STEM教育何以落地中國

戴金芮 劉玲

【摘 要】STEM教育已經(jīng)發(fā)展成為全球教育改革中各國的戰(zhàn)略選擇。本文通過多個國家及地區(qū)的STEM教育發(fā)展戰(zhàn)略分析和對比，以美國新發(fā)布的美國STEM教育2019-2023年五年戰(zhàn)略“北極星”計劃《制勝之道：美國的STEM教育戰(zhàn)略》為例，分析我國STEM教育的現(xiàn)狀和重要關注點，從中提取我國STEM教育發(fā)展需要的有益經(jīng)驗。

【關鍵詞】STEM教育;國際對比;跨學科主題學習

【中圖分類號】G434? ?【文獻標識碼】B

【論文編號】1671-7384（2022）07-033-03

STEM教育已經(jīng)發(fā)展成為全球教育改革中各國的戰(zhàn)略選擇。目前，我國已經(jīng)有一些STEM教育落地的政策。中國教育科學研究院STEM教育研究中心已于2017年發(fā)布《中國STEM教育白皮書》和《STEM教師能力等級標準》。在2015年教育部發(fā)布的《關于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見（征求意見稿）》和2016年國務院發(fā)布的《全民科學素養(yǎng)行動計劃綱要實施方案（2016-2020年）》中均提出要探索STE（A）M教育、創(chuàng)客教育等新教育模式，促進學生創(chuàng)新精神和實踐能力的發(fā)展。2022年教育部印發(fā)的《義務教育課程方案和課程標準（2022年版）》特別強調(diào)了各學科要開展10%“跨學科主題學習活動”，也與STEM教育的理念有異曲同工之意。

各國STEM發(fā)展戰(zhàn)略及相關政策

世界經(jīng)濟合作發(fā)展組織（OECD）在2011年的報告中指出，歐洲STEM教育政策的關注點是STEM人才培養(yǎng)和技能提高，認為STEM相關行業(yè)領域的發(fā)展是歐洲能夠持續(xù)創(chuàng)新、發(fā)展經(jīng)濟和提高國際競爭力的關鍵。

芬蘭政府開展校企和社區(qū)—家庭等多方機構(gòu)的共同合作，積極推動STEM教育發(fā)展，以重大項目為載體構(gòu)建全國范圍的STEM教育網(wǎng)絡。在歷來重視“做中學”的基礎上，芬蘭教育部在上個世紀90年代就推出了LUMA項目（芬蘭語自然學科“LUonnontietee”和數(shù)學“Mathematics”兩詞的縮寫）。國家 LUMA 中心鼓勵所有的合作機構(gòu)和個體自由開放地分享他們的創(chuàng)意、優(yōu)秀經(jīng)驗和實踐做法，促進和支持兒童、青年和教師形成一定的社群組織。LUMA項目作為芬蘭的STEM教育實踐的基礎，增強了學生對STEM教育的興趣。

英國在2002年就已經(jīng)把STEM教育正式寫入政府文件，從國家戰(zhàn)略的層面上推進STEM教育。2017年，英國出臺了《建立我們的工業(yè)戰(zhàn)略綠皮書》，提出技術(shù)教育是英國在現(xiàn)代工業(yè)戰(zhàn)略中的核心。英國就業(yè)和技能委員會的數(shù)據(jù)反映，由于缺乏具備所需技能和經(jīng)驗的人，英國的STEM領域有43%的“技能缺口”難以填補。政府為應對這一情況加大投入并建立專門機構(gòu)，設立國家項目促進STEM教育的發(fā)展，解決技能人才短缺的問題。近年來，英國廣泛開展STEM教師培訓，建立了國家科學學習網(wǎng)絡，確立了國家級STEM示范活動，并啟動了國家科學技術(shù)大賽和高等教育STEM計劃。

澳大利亞的STEM教育可以用“全方位、全領域、全民性”來概括，2001年，澳大利亞教育部制定了一個為期五年的促進科學創(chuàng)新能力的計劃——提高澳大利亞人的能力（BBA）。2004年澳大利亞教育部又推出“創(chuàng)新、科學、技術(shù)、數(shù)學教學推進計劃”（BISTMT），其主要目標包括鼓勵澳大利亞學校的創(chuàng)新意識。2012年澳大利亞政府啟動一項名為“守護澳大利亞的未來”（SAF）項目，提供1000萬澳元進行系列戰(zhàn)略課題研究。2015年12月7日，澳大利亞政府發(fā)布“國家創(chuàng)新與科學議程”（NISA），提出24項計劃，其中之一便是“提高所有澳大利亞人數(shù)字素養(yǎng)與STEM素養(yǎng)”。在2015年12月11日，澳大利亞聯(lián)邦及各州和地區(qū)教育部長簽署了《STEM學校教育國家戰(zhàn)略2016-2026年》，提出五個國家行動領域，包括提高學生和教師STEM能力、支持學校STEM教育機會、促進與高校和企業(yè)的合作、建立數(shù)據(jù)庫與證據(jù)庫等。

為了加強STEM領域后備人才的培養(yǎng)和儲備，2013年5月，美國國家科學與技術(shù)顧問委員會向國會提交了《聯(lián)邦政府關于科學、技術(shù)、工程和數(shù)學（STEM）教育戰(zhàn)略規(guī)劃（2013-2018年）》;2018年，為進一步鞏固美國的STEM教育在國際競爭中的領先地位，美國發(fā)布了新的“北極星”五年戰(zhàn)略計劃《制勝之道：美國的STEM教育戰(zhàn)略》，對美國2019-2023年五年間STEM教育未來發(fā)展戰(zhàn)略進行了規(guī)劃和部署。

我們可以看到，STEM教育已經(jīng)不僅僅是教育的改革，也已經(jīng)出現(xiàn)在國家戰(zhàn)略層面上的各種政策和文件中，如表1所示。STEM教育何以落地中國，從國際政策比較的視角，我們也能夠得到對我國STEM教育的發(fā)展和STEM課程實踐落地的有益方法和路徑。

我國STEM教育發(fā)展啟示

STEM教育本身是綜合課程的一種表現(xiàn)形式，體現(xiàn)的是分門別類的學科知識走向統(tǒng)整的趨勢。與其相對的概念是單學科教育，這與我國基礎教育課程改革的方向具有內(nèi)在的一致性，如何加強各學科間的關聯(lián)和實現(xiàn)課程“統(tǒng)整”也是我國自新世紀基礎教育課程改革以來的重要議題。

具體來說，1999年頒布的《中共中央國務院關于深化教育改革，全面推進素質(zhì)教育的決定》，要改變課程過分強調(diào)學科體系、脫離時代和社會發(fā)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(yǎng)學生實際操作能力。2001年我國啟動第八次課程改革，強調(diào)“自主合作探究”的學習方式。2017年教育部印發(fā)《義務教育小學科學課程標準》，小學科學課程的內(nèi)容主要包括物質(zhì)科學、生命科學、地球與宇宙科學、技術(shù)與工程四個領域。還單獨印發(fā)了《中小學綜合實踐活動課程指導綱要》，規(guī)定了綜合實踐活動課的基本要求。2022年4月教育部頒布的《義務教育課程方案》單獨提出了各學科10%“跨學科主題學習活動”概念，并且規(guī)定了各個學科如何選擇“主題、項目、任務群”開展實踐活動，這也是強調(diào)課程的結(jié)構(gòu)化設計，強調(diào)學生知行合一、學以致用。

STEM課程的落地存在諸多挑戰(zhàn)。一方面，跨學科知識教授和學習與原有的學科化知識教學的慣性相悖，在實施層面帶來巨大的困難和挑戰(zhàn);另一方面，STEM課程的知識體系本身存在科學性，它是情境化的、易整合理解的。很多STEM課程的知識在生活中本來就是一體的。STEM課程的這種特點也讓其能夠成為一個可開展的、受喜愛的課程模式。通過項目式學習等學習方法了解這些知識符合人的認知規(guī)律，通過在現(xiàn)實問題情境中綜合運用多學科知識解決問題的學習方法又能豐富學習的趣味性。

STEM課程在課程實施中為教與學帶來新的活力。教師如何能既飽有本學科意識與素養(yǎng)，同時又能跳出原有單一的“學科本位”立場，做到“眼中有人”，引導學生綜合運用學科知識解決生活問題，主動培育有理想、有本領、有擔當?shù)臅r代“大先生”，這是當前教師面臨的新的機遇與挑戰(zhàn)。從我國STEM教育落地的角度上講，如何研讀新課程方案和課程標準對“跨學科主題學習”的要求，結(jié)合STEM、項目學習等要求為教師提供課程實施過程中多學科教師協(xié)作的機會，如引導教師能夠有效利用科技館或者博物館資源具有現(xiàn)實意義和豐富的生成性知識的內(nèi)容開展主題學習、鼓勵教師在教學設計中始終把握以學生為主體的思想開展STEM教育，讓學生融入地方文化的特色研學旅行等，這些都需要從宏觀政策層面和學校課程管理建設層面給予更多的空間。

對比發(fā)現(xiàn)，英美存在的STEM人才缺口，在我國也是STEM教育發(fā)展的瓶頸，不管是專業(yè)技能方面的人才還是STEM教師都很缺乏，因此在政策和發(fā)展戰(zhàn)略上需要站在增強STEM人才隊伍建設的基礎上進行設計。另外，從芬蘭、日本、德國、澳大利亞等國的STEM課程設置可以看出，STEM教育的教學內(nèi)容及覆蓋學科應該是以社會需求為導向、以發(fā)展學生能力為主要和終極目標，真正做到培養(yǎng)有社會性的STEM人才，為國家建設做好人才儲備。從各國的戰(zhàn)略細節(jié)上可以看出，STEM教育的具體開展方式對成效會產(chǎn)生直接的影響。

我國已經(jīng)有一些有益的STEM教育政策，也對STEM教育的發(fā)展提出了相關的要求和規(guī)劃。應正確認識當前提倡的10%“跨學科主題學習”與STEM教育之間的內(nèi)在聯(lián)系。他們不是毫無關聯(lián)，其共同點在于“融合”二字。都是強調(diào)要從學科課程內(nèi)部發(fā)力，以學科課程為“根”接研究性學習、項目學習之“枝”，充分發(fā)揮研究性學習方式對于育人方式轉(zhuǎn)變的作用，凸顯學科課程的實踐取向、綜合取向，促成學科知識與現(xiàn)實生活的鏈接，實現(xiàn)學以致用、知行相須。

通過分析其他國家和地區(qū)發(fā)展的戰(zhàn)略特點，也提示我們在STEM教育實踐方面應以學生為本，注重增強STEM教師培訓、發(fā)展STEM教師團隊。鼓勵學校加強對STEM的教學研究，選擇綜合素質(zhì)高、創(chuàng)新意識強的各學科教師組建STEM課程團隊，承擔課程的開發(fā)任務，如借助學科大概念、核心知識作為出發(fā)點，也可以從社會生活中選擇研究主題，或者融合多學科知識內(nèi)容，通過探究學習、實驗研究、觀察測量、設計制作等多種實踐方式，引導學生主動運用多學科知識解決生活問題，培養(yǎng)出社會適應性強、問題解決能力高的學習者。

注：本文系中國教育學會教育科研規(guī)劃課題“新時代中小學勞動教育與綜合實踐活動課程的整體構(gòu)建與實施”（課題編號：201900311508B）階段性成果

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