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STEM教育在中国:迎接变革时代新浪潮 | 社会科学报

尹英 社会科学报社 2022-06-10

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在当今信息化时代,高科技发展一日千里,对综合素养高、创新能力强的复合型科技人才的需求急剧增长。由Science(科学)、Technology(技术)、Egineering(工程)、Maths(数学)四门学科整合而成的STEM教育首先在国外应运而生。

  

STEM教育理念自被引入后,如同一阵飓风席卷中国。我国STEM教育政策在近几年内呈快速发展之势。今年2月,教育部印发了《中小学教师培训课程指导标准》,把STEM 课程与开发纳入中小学教师培训主题。各地诸多中小学将STEM纳入日常学科教学活动,社会上的各类机构也纷纷加入队列。8月,2020全国青少年STEAM教育发展联盟论坛在上海举行;2020中国国际STEAM创新科学教育博览会将于年底在北京举办。去年已举办第三届的中国STEM教育发展大会已确定山东外事职业大学为下届举办地。

  

在STEM教育一片火爆的盛景背后,我们不禁要对其一系列问题进行探讨。



原文 :《STEM教育:迎接变革时代新浪潮》

作者 | 本报记者    尹英

图片 | 网络


STEM教育理念成为国际共识


STEM教育自诞生之日起,就旨在打破学科领域边界,培养学生的科技理工素养。近些年,它的内涵和外延越来越丰富,出现了STEAM、STEMx、STEM+,使它囊括了艺术、人文等含义,但是,STEM是词根,起到最核心、最本质的作用。诚如中国教育学会原会长钟秉林所指出的,STEM教育有别于传统的单学科严格界定、重书本知识传授的教育方式,是一种重实践的跨学科整合的教育理念和教育模式,为满足经济社会和科技发展对多样化人才的需求奠定基础。

  

STEM教育的重要性在发达国家被广泛认知,并作为国家战略实施多年。在美国,1986年国家科学委员会发表了报告《本科的科学、数学和工程教育》,首次提出“科学、数学、工程和技术”教育的纲领性建议。在英国,对STEM的关注源于2002年的一份政府报告《迈向成功:科学、技术、工程、数学领域人才的供应》。在德国,2008年出台了《德累斯顿决议》,把STEM作为德国教育发展的重要目标。 

  

STEM教育在我国进入发展快车道。2015年,教育部发布《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见(征求意见稿)》,首次提出“探索STEAM教育、创客教育等新教育模式”。2016年,教育部印发《教育信息化“十三五”规划》,指出积极探索信息技术在“众创空间”、跨学科教育(STEAM教育)、创客教育等新的教育模式中的应用。2017年,教育部颁布《义务教育小学科学课程标准》,明确提出倡导跨学科学习(STEM)方式。

  

在我国,实施STEM教育迫在眉睫。今年,中国劳动经济学会就业促进专业委员会课题组发表的报告《STEM教育与中国经济高质量发展》指出,和进一步提升农业、制造业和服务业的竞争力,实现经济高质量发展的新的更高要求相比,STEM 人才总量和结构不能满足需求。据工业和信息化部等三部委联合发布的《制造业人才发展规划指南》,到2025年,新一代信息技术产业、高档数控机床和机器人等制造业十大重点领域人才缺口近2986万人。这根本上需要依靠发展教育尤其是STEM教育来解决。教育部教材局局长田慧生在2019年第三届中国STEM教育发展大会上就曾指出:“推进中国STEM教育发展,要着眼高处,把STEM教育放到为党育人、为国育才的大战略中,深刻认识STEM教育的重大意义。”

  

各地越来越多的中小学校如火如荼地展开STEM教育的探索实践。在2018年、2019年中国教科院面向全国发起的两批STEM教育领航学校、种子学校遴选活动中,分别吸引了6000多、10000多所中小学校报名。学校一线实践STEM教育的形式也多种多样。根据去年10月份由中国STEM教育研究中心发布的首份基于全国范围内的大型抽样调研报告《中国STEM教育调研报告》,中小学通常以各类科技竞赛、文化节、主题日活动,以及科学等课程为载体开展STEM教育教学活动。有的学校结合国家课程渗透STEM教育,有的学校自主开发诸如创意机器人、Scratch编程等STEM校本课程,有的学校甚至形成了STEM课程群。

  

此外,各具特色的STEM教育社会机构和民间组织也涌现出来。上海STEM云中心、深圳柴火创客教育、北京寓乐湾等机构成立较早,业内影响较大。这些民间机构以各不相同的方式推动着我国STEM教育的发展。 



STEM教育面临本土化问题


放眼国内,STEM教育发展迅猛,但随之而来的一些问题引起了学界、教育界的关注。中国基础教育质量监测协同创新中心胡卫平教授曾调查了市面上开展STEM教育的学校,发现很多学校引入了3D打印机,但一些学校只是让学生学会操作3D打印机的技能,甚至仅仅将仪器当摆设。“把STEM仅仅作为一种‘时尚’来看待,或作为一种‘应景’来对付。”华东师范大学教育学系杨小微教授在接受本报采访时也表露出同样的担忧。这往往远离了STEM教育的目标定位,“其宗旨是发展学习者综合运用各学科知识、技能和方法来解决社会生活不断向人们提出的整合性的问题,且在解决问题的过程中不断提升其核心胜任力”。

  

为什么STEM教育理念在落地的过程出现上述偏差?在学者们看来,作为舶来品,STEM教育在我国的扎根和成长必然会遭遇一些本土性的现实问题。其中,STEM课程成为学者眼中的一个突出问题。长期以来,我国课程体系相对固定,实行分科式的课程体系。相对而言,当前我国STEM课程研究还处于起始阶段,对STEM课程研究的理论深度和广度都比较欠缺,研究成果零散、不成系统。在苏州大学教育学院赵蒙成教授看来,作为实践主体的中小学一线教师在实践中缺少系统、可行的理论指导,无法对真正异质性内容进行深度的有机整合。缺乏课程势必影响STEM课程的效果,造成理念与现实的偏差。

  

北京师范大学杨开城教授认为,这明显需要研发和构建一套STEM课程体系。STEM教育不是教学法意义上的教育革新,而是全新的教育实践。整个STEM课程体系不但要确保自身体系结构的合理性,还要正确处理与相应学段其他学科课程之间的关系。实现STEM课程的学科整合,以技术作为整合的核心,才最易抓住STEM的宗旨——整合创新。在整合过程中,不但要有知识的运用,还要体现科学精神。

  

我国不少学校已经意识到STEM课程研发的重要性,开始了有益的本土化探索。深圳乐群小学的“喂鸟器”项目式学习在2018年第二届STEM教育&创客教育学术论坛上被评为“年度最佳学生项目一等奖”,还在2019年前往芬兰LUMA中心进行国际展示和交流。这个STEM项目获得如此高的评价,很大程度上在于它的课程研究与设计。项目主要负责人宋铮老师介绍,他们设计了一体化整合的方案来策划和实施这个“喂鸟器”项目,主要是让学生亲历设计、制造、美化、推销、完善喂鸟器产品的过程,体会科学与工程在实际生活中的融合方法,培养学生的创新能力与创造能力。河南大学教育技术系主任赵慧臣向本报强调,“从‘单门课程的知识学习’转向‘多门课程的知识协同’、从‘个体间知识共享’转向‘集体知识共生’”,才能“以本土化的方式深化STEM教育”。



协同推进STEM教育创新


在多数专家看来,除却课程,STEM教师缺乏是STEM教育面临的另一大瓶颈杨小微教授向本报谈道,一方面,日常教学与中考高考的深度捆绑,使很多教育工作者难以走出职业的“路径依赖”或工作的“舒适区”;另一方面,我国师范系统的专业及课程设置中,尚未意识并锁定培育胜任综合课程教师队伍的新方向、开辟跨学科教育的新领域。

  

“STEM教师不仅要在知识上实现提升,还要从心理上完成过渡。”赵慧臣教授也向本报指出,STEM教育强调学科之间的高度整合,对教师提出了全新挑战,首先,教师需要充实STEM知识,掌握不同学科的知识,避免教学设计偏向传统的单学科教育;其次,中小学教师习惯了分学科授课,在开展STEM教学时信心薄弱,因此,需要提升STEM教学的信心。

  

缺乏合格的STEM教师是各国发展STEM教育普遍面临的障碍。英国许多中小学甚至将STEM教师招聘范围扩大到全球,还设立奖助学金制度,吸引和鼓励越来越多的毕业高材生从事STEM教学工作。除了从源头上扩大STEM教师队伍,英国政府还加强对在职教师的专业培训:一种是国家科学学习网络、国家STEM学习中心、皇家工程学院等官方组织的专业发展项目,另一种是非官方的在职培训项目,比如STEM之网(STEMNET)推出的STEM大使项目。武汉大学教育科学研究院副教授吴慧平认为,英国这些有益探索可以为我国加强STEM师资力量带来启示。近些年,我国十分重视STEM教育的师资问题。就在今年,教育部办公厅还印发了《中小学教师培训课程指导标准》,分科制定学科教学教师培训课程指导标准,把STEM课程与开发纳入培训主题。

  

事实上,无论是课程,还是师资,我国STEM教育都只是刚刚开了个头,在中国教育科学研究院国际比较教育研究所所长王素看来还是“困难重重”,毕竟STEM目前是由教育部的信息化文件中提出来的,如果能够作为国家战略推动起来可能就更加容易。广东省教育研究院研究员黄志红认为,STEM教育不仅是针对某个学科或某个学段的改革,更是一个切入点,很可能对教育领域的综合改革起“牵一发而动全身”的作用,对基础教育、职业技术教育、高等教育、继续教育等领域都会产生系统性影响,因此,需要提升STEM战略地位,整合全社会的资源来推动STEM教育的发展。

  

2018年,由政府机构、科研院所、中小学校和企业共同参与的“中国STEM教育2029 行动计划”正式启动,致力于推动未来参与机构的普及性,吸纳更多的社会力量协同开展STEM教育创新,将共同打造STEM教育“生态圈”和“共同体”。赵慧臣教授向本报表示,开展STEM教育不只是学校的职责,在协同的方式中,学校提供师资力量和环境保障,高校研究机构提供理论研究指导,政府提供政策引导与资金支持,企业等其他社会力量提供硬件和软件资源支持。

  


对于STEM这样一个在我国还处于起步阶段的新生事物,需要更加灵活的实践方式。“要给学校自主开发相关课程的自主权,划定一个有弹性区间的比例,鼓励学校教师自主探索、企业和科研部门及相关专业人士参与其间的积极性”,杨小微教授向本报指出,“在此基础上,再总结提炼相关探索的成果和经验,适当作一些推介。”或许,不久的将来,STEM将成为一种约定俗成的教育方式,归于平常。


文章为社会科学报“思想工坊”融媒体原创出品,原载于社会科学报第1728期第1版,未经允许禁止转载,文中内容仅代表作者观点,不代表本报立场。


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