知差距，有助于幫助學習者理解和遷移．

2 聚焦關鍵話題：把握STEM教育突破的熱點

在現實世界中，沒有一個問題可以通過一門學科的知識來解決．隨著社會變得越來越復雜和不確定，未來社會將需要更多具有創造性和適應性問題解決技能的跨學科專家．STEM教育注重打破學科壁壘，給予學生完整的知識學習，使他們像科學家一樣體驗真實的科學過程，借此培養學生對科學和技術的興趣，培養創造力、批判性思維、溝通和協作能力以及科學知識[6]．當前，STEM教育變革重點關注以下4個方面．

2.1 關注高質量STEM項目式學習的發展

項目式學習（project-based learning，簡稱PBL）是指學習過程圍繞某個具體學習項目展開的，強調學習者在解決問題的實踐體驗以及探索創新中獲得具體的知識以及專門的技能，進而實現有意義學習的一種主動學習方式．項目式學習通過問題解決實現知識獲取與技能遷移，因而在科學教育、工程教育以及STEM教育等領域中獲得廣泛應用，并因其指向學習本質以及核心知識，持續地探究過程，對大概念的深度理解，參與現實世界任務等特征而被認為是新時期核心素養培養最重要的一種學習方式[7]．加拿大英屬哥倫比亞省坦普頓中學的邁克爾（Michael Hengeveld）提到，高質量的STEM項目式學習包含3方面的特征，一是真正的學習是由學生發起的，即盡管教師可以監控學生學習，但是真正“活化”的知識是由學生自己建構的，積極反饋以及高質量腳手架是幫助學生主動學習的有效策略；二是學生推翻錯誤觀念以及理解新觀念需要時間，即學生在參與STEM項目時附有根深蒂固的對世界的獨特理解，學習過程需要不斷地與學生現有的認知結構進行兼容；三是學習是一種社會化活動，即知識理解是通過與所處實踐社區的相互作用而形成的．

項目式學習鼓勵學生模仿科學家探索解決問題的過程，并在探索中分享彼此的觀點，培養學生在合作中解決現實問題的能力．一個好的STEM項目式學習會引起學生極大的熱情并從中產生積極的學習成果．與項目式學習相結合的STEM教育不同于傳統的學習，它試圖讓學生成為主動的學習者，主動獲取各類知識來解決項目中出現的問題，而不是成為被動的總是接受二手知識的學習者，其不但可以幫助學生積極學習，提高創新思維的深度，同時還可以鼓勵學生去探索自己感興趣的東西，最后創新地解決問題．學生能積極、創造性地展示項目設計，創造新思路，與伙伴合作解決問題．

2.2 關注真實有效STEM教育質量評價的實現

教育質量標準直接決定了國家未來人才的基本素質，同時是深層次體現教育公平的重要依據．在STEM教育中，沒有系統完善的教育質量標準，就無法實現STEM教育變革傳統教育的最終理想，也無法衡量STEM教育的實際發展狀況[8]．安徽省合肥市瑤海區教育體育局的惠廣山提出了一種中小學STEM教育課堂教學評估體系，通過監控教師的教學行為與學生的學習行為數據繪制教師和學生的STEM能力發展曲線，從而及時調整教學方法和教學內容，使教學更符合學生的認知模式．其中，教師教學行為主要從教學目標設計、學習框架呈現、教學過程管理、學生科學評價、項目目標達成和成長目標達成6個方面進行評估，致力于評估教師是否發揮了組織者、引導者、建設者與促進者的作用；學生學習行為主要從問題識別、解決方案設計、問題解決過程、項目目標達成和成長目標達成5個方面進行評估，致力于評估學生是否在教師的引導下發展自主學習、自主創造和自我成長的能力．

沒有科學性的質量評價標準，就無法實現對于STEM教育的全面科學的把握，也無法了解到學生學習的真實水平．STEM教育旨在培養學生適應社會的能力，如跨學科素養和解決問題的能力，但是現有的STEM教育效果評價通常集中在學生的學習成果上，并且大部分評價方法主要針對知識水平和技能水平，并不能對于學生在處理問題時的綜合能力水平進行準確評估．北京師范大學的吳蘭指出，在STEM教育的發展過程中，最重要的問題之一是對學生課堂表現的評估，并基于此提出基于證據的STEM評估模型，在課堂觀察和相關研究的基礎上構建了基于證據的STEM評價框架．其指出該STEM評價框架主要包括4個方面的指標，分別是核心能力、知識水平、學習態度和工程素養，通過量化數據分析發現，基于證據的STEM模型能夠豐富學生的學習經驗，通過用證據衡量學習過程和結果幫助教師了解學生的學習，并在必要時給予指導，以改進STEM教育的學習、教學和評估．

2.3 關注系統化STEM教育職前教師培養

STEM教育被譽為一種能夠幫助學生學習與解決現實問題相關的21世紀技能的有效方法，但是能夠將STEM教育有效集成到教室中并不是一項簡單的任務．STEM教育不同于傳統教育中的單科教學，教師需要兼具精深的學科性知識以及廣博的跨學科性知識，重視現實問題的解決而非知識內容的傳授，這需要教師具備高水平的專業技能，而合格的STEM教師才是推動STEM教育發展的主力軍．澳大利亞悉尼大學的朱迪（Judy Anderson）指出STEM教育正在澳大利亞學校系統廣泛推廣，悉尼大學為提升教師的STEM教學素養開發了系統的STEM培訓單元，幫助教師基于學校文化進行STEM課程規劃，覆蓋了57所學校的306名教師，取得了較好的培訓效果．其在研究中指出，在培訓內容中保障3方面內容能夠有效驅動教師專注并持續進行STEM教育實踐，一是來自學校領導的持續支持，例如投入更多的資源以及對教師工作的認可；二是組建專門的STEM教育團隊，通過定期進行STEM教育研討，分享STEM教育的設計與實施，激發教師熱情，形成有效的STEM教育實踐社區；三是增強校內與校外STEM學習之間的聯系，除了完成校內的STEM教育活動以外，學校應多參與STEM拓展計劃以及STEM競賽等，提高學生興趣和參與度，同時與當地社區組織加強聯系為學校發展STEM教育提供外部資源．

目前來看，STEM教育中最為缺乏的是具有跨學科經驗與教學能力的教師，STEM教育方法相關經驗和社會背景支持的空白使得教師很難在STEM教學實踐中實施創新教育．事實上，對于STEM教育職前教師的培養從第四屆STEM國際教育大會就已經開始受到高度關注，近年來，世界各地對于該領域給予了更多的時間精力并進行了更為深入的研究．美國伍斯特理工學院STEM教育中心的米婭（Mia Dubosarsky）提到教師很難實施高質量的STEM教學的原因包括對于STEM教育的理解程度不同、STEM教育實施模式框架的差異以及缺乏共同的認識等原因．其在研究中指出，教師實施高質量教學需要從8個方面進行提升，一是學術內容的完整性，即所教授的內容是否符合STEM內容標準；二是STEM任務評估的完整性，即所提供給學生的任務是否包含基本的學習目標；三是工程設計的應用性，即學生需要展示工程設計過程中的基本知識和技能；四是與非STEM學科的聯系性，即是否幫助學生將STEM知識和技能與其它學科的內容標準相聯系；五是不同專業背景學生的吸引性，即是否能夠激發不同學習背景學生的思維和想象力；六是技術集成的質量，即是否為學生提供使用多種技術的實踐經驗；七是個體責任與團隊的合作程度，即是否能夠在結構化團隊中開展學習合作并反思個人責任與團隊工作；八是與STEM職業的聯系性，即是否能夠將學生置于與現實世界相聯系的學習環境中，幫助學生更好地理解和考慮未來從事的職業．

2.4 關注新興可視化技術的普及化使用

隨著計算機科學技術的迅猛發展，STEM教育教學方法正在變得越來越豐富多彩，可視化技術的逐漸興起為STEM教育教學注入了新的活力．一般認為，可視化是一種使復雜信息能夠容易和快速被人理解的手段，是一種聚焦在信息重要特征的信息壓縮語言，是可以放大人類感知的圖形表示方法，通常包含數據可視化、科學計算可視化、信息可視化以及知識可視化4種方式[9]．可視化能夠將各類知識、數據等信息轉化為可視的形式從而促進人們更深層次地理解與認識，通過視覺能力激發人的形象思維，能讓人產生身臨其境的沉浸感，并有助于啟發構思．加拿大英屬哥倫比亞大學的吉利安（Jillianne Code）及團隊開發設計了基于視頻游戲的三維沉浸式虛擬環境（3DIVE）用以進行STEM學習評估，研究發現3DIVE可以設計為模擬真實的任務，為學生在課程中提供更多選擇和發言權，提高了學生對學習體驗的參與度，學生能夠將知識和推理應用到與他們在現實世界中遇到的情況類似的情境中，最終收集學生如何進行復雜邏輯的證據，進而幫助他們成為更好的自我調節學習者．

培養學生創造性思維、解決問題和探究技能是STEM教育的主要目標，目前的STEM評估方法不足以確定學生思維發展水平，也無法為STEM教育工作者調整教學以加深學生理解提供足夠的證據．而可視化技術在STEM教育中的應用能夠提升學生的學習興趣及效率，讓學生獲得直觀的、深刻的學習體驗，幫助學生重構、記憶以及應用所獲得的知識與技能．加拿大薩斯喀徹溫大學的鮑拉（Paula MacDowell）提到將增強現實（AR）工具與STEM課程相結合，為開發STEM課程作業開辟了新的可能性，這樣的STEM學習超越了教室墻壁和屏幕的傳統障礙，帶來了思想的多樣性以及媒體和技術的創造性探索．AR是指通過將數字信息與用戶的真實環境實時集成而提供的增強版現實，與虛擬現實（VR）不同，這是一種最大限度地發揮學生能動性的學習方法，強調設計、構建、編碼和創造的一種認知方式．該研究團隊幫助學生學習如何設計和編程AR場景，將數字信息疊加到真實世界的圖像上，從而通過與物理和虛擬環境交互的引人入勝的敘述來增強用戶體驗，學習者通過嘗試不同的想法、工具、代碼、材料和觀點，積極構建知識．

3 破解現實難題：提供STEM教育發展的策略

STEM教育致力于讓學生在現實世界中探索和體驗主題，培養學生有效運用跨學科知識和技能解決問題并在日常生活中表現更好的能力．未來，STEM教育需要不斷深入探索，促進STEM教育的跨越式發展與廣譜式推進，可以圍繞以下3方面進行挖掘．

3.1 重視基于設計的STEM教育研究

基于設計的研究（design based research）最初由王芳等人于2005年提出[10]，經過多年發展逐漸形成公認的系統且靈活的教育研究方法論，其目的是研究者和實踐者在真實情境中開展寫作，通過迭代分析、設計開發與反復實踐的循環來改進教育實踐，一般遵循“設計—干預—反思—修正”的循環型研究思路[11]．基于設計的研究重在探索整個系統功能如何更好地支持學生學習，通過多輪迭代尋求有效的教學干預進而形成新理論、新產品或新綱領，主張研究者與教師一致的立場與平等的協作關系．STEM教育強調多學科融合，是科學、技術、工程與數學的復合體，然而當前STEM教育實踐中存在STEM教師專業技能不足、STEM教學效果不佳等諸多實際問題，基于設計的研究提供了重建STEM教育實踐的思路與方法．加拿大卡爾加里大學威克朗德教育學院的桑德拉（Sandra Becker）借助基于設計的研究方式，使得研究人員和教師共同設計、共同制定并共同思考，通過協作、迭代與干預的方式改進STEM課程和STEM學習環境，結果發現，教師在這樣的研究實踐中不僅為學生創造發展機會，同時使自己成為STEM學習者，在積極地重新思考和重新配置STEM學習方式的過程中構建更靈活、更多維的意義網．

3.2 重視STEM教育向STEAM教育的跨越

1986年，美國國家科學委員會發布報告《本科的科學、數學和工程教育》，被視為提倡STEM教育的開端，提出了科學、技術、工程和數學學科集成戰略，大力培養訓練有素的數學家、科學家、工程師、技術人員和具備科學素養的美國公民，目前已成為全球培養未來人才的重要途徑．然而，一個重要的問題是，當前的STEM教育實踐是否足以使學生為他們將要生活和工作的世界做好準備．來自美國弗吉尼亞理工大學的G. Yakman于2006年提出將藝術融入到STEM教育中，即STEAM教育，強化學生藝術熏陶和人文底蘊，促進學生情感和精神境界的提升，增強學生批判思維與問題解決能力，著重培養學生的創造力．加拿大西安大略大學的貝特朗（Bertrand Marja）指出，STEAM教育能夠幫助學生從多個視角來看待現實問題并在現實世界中應用所建立的思維，使學生在課堂外的另一個環境中進行知識跨學科轉移并創造性解決問題．其在研究中發現，STEAM教育具有明顯的體驗式教育特征，即堅持學習是一個過程，學習是適應世界的整體過程以及學習是創造知識的過程的原則，能夠較好地培養學生批判性思維、協作與溝通能力以及創新創意能力等．與此同時，該研究設計了“低地板、寬墻體、高天花板”的STEAM教育路徑幫助學生發展能力，其中“低地板”是指選取學生好奇的、感興趣的、日常生活中見到的問題，讓學生從入門的基本問題開始思考；“寬墻體”是指允許學生使用多種方式思考問題與處理問題，提供給學生更多的思路導引，鼓勵學生發揮主觀創造力；“高天花板”是指設置學生任務挑戰的能力上限，學生隨著不斷解決不同層級任務帶來的挑戰超越原有的知識結構，為學生提供更有意義的體驗．

3.3 重視STEM+課程的擴展與開發

現實世界的問題不能用單一學科的知識來解決．為了解決現實世界中的問題，學生需要將問題識別為復雜問題，并整合來自不同學科的各種知識和能力．在解決真實的現實問題時，問題解決者在探索可能的解決方案需要從不同的知識領域喚起過去學到的經驗和事實．STEM教育旨在為學生提供對現實世界問題的跨學科理解，并且這種跨學科理解并不僅僅局限于STEM內部，通過“STEM+”的形式能夠幫助學習者將他們先前的知識融合在一起，這種融合往往會產生新的知識與能力．中國臺灣大學科技學院的林志仁團隊提出了一種“STEM+寫作”課程，為語言教師提供STEM設計思路，即教師通過給學生講故事和講解基本的漢語寫作結構，引入主題概念，引導學生通過與同伴的協作學習，積極探索多學科知識，創造性地完成任務．在“母親節”案例中，學生不僅通過記住如何慶祝母親節以及為什么慶祝母親節的關鍵概念和理解STEM任務來積極學習，而且還通過應用這些想法來學習，分析任務，由教師進行評估，并最終為STEM活動撰寫書面文章和表演，其主要目標是幫助學生合作交流、討論任務、解決問題，并將課堂與現實生活緊密聯系起來，使學生能夠應用所學知識，體驗成為創造者和表演者的樂趣．

4 對中國STEM教育高質量發展的啟示

在該次STEM國際教育大會上，與會各國學者對于STEM國際教育進行了充分地、深度地交流，加速了STEM教育的國際化進程，同時對于中國STEM教育發展提供了諸多啟示．展望未來，中國STEM教育仍然面臨著諸多挑戰，需要從更多方面進行不斷地完善與長期地探索，推動中國STEM教育高質量發展．

4.1 組建STEM教育協同中心 推動系統的STEM教育研究

自《中國STEM教育2029行動計劃》發布之后，中國STEM教育發展迎來了新的發展高位，STEM教育已經成為學校以及社會廣泛興起的新的教育風向．總體來看，STEM教育在中國已經逐漸形成相對持續和穩定的教育體系，并且在課程設計、教學實施以及教師培訓等方面獲得了比較突出的成果．然而不難看出，當前中國STEM教育發展主要由地方行政部門與中小學對接進行，中小學以及社會企業的參與度有限，尚未形成聯動的、統籌的、系統的STEM教育協同方案，STEM教育發展智力輸入不足，資源調配不足，這成為未來限制中國STEM教育發展的重要短板．基于此，組建STEM教育協同中心以推動系統的STEM教育研究具有重要的現實意義．

STEM教育協同中心能夠集政府部門、高等院校、企事業單位、博物館等公共服務機構以及中小學校等各類資源為一體，構建“一中心多聯動”的STEM教育發展機制，所謂“一中心”，是指以培養學生STEM素養為核心，所謂“多聯動”是指打破機構間的溝通壁壘，有機聯動、分工明確，實現有多方力量參與的STEM教育協同建設．總體來看，STEM教育協同中心可以發揮3方面的功能，一是通過教育研究改善STEM教育質量，即通過聯合高等院校的STEM教育專家進行中小學校STEM教育質量評估進行改進，二是通過資源供給提升STEM教育效果，即通過溝通博物館、科技館等教育場所提供STEM實踐學習，三是通過對接企業產品升級STEM教育設施，即通過整合商業機構對有需求的中小學校STEM空間進行升級改造和技術支持．

4.2 健全STEM教育行業標準 構建完整的STEM教育機制

目前來看，人們對STEM教育的理解仍然存在一定的不足，究竟什么是STEM教育，什么是STEM課程以及STEM教育和評價應該如何開展等不甚了解，而相關STEM教育行業的飛速發展遮蔽了人們對STEM教育的認識以及STEM教育自身的反思優化．因此，建立健全STEM教育行業標準，構建完整的STEM教育機制是十分重要的．

第一，開發STEM課程標準．當前，中國不少大中小學以及校外機構依據不同理解進行STEM課程的探索與嘗試，但尚未形成統一共享的STEM課程標準，STEM教育呈現出雖然百花齊放但是各說各話的局面．因此，在設計具體的STEM課程之前，應組織相關專家建立起相應的課程標準，解讀核心理念與關鍵內容．第二，建立STEM教師標準．STEM教師是保證STEM教育質量的核心要素，教師具備哪些條件、達到哪些要求才能從事STEM教育教學需要做出明確規定，形成STEM教師的準入標準、資格標準、考核標準以及培訓標準等一體化教師標準．第三，建立STEM質量標準．系統完善的質量標準是實現STEM教育變革的堅實保障，同時也是衡量STEM教育實際發展狀況的重要尺度，建立一致性的STEM質量評價標準，有利于對STEM教育進行全面科學地把握，同時深入了解學生學習的真實水平．

4.3 強化STEM教育在地化探索 發展特色的STEM教育實踐

STEM教育發源于美國，是美國政府培養創新人才以增強本國國力的重要舉措，隨后受到世界各國的高度重視．盡管如此，STEM教育仍然具有明顯的地方性色彩，其發展要受到不同地域經濟、社會、文化的多方面因素的制約，有著較強的“情境依賴性”．故而，STEM教育的發生發展脫離地方性約束來談是毫無意義的，比如購置了多少STEM資源，設置了多少STEM課程以及成立了多少STEM學校等都不能證明STEM教育在當地的實質性推廣．因此，強化STEM教育的在地化探索，發展特色的STEM教育實踐具有現實意義．

STEM教育的在地化探索需要在一定地域和環境中進行STEM教育，既能使學生沉浸在體驗周圍世界的歡樂中，又能使學生進行真實而有意義的學習，是以地方或社區為基礎的教育，其中心需要在STEM教育中“看到自己”，即STEM教育的內容需要來自當地社區，從當地教育系統中選取具有代表性的、廣泛性的主題內容進行融入與調整．一方面，提升教師在地化素養，即教師需要深入了解學生所生活的當地社區以及學校的發展歷史、文化古跡、熱點議題等，獲得這些進行STEM教育實踐設計的廣泛而基礎的材料，與此同時，教師需要具備能夠將所獲取的信息與STEM課程教學相整合的能力，進而教師能夠更好地將其融入到STEM教育中．另一方面，發展真實性學習經驗，即通過讓學生分析、調查和解決現實世界中的某個真實的富有挑戰性的STEM問題來進行學科知識的掌握、聯系與應用，提升學習者的批判性思維、團隊協作能力以及問題解決能力．最后，注重非正式教育的整合，即將STEM教育變成一種“隨時隨地”的教育，而不是僅局限在學校中，將學習者在生活中所經歷的種種事情轉變成重要的STEM教育資源．

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Changing the Story, Facing the Future——Review of the 6thSTEM International Education Conference

LI Gang

(Faculty of Education, Northeast Normal University, Jilin Changchun 130024, China)

In order to fully understand and grasp the value and significance of the 6th STEM International Education Conference in promoting the development of international STEM education in the new era, this paper uses text analysis method to conduct in-depth research on 146 papers in the authorized conference proceedings. The study found that the conference focused on three themes, including excavating basic theories to enrich the perspective of STEM education research, focusing on key topics to grasp the hot spots of STEM education, and solving practical problems to provide STEM education development strategies. Overall, the enlightenment brought by the conference to China’s STEM education includes three aspects: establishing a STEM education coordination center to promote systematic STEM education research; improving the STEM education industry standards and building a complete STEM education mechanism; strengthening the localized exploration of STEM education and develop characteristic STEM education practice.

STEM education; STEM International Education Conference; place based education

2022–02–03

教育部人文社會科學研究青年基金項目——指向學科核心素養的學科大概念教學轉化研究（20YJC880041）；吉林省教育廳“十三五”規劃重點項目——吉林省高校本科STEM教育課程建設研究（JJKH20201184SK）

李剛（1988—），男，吉林長春人，副教授，主要從事課程與教學論及科學教育研究．

G40–034

A

1004–9894（2022）03–0088–06

李剛．改變STEM教育故事 面向STEM教育未來——第六屆國際STEM教育大會（2021）述評[J]．數學教育學報，2022，31（3）：88-93．

[責任編校：周學智、陳雋]