把握契機(jī)探索具有中國(guó)特色的STEM教育

摘要：STEM教育是以科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的融合教育為主要內(nèi)容，注重創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力培養(yǎng)的一種教育理念和教育形式，已經(jīng)成為各國(guó)教育改革發(fā)展的重要主題。聯(lián)合國(guó)教科文組織在上海設(shè)立國(guó)際STEM教育研究所，對(duì)實(shí)現(xiàn)STEM教育全球可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)、提升我國(guó)發(fā)展科學(xué)技術(shù)能力、適應(yīng)新科技革命和可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)型的教育創(chuàng)新具有重要意義。

關(guān)鍵詞：STEM教育；科學(xué)教育；人才培養(yǎng)

在知識(shí)經(jīng)濟(jì)全球化的大背景下，擁有良好科學(xué)素養(yǎng)、具備創(chuàng)新能力并掌握實(shí)踐技能的高素質(zhì)人才是應(yīng)對(duì)未來(lái)社會(huì)挑戰(zhàn)、參與全球經(jīng)濟(jì)科技競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵要素。世界主要國(guó)家高度重視STEM教育實(shí)施和人才培養(yǎng)，STEM教育已經(jīng)成為各國(guó)教育改革發(fā)展的重要主題。聯(lián)合國(guó)教科文組織在中國(guó)上海設(shè)立國(guó)際STEM教育研究所（UNESCOIISTEM），意義重大，影響深遠(yuǎn)，將從多方面進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)教育體系的創(chuàng)新和轉(zhuǎn)型。

2023年12月27日，河南省夏邑縣韓道口鎮(zhèn)盧楊莊小學(xué)，小學(xué)生在科技課上操作、調(diào)試機(jī)器人。通訊員 苗育才 攝

STEM教育在全球范圍備受重視

當(dāng)今世界，科技的飛速發(fā)展正在重塑人類(lèi)社會(huì)。21世紀(jì)的人才要在當(dāng)今復(fù)雜世界中保持競(jìng)爭(zhēng)力，需要具備快速掌握新的知識(shí)技能、有效搜集和評(píng)估信息及解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。各國(guó)教育實(shí)踐表明，STEM教育有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、創(chuàng)新意識(shí)、批判性思維、信息技術(shù)能力等未來(lái)社會(huì)必備的技能。

保持卓越，領(lǐng)導(dǎo)世界——這是當(dāng)今發(fā)達(dá)國(guó)家全力發(fā)展STEM教育的終極宗旨。新世紀(jì)以來(lái)，以美、英、德、日、芬蘭為主要代表的發(fā)達(dá)國(guó)家，都在國(guó)家戰(zhàn)略層面制定了促進(jìn)STEM人才培養(yǎng)的政策措施，加大了對(duì)STEM教育領(lǐng)域的公共和私人投資，整合政府各個(gè)部門(mén)、大中小學(xué)、企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、社區(qū)和家庭的力量，共同促進(jìn)STEM教育發(fā)展。而且，近年來(lái)，廣大發(fā)展中國(guó)家特別是非洲和小島嶼國(guó)家一直在呼吁加強(qiáng)STEM教育合作，提升創(chuàng)新發(fā)展能力。

世界多國(guó)重視STEM教育的主要原因，是STEM人才短缺成為亟待解決的問(wèn)題。國(guó)家從戰(zhàn)略高度進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)，通過(guò)出臺(tái)政策、搭建平臺(tái)和開(kāi)展項(xiàng)目等系列措施，助力STEM教育取得良性發(fā)展，有效緩解了STEM人才短缺問(wèn)題。

STEM教育研究所落戶(hù)上海標(biāo)志著我國(guó)高度重視科學(xué)教育并具備實(shí)踐基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)

黨的二十大報(bào)告把教育、科技、人才進(jìn)行“三位一體”統(tǒng)籌安排、一體化推進(jìn)。這表明，我國(guó)在社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)建設(shè)戰(zhàn)略布局中，充分考慮了人才培養(yǎng)的重要地位。國(guó)民科學(xué)素養(yǎng)的提升對(duì)于我國(guó)在全球科技和產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中占得先機(jī)、增強(qiáng)民族創(chuàng)新創(chuàng)造活力具有關(guān)鍵性作用。

近年來(lái)，STEM教育在我國(guó)蓬勃發(fā)展，在政策和實(shí)踐層面取得顯著進(jìn)展，發(fā)揮著對(duì)科學(xué)人才培養(yǎng)的助推作用。從政策層面看，2016年，教育部在《教育信息化“十三五”規(guī)劃》文件中正式提及STEM教育。2017年，教育部印發(fā)的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，建議教師可以在教學(xué)實(shí)踐中嘗試STEM教育。從實(shí)踐層面看，各地積極探索STEM教育推進(jìn)方式，如深圳、成都等地出臺(tái)相關(guān)文件，鼓勵(lì)引導(dǎo)中小學(xué)開(kāi)展STEM教育，江蘇省教育廳和科協(xié)聯(lián)合開(kāi)展STEM試點(diǎn)項(xiàng)目和教師培訓(xùn)等；一些STEM主題實(shí)驗(yàn)室落戶(hù)中小學(xué)，這些實(shí)驗(yàn)室和高校緊密聯(lián)系，甚至課程和教師都由高校或研究機(jī)構(gòu)提供。根據(jù)中國(guó)教育科學(xué)研究院有關(guān)科研人員前期對(duì)香港地區(qū)STEM教育所做的專(zhuān)門(mén)調(diào)研，特區(qū)政府也認(rèn)識(shí)到STEM教育在人才培養(yǎng)中的重要作用，為每所中小學(xué)給予專(zhuān)項(xiàng)撥款，用于STEM教育的資源配備與教師培訓(xùn)。

作為中國(guó)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)創(chuàng)新中心，上海不僅具有強(qiáng)大的綜合實(shí)力和國(guó)際影響力，還擁有開(kāi)放和包容的特質(zhì)，吸引了全球人才和資源，為STEM教育的國(guó)際交流和合作提供了良好基礎(chǔ)。自2014年成立“STEM+研究中心”以來(lái)，上海已在600多所學(xué)校實(shí)施STEM教育，涵蓋從幼兒園到高中的各個(gè)學(xué)段。通過(guò)實(shí)施青少年科技素養(yǎng)提升工程和建設(shè)創(chuàng)新實(shí)踐工作站，上海為青少年提供了豐富的科學(xué)學(xué)習(xí)資源，促進(jìn)了他們的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維發(fā)展。此外，上海還通過(guò)中高考改革，重視學(xué)生的綜合素質(zhì)培養(yǎng)，并在考試中增加了物理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)考試和跨學(xué)科案例分析。上海在教育體系建設(shè)上特別強(qiáng)調(diào)個(gè)性化，如復(fù)旦大學(xué)附屬中學(xué)推出的“文理學(xué)院”和“工程學(xué)院”，專(zhuān)注于學(xué)生個(gè)性化的培養(yǎng)。聯(lián)合國(guó)教科文組織國(guó)際STEM教育研究所在上海的設(shè)立，是基于上海在STEM教育方面的顯著成就和豐富經(jīng)驗(yàn)，這一決策反映了國(guó)際社會(huì)對(duì)中國(guó)、特別是上海在科教領(lǐng)域的信任。STEM教育發(fā)展既在推動(dòng)全球教育變革中承擔(dān)國(guó)際責(zé)任，也在促進(jìn)我國(guó)全民教育，拓展國(guó)際人才網(wǎng)絡(luò)和科技創(chuàng)新中提供支撐作用。

發(fā)揮中心設(shè)立價(jià)值，探索具有中國(guó)特色的STEM教育模式

據(jù)2023年12月20日教育部召開(kāi)的發(fā)布會(huì)介紹，國(guó)際STEM教育研究所將擔(dān)負(fù)多方面的職能使命，包括引領(lǐng)STEM教育領(lǐng)域研究、建立標(biāo)準(zhǔn)和推動(dòng)創(chuàng)新實(shí)踐，并作為國(guó)際交流中心，分享STEM教育的資源和最佳實(shí)踐，幫助會(huì)員國(guó)加強(qiáng)教育政策和實(shí)踐層面的合作。為此，我國(guó)應(yīng)乘勢(shì)而上，加強(qiáng)探索并豐富完善STEM教育理論與實(shí)踐體系，對(duì)內(nèi)注重STEM教育國(guó)際經(jīng)驗(yàn)的本土化改造，對(duì)外推動(dòng)STEM教育在全球范圍特別是發(fā)展中國(guó)家更充分地發(fā)展，在推動(dòng)人類(lèi)命運(yùn)共同體構(gòu)建中貢獻(xiàn)更多中國(guó)智慧和中國(guó)方案。

一是把握新課改跨學(xué)科教學(xué)政策窗口期和國(guó)際STEM教育研究所在上海成立的雙重契機(jī)和優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)STEM教育深入實(shí)施。《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》提出設(shè)立跨學(xué)科主題學(xué)習(xí)活動(dòng)，加強(qiáng)學(xué)科間相互關(guān)聯(lián)，強(qiáng)化課程協(xié)同育人功能。新一輪課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施背景下，STEM相關(guān)的主題式跨學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施無(wú)疑是各地教育行政部門(mén)和學(xué)校落實(shí)國(guó)家課改政策的一項(xiàng)理想選擇。國(guó)家層面的STEM教育項(xiàng)目實(shí)施有了政策依托和依據(jù)，更易獲得各地各校接納與支持，從而走向深入并形成規(guī)模。各地各校在地方和校本課程的設(shè)計(jì)中也應(yīng)充分吸收借鑒STEM教育理念，教師則應(yīng)認(rèn)真研讀新課程方案和各科課程標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)主題式跨學(xué)科教學(xué)的要求與經(jīng)典案例，將STEM理念落實(shí)到自身課程設(shè)計(jì)和課堂教學(xué)中。對(duì)于民族地區(qū)而言，STEM教育的推廣實(shí)施能夠更有效地提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和技能，而當(dāng)?shù)氐奈幕鄻有院酮?dú)特性也可能為STEM教育提供豐富的本土化內(nèi)容和實(shí)踐案例，從而促進(jìn) STEM 教育內(nèi)容的多元化和實(shí)用化。

二是進(jìn)一步加強(qiáng)政府頂層設(shè)計(jì)和生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)。國(guó)際STEM教育的前沿發(fā)展，與各國(guó)對(duì)STEM教育在資金保障、社會(huì)參與、項(xiàng)目設(shè)計(jì)等方面的重視程度和嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)劃分不開(kāi)的。我國(guó)可結(jié)合國(guó)情與發(fā)展基礎(chǔ)，進(jìn)一步明確STEM教育發(fā)展愿景，進(jìn)行更合理的頂層設(shè)計(jì)，促使各級(jí)政府在項(xiàng)目開(kāi)展、資金保障、涉及群體等方面有計(jì)劃實(shí)施，以保證STEM教育健康有序發(fā)展。另外積極吸納多種社會(huì)力量，充分利用博物館、青少年宮、科技館等學(xué)習(xí)資源，構(gòu)建更加健全的STEM教育生態(tài)體系。

三是進(jìn)一步整合國(guó)際國(guó)內(nèi)專(zhuān)家和平臺(tái)資源，加強(qiáng)培養(yǎng)STEM教育和科學(xué)教育高層次專(zhuān)業(yè)教師。STEM教育提倡用跨學(xué)科方法解決真實(shí)世界的具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，要打破學(xué)科之間的壁壘，使學(xué)生獲得多學(xué)科解決問(wèn)題的教育經(jīng)驗(yàn)。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要加強(qiáng)具有跨學(xué)科背景的師資力量，幫助教師獲得多學(xué)科STEM學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)?？陀^來(lái)講，我國(guó)的科學(xué)教育教師專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)力度不夠、體系建設(shè)不足、需求拉動(dòng)欠缺，課程設(shè)置綜合性、探究性不足，在職科學(xué)教師培訓(xùn)和職前科學(xué)教師培養(yǎng)的問(wèn)題仍然存在。我國(guó)應(yīng)重視培養(yǎng)STEM教育高層次專(zhuān)業(yè)人才，為科學(xué)教育研究及管理提供必要的人才保障。[1]教育行政部門(mén)應(yīng)從編制方面支持小學(xué)科學(xué)教師隊(duì)伍建設(shè)，加大在職科學(xué)教師培訓(xùn)力度。民族地區(qū)要借助研究所的建立，關(guān)注最新的STEM教育資源和知識(shí)傳遞，組織教師參加適應(yīng)民族地區(qū)的專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)、協(xié)作項(xiàng)目和交流計(jì)劃，促進(jìn)各地區(qū)經(jīng)驗(yàn)共享。

四是借助數(shù)字技術(shù)從多方面開(kāi)展STEM教育內(nèi)容與形式探索創(chuàng)新。黨的二十大報(bào)告首次將“推進(jìn)教育數(shù)字化”寫(xiě)入其中，明確了教育數(shù)字化未來(lái)發(fā)展的行動(dòng)綱領(lǐng)。近年來(lái)，我國(guó)教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動(dòng)深入推進(jìn)，國(guó)家智慧教育公共服務(wù)平臺(tái)持續(xù)建設(shè)，教育數(shù)字化發(fā)展的目標(biāo)和任務(wù)不斷落實(shí)。在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的大背景下，學(xué)校管理者、教師、家長(zhǎng)、學(xué)生應(yīng)形成健全的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)社區(qū)，更好地打破傳統(tǒng)的時(shí)空限制，促進(jìn)中小學(xué)STEM教育管理、教學(xué)、課程實(shí)施等科學(xué)合理地運(yùn)用數(shù)字化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)、隨地學(xué)習(xí)。最大程度提升STEM教育的趣味性、多樣性和實(shí)效性，取得傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式難以實(shí)現(xiàn)的教育成效。面向民族地區(qū)，開(kāi)發(fā)與民族文化相結(jié)合的STEM數(shù)字資源，提供在線課程并開(kāi)展遠(yuǎn)程教學(xué)和教師培訓(xùn)等，實(shí)現(xiàn)STEM教育全國(guó)范圍內(nèi)的均衡發(fā)展。

五是發(fā)揮STEM教育研究所的聯(lián)結(jié)樞紐作用，面向國(guó)內(nèi)國(guó)際做好兩方面工作。一方面，對(duì)內(nèi)注重STEM教育國(guó)際經(jīng)驗(yàn)的本土化改造。STEM教育的概念最早來(lái)自西方國(guó)家，各國(guó)發(fā)展STEM教育的目標(biāo)、重點(diǎn)和方式方法與其現(xiàn)實(shí)需求及問(wèn)題緊密相關(guān)。我們既要以開(kāi)闊的視野，及時(shí)研究和吸收各國(guó)實(shí)施STEM教育的先進(jìn)理念和有益經(jīng)驗(yàn)，又要緊密結(jié)合我國(guó)教育在學(xué)科知識(shí)教學(xué)等方面的優(yōu)勢(shì)和經(jīng)驗(yàn)，瞄準(zhǔn)“中國(guó)特色、世界水平”的現(xiàn)代化教育目標(biāo)，探索符合中國(guó)實(shí)際、富有中國(guó)特色的STEM教育發(fā)展模式。過(guò)去，我國(guó)各地廣大中小學(xué)校已經(jīng)開(kāi)展了豐富的STEM教育教學(xué)實(shí)踐，積累了一批優(yōu)秀案例。在此基礎(chǔ)上，教育科研人員要與校長(zhǎng)、教師密切合作，對(duì)優(yōu)秀的STEM教育實(shí)踐案例進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和理論化的研究，提煉形成可推廣的STEM教育理論、方法，以及特色課程和教學(xué)材料，為進(jìn)一步推進(jìn)STEM教育提供理論參考和資源支撐。另一方面，對(duì)外要發(fā)揮我國(guó)教育國(guó)際影響力，通過(guò)分享中國(guó)在STEM教育方面的本土化理論、特色模式和經(jīng)驗(yàn)，特別是具有民族特色的教育模式，促進(jìn)全球范圍，尤其廣大發(fā)展中國(guó)家STEM教育的戰(zhàn)略規(guī)劃、頂層設(shè)計(jì)以及實(shí)踐行動(dòng)的改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]甘曉.培養(yǎng)力度乏力 體系建設(shè)不足 需求拉動(dòng)欠缺-科學(xué)教育專(zhuān)業(yè)靠什么破局[N].中國(guó)科學(xué)報(bào).2021-7-20.

（作者系中國(guó)教育科學(xué)研究院副研究員）

*本文系全國(guó)教育科學(xué)規(guī)劃課題一般項(xiàng)目“我國(guó)拔尖創(chuàng)新人才早期發(fā)現(xiàn)和選拔培養(yǎng)機(jī)制研究”（批準(zhǔn)號(hào)：BGA230257）的階段性成果。

《中國(guó)民族教育》2024年第1期