國外STEM教育研究的熱題表征與進路預判 *
——基于ERIC(2005-2015)的量化考察

詹青龍，許 瑞

(天津職業技術師范大學 信息技術工程學院，天津 300222)

國外STEM教育研究的熱題表征與進路預判 *
——基于ERIC(2005-2015)的量化考察

詹青龍，許 瑞

(天津職業技術師范大學 信息技術工程學院，天津 300222)

STEM教育是當今最具基礎性、綜合性、創造性和經濟性的教育，是各國教育競爭力、改革力和發展力的勁爆點。國外STEM教育研究已產生了一些具有理論和實踐價值的成果。國內對于STEM教育研究仍處于萌芽期，通過探討國外STEM教育的發展現狀和研究熱點以及未來的發展趨勢，為我國高起點研究和發展STEM教育提供可資借鑒的經驗和藍本。基于ERIC數據庫，該文對國外近10年有關STEM Education的相關文獻進行量化分析。通過對高頻關鍵詞的共現分析、因子分析、聚類分析、多維尺度分析，發現STEM教育研究的熱點主題是STEM教育相關理論、STEM教育研究方法運用、STEM教育學校變革、STEM教育課程連貫性、STEM教育代表性不足的群體等。未來的STEM教育研究將聚焦課程整合一體化、學?；锇榛?、對象低齡化和評價多面化。

STEM；ERIC；共詞分析；知識圖譜；發展趨勢

STEM(科學、技術、工程、數學)教育是當今最具基礎性、綜合性、創造性和經濟性的教育，是各國教育競爭力、改革力和發展力的勁爆點，其“重要性和價值已成為當前教育改革和經濟發展大會的主要部分”[1]。STEM能力是所有學生在信息化、高度科技化的社會中取得成功必須發展的能力，而且發展這種能力要遠遠超出過去所認可的程度[2]。STEM教育在國外已受到廣泛關注，有一些成熟的研究與實踐，產生了一定的、有價值的成果。然而，國內STEM教育尚屬新興領域，研究較為零星，也未形成具體的理論觀點和有效的實踐模式。鑒于此，本文以近10年ERIC(Educational Resources Information Center)數據庫中的STEM教育文獻作為研究樣本，采用關鍵詞分析法和共詞分析法，可視化描述國外STEM教育的研究現狀，聚焦國外STEM教育研究的熱點，預判STEM教育發展的路向，為國內STEM教育研究和實踐提供可資借鑒的經驗，為STEM教育教學建立堅實的基礎。

一、STEM教育管窺

STEM教育是一個廣泛多樣、變動不居的研究領域。這種變動不居可從STEM教育的各種理解中覺察。Sanders認為，STEM教育是指在科學、技術、工程、數學中任何兩種或兩種以上科目領域的課堂教學和學習[3]。美國教育部提出，STEM教育是那些旨在提供支持或強化從小學、中學到研究生甚至包括成人的科學、技術、工程或數學的教育[4]。

以上這些理解可認為是對STEM教育的分立性、離散化表述。但是，STEM教育是基于標準的元學科，它駐留在學校層面，STEM教師特別是科學、技術、工程、數學教師，需要采用一體化的教學和學習方法，不需要明確地區分出具體學科內容，在教學處理上形成動態的、連貫性的學習。Zollman認為，我們應該超越STEM教育定義的爭議，更多地關注STEM素養是一個隨著時間而不斷變化的動態過程，而不是固定的構念(Construct)[5]，其整體目標應從STEM素養的學習轉向運用STEM素養持續學習的能力。STEM思維是對STEM的概念、原理和實踐怎樣聯系日常使用的產品和系統的有目的的思考。

盡管STEM的定義仍處于爭議階段，但對STEM教育多層面展開深入研究確有必要。因為學生接受STEM教育需要縝密的課程、教學和評估，技術和工程需要整合到科學和數學中形成一體化課程，科學探究和工程設計過程需要在實踐上深度融合。學生需要發展STEM素養和能力，教師需要獲得合適的STEM專業發展機會等等。

二、研究設計

(一)數據來源

本研究采用ERIC數據庫中的STEM教育文獻。ERIC是由美國教育部創立的題錄文摘數據庫，囊括了數千種教育專題，是世界上最大的教育信息數據庫。以“STEM Education”為檢索詞，以“2005-2015”為檢索時間，共檢索出有效文獻2430篇。

(二)方法和工具

將檢索到的相關題錄導入SATI(Statistical Analysis Toolkit for Informetrics)軟件，旨在通過對期刊全文數據庫題錄信息字段的抽取，進而統計頻次，最終構建關鍵詞的共詞矩陣、相似矩陣以及相異矩陣；再利用SPSS軟件，將SATI得出的相似矩陣導入SPSS 20.0，生成聚類樹，將相異矩陣導入，進行多維尺度分析了解STEM教育研究的全貌，總結STEM 教育的研究現狀、熱點和趨勢。

三、結果考察：STEM教育研究的可視分析

(一)2005-2015年論文數量與高頻關鍵詞的變化分析

1.論文數量的變化分析

從圖1所示的論文數量走勢圖，能夠直接觀察到國外STEM教育10年來的研究趨勢。在2005到2008年期間論文數量相對較少，處于平穩狀態；2009年論文數量陡增，直至2013年論文數量達到頂峰；從2013年至2015年國外STEM 教育研究呈下降趨勢。2013年美國政府將STEM教育上升到了國家戰略高度，出臺了《聯邦STEM教育五年戰略計劃》(國家科學技術委員會)等一系列報告，重新強調高等教育階段的STEM教育[6]，因而不難理解這一年的論文數量相對較多。2014年到2015年呈下降趨勢，是因為STEM教育處于由理論研究向實踐研究過渡階段，論文數量相對減少。

圖1 2005-2015論文數量走勢圖

2.高頻關鍵詞的變化分析

運用SATI軟件對2430篇文章的關鍵詞按年份進行統計，構建年份關鍵詞統計表，更好地把握每年的研究熱點。如圖2所示，2005年至2007年，關注點在工程，連續三年該關鍵詞的詞頻最高。在STEM教育起步階段，工程教育是其研究熱點。

關鍵詞“Teaching Methods”的頻次在初期為上升趨勢，后期為平穩趨勢，教育方法一直是教育領域關注的熱點，教育方法直接影響教育效果，因此對教育方法的研究熱度不會降低。關鍵詞“Gender Differences”在STEM教育中是不可避免的一個話題，研究者通常假設女性在STEM學科中處于劣勢，由此認為女性在STEM相關職業中同樣處于劣勢。相關研究表明學術部門致力于緩解性別差異化的戰略關系?！癈ase Studies”“Educational Practices”“Technology Uses in Education”“Statistical Analysis”“Interdisciplinary Approach”以上5個高頻關鍵詞從變化趨勢圖可以觀察到保持上升態勢，進一步說明從2013年開始，STEM教育由理論研究逐漸轉向實踐研究，研究方法更多地選擇案例研究、統計分析，用數據來展示STEM教育的實踐有效性，更為關注技術在教育中的應用。

圖2 高頻關鍵詞變化趨勢圖(部分)

(二)高頻關鍵詞詞頻計量分析

高頻關鍵詞可以反映出國外STEM教育研究主要集中的范圍。運用SATI軟件詞頻統計功能，將2005-2015年間國外對STEM教育進行研究的所有關鍵詞進行詞頻統計，得到2827個關鍵詞，詞頻為40997次。運用高頻關鍵詞閾值計算公式，得到詞頻高于38的關鍵詞為高頻關鍵詞。高頻關鍵詞分布表(部分)如表1所示。

表1 高頻關鍵詞分布表(部分)

由表1可知，前10位的高頻關鍵詞分別是STEM教育(2166次)、科學教育(427次)、工程教育(416次)、教學方法(363次)、學生態度(318次)、工程(289次)、高等教育(280次)、性別差異(277次)、項目有效性(276次)、學業成績(255次)。由于以“STEM Education”為關鍵詞進行檢索，并且STEM是“Science、Technology、Engineering、Mathematics”的首字母縮寫，故“STEM Education”的詞頻居于首位。位居第四的高頻關鍵詞是“教學方法”，可以看出在國外STEM教育領域對教學方法的關注度很高。

(三)高頻關鍵詞共現矩陣、相似矩陣和相異矩陣分析

將題錄導入SATI，選擇Zotero格式，將導入文件轉換為后綴為.XML格式文件，選擇所要提取的字段為“關鍵詞”，然后統計詞頻，最后形成高頻關鍵詞的共現矩陣、相似矩陣與相異矩陣。如右表2所示為STEM教育研究的高頻關鍵詞共現矩陣，可通過分析兩兩高頻關鍵詞同時出現的頻次，初步了解高頻關鍵詞之間的關系，頻數越大，表示兩個關鍵詞之間的關系越緊密。如右表3所示為STEM教育研究的高頻關鍵詞相似矩陣，它是聚類分析的基礎，數值越接近1，表示兩個關鍵詞的關系越緊密。如右表4所示為STEM教育研究的高頻關鍵詞相異矩陣，數值越接近0，兩關鍵詞之間的關系越疏遠。通過相異矩陣能夠用來進行多維尺度分析。

(四)高頻關鍵詞因子分析

因子分析是將相關性較為密切的幾個關鍵詞歸為同一類，每類關鍵詞為一個因子，將相似矩陣導入SPSS 20.0，進行因子分析。根據解釋的方差，從關鍵詞中提取符合條件的因子，獲得因子數量較多，不利于對國外STEM 教育研究領域熱點與發展趨勢的分析總結。如圖3所示，通過觀察STEM教育高頻關鍵詞碎石圖可以看出，第四個因子處于最大拐點處且前4個因子類別較為清晰。

表2 STEM教育研究高頻關鍵詞共現矩陣(部分)

表3 STEM教育研究高頻關鍵詞相似矩陣(部分)

表4 STEM教育研究高頻關鍵詞相異矩陣(部分)

圖3 STEM教育高頻關鍵詞碎石圖

(五)高頻關鍵詞聚類分析

將相關數據導入SPSS 20.0中，采用“組之間鏈接”的聚類方法，對高頻關鍵詞進行系統聚類分析，可得到“STEM Education”關鍵詞聚類樹狀圖。本次聚類的所有關鍵詞變量都參與了聚類過程。觀察高頻關鍵詞聚類樹狀圖，可得到當前國外STEM教育研究的主題共分為四類：(1)STEM教育自身相關理論，代表關鍵詞有科學教育、數學教育、工程教育、技術教育、工程；(2)STEM教育研究方法運用，代表關鍵詞有問卷調查、跨學科方法、訪談、案例研究、混合方法研究、質化研究、比較分析、統計分析、問題解決、性別差異、學生興趣、職業發展等；(3)STEM教育發展變革，代表關鍵詞有教育變革、教育實施、專業發展、模式、課程實施等；(4)STEM教育課程研究，代表關鍵詞有課程評價、課程有效性、伙伴教育、學院—學校合作。

(六)多維尺度分析

本文采用多維尺度分析方法對國外STEM教育的研究結構進行分析。將高頻關鍵詞的相異矩陣導入SPSS 20.0中，得到STEM 教育研究熱點知識圖譜。按照關鍵詞的散點相對密集程度對STEM教育研究結構進行劃分，結果如圖4所示。

圖4 STEM 教育研究熱點知識圖譜

四、熱題表征：STEM 教育研究的當下方向

通過因子分析、聚類分析、多維尺度分析，可以得出“STEM Education”關鍵詞所代表的研究領域，因子分析結果與聚類分析結果相吻合。綜合因子分析與聚類分析的結果，可以將國外關于STEM教育研究熱點概括為以下幾個方面：(1)自身相關理論主要表現為理論的多元性；(2)研究方法運用上主要表現為研究的混合性；(3)發展變革主要表現為學校類別的多樣性；(4)STEM教育參與對象表現為關注不足群體的代表性；(5)課程研究主要表現為課程實施的連貫性。

(一)STEM教育的理論多元性

STEM教育的相關理論是推動STEM教育發展的不竭動力，但STEM教育是否有穩固的理論基礎是學者們關注的重要焦點，也是STEM作為學科或科目立命的基礎。在當前境遇下，STEM教育的支撐理論包括扎根理論、自我決定理論、社會職業認知理論、項目反應理論、成就動機理論、一體化(整合式)學習理論和目標理論等。

扎根理論出現頻次最高，位居第二的是社會職業認知理論，表明研究者對STEM教育研究直接目的是為職業選擇做準備。扎根理論作為一種定性研究，宗旨是在經驗資料的基礎上建立理論，并強調對已建立的理論進行證偽。教師培訓項目中設計技術探究教師在STEM教育中的態度，在其研究的第二階段扎根理論規劃中從第一階段對數據抽樣，探討了在紡織技術練習過程中，教師的認知與STEM相關的議程[7]。社會職業認知理論由哈克特、萊特、布朗借鑒了班杜拉的自我效能理論，提供了一個職業發展框架，解釋教育與職業興趣之間的相互作用，與工作有關的選擇和性能。運用社會職業認知理論與多層結構方程建模分析，探討了學習者初入大學對STEM相關課程的興趣，研究了刻板印象威脅對女性選擇科學職業意圖的影響[8]。

(二)STEM教育研究的混合性

STEM教育作為跨學科的綜合性教育，量性研究、質性研究等單一的方法已不具有充足的研究力，得出的研究結果也未必具有足夠的說服力，因此混合多種研究方法成為主流。統計表明，目前關于STEM教育的研究方法主要是3種或3種以上方法的混合應用，具體包括：文獻法、問卷調查、跨學科研究、訪談法、案例研究、行動研究、定性研究、定量研究、比較分析、統計分析、結構方程模型等。

一般來說，文獻法是基本上都會采用的研究方法，主要在分析前人所做工作的基礎上確立研究的錨點。在其他類型的研究方法上，則表現出差異性：工程教育和技術教育研究傾向于采用混合研究法，而數學教育研究則傾向于定量研究法。在教師專業發展研究中，整合性STEM以及技術教育的研究者，往往采用敘事研究法，而科學教育研究者則習慣采用大樣本調查法；K-12主要采用行動研究法探查具體的實踐，報告在課堂中嘗試新方法或新活動的過程和結果。

(三)STEM教育學校類別的多樣性

STEM教育實施的學校可被描述為獨特的環境，包括高級課程、專家教師、實習和浸入。STEM學校可分為3種類型：STEM精英學校、全納性STEM學校、以STEM教育為焦點的職業學校。研究表明，與傳統學校相比，專門化學校的學生表現得更好。來自專門化學校的學生對STEM更感興趣，更愿意上課，更可能通過州測試，更可能獲得大學學位[9]。對于專門化的學校，采用生態學隱喻可創建有效學習環境的概念框架，包括角色(學生、教師、社群領導人、榜樣)、情境(學習環境、課程、教學策略、高級課程作業、技術使用)、行動(教學、學習、浸入、交流、結伴、指導、支持和評估)。

在美國、東南亞地區以及澳大利亞，STEM精英學校，作為一種新型的學校為具有天賦或學業優異的學生提供專門的STEM課程。通過積極的學校形象投射、教師質量控制、提供內容先進的教學課程向我們展示了STEM精英學校為什么重要，說明了概念化的問責制度需要更多地適應當前需求的多樣性的學校選擇[10]。

(四)STEM教育課程實施的連貫性

STEM教育的最終結果是為社會培養更多的具有綜合解決復雜現實問題的人，促進社會的發展。因此，在這一領域對學生發展的關注貫穿整個受教育過程。更為注重在每個過渡階段STEM起到的作用，注重其每一次教育變革所帶來的效益。期望STEM教育能夠很好地起到承接的作用，學生在小學階段缺乏社會實踐活動，導致學生的操作實驗能力沒有得到較好的培養，甚至延伸至中學。為較好地解決這一問題，相關研究者提出小學階段與中學階段的進一步合作，以期縮小差距，同時研究表明，學生認知不能反映學生真實的操作技術能力[11]。

(五)STEM教育方法的活動性

STEM教育非常強調學習活動，提升學生參與的信念和態度。若干文獻分享了課堂使用的、適切教師和學生的活動，包括玩中學、基于問題的學習、基于項目的學習、探究性學習、工程設計、主動的同儕學習、同伴引領的團組學習、做中學等課堂學習活動。在課堂活動中，學生滿意的教學特質包括教學風格、方法和策略；教師知識和準備；教師對教學、科目和學生的態度；實踐工作量和期望。大多數學生發現STEM實踐是有趣的和投入性的，特別是動手做的體驗，正式的學校組織中整合真實的現場工作作為有效的方法能促進學生成就和STEM職業激勵。在STEM學校中，比較典型的是校內的教學和學習是探究和基于問題的教學和學習環境，這樣學生的動機、協作和社會交互比較強。

在STEM教育領域，課外/校外項目更為廣泛地被接受，因而受到密切關注。校外活動項目可以概念化為兩種方式[12]：擴展性學習(Expanding Learning)和延伸性學習(Extended Learning)。擴展性學習提供了內容豐富的學習機會，包括暑期夏令營；比較典型的是OST (Out-of-school Time)項目，其假設是兒童能學習概念或發展能力和興趣，這樣會增強他們在日常和學術情境的參與。延伸性學習這種方式采用的比較多，它通常與學校課程緊密結合，使得許多社群尋求更多的時間來改進學生的學業成效，通過標準化的成績測試。校外具體的活動包括基于博物館的學習、創客、暑期研究項目、課外活動、鄰伴指導(Near-peer Mentorship)、校外項目、教育電視、課外俱樂部、STEM工作室、服務學習、社區學習。一般來說，這些活動能夠取得比較好的學習成效：參與STEM俱樂部的學生在學業方面的成功率和保持率較高，基于社區的項目創建了兒童和家庭成員的意識是激發學生STEM長期學術興趣的重要部分，鄰伴指導能夠促進個人的、教育的、專業的成長，能增加學生學習STEM的興趣和投入，STEM工作室的問題解決、新媒體、同伴交互等能增強學生深度學習的興趣。

(六)STEM教育不足群體的代表性

美國大量的經濟報告認為，高等教育機構必須培養充足的STEM工作者，確保美國的全球競爭力，因而搞清女性和有色人種的代表性不足的原因至關重要。有鑒于此，許多STEM研究選取了女性、少數種族如亞裔和具有障礙的學生等作為研究對象，希冀發現他們的STEM教育信念。與男性相比，女性在STEM職業和學術成就上存在著差距，獲得STEM學位的比率也低的多[13]。

對于這些群體的研究，主要采用職業結果預期構念展開分析，包括STEM興趣、自我效能和職業結果預期等3個變量。結果表明，學生的STEM職業路徑和學習很大程度上能被這些構念解釋，教育者(指導、體驗活動、關系發展、雙方在個性和興趣方面的匹配)、同伴、家庭(父母的支持度)、人口統計特征、學習成績影響著學生的STEM興趣，可據此預測他們的STEM自我效能和職業結果預期，而這些職業預期的結果反過來又會強化學生的職業取向和職業持續性。有學者[14]運用科學和科學教育的女性主義批評(Feminist Critiques)考察潛在的性別假設，旨在為STEM教育和職業的招募、保持和性別平等模式提供幫助，減少性別差距事件。也有的學者提出，應依據女性的興趣調整STEM教育的科目內容。還有學者研究發現，學習體驗、父母支持、榜樣是決定性的，運用榜樣的力量和非正式學習活動策略，能激發女生對STEM教育的興趣[15]。

五、進路預判： STEM教育研究的未來指向

(一)STEM教育的一體化整合式發展

STEM教育的一體化整合式發展，涉及兩條路徑。一是STEM教育的內涵式整合，目前的STEM教育主要表現是數學和科學的整合，而工程、技術尚未真正融入其中，未能形成實質性一體化、整合式的STEAM教育，這是未來STEM教育研究的核心，必須強調使用創造和設計把STEM領域與真實世界問題解決能力關聯起來，了解STEM的特質以及它們如何關聯，促進創新。二是STEM教育的外延式擴張，在其發展過程中整合更多其他領域的內容，使越來越多的學科融入其中，如音樂、美術、計算機、語言藝術等學科也被吸納到STEM教育中。藝術被認為是創新所必須的，科學專業的最優秀男生通常是那些創造性想象所培育的[16]。STEM迷失了一個重要的、創造性相關的藝術成分，它能夠維持、強化和推進創新性勞動力，而且那些技能的最佳傳遞是通過藝術[17]。有學者提出要發揮ROOTs(Rhetoric，Orthography，Ontology，Teleology)整合在STEM中的作用，能讓學生直接看到科學和人文課程之間的聯系，因而獲得學科方法和跨課程的知識和經驗的整合[18]。

STEM教育是被整合來解決真實問題的，而不是相關科目的集合。一體化的STEM教育意味著科學、數學與技術和工程教育的過程、內容和程序等有目的的整合。有目的嵌入鮮明特征的技術/工程教育方法到基于STEM的活動，展現出一種獨特的教育整合方法，它扎根于方法、教學和策略，有助于學生投入和成功。

顯然，STEM教育培養目標不僅僅是科學素養、技術素養、工程素養、數學素養，還應包含作為社會人應有的社會人文素養、藝術素養等的STEM-X。

(二)STEM教育伙伴化發展

政治家、經濟學家、企業家、教育學家都認為STEM在當今社會具有重要性，實施伙伴關系，開展協作，可以夯實STEAM實踐，因而倡議建立伙伴關系來強化學生的STEM興趣。同樣，多數學生也看到了數學和科學在他們生活中的重要性，但學校的科學和數學課程通常是不相關的。因而需要建立伙伴關系，連通校外，幫助學生理解課堂學習，建立21世紀技能，培養參與到當代科學世界中的意向。

伙伴關系的形成，能把學生與真實世界連接起來，獲得高度的自治性和責任感，對STEM產生積極的學習意向。STEM教育伙伴化的發展，已經形成或未來可能的形式有：大學—學校、學院—學校、四年制本科學院—社區學院、學校—企業、研究機構—學校、專業技術人員—農村學校。例如大學老師和小學老師協作開發和實施基于工程設計的STEM教育資源，大學—學校伙伴關系提供教師專業發展的機會。擴展STEM專業人員和農村小學的協作，這樣可用本地相關的科學問題豐富K-12課程，實踐基于學校的STEM教育改革行動。

在STEM 教育中，為了達成項目結果，涉及領導權的分配問題。領導權如何分配，主觀能動性如何發揮，關聯到項目結果的有效性。一般來說，領導可能是有目的或無目的的，領導權是分布的，分布在建立伙伴關系、規劃和協作、項目實施、項目評估和未來行動等方面，可按擅長的知識領域和主觀能動性來自動承擔。

(三)STEM教育低齡化發展

美國學生修讀STEM科目和學位的數量較少，而美國又大量需要有天賦的科學家和工程師。然而，許多STEM教育行動項目只在中學實施，導致小學老師和學生很少有機會接觸。研究表明，盡早接觸STEM行動或活動積極影響小學生的理解和意向[19]，在小學低年級甚至兒童階段就實施STEM整合式學習至關重要[20]，越早接觸STEM相關領域的活動，越有利于學習者綜合能力的發展。通過捕獲學生在早期階段對STEM內容的興趣，能確保他們主動地按照初中、高中的軌跡去完成所需的課業，為獲得高級學習機構的STEM學位做好充分準備。

未來STEM項目和內容的實施行動會在小學優先實施，這樣使小學兒童盡早接觸[21]，激發他們的STEM靈感，更好地保持STEM相關學科領域的學習。對小學兒童來說，比較適合采用STEAM，即STEM整合和使用藝術。在STEM課程中，藝術幫助兒童表達STEM概念[22]。由于藝術天然是早期兒童教育的一部分，加上這個元素后，能幫助教師找到把STEM概念作用于課程的方法。因此，STEAM能幫助早期兒童教育者建立科學相關的知識基礎，使用藝術鼓勵兒童以多樣化創造性方法表達他們的思想，促進體驗學習和協作探究，發展21世紀的技能，從兒童時代就建立科學家身份感。

(四)STEM教育評價多面化發展

隨著STEM教育的發展而逐漸形成特有的模式，同樣需要有與之相匹配的評價方式的出現，不能依據原有的傳統評價模式對其效果進行評價。STEM教育的跨學科性，提供給學生更多解決問題的思路，在解決問題的過程中相關技能的習得，也需要給與一定的評價肯定，激發學生繼續探究挖掘問題，并解決問題。STEM教育作為一種跨學科教育的產物，對于實踐結果的評價應該是多方面的。從課程教學角度出發，評價方式有過程性評價、結果性評價；從學生角度出發，評價方式有同伴評價、自我評價等。

由于涉及到學校結構、過程、元評價和能力評價等，整體教育效果的評價目前還沒有統一的標準，目前大多數研究以具體的案例研究所產生的效果作為STEM教育成果的評價。例如，通過STEM教育使得更多的人對STEM相關學科產生興趣，促使學習者在進入大學選擇STEM相關專業，進而選擇相關職業；抑或是通過STEM教育為社會帶來的經濟效益，側面反映其有效性；再就是項目評價，通過觀察和訪談獲得數據并進行分析，來評估學校在STEM方面教育改革的有效性，最終得出的結論是能提高有效教學實踐的意識，促進教育變革。

六、結語

本研究主要通過對STEM教育高頻關鍵詞的計量分析以及聚類分析和因子分析，分析總結目前國外STEM教育的研究取向，并對未來的發展做出預判。目前研究取向表現為理論多元性、研究混合性、學校類別多樣性和實施連貫性。未來STEM教育研究的方向表現為課程整合式一體化、受眾低齡化、發展實施伙伴化和評價多面化。

[1]Wilson,L.. Innovation today, Success Tomorrow[DB/OL]. https://www.questia.com/magazine/1G1-406772867/innovation-today-successtomorrow,2016-05-21.

[2]趙中建.美國STEM教育政策進展[M].上海:上?？萍冀逃霭嫔?2015.

[3]Sanders,M.. STEM, STEM Education, STEM mania[J].The Technology Teacher, 2009, (4):20-26.

[4]U.S. Department of Education. Report of the Academic Competitiveness Council [DB/OL]. http://eric.ed.gov, 2016-05-01.

[5]Merill.C.The Future of TE Master Degrees.STEM [DB/OL]. http://eric.ed.gov,2016-05-01.

[6]李中國,黎我國.高校教師教學研究的熱點狀況分析——基于2005-2015年CNKI文獻的共詞分析[J].教育研究,2015,(12):59-66.

[7]Maria Andree,Lean Hanasson.Marketing the “Broad Line”: Invitations to STEM Education in a Swedish Recruitment Campaign[J].International Journal of Science, Education,2013, (1):147-166.

[8]Deemer, D.,Thoman, B., Chase, P.. Feeling the Threat: Stereotype Threat as a Contextual Barrier to Women’s Science Career Choice Intentions [J].Journal of Career Development, 2014, (2):141-158.

[9]Niyazi E.,Stuessy,L.. Modeling Successful STEM High Schools in the United States: An Ecology Framework[J]. International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology, 2015, (1):77-92.

[10]Tang ,T., Margery, O..Understanding Accountability from a Microanalysis of Power Dynamics in a Specialized STEM School [J].Critical Studies in Education, 2014, (22): 229-245.

[11]Hidayah,A., Mohd, S.. Enhancing STEM Education during School Transition: Bridging the Gap in Science Manipulative Skills [J].EURASIA Journal of Mathematics, Science & Technology Education,2014, (3):209-218.

[12]Bronwyn,B., Michalchik,V.. Where It Gets Interesting: Competing Models of STEM Learning after School [J]. Afterschool Matters, 2013,(17): 1-8.

[13]Josch, L., Thomas,D.. The High School Environment and the Gender Gap in Science and Engineering[J]. Sociology of Education, 2014, (4):259-280.

[14]Astrid,S. Marianne,L. Gendered Education in a Gendered World:Looking beyond Cosmetic Solutions to the Gender Gap in Science[J].Cultural Studies of Science Education, 2014, (2): 343-36.

[15]Katherine, W.. Role Models and Informal STEM-Related Activities Positively Impact Female Interest in STEM [J].Technology and Engineering Teacher, 2011, (3):18-21.

[16]Wynn, T., Juliette, H.. Toward a STEM + Arts Curriculum: Creating the Teacher Team[J]. Art Education, 2012, (5):42-47.

[17]Michael, D..The Prospect of an “A” in STEM Education[J].Journal of STEM Education: Innovations and Research, 2013, (2):10-15.

[18]Baduaa,F. The ROOT and STEM of a Fruitful Business Education[J].Journal of Education for Business, 2015, (1):50-55.

[19]Bagiati A., Yoon,S., Evangelou D.et al.. Engineering Curricula in Early Education: Describing the Landscape of Open Resources[J].Early Childhood Research & Practice, 2010, (2):1-15.

[20]Andrews, P. Implementing Out-of-School Time STEM Resources:Best Practices from Public Television[J]. Afterschool Matters, 2013,(17):27-35.

[21]Nancy, D. America’s Children: Providing Early Exposure to STEM [J].Education, 2012, (1):77-84.

[22]Hedda, S. From STEM to STEAM: How Early Childhood Educators Can Apply Fred Rogers’ Approach[J]. Young Children, 2012,(1): 36-40.

Hot Topics Characterization of Research on Overseas STEM Education and Approach Judgments Based on ERIC (2005-2015)

Zhan Qinglong, Xu Rui
(School of Information, Tianjin University of Technology and Education, Tianjin 300222)

STEM education is an education which is most fundamental, comprehensive, creative and economic. It is also a sensational point for education competition, development and reform force for all countries. Overseas STEM education research has produced some results of theoretical and practical value. For domestic STEM education research, it is still in infancy. By exploring the development status of foreign STEM education research, as well as the development trend of the future, it can provide valuable experiences and the blueprint for high-quality research and enhances STEM education in our country. Based on ERIC database, the paper quantifies the relevant literature on STEM Education abroad in recent years. By keyword co-occurrence of high-frequency analysis, factor analysis, cluster analysis, multidimensional scaling, it can be seen on STEM Education research primarily are STEM education theory, STEM Education Research Methods, STEM education school change, STEM education curriculum coherence,STEM education groups and so on. Future research will focus on STEM education integration, partners in education, STEM for children and multifaceted evaluation.

STEM; ERIC; Co-word Analysis; Mapping Knowledge; Trends

G434

A

詹青龍：博士，教授，副院長，研究方向為教育信息化(qlzhan@126.com)。

許瑞：在讀碩士，研究方向為教育信息化(1533810399@qq.com)。

2016年7月10日

責任編輯：趙興龍

1006—9860(2016)10—0066—08

* 本文系天津市哲學社會科學規劃項目“基于虛擬實現技術的職業院校教學創新研究(項目編號：TJJX12-116)研究成果。