愛爾蘭校外STEM教育的主體與運行機制探究

周瑩瑩　嚴丹

摘? ?要：愛爾蘭豐富的校外STEM教育能夠為我國形成校外STEM教育人才培養的良好聯動機制提供借鑒。文章通過梳理愛爾蘭相關政策及舉措，發現主要由第三方機構、企業主體和愛爾蘭科學基金會三方力量共同促成了愛爾蘭校外豐富且聯動的STEM教育主體。其中，第三方機構起到了局部彌合的作用，企業主體起到了直接聯動的作用，愛爾蘭科學基金會起到了全局引導的作用。鑒于此，針對我國校外STEM教育開展的現狀，提出進一步發揮企業責任、擴大科技活動與賽事的影響力，以及充分利用公共場館教育功能的建議。

關鍵詞：STEM教育? 第三方機構? 企業主體? 愛爾蘭科學基金會

一、引言

STEM是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數學（Mathematics）四門學科的簡稱，它并不意味著科學、技術、工程和數學教育的簡單疊加，而是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[1]，這一點充分體現在愛爾蘭校外STEM教育開展的組織形式上，與我國以創客教育、機器人教育、編程教育[2]等形態不盡相同的是，愛爾蘭的校外STEM教育不是以課程形式開展，而是以各種利益相關者組織的項目、競賽、研討會、節日、展覽等形式開展。

愛爾蘭豐富的校外STEM教育實踐有其獨特的國情背景。STEM教育的發展符合愛爾蘭經濟發展的要求，是國家、社會、企業等的共同奮斗目標。2017年愛爾蘭教育部發布的《STEM教育政策聲明（2017—2026年）》（STEM Education Policy Statement 2017—2026）指出，STEM教育與愛爾蘭的經濟繁榮高度相關，全球對STEM勞動力的需求在2015—2025年大幅增長，然而愛爾蘭國內的研究表明，許多學生還沒有為從事STEM相關的工作做好充分的準備[3]。愛爾蘭的五年國家戰略《創新2020》（Innovation 2020）指出，愛爾蘭畢業生的數量和質量對愛爾蘭保持其作為投資地的吸引力至關重要[4]。由此可以看出，愛爾蘭發展STEM教育有其國家利益和經濟發展的考量。此外，愛爾蘭作為“歐洲硅谷”，匯集了世界各大信息技術、保健制藥、醫療設備及金融服務公司，這些企業對愛爾蘭當地STEM人才的需求是愛爾蘭發展STEM教育的重要推動力。

共同的利益是多方合作的理念前提。以此視角來看愛爾蘭校外STEM教育的主體和運行機制就可以理解為什么各方利益相關者可以有效地構建良好的聯動機制。

二、愛爾蘭校外STEM教育主體構成

愛爾蘭的STEM教育在整個歐洲乃至世界上處于領先的地位，國際學生評估項目（Programme for International Student Assessment，PISA）和國際數學與科學趨勢研究（Trends in International Mathematics and Science Study，TIMSS）等多項國際測試反映了這一點。深入探究愛爾蘭內部的STEM教育整體結構就會發現愛爾蘭存在一種校內外聯動的主體構成，校內分階段開設STEM必修和選修課程，校外組織各種參觀、展覽、科學節、科學周、數學周以及地區、國家和國際的比賽。愛爾蘭這種豐富的校外STEM教育實踐能夠為克服《中國STEM教育白皮書》指出的我國STEM教育人才培養的聯動機制不健全[5]的局限提供借鑒。目前，我國“雙減”政策有效指導校外教育培訓機構課外輔導的開展，而愛爾蘭校外多元的STEM教育實踐能夠為我國校外STEM教育發展提供新思路。本研究重點梳理了愛爾蘭校外STEM教育的主體和運行機制，通過對愛爾蘭相關措施的追蹤與溯源，發現有三方面的力量至關重要，分別是第三方機構、企業主體和愛爾蘭科學基金會。

（一）第三方機構的彌合作用

愛爾蘭的非營利性機構、志愿組織、行業協會、企業聯合網絡、基金會等第三方機構在聯動學校、企業、高等教育機構之中起到了非常重要的作用。

1.非營利性機構和志愿組織籌辦的定向活動

非營利性機構、志愿組織出于自身的愿景和目標，利用自身構建的合作網絡，依托于組織內部的志愿者導師，為學生提供了參與實踐項目、挑戰賽、工作坊的機會。愛爾蘭的STEM教育存在性別失衡的問題，不少組織和機構有意側重于女性參與STEM。一個完全由志愿者組成的非營利性機構“青少年轉變”（Teen-turn）致力于推動女性參與STEM學科，該組織與企業聯合網絡“科技女性互聯”（Connecting Women in Technology）合作開展了圍繞科技創新挑戰賽的實踐項目和活動，來自企業聯合網絡的員工作為實踐項目的導師，帶領女生完成STEM相關的項目并參與挑戰賽[6]，該組織還針對學校的學期間隔開設了“發明”（Devising）項目，學生可以前往非營利性機構“青少年轉變”的合作公司參加工作坊學習技能并獲得職業相關的經驗[7]?！翱萍寂曰ヂ摗逼髽I聯合網絡由總部位于愛爾蘭的科技公司組成，最早由埃森哲、戴爾、微軟等公司建立，這些公司都有一個共同的目標，即支持女性在科技行業的發展。共同的愿景促成了兩個非營利性機構的合作。

此外，還有“科技創新”（Technovation）、“編程俱樂部”（CoderDojo）、“愛爾蘭青少年成就”（Junior Achievement Ireland）等非營利性機構發揮作用?！翱萍紕撔隆笔且患胰虻姆菭I利性組織，致力于幫助女孩成為領導者、創新者和問題解決者。此前提到的非營利性機構“青少年轉變”是“科技創新”的地區大使，“科技創新”建立的“科技創新女孩”（Technovation Girls）項目通過志愿者導師的指導，幫助10～18歲的女孩利用編程制作出自己的手機軟件，用以解決現實問題[8]，該機構的導師來自谷歌、英偉達（NVIDIA）、奧多比（Adobe）等公司?？萍紕撔屡㈨椖窟€設置了為期12周的免費課程幫助女孩們將自己的產品實現商業化?！皭蹱柼m青少年成就”直接與學校和商界合作，招募并培訓商業志愿者[9]，這些志愿者將會前往學校向中小學生分享實踐經驗[10]。編程俱樂部由“編程俱樂部”基金會（CoderDojo Foundation）運營，該組織構建了一個免費的、由志愿者領導的、基于社區的編程俱樂部網絡，并逐漸形成了世界范圍內的運動，俱樂部的工作不是以課程的形式開展的，而是通常以利用全球少兒圖形化編程工具（Scratch）建立網站開始，后續包括各種各樣的項目，如利用游戲開發平臺制作自己的游戲程序、為安卓手機和平板電腦構建應用程序等。[11]

2.行業協會和基金會組織的大型活動

愛爾蘭每年都會有各種各樣的工程師周、科學周、數學周、好奇心節等非營利性的全國活動，這些活動往往由愛爾蘭工程師協會、愛爾蘭計算機協會、馬西森基金會（Matheson Foundation）等組織，來自產業界的專家、研究機構、圖書館、協會、中小學校和家庭都會參與其中，每年定期的集體活動形成了一種良好的社會文化和集體參與的氛圍。

愛爾蘭的工程師周是為期1周的關于愛爾蘭工程界的慶典，受到了愛爾蘭科學基金會、教育部、行業領導者等多方的支持和贊助，旨在提高學生將工程作為未來職業方向的興趣和意識。學生可以在教師和來自企業的志愿者的指導下，設計一個解決實際問題的工程項目，并組建團隊進行注冊、開發、推廣和評價[12]。科學周是在每年11月開展的一項為期1周的全國性活動，圍繞日常生活中的科學知識和現象展開，具體活動包括研討會、科學表演、講座、實驗室演示和其他與科學相關的活動。它是一項涉及整個愛爾蘭的行業、學校、圖書館、教師、研究人員和學生的集體活動[13]，2021年愛爾蘭科學周設置了由圖書館舉辦的“愛爾蘭空軍的飛行科學”研討會和由大學舉辦的關于“柏拉圖立體”（The Platonic solids）的講座等活動。[14]

（二）企業主導項目的直接聯動作用

愛爾蘭的企業出于人才選聘、企業愿景目標、承擔社會責任的考量，積極主導了一些與學校聯合的項目，這些項目往往是以企業內的員工志愿者為支點。

以英特爾公司為例，該公司本身具有鼓勵員工從事志愿服務的企業文化，員工與合作的學校往往有一些私人的關聯，企業與學校的合作依托這些志愿者員工得以實現。例如，已經開展10多年的小小科學家（Mini-Scientist）項目，引導學生圍繞校內開展的STEM課程和自己感興趣的領域，開展項目并參與校內評選、地區評選乃至全國評選，英特爾公司內部的員工在參與該項目的學校中擔當最終評委[15]。英特爾公司主動通過郵件聯系當地的16所小學，主持了英特爾愛爾蘭氣球火箭發射[16]（Intel Ireland Balloon Rocket Launch）項目，其組織的員工志愿者團隊到小學向8～10歲的孩子展示基礎科學原理和實驗方法。

與英特爾公司不同的是，愛立信公司考慮到了未來的人才競爭，設立了一個由愛立信工程志愿組織的投資未來軟件工程師（Investing in Future Software Engineers）項目，針對過渡年①的中學生開設了為期1周的基于課程的項目，學生可以在志愿者工程師的指導下完成編程、小組項目，并進行敏捷軟件迭代開發。該公司還有一項針對初一和初二學生的黑客馬拉松（Hackathons）項目，對于編程知識一無所知的初中學生將被分成四人一組，利用超文本標記語言（HTML）和層疊樣式表（CSS），在志愿者工程師的帶領下在幾個小時內完成一個網站的創建。[17]

此外，谷歌在當地家庭學校社區聯絡員[18]（Home School Community Liaison）的支持下，組織員工以志愿者的身份每周（共6周）前往對應的中小學，為9～10歲的青少年提供免費的Scratch教學。

（三）愛爾蘭科學基金會的全局引導作用

愛爾蘭科學基金會是愛爾蘭政府推動建立的國家科學和工程研究投資基金會，負責資助STEM的研究，以促進愛爾蘭工業和企業的發展，同時該基金會還致力于促進和支持STEM教育與公眾參與，提高愛爾蘭人民認識和理解發展STEM對社會和經濟增長的價值。愛爾蘭科學基金會在愛爾蘭校外STEM教育中扮演了非常重要的作用，主要依托于各個研究中心和探索中心。

1.研究中心承擔教育與公眾參與的責任

愛爾蘭科學基金會內部設有16個研究中心，圍繞愛爾蘭社會的各個頂尖領域展開，旨在促進研究者和工程師的合作，解決實際問題。這些研究中心接受愛爾蘭科學基金會的支持和贊助，承擔了一部分的教育和公眾參與的責任，他們在各自現有工作和合作的基礎上展開了相關的項目和活動。

以其中的幾個研究中心為例，人工智能（AI）驅動的數字內容技術研究中心的開心數學（Happy Maths）項目是由一個圍繞數學游戲的研究團隊展開的，在新冠肺炎疫情期間遠程給中小學生開設了一個關于代碼、密碼和數據加密之間聯系的研討會[19]。先進材料與生物工程研究中心提供了都柏林圣三一學院（Trinity College Dublin）等高等教育研究機構及產業方面的資源，學?？梢酝ㄟ^郵件與該研究中心取得聯系，獲得參觀虛擬實驗室的機會，還可以獲得一手的工具包，其中就各個模塊放置了教師筆記、PowerPoint演示文稿、視頻、課程鏈接和實驗[20]。Confirm智能制造研究中心在中小學開展了未來工廠（Factories of the Future）、樂高機器人（Lego Robotics）、增強現實藝術（Augmented Reality Art）等項目，有效整合了研究內容和STEM教育，也促進了產業界、學校和研究中心的合作，類似“數字孿生”（Digital Twin）主題的研討會也促進了研究者、產業和主要利益相關者之間的交流[21]。Lero研究中心與都柏林圣三一學院、愛爾蘭國立高威大學（NUI Galway）等高等教育機構合作，為過渡年的女生創辦了夏季Codeplus編程營[22]，學生可以通過郵件申請參與。MaREI研究中心積極參與科技活動周、科技節和工程師周等活動，舉辦了社區開放日、互動展覽、研討會、工作坊、公開演講等活動。[23]

2.探索中心發揮地區場館的教育功能

愛爾蘭科學基金會探索初級科學與數學項目擁有一個探索中心網絡，中心網絡通過開發和提供支持小學科學課程和非正式STEM學習的認證講習班，為小學生提供在課外參與基于探究的STEM教育的機會，還有與來自不同學科的科學家和工程師會面的機會。

中心網絡包括散布在愛爾蘭各地的動物園、國家公園、解說中心、天文臺、實驗室和水族館等場館和機構[24]，為當地學生提供校外STEM學習機會。例如，阿瑪天文臺和天文館（Armagh Observatory and Planetarium）帶領學生在沉浸式數字劇院中穿越宇宙，還提供了與天文相關的工作坊和互動展覽，幫助學生更多地了解他們周圍的世界和宇宙。香農航空博物館（Shannon Aviation Museum）通過研討會向學生介紹飛行背后的科學知識，鼓勵他們通過自己的經驗來學習。學生可以通過有趣的飛行模擬器體驗來測試這些理論，然后進行交互式的“請觸摸”航空博物館之旅。CIT黑石城堡天文臺（CIT Blackrock Castle Observatory）為0～6歲的學生提供工作坊，以培養他們對太空的好奇心，并增進他們對科學的理解。參觀溪流學校（Streamschool）的學生可以通過參加實地考察旅行，享受河流生態學的動態課程，這是由河流水族館、“工作”流域模型和其他展覽和演示共同構成的課程。

三、啟示

（一）進一步發揮企業的社會責任

愛爾蘭非常強調企業的社會責任和擔當，設置了愛爾蘭社區中的企業（Business in the Community Ireland）之類的公共咨詢機構，為學校提供與企業接觸的機會，公司可以通過該機構以學校商業合作伙伴的關系為學校的師生提供STEM學習機會[25]。目前我國的互聯網、醫療、信息通信等行業的公司也承擔了一部分的企業責任。例如，騰訊設置了“騰訊青少年科學小會”[26]，聯合清華大學、中國科學技術協會致力于推廣權威的科學知識;針對粵港澳大灣區的學生開設了騰訊青年營，營員在暑假一周的時間走訪大灣區的頂尖機構，與優秀青年代表對話，并參與實踐。百度也通過以賽促學的一系列活動，如“百度之星”“中國高校計算機大賽——人工智能創意賽”“IKCEST 國際大數據競賽”[27]等，給高校學生和編程愛好者提供了展示知識與能力的平臺。

目前我國優秀的企業已經承擔了一些社會責任，但是在地區和規模上還可以進一步擴大影響。愛爾蘭的許多校外STEM競賽活動最早來源于企業，后來因為參與人數逐漸增多，擴散到全國各地，成為一種知名度較高的社會活動。我國的企業界可以根據自身的特點和所在的地區，積極參與當地社會事務，發展內部員工的志愿文化，聯動當地政府機構和相關組織部門，充分發揮企業的社會責任。

發揮企業社會責任并不是一個強制的事情，但是卻存在很多隱性的益處。比如愛爾蘭國家標準局（National Standards Authority of Ireland）通過了一項業務工作責任標記（Business Working Responsibly Mark），該標記基于國際標準組織（International Standard Organization，ISO）的ISO26000條目[28]，獲得該標記的公司可以在政府招標、品牌推廣等方面獲得支持，愛爾蘭許多領域的頂級公司都獲得了該標記。我國相關部門可以通過類似的標記或者獎項，鼓勵企業積極承擔社會責任。

（二）進一步發揮公共科技文化機構的社會功能

愛爾蘭的社會場館主要是通過愛爾蘭科學基金會的探索中心發揮作用。我國各地的社會場館和科技文化機構，它們作為現有的公共科技文化資源，可以充分發揮自身的教育功能，為中小學提供良好的校外教育和指導。以上海為例，上海有豐富的社會場館，包括上海博物館、上海科技館、上海天文館等，這些場館已經發揮了一些校外教育的功能，如上?？萍拣^設置了科學總動員的教育活動，針對中小學的學生開設了3D打印創客課堂、STEM科技館奇妙日[29]等活動。上海天文館設置了公共科學的欄目，包括針對親子家庭的數字實驗室。[30]

相關部門可以發起倡議，鼓勵學校與當地的場館和科技文化機構積極建立關聯。

（三）進一步擴大重大科技活動與賽事的影響力

我國目前已經有全國中小學信息技術創新與實踐大賽、中國青少年機器人競賽、全國少年人工智能創新挑戰賽等。這些賽事已經具備了一定的社會影響力且每年定期開展，部分賽事還提供一些課外學習資源，如全國中小學信息技術創新與實踐大賽提供了在線學習資源，包括3D智能作品創作、機器人格斗[31]等。中國青少年機器人競賽已經聯動了政府機構、行業協會、各級各類學校，舉辦了機器人綜合技能比賽、機器人創意比賽、FLL機器人工程挑戰賽、VEX機器人工程挑戰賽等。[32]

目前這些賽事已經能夠聯動社會各方參與進來，也具備了一定的社會影響力，對照愛爾蘭各項賽事舉辦的情況來看，存在幾個可以繼續完善的地方。一是需要納入行業人員和家長，努力構建一種全社會參與的文化，進一步擴大競賽的社會影響力。二是在指導者方面，在愛爾蘭，擔任該類比賽的指導者大多來自行業或企業的志愿者，而我國很多是校內的指導教師，需要進一步建立吸納行業專業人員成為志愿指導者和參與者的體制。

注釋：

①過渡年是愛爾蘭學制中初中結束后的一年，學生可以選擇是否參與1年的過渡年，體驗真實的工作和生活。

參考文獻：

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[4]Department of Further and Higher Education， Research， Innovation and Science. Innovation 2020[EB/OL].（2015-12-08）[2021-11-16].https：//www.gov.ie/en/publication/d0320e-innovation-2020/.

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[7]Teen-turn.Devising-camp[EB/OL].[2021-11-16].https：//teen-turn.com/current-programs/afterschool/devising-camp/.

[8]Teen-turn.Technovation[EB/OL].[2021-11-16].https：//teen-turn.com/current-programs/afterschool/technovation/.

[9]Junior Achievement Ireland.Who we are[EB/OL].[2021-11-16].https：//jai.ie/about/#.

[10]Junior Achievement Ireland. Primary programmes[EB/OL].[2021-11-16].https：//jai.ie/primary-levels-programmes#ourselves.

[11]Coderdojo.Project[EB/OL].[2021-11-16].https：//projects.raspberrypi.org/zh-CN/coderdojo.

[12]Engineers Ireland. Engineers week[EB/OL].[2021-11-16].https：//www.engineersireland.ie/schools/engineers-week.

[13]Science Foundation Ireland. Science week[EB/OL].[2021-11-16].https：//www.sfi.ie/engagement/science-week/.

[14]Science Foundation Ireland. What’s on[EB/OL].[2021-11-16].https：//www.sfi.ie/events/.

[15]Department of Education.Intel Ireland mini-scientist[EB/OL].[2021-11-16].https：//www.gov.ie/en/publication/756dd-stem-partnerships/.

[16]Department of Education.Intel Ireland balloon rocket launch[EB/OL].[2021-11-16].https：//www.gov.ie/en/publication/756dd-stem-partnerships/.

[17]Department of Education.LM Ericsson INFUSE case study[EB/OL].[2021-11-16].https：//www.gov.ie/en/publication/756dd-stem-partnerships/.

[18]Department of Education.Home school community liaison scheme[EB/OL].[2021-11-16].https：//www.gov.ie/en/service/6c72da-home-school-community-liaison-scheme-hscl/.

[19]ADAPT Research Centre.Learn[EB/OL].[2021-11-16].https：//www.adaptcentre.ie/public-engagement/learn/.

[20]Advancing Materials for Impact.Inspiring the next generation of scientists[EB/OL].[2021-11-16].http：//ambercentre.ie/education/#nanowow.

[21]Confirm. Education，Public Engagement & Training[EB/OL].[2021-11-16].https：//confirm.ie/epe/.

[22]Lero.Education & public engagement[EB/OL].[2021-11-16].https：//lero.ie/epe/softwareineducation.

[23]Marei. Education and outreach[EB/OL].[2021-11-16].https：//www.marei.ie/empowering-society/education-and-outreach/.

[24]Science Foundation Ireland. SFI discover centre network directory[EB/OL].[2021-11-16].https：//www.sfi.ie/engagement/discover-primary-science-and-maths/discover-centres/Discover-Centres-Brochure-2020-1.pdf.

[25]Business in the Community Ireland. Who we work with[EB/OL].[2021-11-16].https：//www.bitc.ie/about-us/who-we-work-with/.

[26]Tencent.青少年培養[EB/OL].[2021-11-16]. https：//www.tencent.com/zh-cn/responsibility/nurture-future-generations.html.

[27]人才保障[EB/OL].[2021-11-16]. https：//esg.baidu.com/zh/article/Talent_Assurance.

[28]Business in the Community Ireland. Business working responsibly mark[EB/OL].[2021-11-16].https：//www.bitc.ie/csr-certification/.

[29]上海科技館.教育活動[EB/OL].[2021-11-16].http：//www.sstm.org.cn/activeedu.

[30]上海天文館.公共科學[EB/OL].[2021-11-16].https：//www.sstm-sam.org.cn/#/explore/science.

[31]全國中小學信息技術創新與實踐大賽.在線學習資源[EB/OL].[2021-11-16].http：//s.noc.net.cn/MatchContent/Learn.

[32]中國青少年機器人競賽.比賽項目[EB/OL].[2021-11-16].https：//robot.cyscc.org/MatchItem/MatchIndex.aspx.

編輯 王亭亭? ?校對 朱婷婷

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