論STEM教育的本土化建構：內涵、價值及實踐探索

摘要：STEM教育很早就被引入國內并成為我國科技與工程教育的重要教育理念和方式。但是作為一個“舶來品”，在我國面向未來的教育改革中，STEM教育必須進行本土化建構，才能更好地服務于我國科技創新人才培養的需求。內涵上，在我國中小學教育領域，“STEM教育”這個術語有著多種既相互關聯又兼具不同指向的多元內涵：它既是一個研究領域、一種育人理念，又是一種課程形態、一種教學方式。價值上，我國STEM教育有著自己的教育實踐土壤，必須通過本土化改造，突出育人方式變革，聚焦核心素養發展，培植現代化的教育生態，才能發揮其育人價值，真正成為我國學校教育的重要表征。雖然STEM教育自21世紀初被引入后日趨與我國教育改革實踐相融合，但當前仍然面臨教學方式固化、教育目標不清、教師能力不足等現實問題。在推動教育現代化發展和教育數字化戰略行動的大背景下，唯有將STEM教育研究及其本土化改造與創新融入我國教育改革的內在構成之中，才能使其在我國發揮持久的生命力。

關鍵詞：STEM教育；本土化；教育內涵；育人價值；核心素養

中圖分類號：G434" "文獻標識碼：A" " 文章編號：1009-5195（2024）01-0039-08" doi10.3969/j.issn.1009-5195.2024.01.005

基金項目：教育部人文社會科學重點研究基地“十四五”重大項目 “中國教育經驗的國際傳播研究”（22JJD880007）。

作者簡介：楊明全，博士，教授，博士生導師，北京師范大學國際與比較教育研究院（北京 100875）。

通俗地說，STEM（Science、Technology、Engineering、Mathematics）教育指的就是有關科學、技術、工程、數學這四個學科領域的教育。“STEM教育起源于美國，是美國為了應對未來社會發展挑戰而提出的國家發展戰略。”（鄭葳，2017）這一概念提出之后，很快被引入國內并成為我國科技與工程教育的重要教育理念和方式。作為一個“舶來品”，離開西方教育的實踐場景和具體語境之后，在我國的中小學教育領域，“STEM教育”這個術語有著多種既相互關聯又兼具不同指向的內涵；其育人價值也需要因應我國教育改革的需求而做出調整，從而更好地發展學生核心素養，落實立德樹人根本任務。這是STEM教育面臨的本土化建構使命。

一、STEM教育的多元內涵

1.作為一個研究領域的STEM教育

STEM的提出是科學技術發展的結果。因此，要理解STEM教育的內涵，必須回到“原點”，考察其誕生的基本社會環境。從STEM的最初源頭來看，20世紀下半葉科技的迅猛發展導致新的研究領域和新興學科的崛起。STEM之所以誕生在美國，正是因為美國是世界上科技最發達、技術創新最活躍的國家。為了保持其經濟和科技領先地位，美國必然要強化其科技人才培養，而STEM教育恰恰有助于培養大批科學家、工程師和高級技工。從研究領域的視角來看，STEM教育體現出如下基本的內涵：

其一，突出現代科技發展特征，強調四個學科在促進科技創新和人才培養中的共同價值。盡管經歷了兩次世界大戰，20世紀仍然是一個科技蓬勃發展的世紀，人類取得的科技成就比以往任何時代都要大得多。其代表性的科技成就包括：（1）計算機技術與計算機的發明、應用；（2）相對論和量子論的提出；（3）一些重大的科技突破，如曼哈頓工程、宇宙空間技術和“阿波羅”登月計劃、基因測序與DNA雙螺旋結構模型等。這些科技領域的突出成就主要都依賴于理工科的突破性發展，這促使人們思考在人類文化的寶庫中哪些知識更有助于科技創新。顯然，科學、技術、工程和數學這四大學科對科技創新的貢獻居功至偉，人們將教育的目光聚焦STEM領域也就不足為奇了。

其二，形成新興的跨學科領域，強調四個學科之間的關聯與整合。從誕生之初，STEM就致力于將四個領域整合起來，形成多學科交叉領域。由于STEM涵蓋了科學類知識的核心要素，因此它又被稱為“元學科”（Meta-Discipline）。既然將其作為一個大的學科來看待，那么這個學科就應該具有自身的顯著特征和學科屬性。總體而言，“STEM 教育并不是科學、技術、工程和數學教育的簡單疊加，而是要將四門學科內容組合形成有機整體，以更好地培養學生的創新精神與實踐能力”（余勝泉等，2015）。STEM這門跨領域學科的建立是基于將原本分散的四門學科集合形成一個綜合性學科，以特定的課程形式，通過學校教育把學生學習的零碎知識變成相互聯系的統一整體。

2.作為一種育人理念的STEM教育

從學校育人的角度看，STEM教育可以看作是一種不同于傳統教育觀念的育人理念。作為一種育人理念，它聚焦科技創新人才培養，致力于發展學生的STEM 素養。STEM 素養是一種復合型的素養，除了包含相關知識、科學精神、科學思維和方法之外，還包含了如何整合概念、過程和思維的方式以及將其應用于解決現實世界問題的整體性理解。在現實世界中，人們遇到的問題通常是“劣構的”（Ill-Structured），有著太多的不確定性因素，需要采取跨學科的方法予以解決。從科學、技術、工程、數學這四個學科領域來看，STEM素養又需要整合這四個相關學科素養。科學素養包括對科學知識、科學研究過程和方法的了解，以及對科學技術對社會和個人所產生影響的認識；技術素養則是使用、管理、評估和理解技術的能力；工程素養側重于使用工程設計和應用工程的思維習慣，是對創造或設計中的人造物或系統過程的理解；而具有數學素養的人善于把數學中的概念結論和處理方法推廣應用于認識一切客觀事物。在這四種學科素養中，技術和工程素養是整合另外兩個學科素養的核心，也就是說，需要通過技術和工程素養將科學素養、數學素養體現出來，因此技術和工程素養就成為STEM素養的關鍵內核。

作為一種育人理念，STEM教育致力于培養綜合型人才和應用型人才，致力于培養學生的綜合素養和實踐創新能力。在當今時代，要解決重大科技問題或開展重大科研項目都需要綜合運用各學科知識，綜合型人才的需求日益突出。綜合型人才需要擁有深厚的跨學科知識和全面的綜合素養，這不同于傳統分科教學培養出的只具有某一領域學科專長的人才。同時，擁有實踐操作能力的應用型人才也是科技創新所必需的。這種應用型人才掌握相關的信息、工程技術等，具有很強的實踐創新能力，能夠開展工程設計、制作與動手操作等一系列復雜的技術活動。可以說，通過動手操作活動來解決現實世界的問題是技術和工程教育的宗旨。STEM教育作為一種育人理念，旨在綜合把握科學、技術、工程和數學等理工科知識的基礎上培養學生獨立提問、設計、分析、推斷和運算的能力，其所培養的素養是一種獨立分析問題、解決問題的綜合素養。顯然，這種理念迎合了當今時代科技創新與發展的趨勢，是對傳統的以分科教學為主導的科技教育的一種超越。

3.作為一種課程形態的STEM教育

在科技教育的實踐中，STEM往往又被看作是一種課程形態。在形式上，這種課程形態不同于傳統的科學類分科課程（如物理、化學、生物等），而是以綜合課程的方式將科學、技術、工程、數學這四個學科有機整合在一起，由此形成具有特定育人價值的STEM課程體系。

從育人效果來看，綜合課程具有一定的優勢，包括：打破了學科間的界限，有利于培養學生對事物的整體認識能力；減少了課程的門類，有利于減輕學生的負擔；從生活、社會的實際出發，具有較強的實踐性，有利于培養學生的動手能力。這些優點在STEM課程上有著鮮明的體現。STEM是一門通過跨學科和應用的方法對學生進行科學、技術、工程和數學教育的課程，但其并不是將這四個學科分別作為單獨的主題進行教學，而是將它們整合到一個基于真實應用的有凝聚力的學習范式中，培養學生的科學素養、技術素養、工程素養和數學素養。

在STEM課程中，四個學科有著明確的分工，但又不是簡單拼合在一起。從各學科的功能來看，科學本身就是一種綜合課程，涵蓋了物理、化學、生物和地球空間科學等具體學科，旨在發展學生的科學核心素養，如科學知識、科學思維、科學方法和科學精神等。技術是一門基礎性和通用性的學科，盡管它不同于傳統的有著明確知識邊界的普通學科，但隨著當今時代各個領域科學技術的迅猛發展，它承擔了越來越重要的學科功能。工程學是一門解決實際問題的應用學科，它可以通過問題解決、設計、制作、構建等方式，切實實現人們的科技構想。數學則是研究數量、結構、變化、空間以及信息等概念的一門學科，它可以作為技術與工程學科的基礎工具。在STEM課程中，這些不同的學科根據主題進行融合，體現了STEM的跨學科育人價值。

4.作為一種教學方式的STEM教育

2016年，教育部出臺《教育信息化“十三五”規劃》，明確指出“要依托信息技術營造信息化教學環境，促進教學理念、教學模式和教學內容改革，推進信息技術在日常教學中的深入、廣泛應用”，“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”（中華人民共和國教育部，2016）。在這一文件中，STEM教育被看作是信息化條件下變革教學方式的一個重要方面，說明教育界也把STEM教育視為一種教學方式。

STEM教育代表著一種現代的理科教學方式，旨在培養學生的批判思維、邏輯思維、創造性解決問題的能力，以及合作溝通能力和動手操作能力。作為一種教學方式，STEM教育的精髓在于推動學生的“探究式學習”。教師不再進行單方面的知識輸出，簡單地告訴學生理論知識，而是引導他們自主探索、提出疑惑、探尋結論。

近年來，項目式學習（Project-Based Learning，PBL）成為開展STEM教育的主要方式。項目式學習主要包括如下幾種基本類型：（1）科學探究類，適用于自然科學領域的學習，旨在理解決定或影響人類社會行為的內外部因素，掌握科學研究的方法；（2）社會調查類，適合人文和社會科學領域的學習，目的是理解、預測和改進社會事實、規則或制度等，掌握社會調查的方法；（3）設計開發類，適合技術工程領域，如創客、機器人開發等領域的學習，側重創新、創造或改進世界，掌握設計思維的方法；（4）綜合應用類，適合綜合探究和學習活動，強調培養學生復雜問題解決能力和高階創新思維能力。這幾種基本類型的項目式學習都可以運用于STEM教育，實現發展學生STEM素養這一目的。

把STEM教育作為一種教學方式，看重的就是STEM教育可以改變傳統課堂教學模式，促進學生多樣化學習這一特點。在STEM教育中，學生可以像科學家一樣去思考和研究，像工程師一樣去設計和創造，學生經歷的學習活動更加豐富多彩。學生能夠在活動中通過各種角色體驗創新帶來的魅力和樂趣。相較于傳統的以記憶和理解為目的的學習，這些學習活動更能激發學生學習的興趣，并且通過對知識的運用發展學生更高階的認知能力。

二、STEM教育的價值重構

1.強化本土化改造

我國的STEM教育有著自己的教育實踐土壤，它需要植根于本土實踐情境。長期以來，我國的中小學應試教育氛圍濃厚，升學競爭激烈，由此帶來的學生課業負擔非常沉重。在這種情境下，教育教學方式也必然迎合考試競爭的需求，死記硬背、機械訓練、刷題練習等大行其道，學生難以獲得全面發展。為破除“應試主義”帶來的積弊，21世紀的基礎教育課程改革圍繞如何變革教育這一重大問題進行了一系列探索。

2001年，我國啟動了全國第八次基礎教育課程改革，提出“為了每位學生的發展”這一口號，力圖確立學生的主體地位，促進學生個性化發展，讓每位學生都成為學習的主人。為此，新課程改革確立“三級課程”管理體制，鼓勵中小學校根據學生的學習需求開發校本課程，突出課程的多樣化和可選擇性；引入綜合實踐活動課程，注重學生的自主體驗和活動經驗；變革學習方式，開展研究性學習，注重自主學習、探究學習、合作學習；等等。可以說，2001年發起的新課程改革是我國新世紀教育現代化發展的第一次思想啟蒙運動，它也開啟了持續的課程變革過程。2012年黨的十八大提出，把立德樹人作為社會主義教育的根本任務。為深入落實這一任務，新一輪的高中課程修訂首先啟動，并于2017年完成初步修訂工作，其最大的突破就是凝練了高中學科核心素養，使學生發展核心素養成為課程與教學改革的基本抓手。2019年新一輪義務教育課程修訂啟動，并于2022年完成。這次義務教育課程修訂進一步強化了“課程育人”思想，突出了課程綜合化理念以及育人方式變革，引領基礎教育走向新的發展。

基礎教育課程改革的這一歷程說明，我國的學校教育正在經歷一場深刻的系統性變革。STEM教育作為一種外來的教育方式，必須服務于國家教育改革的實際需要，通過本土化改造，融入我國教育改革的時代大潮中。唯其如此，STEM教育才能在我國獲得長久的生命力，才能發揮可持續的發展潛力，真正成為我國學校教育的重要表征。STEM教育的本土化改造，重點方向在于將STEM教育納入我國課程改革的總體框架，尤其是納入理科課程改革的范疇，在達成科學素養培養目標的同時，突出STEM綜合素養。也就是說，STEM教育的本土化改造應聚焦彌補我國原有科學教育的不足，體現國際科學教育的最新理念，最終服務于我國面向未來的科技創新人才培養這一根本目的。事實上，在《義務教育課程方案（2022年版）》中，我國在義務教育階段新增加了一門理科類課程，即“信息科技”，并且首次編寫《義務教育信息科技課程標準（2022年版）》。在內容上，該標準指出，“依據核心素養和學段目標，按照學生的認知特征和信息科技課程的知識體系，圍繞數據、算法、網絡、信息處理、信息安全、人工智能六條邏輯主線，設計義務教育全學段內容模塊，組織課程內容，體現循序漸進和螺旋式發展。”（中華人民共和國教育部，2022a）

從上述內容可以看出，“信息科技”這門課程在一定程度上融入了STEM教育的一些元素，如小學高年級的“過程與控制”、初中的“人工智能與智慧社會”等，尤其在跨學科主題領域，相關的內容更多。除了這門課程之外，在傳統的科學課程中也體現了STEM教育的有關元素，如《義務教育科學課程標準（2022年版）》中也增加了“技術、工程與社會”這一內容模塊，具體包括“技術與工程的性質和特點，技術與工程對人們生活、生產和社會的影響，科學、技術、工程的相互影響；還包括體現上述內容且與所學科學內容有關的創意實踐活動，以及利用創意作品進行自主探究”（中華人民共和國教育部，2022b）。這些說明，我國最新的基礎教育課程與教學改革已經對STEM教育進行了吸收和同化，盡管沒有具體用“STEM教育”的概念，但其實已經內在地融入了STEM教育的元素。

2.突出育人方式變革

作為一種新的科技教育方式，STEM教育的引進和推廣要有助于推動我國中小學的育人方式變革，這也是與其自身的特征分不開的。總體而言，STEM教育具有如下鮮明的特征：（1）綜合性，在內容上至少涵蓋了科學、技術、工程、數學四個具體的學科領域，能夠將這幾個分散的學科予以整合，淡化了學科分類；（2）情境性，為問題解決提供特定的情境，強調將知識應用于生活，解決生活中真實的問題，培養解決問題的能力；（3）實踐性，強調“做中學”，在實踐中應用所學的知識以解決真實的問題，突出動手操作、設計制作、模型建構等，強調學生的體驗和問題解決過程；（4）合作性，通常以項目的方式開展，學生需要以小組為單位分工合作，在完成學習任務的過程中相互幫助、交流討論，由此培養學生的團隊意識和合作能力。STEM教育的上述特征決定了其不能以傳統的教與學方式予以實施，必須改變死記硬背和機械訓練等僵化的學習方式，代之以更加鮮活、更能夠調動學生學習積極性的新方式。

要想通過STEM教育促進中小學育人方式的變革，需要注意如下方面：首先，STEM教育要有助于推動實踐育人。實踐育人是相對于學生單純的知識學習而言的。長期以來，我國學校教育強調知識的習得和學生認知的發展，在一定程度上忽視了學生動手操作和實踐能力的培養。學校教育改革強調通過開展各類主題實踐、勞動實踐、研學旅行、志愿服務等，增強學生的社會責任感、創新精神和實踐能力。在這一背景下，STEM教育應體現國際科技教育的先進做法，把科學、技術、工程和數學四個領域有機關聯，開展形式豐富多彩的各種活動，要求學生通過設計制作、實驗探究、模型建構等進行學習，促進學生動手能力和實踐操作能力的發展。

其次，STEM教育要有助于推動跨學科育人。中小學主要開展的是分科教學，其主要優點就是學生可以分領域系統學習各科知識，學生對知識的學習比較系統而且深入。但其缺點也是很明顯的，那就是各學科知識之間缺乏整合，難以遷移到其他領域，難以培養學生綜合運用多學科知識解決現實問題的能力。在這方面，STEM教育的優勢就在于以跨學科的視角整合了多個領域的知識，各種STEM學習活動能夠很好地培養學生的科學素養和動手能力，具有跨學科育人的優越性。

最后，STEM教育要有助于落實項目式學習。“項目”指的就是從問題提出到設計制作、 最終到成果展示的完整活動，這個活動過程內在地蘊含著學生的學習（如對相關概念和原理的應用、對學科知識的建構、利用網絡等技術手段收集并處理信息等），“項目”由此成為學習的載體。項目式學習就是一種建構性的教與學方式，教師將學生的學習任務項目化，指導學生基于真實情境而提出問題，并利用相關知識與信息資料開展研究、設計和實踐操作，最終解決問題并展示和分享項目成果（楊明全，2021）。項目式學習有助于STEM教育實現其育人價值。

3.聚焦核心素養發展

學生發展核心素養指的是學生應具備能夠適應終身發展和社會發展所需要的必備品格和關鍵能力。發展學生核心素養是落實立德樹人根本任務的基本要求，也是新時代培養全面發展的人的重要表現。STEM教育必須聚焦學生核心素養的發展，將STEM素養與學生發展的核心素養相融合，從而服務于國家科技人才培養的新需求。

中國學生發展核心素養以培養“全面發展的人”為核心，分為文化基礎、自主發展、社會參與3個維度，由此構建起6大素養、18個具體素養的完整體系。STEM教育要培養的相關素養不僅要與核心素養體系相適應，并且需要進一步擴大二者的“交集”，使STEM教育更好地服務于國家教育的培養目標。應該說，STEM素養在文化基礎、社會參與、自主發展這3個維度都有體現。在文化基礎維度，STEM素養要與“科學精神”這一大類素養相契合，著力培養學生的理性思維、批判精神和探究能力；在社會參與維度，STEM素養要與“實踐創新”這一大類素養相契合，著力培養學生的勞動意識、問題解決和技術應用能力；在自主發展維度，STEM素養要與“學會學習”這一大類素養相契合，著力培養學生樂學善學和勤于反思的態度以及信息意識。除此之外，在“人文底蘊”“責任擔當”“健康生活”等大類素養上，STEM教育也要拓展育人功能，全面體現對學生發展核心素養的支持。

從國際已有研究來看，STEM教育帶來的一些新的教學模式確實有助于培養學生的核心素養。2007年，美國科學教育專家拜比（Rodger W. Bybee）等人提出“5E”教學模式，即參與（Engagement），就是讓學生參與討論，引起學生對學習主題的注意，揭示前概念；探究（Exploration），就是學生共同進行探究，開展實際調查，促進概念化；解釋（Explanation），就是引導學生進行特定方向的探索，從經驗和觀察中發展概念和需要理解的知識；評估（Evaluation），就是在進行一系列的活動后，讓學生自己評估，加深理解能力；延伸（Extension），就是讓學生對知識概念進行更深入的學習，聯系生活擴展科學知識（Bybee et al.，2007）。這種教學方法以學生為中心，學生主動參與學習過程，教師的角色更多的是指導而不是講授，對于發展學生的核心素養大有裨益。

4.培植現代化的教育生態

教育生態的觀點是生態學的原理與方法在教育領域滲透與應用的結果。生態學是研究生命系統和環境系統之間相互作用的規律和機理的一門學問。“生態”一詞起源于人們對生態系統和生物多樣性的認識。生物多樣性并不簡單指數量龐大，而是強調相互關系多樣；并且各生物之間主要是一種依存與合作關系，而不是簡單的競爭與淘汰關系。根據生態學的觀點，學校內不同要素之間也存在類似的相互作用的關系，也會形成一種較為穩固的教育生態系統。從這個角度來看，教育生態主要是一種環境和氛圍，指的是學校的文化環境和心理氛圍。

隨著5G、云計算、大數據、人工智能等新技術的發展與應用，學校教育必將迎來新的變革，面臨新的挑戰。為適應未來教育發展的需要，學校教育應積極構建符合未來發展需求的新的教育生態。這就需要把STEM教育蘊含的育人理念滲透到學校的課程、教學、管理和評價各個環節中，實現學校自身的生態變革。這既是未來社會對學校教育的變革要求，也是師生全面健康發展的必然要求。

在學校教育生態中，“課程—教學—管理—評價”這四個要素構成的鏈條式互聯關系是教育生態的主要方面，而由課程與教學構建的育人環境是學校教育生態的集中體現。STEM教育可以從課程與教學領域的變革出發，帶動學校整體的生態性變化。這種新型教育生態的構建，至少需要進行如下努力：一是改變傳統的“死記硬背”和機械練習，在教育方式方面體現調查探究、設計制作、合作學習等更加生動多樣的教與學方式；二是通過STEM課程的開發，為學生的學習提供多樣化的課程形式，滿足學生個性化學習需求，豐富科技教育的資源；三是通過STEM教育的設計，營造充滿科技色彩和現代感的校園氛圍，助力學生創造性思維、動手能力和科學精神的培養。

三、STEM教育在我國的實踐探索

我國于21世紀早期在教育領域正式引入STEM，這既符合當時國家科技和社會發展要求，也迎合了當時教育發展的實際需求。一方面，進入21世紀之后，經過改革開放近30年的積累，我國科技和社會發展進入快車道，對人才的需求日益擴大；另一方面，2001年我國掀起面向新世紀的基礎教育課程改革運動，一系列新的教育思想和課程理念開始重構舊有的教育傳統，教育實踐中日益突出情境性、個性化和生活化，尤其強調課程教學與信息技術的整合。STEM教育理念與基礎教育課改革思路很契合，為引入STEM教育鋪平了道路。

2012年黨的十八大以來，我國把“立德樹人”作為社會主義教育的根本任務，中小學教育開始致力于促進學生核心素養的發展。與傳統的知識與技能不同，核心素養是學生為成功應對未來生活而應該具備的必備品格和關鍵能力。在“素養導向”下，學校教育調整課程內容、變革育人方式。一方面，在中小學的科學教育領域，突出課程的跨學科和綜合化趨勢。例如，在2011年版的《小學科學課程標準》中就增加了“科學、技術、社會與環境”領域的目標，在內容上涵蓋了物質科學領域、生命科學領域、地球與宇宙科學領域、技術與工程領域；在2011年版的《化學課程標準》中也增加了“化學與社會發展”這一領域，涵蓋了化學與能源的利用、常見的化學合成材料、化學物質與健康、保護好我們的環境等。另一方面，在教學實踐領域，強化科學探究和項目式學習，突出做中學。顯然，這些主張與國際上的STEM教育遙相呼應，體現了21世紀第二個十年之后我國科學教育已經緊跟國際前沿理念，越來越融入國際科技教育的大潮。

2017年黨的十九大之后，我國基礎教育改革進一步提速，高質量教育發展成為新時代國家教育發展的基本目標和愿景。在這一背景下，我國有關STEM教育的研究和實踐開始進入爆發期。該時期我國學術界有關STEM教育的研究成果數量迅速增多，有關STEM教育的重量級報告也紛紛發布。例如，2017年，中國教育科學研究院發布《中國STEM教育白皮書》；同年，教育部教育管理信息中心、北京師范大學、北京國信世教信息技術研究院聯合發布《中國STEAM教育發展報告》；2018年中國教育科學研究院發布《中國STEM教育2029行動計劃》《STEM教師能力等級標準（試行）》。（范佳午等，2018）顯然，這些研究對我國STEM教育整體發展發揮了重要的推動作用。

2020年以來，新冠疫情在全球范圍內肆虐近三年，這對世界各國的教育發展帶來了巨大沖擊。尤其在疫情最嚴重的時期，由于疫情管制，學校關閉、學生停課，教育教學活動全部轉入線上，這對強調情境化、動手做和項目式學習的STEM教育產生了巨大障礙。盡管相關的理論研究沒有停止，但實踐受到了很大的影響。好在進入2023年之后，各地疫情逐漸平復，中小學校恢復線下教學，開始進入常態化運行，這為STEM教育的進一步發展創造了條件。尤其隨著2022年新一輪義務教育課程修訂的完成，新的課程方案和各科課程標準都對變革育人方式、推動跨學科育人和實踐育人提出了要求，跨學科主題學習、項目式學習等成為未來教育實踐的重要形式。

四、STEM教育面臨的挑戰與展望

1.我國STEM教育發展面臨的挑戰

STEM教育是西方教育改革和實踐探索的產物，它迎合了世界范圍內科技人才培養的現實需求，體現了當代理工科教育發展的趨勢。20世紀末以來我國的素質教育改革與發展為STEM教育的扎根和蓬勃發展奠定了豐厚的實踐土壤。進入21世紀后，隨著新一輪基礎教育課程改革的推進，由于STEM教育與新課程改革所倡導的相關理念和舉措非常契合，這進一步推動了STEM教育在我國的本土化發展。我國的STEM教育實踐并不是完全移植西方的做法，而是在具體情境下根據本土的實際需求進行設計，從而體現對STEM教育價值的重構。

STEM教育的引入和發展為豐富我國中小學教育形式、推動育人方式變革帶來了新的契機。但總體而言，目前這方面的研究和實踐都還存在一定的問題和挑戰。比如，目前的STEM教育在實施上仍然強調對 STEM 內容的記憶，忽視了更高層次的思維技能，而且在課堂中教授低階技能的教學占主導地位，未能形成以深刻的概念理解為目標的新的教學模式等；此外，教師的相關認知和實施能力也存在不足，教師本身的STEM素養有待提升，在STEM的活動設計、課程開發、評價評估等方面的能力表現并不能令人滿意。可見，中小學教師在STEM教育領域的專業發展仍有很大空間，需要在未來的教育教學實踐中逐步改進和提高。

2.STEM教育的發展展望

作為20世紀末才真正成熟并不斷得到發展的概念，STEM教育的價值已經在全世界范圍內得到認可。發達國家首先看到了STEM教育的價值，尤其是美國把投資STEM教育看作是提升其全球經濟競爭力的關鍵。為了保持這種競爭優勢，其非常重視STEM教育，以確保未來有一支具備STEM 能力的勞動力隊伍。美國有學者發現，STEM 教育可以給個體學生帶來更高的收入和更好的工作保障。在他們對收入中值最高的10個大學專業的分析中，有8個是工程專業，其余2個專業也屬于STEM領域（Saxton et al.，2014）。

STEM作為一種跨學科的教育理念，它將現實生活中的事件與科學、技術、工程和數學聯系起來，幫助人們發展21世紀必需的技能。它不僅強調專業的概念知識和過程能力，還強調處理突發狀況或問題的能力。STEM教育通過讓學生參與工程設計過程，可以讓學生獲得真實世界的問題解決技能，以及相關的科學和數學知識。當前，STEM 教育已成為一個國家在科技、社會、經濟和國際競爭方面發展的重要推動力。

總之，盡管我國中小學校引入STEM教育已經有很多年，但如何讓其體現我國教育的特色仍是值得持續探索的課題。尤其在推動教育現代化發展和教育數字化戰略行動的大背景下，STEM教育的研究及其本土化改造與創新必將成為我國面向未來的教育改革的內在構成部分。因為，只有將STEM教育融入我國教育改革的實踐中，它才能發揮出持久的生命力。

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收稿日期 2023-08-14 責任編輯 汪燕

The Localization of STEM Education： Conception， Value and Practice

YANG Mingquan

Abstract： STEM education has been introduced into China for a long time and has become an important educational method of scientific and engineering education in our country. However， as a “foreign product”， STEM education must be localized to better serve the needs of cultivating innovative talents in science and technology in China in the future. The term “STEM education” in the field of primary and secondary schools in our country has multiple connotations， which are related to each other and have different orientations： STEM education is a research field， a kind of educational idea， a kind of curriculum form and a kind of teaching method. Besides， STEM education in China has its own soil for educational practice， so we must through localization， highlight the reform of educational mode， focus on the development of core literacy， and cultivate modern educational ecology. Although STEM education has been gradually integrated with our educational reform since the early 21st century， it still faces some practical problems such as solidified teaching methods， unclear educational goals and insufficient teacher abilities. Under the background of promoting the development of educational modernization and the strategic of educational digitization， only when the STEM education research and its localization reform are integrated into our educational reform， can it play a long-term vitality in our country.

Keywords： STEM Education; Localization; Educational Implications; Educational Value; Core Literacy