面向未來的STEM教育：愛爾蘭《STEM教育政策聲明（2017—2026）》解讀及啟示

李 剛

面向未來的STEM教育：愛爾蘭《STEM教育政策聲明（2017—2026）》解讀及啟示

李 剛

（東北師范大學 教育學部，吉林 長春 130024）

在世界各國大力促進STEM教育的背景下，愛爾蘭作為歐洲教育強國之一也將其作為培養創新人才、提升綜合國力的重要舉措，并通過國家政策與科研中心加以深度落實．2017年11月，愛爾蘭發布《STEM教育政策聲明（2017—2026）》，該政策聲明對其STEM教育的未來愿景與目標行動進行了詳細闡述，并歸納了其對于STEM教育的核心理解．給中國未來STEM教育的發展有以下啟示：完善STEM教育各類規范；建立大中小學一體化STEM教育；構建多元一體的網絡化STEM生態．

STEM教育；愛爾蘭；政策聲明；啟示

2003年，愛爾蘭科學基金發起“發現科學和工程項目”，旨在增加年輕人、教師以及公眾對STEM教育的興趣，培訓中小學教師，提高STEM職業意識，此外該項目在全國成立了數十個科學教育中心，加速普及STEM教育[1]．2016年11月，愛爾蘭發布《STEM教育報告》[2]，提出要為愛爾蘭學生提供具有最高質量的STEM教育．為了能夠在2026年使愛爾蘭成為歐洲最好的STEM教育國家，愛爾蘭通過對國內外STEM教育研究進行分析以及與利益相關者廣泛協商后，于2017年11月發布《STEM教育政策聲明（2017—2026）》（STEM Education Policy Statement 2017—2026），以下簡稱《政策聲明》[3]．這一政策關注STEM教育的諸多優勢，同時提供了未來發展的路線圖，探討了如何加強現有STEM活動和舉措以及如何納入新舉措以迎接未來挑戰．通過對該政策聲明的解讀，分析愛爾蘭未來STEM教育的戰略規劃及走向路線，為中國STEM教育的深入開展提供參考與借鑒．

1 愛爾蘭STEM教育的未來愿景

雖然國際社會對于STEM技能工人的需求在增長，但愛爾蘭的許多學習者還沒有為從事STEM相關工作做好充分準備．《政策聲明》指出，愛爾蘭年輕一代需要理解并能夠使用STEM教育發展的技能和概念，成為積極的公民，以一種關鍵的方式參與現代通信和媒體，確保個人幸福，并對他們生活的許多方面做出明智的選擇．該聲明指出：愛爾蘭對于STEM教育的未來愿景是“到2026年在歐洲提供最好的教育和培訓服務，愛爾蘭將被國際認可為培養好奇心、探究能力、解決問題能力、創造力、道德行為、信心和毅力以及合作創新的激情的學習者提供最高質量的STEM教育體驗”，使學習者、教師、學校以及社區都將受益于持續改進、充滿活力和高質量的STEM教育，并在這4方面達到歐洲最佳實踐的基準．

對于學習者而言，一是愛爾蘭將提供高質量的STEM教育體驗，使所有學習者，包括那些有特殊教育需求的學習者，能夠參與、影響并在一個不斷變化的世界中取得成功；二是所有的學習者都將對STEM學科、方法和流程有非常好的理解，并對STEM教育持積極的態度；三是實現學校STEM教育機會均等，從而減少所有學校學生在STEM學科成績上的差距；四是所有學習者對STEM相關科目的理解都將增加，尤其是女性的理解；五是所有學員都將獲得STEM職業領域的高質量信息．

對于教師而言，一是教師將對STEM學科、方法和過程有很好的理解；二是教師將提供有效的STEM教學、學習和評估方法；三是教師將為學生STEM學習提供校內外協作，培養好奇心、探究性、持久性、彈性和創造性；四是教師將確保其STEM教學內容知識和技能在這4個學科內和跨學科的持續發展；五是教師之間將在協作環境中共享STEM實踐．

對于學校而言，一是STEM教育將成為學校的文化、政策和實踐的組成部分；二是所有學校創設一種科學技術創新氛圍，以促進STEM教學和學習中的創造力；三是將支持所有學校與STEM工商業、公共部門機構、研究組織以及更廣泛的STEM社區建立關系；四是所有學校都將在STEM教育中培養專業學習的協作文化；五是所有學校都將與家長、學習者和社區一起交流STEM教育和STEM職業的價值．

對于社會而言，一是愛爾蘭公民將具備相關的STEM技能和理解，以參與并領導一個不斷變化的世界；二是愛爾蘭將在培養高素質、日益多樣化的STEM勞動力方面引領歐洲；三是利益相關者將采取協調一致的方式，提供一個世界標準的STEM教育生態系統；四是愛爾蘭公民將能夠積極參與STEM討論；五是愛爾蘭STEM學習者在整個教育體系中的表現將穩步提高；六是愛爾蘭將不斷吸引越來越多的公民進入STEM學習以及未來從事STEM相關職業．

2 愛爾蘭STEM教育的目標行動

科學、技術、工程和數學（STEM）已經滲透到當今社會發展的各個領域，STEM學習能夠使人們測量、分析、設計和改進物理環境，提高生活質量．在世界各國大力促進STEM教育的背景下，愛爾蘭作為歐洲教育強國之一也將其作為培養創新人才、提升綜合國力的重要舉措，并通過《政策聲明》加以深度落實．

2.1 提升學習者的STEM教育參與度

積極參與STEM教育的學習體驗是提升學習者STEM素養的重要途徑，同時是提升學習者學科理解能力與綜合實踐能力的重要方式．《政策聲明》指出愛爾蘭教育體系有責任確保所有的學習者都能獲得高質量的STEM教育經驗，為STEM創造一種積極的傾向，必須確保學習者積極參與STEM教育，同時增加對所有背景、能力和性別的學習者的STEM相關學科的學習，使他們能夠在參與中獲得自身能力的提升．其具體目標包括6個方面：一是所有學校、領導、家長、教師和學習者都將高度認識STEM教育的重要性；二是監控學習者對STEM學科的掌握情況并加以研究；三是提升對于化學、物理、技術和工程專業畢業證書的認可度；四是提升女性對STEM的理解程度；五是所有學校為學生和家長提供高質量的STEM職業信息；六是加強學校、商業和工業、公共部門機構、研究組織和更廣泛的STEM社區之間的伙伴關系．

2.2 提高教師STEM教育專業能力

提高教師STEM教育專業能力是為學習者提供最高質量STEM教育的關鍵因素．在STEM教育過程中，兒童從小就需要在STEM探索和發現中了解和認識世界．教師需要具備豐富的STEM學科知識與教學內容知識，優秀的教育技能和充分的教育信心．《政策聲明》指出，愛爾蘭需要通過高質量的STEM教師培養、STEM教師入職培訓以及持續的STEM教育專業學習為STEM教師的專業發展與教育實踐者提供全面的、必要的以及系統的專業支持和機會，使他們能夠為實現愛爾蘭的STEM教育愿景而不懈努力．各級學校也要提供機會擴大教師現有STEM學習經驗，必須確保教師在STEM教學上有足夠的能力，以回應目前和未來的發展．其具體目標包括6個方面．一是STEM教師專業發展的質量提升方案將提供給所有STEM教育相關教師；二是教師將擁有專業的學習機會，并將STEM融入到他們的教學實踐中；三是教師將采用以探究為導向的教學研究方法，在實踐中通過參與相關研究而獲得素養提升；四是教師將使用跨學科的方法，結合在這4個學科中發展起來的教學內容知識和深度理解進行STEM教學的設計；五是開設更加多元的STEM教師教育項目；六是學校與高等教育機構、研究機構、工商企業、專業機構、科學中心、媒體和政府機構之間建立牢固的關系．

2.3 為STEM教育實踐提供多方位支持

全面提升學習者STEM學習的經驗與效果離不開學習者的積極參與和教師的專業能力，且必須通過教學、學習以及評估等一系列變革增強學習者的好奇心、探究能力、創造力和解決問題的能力，使他們成為積極的和反思的STEM研究者．《政策聲明》指出，必須將學習者的需求放在教學、學習和評估的核心位置，并且有必要為STEM教學、學習和評估提供多方位支持，以確保所有背景、能力和性別的學習者都具備面對不斷變化的世界所需的技能．因此，各級學校必須不斷發展、改進和學習與STEM教育相關的最佳實踐，且學校領導者必須發展、支持和審查STEM的教學、學習和評估實踐，并與教師、學習者、家長和更廣泛的STEM社區建立牢固的關系，促進高度有效的STEM教育實踐，以便STEM教育能夠在最高水平上實現．其具體目標包括7個方面：一是教師和學習者將能夠在中小學階段接觸到STEM所有學科和領域的高質量的課程教材教學；二是通過STEM教育，早期STEM教師以及學校能夠隨時獲得STEM教育中高效實踐的例子，包括網上資料及刊物、專業的網絡和在線實踐社區經驗等；三是STEM教育實踐能夠通過教師集體反思與學校集中檢查和評估得到改進和支持；四是要求每個地區的學校都增加20%的STEM課外活動，學習者可以獲得STEM的聯合課程和校外學習機會；五是設立STEM教育實踐獎項；六是與藝術教育機構建立伙伴關系，將藝術思維、設計思維推廣到STEM的所有學習體驗中；七是與商業、工業和研究團體建立伙伴合作關系．

2.4 發展基于證據支持的STEM教育

STEM教育的不斷改進與發展不能僅是基于經驗的創新，而是要建立在教育過程中所產生的相關證據，即來自教師的、學生的以及第三方機構的評估數據，這些證據可以為確定成功的教學策略以及學校STEM教育實踐提供信息，并為課程改進、政策修訂和教師教育的持續發展提供依據．《政策聲明》指出，在STEM教育中采用基于證據支持的方法將有助于實施和改進未來的SETM教育政策，從而擴大與改善整個STEM教育系統的實施成果．其具體目標包括3方面的內容：一是開展STEM教育調查研究，包括對于STEM課程、教學、學習以及評估的實踐效果、參與率、學生成就、學習者對STEM的態度、畢業生數量以及學習者所掌握的STEM相關技能等；二是建立審查STEM教育項目的機制，針對STEM教育項目的實施情況進行分析并采取應對措施，以滿足國家和地區對于STEM人才的需求；三是成立STEM教育改革指導小組，并定期發布STEM教育所取得的成效及所面臨的問題與解決方案．

3 對愛爾蘭STEM教育的核心理解

社會進步與科技發展要求未學習者具備的不僅僅是記憶事實和程序的能力，他們還必須能夠將自己的創造力、知識和技能運用到學科內部、學科之間以及現實生活中，而這就要求教師具備足夠的教學內容知識并且能夠設計和實施高質量的學習體驗[4]．總體來看，愛爾蘭STEM教育為學習者提供了令人興奮的機會和深入的學習經驗，使他們在學校和未來的生活中能夠機智和自信地參與STEM體驗，這對學習者能夠產生持久的影響并為他們以后在這些領域的成功打下基礎，其核心是鼓勵和支持孩子們清晰地表達他們的探索、發現、思考和理解，加深對多學科領域的概念理解和興趣，允許學習者解決全球和社會問題，發展學習者的創造性和批判性思維能力，從而幫助他們形成關鍵的STEM理解和技能．

3.1 愛爾蘭STEM教育的幼小初高一體化設計

愛爾蘭的STEM教育指出兒童從小通過游戲體驗和家庭環境，可以促進科學、技術、工程和數學學習的方式接觸世界，通過親身體驗多種感官和創造性體驗，可以自然地參與STEM探索，并且兒童的好奇心、求知欲、批判性思維和解決問題能力也在其中逐漸培養起來．STEM教育所培養的學習者一系列技能，遠遠超出了科學、技術、工程和數學這4個主要學科的單一內容，而是將其進行有機整合，共同構成學習者在現實生活與未來發展過程中所需要的關鍵能力，例如溝通能力、信息處理能力等．愛爾蘭教育部門意識到這些關鍵能力的形成需要長時期的、持續性的培養，需要貫穿以及滲透到幼小初高全過程的STEM教育課程中才能得以實現．考慮到學習者認知水平的發展，愛爾蘭制定了STEM教育在不同學習階段所注重的關鍵能力，如表1所示．

表1 STEM教育在不同時期所注重的關鍵能力

3.2 愛爾蘭STEM教育系統的網絡化設計

愛爾蘭STEM教育在多個國家政策文件中有所提及，例如教育行動計劃、愛爾蘭國家技能策略、數字戰略學校、藝術教育憲章等，并指出STEM學習經驗的提供不能夠僅僅局限于學校和課堂等正式教育中，而是要在一個不斷發展的由正式和非正式環境組成的生態系統中，例如可以發生在家中、博物館、高新產業園、工業場所以及社區中，并進一步和高等教育領域相聯系，如圖1所示．為了維持一個持續性的STEM教育生態系統，所有利益相關者都需要共同努力，建立一個相互連接的STEM教育網絡．除了中小學教育、高等教育以及繼續教育中的STEM正式學習階段外，STEM非正式學習是在一個多利益相關者、多項目的環境下進行的，由政府部門和機構、工商企業、專業機構、科學中心、社區組織和第三級機構提供幫助，這些非正式環境包括競賽、展覽、科學博覽會、課后俱樂部和STEM活動周等．創建一個可持續的STEM教育生態系統是更廣泛的社會的責任，并將在使學習者成為積極和負責任的公民方面發揮關鍵作用，這一政策能夠為愛爾蘭的學校和社區已經開展的STEM活動的多樣性帶來更大的凝聚力．

4 對中國STEM教育發展的啟示

雖然中國對于STEM教育的研究起步較晚，但自引入之初便在國內掀起了教育界改革的浪潮．2017年，教育部頒布《義務教育小學科學課程標準》，首次將STEM教育思想蘊含其中．同年，中國教育科學研究院發布《中國STEM教育白皮書》．2018年，中國教育科學研究院再度推出《中國STEM教育2029創新行動計劃》，傾力打造一批STEM領航學校，培育一批STEM種子教師．可以肯定的是，當前中國STEM教育展示出了蓬勃發展的勢頭，在教育理論與實踐以及政策等方面均取得了明顯進展[8]．但是必須承認的是，中國STEM教育仍處在探索階段，呈現出混雜無序的現實狀態，愛爾蘭《政策聲明》的發布為中國未來STEM教育的發展提供了可供參考的3方面有益啟示．

圖1 STEM教育生態系統

4.1 完善STEM教育各類規范

當前，新興的STEM教育缺乏成熟的行業規范，這一方面不利于STEM教育進行廣泛地推廣，同時也不利于STEM教育自身的優化．首先，建立STEM課程教材以及教學規范，即STEM課程的基本課程定位、課程目標、課程內容，STEM教材的編制策略、內容遴選、活動設置以及STEM教學的基本要求、教學方法、教學評價等應該是什么樣的，應該滿足什么樣的要求以及達到什么樣的標準目前尚無系統規范，這導致中小學校的STEM教育極為混亂，不少學校為了提升本校聲譽，獲得優質生源，以提升學生科學素養為名引進STEM教育，開設STEM課程，舉辦各類STEM活動，這在無形之中增加了學生學習負擔，學生疲于應付和表演，失去了真正發展科學素養的機會．其次，建立STEM教師準入規范以及專業發展規范，STEM教師是保證STEM教育質量的核心要素，但目前來看，中國STEM教師的準入制度、資格制度、考核標準以及培訓制度等尚未實現系統建立，教師需要具備哪些條件、達到哪些要求才能進行STEM課程的教學并沒有做出明確的規定，什么樣的教師是合格的STEM教師是模糊的．此外，對于STEM教師的專業性培訓不足，聯動合作培養機制不健全，STEM教師專業發展受到了嚴重的制約與限制．最后，建立STEM質量標準，沒有系統完善的教育質量標準，就無法實現STEM教育變革傳統教育的最終理想，也無法衡量STEM教育的實際發展狀況．沒有統一性的質量評價標準，就無法實現對于STEM教育的全面科學的把握，也無法了解到學生學習的真實水平[9]．

4.2 建立大中小學一體化STEM教育

STEM教育不同于分科教育，是跨學科邊界、跨學段界限的統整式、連貫式教育模式．STEM教育指向的是學生整體認識世界與理解世界的完整觀念的形成，培養其綜合分析和解決問題的能力，最終促進學習者STEM素養的形成．STEM教育為眾多孤立的學科架起了新的橋梁，同時不再將知識的記憶和技能的熟練作為學習的中心任務，而是轉向了學習者在實際應用中的理解和遷移，即讓個體形成適應終生發展和社會發展的STEM素養．但是，STEM素養是在學生整個STEM學習過程與成長過程中逐漸形成的，這個過程并不僅僅局限于中學或者小學，而是貫穿大中小學各學段的各環節．因此，統籌小學、中學以及大學等3個學段中的STEM教育的功能定位和育人目標，使STEM教育在縱向上螺旋上升、有序過渡、逐漸遞進，使得大中小學能夠整體規劃與協同推進，實現STEM教育的連續性和可持續性．可見，實現大中小學STEM教育的一體化全過程育人需要基于STEM教育基本內涵以及學生成長規律，使用一以貫之的STEM教育課程線索進行銜接，明確不同階段學生STEM技能所要達到的水平，使得學生在進入下一階段的學習時，為學生鋪設蜿蜒曲折但又不斷向前的STEM學習道路，讓學生親歷不同STEM內容的連續過程，隨著學習的不斷深入獲得對于STEM本身深刻的認識，能夠自然銜接，避免層級式、橫斷式的STEM教育．

4.3 構建多元一體的網絡化STEM生態

就目前來看，中國STEM教育發展仍然面臨諸多問題，仍需投入更多的努力[10]．國家教育行政部門對于STEM教育尚未形成全面系統的整體調控與戰略布局，國內對于STEM教育的研究呈現出集中化、民間化以及無序化的特點．當前的STEM教育往往以高?？蒲袉挝弧⒌胤街行W校以及教育企業機構等為依托在部分省市的較發達地區進行集中化、小型化開展，同一省市不同地區之間的STEM教育發展呈現出兩級分化的不均衡態勢，城鄉之間、校際之間的STEM教育差距逐漸擴大，造成教育資源過度集約而產生浪費的教育不公平現象．在全球化STEM教育大潮中，中國作為迎頭追趕的教育大國，民間對于STEM教育過度吹捧，不同名目的教育活動、比賽主題均冠之以STEM的名號，但實際上在教育本質上并沒有全面革新，導致中國STEM教育看起來已經十分完善，使得整個STEM教育彌漫在各式各樣的口號之中．學生在所謂的STEM教育中摸不著頭腦，其教育質量也并沒有得到有效提升．因而，中國應在國家層面對STEM教育進行規范，建立整套STEM教育發展規劃方案，強化國家對于STEM教育的支持與引導，協調各地方以及各組織機構之間優先發展與平衡發展的相互關系，實現多組織、多層次、橫向貫通、縱向連接的STEM教育生態體系的合理搭建，同時需要進行教育質量的持續監測，建立循環改進機制，不斷地對STEM教育的進展及成效進行修正，實現STEM教育的有序發展與和諧發展．

[1] Forsthuber B, Motiejunaite A, Forsthuber D S B, et al. Science education in Europe: National policies, practices and research [EB/OL]. (2019-01-20) [2020-03-14]. http://eacea.ec.europa.eu/education/eurydice/documents/ thematic_reports/133en.pdf.

[2] The Stem Education Review Group. A report on science, technology, engineering and mathematics (STEM) education [EB/OL]. (2019-01-20) [2020-03-14]. https://www.education.ie/en/Publications/Education-Reports/STEM-Educa- tion-in-the-Irish-School-System.pdf.

[3] Department of Education and Skills. STEM education policy statement 2017—2026 [EB/OL]. (2019-01-20) [2020- 03-14]. https://www.education.ie/en/The-Education-System/STEM-Education-Policy/stem-education-policy-statement- 2017-2026-.pdf.

[4] 伏夢瑤，徐國慶．美國K-12技術教育與STEM教育的共生關系研究[J]．現代教育管理，2019（9）：102-107．

[5] NCCA. Senior cycle key skills framework [EB/OL]. (2019-01-20) [2020-03-14]. https://www.curriculumonline.ie/getmedia/161b0ee4-706c-4a7a-9f5e-7c95669c629f/KS_Framework.pdf.

[6] NCCA. Key skills of junior cycle [EB/OL]. (2019-01-20) [2020-03-14]. https://www.curriculumonline.ie/getmedia/ def48e3f-68f9-42e4-95de-f30086321fd0/JSEC_Key_Skills_of-JC_English).pdf.

[7] NCCA. Early childhood themes [EB/OL]. (2019-01-20) [2020-03-14]. https://www.curriculumonline.ie/ Early-childhood/Early-Childhood-Themes.

[8] 常詠梅，張雅雅，金仙芝．基于量化視角的STEM教育現狀研究[J]．中國電化教育，2017（6）：114-119．

[9] 李剛，呂立杰．構建公平而有質量的STEM教育生態——《制定成功路線：美國的STEM教育戰略》解讀及啟示[J]．中國電化教育，2019（7）：99-106．

[10] 王科，李業平，肖煜．STEM教育研究發展的現狀和趨勢：解讀美國STEM教育研究項目[J]．數學教育學報，2019，28（3）：53-61．

STEM Education for the Future: Interpretation and Enlightenment of Ireland’s

LI Gang

(Faculty of Education, Northeast Normal University, Jilin Changchun 130024, China)

In the context of the promotion of STEM education in all countries of the world, Ireland, as one of the European educational powerhouses, also regards it as an important measure to cultivate innovative talents and improve overall national strength, and is deeply implemented through the National Policy and Research Center. In November 2017, Ireland released the, which elaborated on its future vision and goal actions for STEM education and summarized its core understanding of STEM education. This policy statement has three inspirations for the future development of STEM education in my country: to improve the various standards of STEM education; to establish an integrated STEM education for universities, middle schools and primary schools; to build a diversified and integrated networked STEM ecosystem.

STEM education; Ireland; policy statement; inspiration

G510

A

1004–9894（2022）05–0071–05

李剛．面向未來的STEM教育：愛爾蘭《STEM教育政策聲明（2017—2026）》解讀及啟示[J]．數學教育學報，2022，31（5）：71-75．

2022–04–09

2020年吉林省教育廳科學研究規劃重點項目——吉林省高校本科STEM教育課程建設研究（JJKH20201184SK）；中國博士后第66批科學基金面上資助項目——指向學科核心素養的學科大概念教學轉化研究（2019M661193）

李剛（1988—），男，吉林長春人，副教授，主要從事課程與教學、科學教育研究．

[責任編校：陳雋、陳漢君]