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(guān)注點，從中提取我國STEM教育發(fā)展需要的有益經(jīng)驗。

【關(guān)鍵詞】STEM教育;國際對比;跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)

【中圖分類號】G434? ?【文獻標(biāo)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(xué)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(biāo)準(zhǔn)》。在2015年教育部發(fā)布的《關(guān)于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導(dǎo)意見（征求意見稿）》和2016年國務(wù)院發(fā)布的《全民科學(xué)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(xué)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(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》特別強調(diào)了各學(xué)科要開展10%“跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)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(guān)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(guān)注點是STEM人才培養(yǎng)和技能提高，認(rèn)為STEM相關(guān)行業(yè)領(lǐng)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(guān)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(luò)。在歷來重視“做中學(xué)”的基礎(chǔ)上，芬蘭教育部在上個世紀(jì)90年代就推出了LUMA項目（芬蘭語自然學(xué)科“LUonnontietee”和數(shù)學(xué)“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(chǔ)，增強了學(xué)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(lǐng)域有43%的“技能缺口”難以填補。政府為應(yīng)對這一情況加大投入并建立專門機構(gòu)，設(shè)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(xùn)，建立了國家科學(xué)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，確立了國家級STEM示范活動，并啟動了國家科學(xué)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(lǐng)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(xué)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(xué)、技術(shù)、數(shù)學(xué)教學(xué)推進計劃”（BISTMT），其主要目標(biāo)包括鼓勵澳大利亞學(xué)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(xué)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(xué)校教育國家戰(zhàn)略2016-2026年》，提出五個國家行動領(lǐng)域，包括提高學(xué)生和教師STEM能力、支持學(xué)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(lǐng)域后備人才的培養(yǎng)和儲備，2013年5月，美國國家科學(xué)與技術(shù)顧問委員會向國會提交了《聯(lián)邦政府關(guān)于科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)（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(lǐng)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(xué)科知識走向統(tǒng)整的趨勢。與其相對的概念是單學(xué)科教育，這與我國基礎(chǔ)教育課程改革的方向具有內(nèi)在的一致性，如何加強各學(xué)科間的關(guān)聯(lián)和實現(xiàn)課程“統(tǒng)整”也是我國自新世紀(jì)基礎(chǔ)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(wù)院關(guān)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(xué)科體系、脫離時代和社會發(fā)展以及學(xué)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(xué)，培養(yǎng)學(xué)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(xué)習(xí)方式。2017年教育部印發(fā)《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，小學(xué)科學(xué)課程的內(nèi)容主要包括物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)、技術(shù)與工程四個領(lǐng)域。還單獨印發(fā)了《中小學(xué)綜合實踐活動課程指導(dǎo)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(wù)教育課程方案》單獨提出了各學(xué)科10%“跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動”概念，并且規(guī)定了各個學(xué)科如何選擇“主題、項目、任務(wù)群”開展實踐活動，這也是強調(diào)課程的結(jié)構(gòu)化設(shè)計，強調(diào)學(xué)生知行合一、學(xué)以致用。

STEM課程的落地存在諸多挑戰(zhàn)。一方面，跨學(xué)科知識教授和學(xué)習(xí)與原有的學(xué)科化知識教學(xué)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(xué)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(xué)習(xí)等學(xué)習(xí)方法了解這些知識符合人的認(rèn)知規(guī)律，通過在現(xiàn)實問題情境中綜合運用多學(xué)科知識解決問題的學(xué)習(xí)方法又能豐富學(xué)習(xí)的趣味性。

STEM課程在課程實施中為教與學(xué)帶來新的活力。教師如何能既飽有本學(xué)科意識與素養(yǎng)，同時又能跳出原有單一的“學(xué)科本位”立場，做到“眼中有人”，引導(dǎo)學(xué)生綜合運用學(xué)科知識解決生活問題，主動培育有理想、有本領(lǐng)、有擔(dān)當(dāng)?shù)臅r代“大先生”，這是當(dāng)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(biāo)準(zhǔn)對“跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)”的要求，結(jié)合STEM、項目學(xué)習(xí)等要求為教師提供課程實施過程中多學(xué)科教師協(xié)作的機會，如引導(dǎo)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(xué)習(xí)、鼓勵教師在教學(xué)設(shè)計中始終把握以學(xué)生為主體的思想開展STEM教育，讓學(xué)生融入地方文化的特色研學(xué)旅行等，這些都需要從宏觀政策層面和學(xué)校課程管理建設(shè)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(shè)的基礎(chǔ)上進行設(shè)計。另外，從芬蘭、日本、德國、澳大利亞等國的STEM課程設(shè)置可以看出，STEM教育的教學(xué)內(nèi)容及覆蓋學(xué)科應(yīng)該是以社會需求為導(dǎo)向、以發(fā)展學(xué)生能力為主要和終極目標(biāo)，真正做到培養(yǎng)有社會性的STEM人才，為國家建設(shè)做好人才儲備。從各國的戰(zhàn)略細(xì)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(guān)的要求和規(guī)劃。應(yīng)正確認(rèn)識當(dāng)前提倡的10%“跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)”與STEM教育之間的內(nèi)在聯(lián)系。他們不是毫無關(guān)聯(lián)，其共同點在于“融合”二字。都是強調(diào)要從學(xué)科課程內(nèi)部發(fā)力，以學(xué)科課程為“根”接研究性學(xué)習(xí)、項目學(xué)習(xí)之“枝”，充分發(fā)揮研究性學(xué)習(xí)方式對于育人方式轉(zhuǎn)變的作用，凸顯學(xué)科課程的實踐取向、綜合取向，促成學(xué)科知識與現(xiàn)實生活的鏈接，實現(xiàn)學(xué)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(yīng)以學(xué)生為本，注重增強STEM教師培訓(xùn)、發(fā)展STEM教師團隊。鼓勵學(xué)校加強對STEM的教學(xué)研究，選擇綜合素質(zhì)高、創(chuàng)新意識強的各學(xué)科教師組建STEM課程團隊，承擔(dān)課程的開發(fā)任務(wù)，如借助學(xué)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(xué)科知識內(nèi)容，通過探究學(xué)習(xí)、實驗研究、觀察測量、設(shè)計制作等多種實踐方式，引導(dǎo)學(xué)生主動運用多學(xué)科知識解決生活問題，培養(yǎng)出社會適應(yīng)性強、問題解決能力高的學(xué)習(xí)者。

注：本文系中國教育學(xué)會教育科研規(guī)劃課題“新時代中小學(xué)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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