國際STEM教育研究進展與啟示——基于SSCI期刊《國際STEM教育期刊》載文的內(nèi)容分析

張 博

國際STEM教育研究進展與啟示——基于SSCI期刊《國際STEM教育期刊》載文的內(nèi)容分析

張 博

（東北師范大學 體育學院，吉林 長春 130024）

STEM教育已成為世界各國教育領(lǐng)域培養(yǎng)未來人才、回應(yīng)社會挑戰(zhàn)的重要教育實踐活動，現(xiàn)已產(chǎn)生了諸多研究成果．《國際STEM教育期刊》是目前唯一收錄于SSCI數(shù)據(jù)庫的STEM教育專門研究期刊，自2014年創(chuàng)刊以來刊載了諸多STEM教育專業(yè)性研究，值得深入探索與研究．經(jīng)梳理，國際STEM教育研究主要集中在基礎(chǔ)性的STEM教育理念研究、過程性的STEM教學變革研究和發(fā)展性的STEM教育推進研究3個方面．研究對于中國STEM教育發(fā)展有3個方面的啟示：一是強化STEM教育理論研究，從基礎(chǔ)上把握STEM教育本質(zhì)內(nèi)涵；二是開發(fā)STEM教學設(shè)計路徑，從過程上促進STEM教育理念落實；三是健全STEM教育協(xié)同生態(tài)，從發(fā)展上助力STEM教育深度推進．

國際STEM教育期刊；STEM學校；STEM教學

提供高質(zhì)量的STEM教育實踐活動目前已成為世界范圍內(nèi)各個國家培養(yǎng)高層次人才的重要途徑，相關(guān)研究成果不斷涌現(xiàn)[1]．《國際STEM教育期刊》（）創(chuàng)刊于2014年，屬于在線開放訪問期刊，重點關(guān)注科學、技術(shù)、工程與數(shù)學（STEM）教育領(lǐng)域內(nèi)的相關(guān)問題，是目前唯一收錄于SSCI數(shù)據(jù)庫的STEM教育研究專門期刊，為來自各個學科研究人員和教育工作者的相關(guān)研究成果提供了發(fā)表和共享的平臺，促進STEM教育領(lǐng)域原創(chuàng)的、系統(tǒng)的以及高質(zhì)量研究的深入發(fā)展．該期刊面向不同層次教育階段的STEM教育所有相關(guān)問題，側(cè)重于對STEM教學和學習的研究，旨在解決學生在STEM教育實踐活動中所面臨的各種挑戰(zhàn)等．

截止到2020年10月31日，該期刊共收錄相關(guān)研究文章242篇，呈現(xiàn)了近年來STEM教育研究的全面樣貌與關(guān)注重點，為中國STEM教育發(fā)展提供了前沿和豐富的研究信息，值得深入挖掘與分類研究．經(jīng)過梳理和分析發(fā)現(xiàn)，《國際STEM教育期刊》深入理論與實踐兩個層面，全面思考STEM教育的現(xiàn)在與未來．總體來看，期刊主要關(guān)注三方面的STEM教育主題：一是基礎(chǔ)性的STEM教育理念研究，二是過程性的STEM教學變革研究，三是發(fā)展性的STEM教育推進研究．

1 基礎(chǔ)性研究：STEM教育內(nèi)涵的理解

21世紀以來的科學教育變革開始走向跨領(lǐng)域、綜合化以及全景式的教育形態(tài)，越發(fā)重視學生綜合運用不同學科領(lǐng)域的知識和方法來理解和解決實際問題能力的培養(yǎng)，STEM教育的引入正是源于分科教育對自身的反省以及對未來人才培養(yǎng)趨勢的把握．當前，STEM教育研究者對于STEM教育中科學、技術(shù)、工程與數(shù)學的整合理念與路徑仍在持續(xù)探索，深刻詮釋與構(gòu)建STEM教育內(nèi)涵，為回應(yīng)新時代全球挑戰(zhàn)對于高層次人才培養(yǎng)的現(xiàn)實需求指明了發(fā)展方向．《國際STEM教育期刊》中對于STEM教育內(nèi)涵的理解主要集中在以下3個方面．

1.1 STEM教育應(yīng)指向解決現(xiàn)實世界中的實際問題

在世界范圍內(nèi)，STEM教育變革受到大眾媒體的極大關(guān)注．盡管全世界越來越重視STEM教育，STEM教育一詞的使用也愈加頻繁和廣泛，但是STEM教育所包含的根本特征及其對課程和學生成績的意義仍存在很大的不確定性．此外，如果沒有對于STEM教育的共同理解，那么設(shè)計和實施促進所有學生成功進行STEM學習的課程與教學將難以完成．Tamara基于意義建構(gòu)理論（sense-making theory）考察了STEM教育所包含的多重意義價值[2]．其指出，STEM教育指向需要一種跨學科的方法來解決現(xiàn)實世界中的問題，具體包含3個方面的中心意義：一是跨學科的聯(lián)系，即STEM教師需要開發(fā)跨學科課程，這不僅包括技術(shù)、工程、數(shù)學以及科學之間的相互整合，同時還包括與寫作、閱讀以及社會研究等科目的擴展和連接；二是基于項目/問題的教學實踐，即教師需要通過基于項目或者基于問題的教學幫助學生積累相關(guān)的STEM學習經(jīng)驗；三是學校中的問題與現(xiàn)實世界中的問題相聯(lián)系，即使得學生得到真實的學習經(jīng)驗，讓課堂教學任務(wù)的主題同課堂外現(xiàn)實世界環(huán)境之間相互聯(lián)系．

1.2 STEM教育應(yīng)指向各個學科連貫系統(tǒng)的有效整合

21世紀經(jīng)濟和社會環(huán)境的迅速發(fā)展極大推動了全球STEM教育的長遠發(fā)展與深度發(fā)展．在過去的近三十年實踐中，全球經(jīng)歷了大規(guī)模的STEM教育改革，但在實踐中STEM教育者對STEM教育理念缺乏連貫的理解，教師很難在STEM學科之間建立聯(lián)系，這導致學生往往對STEM學習不感興趣．Todd指出STEM教育側(cè)重于將孤立的學科加以改進以及STEM知識在實踐中的真實應(yīng)用，當學生幾乎不了解各個學科之間的聯(lián)系時，進行STEM學習會是一項極大的挑戰(zhàn)[3]．因此，Todd基于學習科學理論提出了STEM教育整合框架，該框架包括情境STEM學習、STEM要素（工程設(shè)計、科學探究、技術(shù)素養(yǎng)、數(shù)學思維）和實踐社區(qū)3個部分組成．其中，情境STEM學習既是學生學習和發(fā)展STEM知識與技能的平臺，又是學生STEM教育實踐活動的“負荷”，是對于學生問題解決能力的實際考察；工程設(shè)計是STEM學科整合的關(guān)鍵，能夠在STEM學科之間找到交叉點并建立聯(lián)系，為學生提供了一個系統(tǒng)的視角來解決情境問題；科學探究培養(yǎng)的是學生像真正的科學家一樣思考和行動，學生用標準的科學實踐提出問題、假設(shè)和進行調(diào)查，將所學的知識技能轉(zhuǎn)移到真實的情境問題中；技術(shù)素養(yǎng)指向?qū)W生能夠批判性地思考技術(shù)本身的問題，而不僅是停留在將技術(shù)視為物質(zhì)對象的工具，還包括文化、社會、環(huán)境等影響；數(shù)學思維可以賦予學生在STEM學習中的分析理性，幫助學生看到數(shù)學在生活中的意義；實踐社區(qū)可以幫助學生更好地理解每個STEM領(lǐng)域并幫助其實現(xiàn)STEM學習所需的關(guān)鍵學習成果．

1.3 STEM教育應(yīng)致力于促進多樣化與包容性

STEM教育旨在幫助學生獲得和利用與STEM領(lǐng)域相關(guān)的知識和技能，學習現(xiàn)實世界中科學家和工程師的實踐經(jīng)驗與思考解決問題的方法．然而并不是所有的學習者都能獲得高質(zhì)量的STEM教育機會，因此促進STEM教育中多樣化、公平性與包容性的努力從未停止，各級STEM教育實踐應(yīng)重視提升代表性不足群體的參與以及消除種族、性別、殘疾等多方面的歧視．Meggan在對美國一所公立大學進行調(diào)查時發(fā)現(xiàn)種族微歧視（RMA）仍然存在，這需要學校行政部門、教職員工以及學生群體的共同努力才能削減其對于STEM教育的影響[4]．Mariel在研究中指出注意力缺陷與學習障礙的學生在實驗室工作、小組合作等STEM學習環(huán)境中存在著明顯的適應(yīng)性困難，進而設(shè)計了自我導向型的STEM學習方式，并發(fā)現(xiàn)其能夠有效提高這類學生在STEM學習中的學習效果[5]．Erin指出教師在教學前充分了解特殊學生的學習障礙并進行教學調(diào)整，能夠激發(fā)教師在教學中對于弱勢群體的支持態(tài)度，進而創(chuàng)建更加具有包容性的STEM教室[6]．

2 過程性研究：STEM教學變革的圖景

STEM教學是STEM教育實踐活動的重心，也是推進STEM教育發(fā)展落實的最后一公里．STEM教學實施應(yīng)最大限度地調(diào)動學生的學習動機，提升學生的學習興趣，發(fā)展學生的STEM綜合素養(yǎng)．當前，國際上普遍關(guān)注改善與創(chuàng)新STEM教學理念以及教學模式等，而設(shè)計有效的STEM教學以培養(yǎng)社會需要的STEM人才已經(jīng)成為重要的研究方向．《國際STEM教育期刊》中對于STEM教學變革的圖景主要集中在以下兩個方面．

2.1 教學理念改進

STEM教育重在打破學科界限，引導學生建立學科知識與現(xiàn)實世界之間的有機聯(lián)系，以解決實際問題作為目的，注重學生在實踐中的真實學習，這使得學生在學習過程中不僅僅是記憶了知識點，同時還獲得了真實體驗，加深學生對知識的理解與應(yīng)用．為了能夠?qū)崿F(xiàn)STEM教育的核心目標，教師在進行STEM教學時需要進行教學理念上的深度革新．

2.1.1 強調(diào)概念學習：從概念整合到學科整合

科學概念的教學是STEM教育領(lǐng)域持續(xù)關(guān)注的話題．Douglas從數(shù)字游戲設(shè)計這一STEM教育情境的研究出發(fā)，指出科學概念的教學應(yīng)從專注于概念整合（conceptual integration）的STEM游戲設(shè)計轉(zhuǎn)向?qū)Ｗ⒂趯W科整合（disciplinary integration）的STEM游戲設(shè)計[7]．這是因為前者僅僅是將目標STEM概念直接集成到核心游戲環(huán)境，構(gòu)筑基礎(chǔ)是對世界的直觀理解與概念漸進性發(fā)展，重點通過游戲中的設(shè)置來支持學生進行經(jīng)驗重組，讓學生在熟悉情境中對概念進行反復(fù)抽象而加深學習，而后者通過將目標STEM概念與核心游戲環(huán)境進行交互設(shè)計，在游戲的導航機制中進行STEM概念的學習和擴展，構(gòu)筑基礎(chǔ)是科學概念的發(fā)展與科學實踐，能夠鼓勵學習者向著研究復(fù)雜問題的科學家一樣系統(tǒng)學習，而不是在處理隨機事件等．

2.1.2 關(guān)注高影響力教學：以教師為中心到以學生為中心

STEM教育重視學生在情境中自主探索與動手實踐，不再拘泥于傳統(tǒng)以教師為主的課堂授課，從而最大程度培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力．Leslie指出STEM教育需要摒棄傳統(tǒng)教學中教師主導并直接向?qū)W生傳授內(nèi)容的教學觀念，認為學生在學習過程中起著主動的作用，而不是被動地從教師那里獲得信息．新時期的STEM教育需要以教師為中心到以學生為中心進行轉(zhuǎn)變，例如項目式學習（PBL）要求學生主動探索現(xiàn)實世界中的問題，培養(yǎng)學生的批判性思維與認真鉆研的科學精神[8]．Robert在調(diào)查中指出教師的教學實踐觀念與STEM教育所倡導的教學理念存在不匹配性，比如STEM教師在制定教學計劃時更多的是以教師為中心，機械考察學生課堂出勤，這讓學生降低了進行STEM學習的興趣[9]．Emily同樣也關(guān)注到了以學生為中心進行STEM教學的重要性，其在為期4年的教學改進計劃中，通過幫助教師采用以學生為中心的包容性教學法來改善學生STEM學習的效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以學生為中心的教學質(zhì)量有明顯的提升[10]．

2.2 教學方式改進

持續(xù)推進STEM教學方式變革，推動STEM教育更高質(zhì)量發(fā)展是STEM教育領(lǐng)域中的熱點問題．STEM教學與傳統(tǒng)教學方式相比有著諸多的不同，在計劃和實施STEM教學時，必須一方面尊重各個學科的內(nèi)在方法和概念，并考慮在它們之間建立關(guān)系的必要性和重要性，這是學生如何學習和應(yīng)用STEM內(nèi)容解決實際問題的基礎(chǔ)；另一方面，增強學生在STEM學習中的認知參與和能力發(fā)展．此外，教師也可以通過多種方式強化對STEM教學方式的創(chuàng)新，從而達到發(fā)展學生STEM素養(yǎng)的最終目標．

2.2.1 基于認知參與的教學

有意義的STEM學習取決于學生高質(zhì)量的認知參與，因此在教學過程中，教師需要幫助學生從淺層認知加工轉(zhuǎn)向有意義的深層認知處理，從而促進更高級的認知學習成果．依據(jù)STEM教學過程中師生之間的互動情況，Chi提出了交互（interactive）、建構(gòu)（constructive）、主動（active）與被動（passive）認知參與框架（ICAP）．其中交互式參與是指學習者與周圍他人進行建設(shè)性的交流，例如小組合作學習解決項目中的問題；建構(gòu)式參與是指學習者在除了學習給定的材料以外能夠產(chǎn)生新的想法或行為，例如學生學習古詩后能夠自行解讀其背后的思想；主動式參與是指學習者采取某種明顯的身體動作參與到學習中，例如旋轉(zhuǎn)顯微鏡使成像更清晰；被動式參與是指學習者接受來自教學的各種信息但不做任何其它事情，例如僅聽而不做筆記．Chi指出交互式參與比建構(gòu)式參與效果更好，建構(gòu)式參與比主動式參與更好，主動式參與比被動式參與更好（I＞C＞A＞P）．該框架可以幫助教師分析和評估課堂教學環(huán)境中學生的認知參與深度，幫助教師改進教學．Catherine在認知參與框架（ICAP）基礎(chǔ)上抽離出CAP部分來探索教師在促進學生各種形式認知參與中的作用，進一步確定在STEM探索性學習活動中教師提示的有效性，并將其分為建設(shè)性的、主動的和被動的教師提示．結(jié)果發(fā)現(xiàn)，教師在教學過程中應(yīng)該向?qū)W生提供較多的建設(shè)性提示，相對較少的被動性的提示，從而讓學生在產(chǎn)生創(chuàng)新思想的同時將知識遷移到新的情境中[11]．Allyson基于ICAP框架開發(fā)出了學生課程認知參與工具（SCCEI）用以衡量學生在記筆記、處理文本以及同伴互動過程中的認知參與度，教師在了解學生對課堂結(jié)構(gòu)的參與度后可以根據(jù)不同的現(xiàn)實情況改變教學實踐策略[12]．

2.2.2 基于邊界對話的教學

事實上，將STEM教育真正落實的艱難在于師生雙方在試圖從STEM中一個學科知識領(lǐng)域跨越到另一個學科知識領(lǐng)域時，都會遇到一定的認知障礙．這是由于每個STEM學科都有自己的認識論與方法論實踐，并且學科領(lǐng)域之間的界限很難改變．Allen強調(diào)不能將STEM各學習領(lǐng)域間的邊界視為障礙，而是將其視為學習的潛力，這是因為STEM各學習領(lǐng)域的邊界往往涉及了多個視角并且具有極強的不確定性與可塑性，反而創(chuàng)造了教師的教學空間與學生的思考空間．基于此，Allen基于學科邊界可視為一種對話現(xiàn)象的核心思想，將其納入到STEM教學的實踐社區(qū)與問題解決等過程，提出了交互跨界的STEM教學法框架．教師可以通過構(gòu)建適當?shù)倪吔鐚ο笤诓煌腟TEM學科之間傳遞知識，從而讓學生在STEM學習中有效實現(xiàn)知識之間的有效貫通[13]．

圖1 邊界對話的基本框架

2.2.3 基于模型構(gòu)建的教學

當前，STEM教學所面臨的巨大挑戰(zhàn)之一是教師如何以有意義且相關(guān)聯(lián)的方式將兩個或者多個STEM科目在真實的實踐中整合到一起并在教學活動中得以實現(xiàn)．STEM教育遠不只是4個學科的便捷整合，而是涵蓋了現(xiàn)實世界的綜合問題，不能也不應(yīng)該孤立地學習，就像4門學科在現(xiàn)實世界中也不是孤立地存在一樣．Jonas在研究中指出，STEM教學需要各學科之間互動并保持每個學科的完整性，且模型構(gòu)建能夠通過真實的實踐彌合STEM各學科之間的割裂．其在研究中指出，模型簡化了現(xiàn)實情境中的諸多現(xiàn)象并有著多種表現(xiàn)形式，例如物理化學領(lǐng)域的概念模型、技術(shù)工程領(lǐng)域的設(shè)計模型等．由于STEM各學科在模型建構(gòu)方面的實踐存在著天然的相似性，因而模型可以成為連接各學科的中間橋梁，使得STEM教師能夠在真實的實踐活動中利用模型搭建STEM各學科的中心概念[14]．

3 發(fā)展性研究：STEM教育推進的思考

STEM教育為學生提供了學習更多相關(guān)和刺激經(jīng)驗的機會，鼓勵使用更高層次的批判性思維技能，提高解決問題的技能，激發(fā)學生的學習好奇心，培養(yǎng)對科學的積極態(tài)度，并鼓勵學生在STEM學習的過程中取得更高的成就并加深對周圍世界的理解．持續(xù)推進STEM教育是未來教育發(fā)展的重要趨向之一，同時也是促進STEM教育多元化發(fā)展與深度性發(fā)展的基礎(chǔ)．《國際STEM教育期刊》中對于STEM教育推進的思考主要集中在以下3個方面．

3.1 高度重視STEM課程的有機整合

當前的STEM教育要求科學、技術(shù)、工程和數(shù)學4門課程之間進行有機整合，為學生提供在現(xiàn)實世界、多學科環(huán)境中體驗學習的機會．雖然，課程整合已經(jīng)被廣泛接受為STEM教育的內(nèi)核，但是STEM教育的泛化研究使得STEM教師對于STEM教育內(nèi)涵的理解普遍存在困惑．為此，Emily在課程整合層次上認為STEM教育是指“根據(jù)學科與現(xiàn)實世界之間的聯(lián)系，將科學、技術(shù)、工程和數(shù)學4個學科中的部分或者全部整合為一門課程、一個單元或者一個課程問題”，并據(jù)此探索了9名中學物理教師在課堂上實施STEM課程單元時的經(jīng)驗考察．在經(jīng)過一個學年的111次觀察后，研究者通過教學日志數(shù)據(jù)將每個STEM課程單元的實施過程進行了編碼分析后發(fā)現(xiàn)了3種不同程度的整合情況，分別是附加整合（低程度整合）、顯性整合（中程度整合）與隱性整合（高程度整合），并指出教師在高程度整合的STEM課程中能夠在各學習領(lǐng)域之間建立明確而有意義的聯(lián)系．與此同時，學生在高程度整合的課程中學習效果更好[15]．由此可見，教師在STEM教育中需要高度重視STEM課程的有機整合，明晰各學習領(lǐng)域之間的密切聯(lián)系，提升STEM教育質(zhì)量．

3.2 加快推進STEM學校的整體建設(shè)

在美國，STEM教育雖然已經(jīng)獲得了巨大發(fā)展，但眾多研究者仍在深入研究更多方式來提升學生對于STEM學習的興趣及其所取得的成就．近年來，STEM中小學在美國各州逐漸興起，并成為使更多學生進入STEM專業(yè)學習的驅(qū)動機制．為了能夠探查STEM中小學校的特征，Melanie調(diào)查了美國7個州的20所STEM中小學校，對每所學校的書面材料、學生以及家長手冊、新聞報道、音像文件、領(lǐng)導訪談等信息進行編碼，總共確定了76個不同的細節(jié)特征．這項研究經(jīng)過再次討論遴選發(fā)現(xiàn)，STEM中小學在以下8個關(guān)鍵性特征及對應(yīng)要點中表現(xiàn)優(yōu)異，分別是個性化學習（差異化教學、靈活的時間表與學生自主性），PBL學習（跨學科學習、同伴指導與真實性學習），高水平學習（真實性學習、任職要求較高的任務(wù)與核心課程），職業(yè)、技術(shù)和生活技能（操作、實習、示范），學校社區(qū)（教職工的支持、學生彼此信任、學生為學校做出貢獻、教職工行為和價值觀），外部社區(qū)（學校保持聯(lián)系、教職工實踐、學生社會服務(wù)），職工基礎(chǔ)（教職工協(xié)作、領(lǐng)導支持教職工成長），背景基礎(chǔ)（家庭參與、教職工信念）[16]．不可否認的是，STEM中小學的建設(shè)集中了眾多STEM教育資源，并且能夠具有針對性以及系統(tǒng)性地培養(yǎng)STEM人才．

3.3 擴展強化STEM中心的協(xié)同服務(wù)

隨著人們對于STEM教育的關(guān)注度不斷上升，美國諸多中小學以及高校院所設(shè)立了STEM教育中心（STEM Education Center，SEC）數(shù)量不斷增長，成為助力于不同階段學校STEM教育變革的有力支持機構(gòu)．為了能夠深入了解STEM教育中心對于STEM教育的作用機制，Deborah從124個STEM教育中心里選取6個樣本進行多維比較．經(jīng)過編碼分析發(fā)現(xiàn)，STEM教育中心的功能主要包括兩個方面．一是通過教育研究和提升教學質(zhì)量兩個功能來改善STEM教育，STEM教育中心致力于彌合STEM教育過程中理論與實踐之間的差距，設(shè)計、實施并與評估STEM課程創(chuàng)新的成果以及提供學生STEM學習效果的基準數(shù)據(jù)等．此外，STEM教育中心還致力于通過研討會、講習班等分享成功經(jīng)驗，強化對于STEM教學的研究與支持，例如創(chuàng)新STEM教學方式等．二是統(tǒng)籌與協(xié)調(diào)各類STEM教育資源以供學生積累學習經(jīng)驗，例如和社區(qū)建立合作伙伴關(guān)系共同開展STEM實踐學習，通過舉辦活動以提供真實體驗來滿足學生需求，通過爭取資金來修繕基礎(chǔ)設(shè)施以創(chuàng)造更好的STEM環(huán)境，從而增加年輕人和公眾的參與等[17]．

圖2 STEM教育中心

4 對中國STEM教育發(fā)展的現(xiàn)實啟示

當前，STEM教育正在全球轟轟烈烈地展開，美國最新STEM教育5年計劃（2019—2023）的發(fā)布，愛爾蘭十年STEM教育政策（2017—2026）的印發(fā)以及中國STEM教育2029行動計劃的實施等將世界范圍內(nèi)STEM教育推向了一個新的發(fā)展階段．《國際STEM教育研究》作為國際上唯一被SSCI收錄的STEM教育專門研究期刊，持續(xù)關(guān)注了全球各國STEM教育發(fā)展的重要事項，為中國SETM教育發(fā)展提供了3方面的重要啟示．

4.1 強化STEM教育理論研究 在基礎(chǔ)上把握STEM教育本質(zhì)內(nèi)涵

當前，中國對于STEM教育的推進表現(xiàn)出極大的熱情，無論是幼兒園以及中小學階段的課程建設(shè)，還是大學乃至于研究生階段的綜合實踐，都積極落實STEM教育的相關(guān)理念．隨著中國各級STEM教育的不斷擴展，從事STEM教育的工作者越來越多，這就要求STEM工作者必須深刻理解STEM教育本質(zhì)內(nèi)涵，全面具備科學、技術(shù)、工程以及數(shù)學領(lǐng)域的完整認識．美國STEM教育領(lǐng)域代表人物Johnson指出，STEM教育像是一種思考現(xiàn)實世界的方式，幫助學生認識到如何解決現(xiàn)實世界中的問題以及社會中存在的挑戰(zhàn)[18]．基于此，強化STEM教育理論研究愈加重要，清晰闡釋STEM教育本質(zhì)內(nèi)涵及其對于STEM課程、STEM教學以及STEM評價的指導作用是保證STEM教育發(fā)揮最大育人功能的關(guān)鍵．尤其對于教師群體而言，其有必要了解STEM教育中所必需的目的、內(nèi)容和方法，所需要具備的專業(yè)技能和專業(yè)屬性，才能為學生組織真正的STEM項目，避免形成“摸不著頭腦”以及“摸著石頭過河”的狀態(tài)，制約STEM教育的進一步深化．

4.2 開發(fā)STEM教學設(shè)計路徑 在過程上促進STEM教育理念落實

STEM教育旨在提供來自于真實世界的現(xiàn)實問題，讓學生圍繞問題進行實踐探究，以所收集到的證據(jù)為線索進行邏輯推理，最終整理成解決問題的可行方案．基于此，教師在進行教學實踐活動時需要意識到STEM教育的根本不應(yīng)是讓學生們?nèi)ケ碚魇澜纾鴳?yīng)是讓學生們?nèi)ソ槿胧澜纾皇怯^察和描述，而是操作和改變，讓學生真正發(fā)現(xiàn)這個世界是怎么樣的．因此，教師在進行STEM教學設(shè)計路徑的開發(fā)時，尤其需要關(guān)注3方面的內(nèi)容：一是教學目標的設(shè)計上需要從低層次的單一任務(wù)轉(zhuǎn)向高層次的綜合任務(wù)，讓學生能夠有序組織在STEM學習過程中所遇到的事實、概念以及方法等，促進學生綜合思維的發(fā)展；二是在教學過程的設(shè)計上要為學生提供完整的、整體的活動場景，通過這一場景進行有序的、系列的擴展，將不同領(lǐng)域的活動組織起來，重視學生的認知參與和思考實踐，同時使用多種方式進行教學效果分析；三是在教學評價的設(shè)計上要關(guān)注跨學科素養(yǎng)和解決問題的能力，指向的是讓學習者獲得應(yīng)該能夠在任何適當?shù)默F(xiàn)實生活中可以使用的、永久保留的記憶或聯(lián)系，并能夠隨時召回，對于學生綜合能力水平進行準確評估．

4.3 健全STEM教育協(xié)同生態(tài) 在發(fā)展上助力STEM教育深度推進

STEM教育經(jīng)過幾十年的發(fā)展已經(jīng)逐漸形成相對完善的教育體系，尤其是在課程開發(fā)與教學實踐等方面積累了諸多成熟經(jīng)驗，但就其發(fā)展的總體來看，中國尚未形成聯(lián)動的、多元的、統(tǒng)籌的STEM教育發(fā)展機制，政策、資源等各方面支持還無法完整支撐STEM教育的縱向與橫向運轉(zhuǎn)，因而建立健全統(tǒng)籌多方面資源的STEM教育機制，從發(fā)展行助力STEM教育深度推進迫在眉睫．STEM教育強調(diào)多學科融合，是科學、技術(shù)、工程與數(shù)學的復(fù)合體，與STEM教育相關(guān)的學校、學院和大學、圖書館、博物館等其它社區(qū)資源都應(yīng)該囊括其中，從而向?qū)W生提供完整的STEM學習體驗，形成以學生為中心的STEM教育生態(tài)，將擴大和豐富每個學習者的教育和職業(yè)生涯，還意味著讓學習者參與到本地雇主的基于工作的學習經(jīng)驗、實習、學徒和研究經(jīng)驗中．第一，STEM教育的內(nèi)部發(fā)展需要形成完整格局，即能夠創(chuàng)新學校STEM教育模式，充分落實STEM教育理念，革新STEM教育方式與課程內(nèi)容，建立校內(nèi)與校外STEM教育的溝通機制．第二，STEM教育的外部發(fā)展需要形成網(wǎng)絡(luò)體系，即形成以STEM教育為中心的集政府部門、高等學校、科研機構(gòu)、企業(yè)單位、公共服務(wù)機構(gòu)以及中小學校等為一體的圈層設(shè)計，打破不同單位機構(gòu)之間的機制壁壘，分工明確、活化資源、有機聯(lián)動，打造有多方力量參與的STEM教育生態(tài)，在實現(xiàn)STEM教育全方位發(fā)展的同時擴大STEM教育的輻射范圍與社會影響．

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International STEM Education Research Progress and Enlightenment——Based on the Content Analysis of the Papers Published in the SSCI Journal

ZHANG Bo

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

STEM education has become an important educational practice in the field of education in the world, including China, to cultivate future talents and respond to social challenges, and has produced a lot of research results.is currently the only STEM education specialized research journal indexed in the SSCI database. Since its inception in 2014, many professional studies on STEM education have been published, which is worthy of in-depth exploration and research.After sorting out, international research on STEM education mainly focuses on three aspects: research on basic STEM education concept, research on procedural STEM teaching reform and research on the development and promotion of STEM education. This study has three implications for the development of STEM education in China: first, to strengthen theoretical research on STEM education and to grasp the essential connotation of STEM education on the basis; second, to develop the path of STEM teaching design and to promote the implementation of STEM education concepts from the process; third, to improve the collaborative ecology of STEM education and to promote the in-depth advancement of STEM education from the development perspective.

; STEM school; STEM teaching

2021–11–12

2020年度吉林省社會科學基金項目（博士和青年扶持項目）——新時代勞動教育與體育教育關(guān)系研究（2020C087）

張博（1990—），男，吉林長春人，講師，博士，主要從事教育實踐活動與體育人文社會學研究．

G420

A

1004–9894（2022）02–0058–05

張博．國際STEM教育研究進展與啟示——基于SSCI期刊《國際STEM教育期刊》載文的內(nèi)容分析[J]．數(shù)學教育學報，2022，31（2）：58-62．

[責任編校：張楠、陳漢君]