1、62STEM 教育关注科学、技术与工程和数学领域的科技人文融合教育创新,是世界教育改革领域持续关注的研究热点之一。世界多国将 STEM 教育作为培养科技创新人才、提升公民科学素养、保持国家竞争力的关键。联合国教科文组织 2019年和 2021 年相继发布 探索 21 世纪的 STEM 素养 共同重新构想我们的未来:一种新的教育社会契约,在探讨面向 2050 年的教育时,多次强调STEM 教育不仅是教育领域也是社会和文化领域的重要话题。2021 年 6 月 25 日,国务院印发 全民科学素质行动规划纲要(20212035 年),开启我国科学素质建设历史新起点和跻身创新型国家前列的新征程。持续关注
2、国外 STEM 教育政策和研究动向,提炼可以借鉴的经验,分析可能存在的问题,有利于更好地贯彻落实青少年科学素质提升行动,推动我国科学教育改革。一、国外 STEM 教育发展趋势分析对 2016 年至 2022 年美国、英国、德国、澳大利亚等教育发达国家 STEM 相关政策、研究报告及文献的分析来看,国外 STEM 教育发展趋势有以下特点。(一)强化 STEM 教育战略地位以美国、英国、澳大利亚、德国等为首的发达国家近五年来发布了多项 STEM 教育相关战略文件,以不断强化 STEM 教育的战略地位。美国教育部于 2016 年 9 月发布的 2026 年STEM:STEM 教育创新愿景 指出,未来
3、十年 STEM教育发展将面临八大挑战;特朗普政府于 2018推动 STEM 教育是世界各国为培养科技创新人才、提升 21 世纪国家竞争力而实施的重要教育战略。对美国、英国、德国、澳大利亚等教育发达国家近五年 STEM 教育相关政策、研究报告等文献分析可知,STEM 教育呈现如下趋势和特点。一是强化 STEM 教育战略地位。二是加大 STEM教育投入,包括增大战略投资力度、加强师资财政支持和定向发放 STEM 奖学金。三是加强 STEM 师资队伍建设。四是加快 STEM 教育资源建设。五是推动 STEM 教育参与群体多样化。六是加深 STEM 教育国际交流与合作。这启示我们,为提升 STEM 教
4、育质量,要强化顶层设计,健全 STEM 教育协同生态,提高师资队伍质量,并开放多元学习通道。STEM 教育;教育投入;师资建设;资源建设于晓雅,北京教育学院信息科技与劳动教育学院副教授,博士(北京 100120);段训乐,中央民族大学现代教育技术专业硕士研究生(北京 100081)。【摘 要】【关 键 词】【作者简介】国外 STEM 教育政策与发展趋势分析*于晓雅段训乐*本文系 2019 年度北京市社会科学基金项目一般项目“信息技术与中小学 STEM 教育深度融合的教学实践研究”(课题编号:19JYB011)阶段研究成果。创新人才教育The Education of Innovative Ta
5、lents2023年2月Feb,2023 No.1第1期63年 12 月发布 制定成功路线:美国的 STEM 教育战略(20192023),对未来五年 STEM 教育发展进行系统的顶层设计;美国国家科学基金会于 2020 年月发布 未来 STEM 教育的愿景,为培养具备 21 世纪 STEM 知识的学习者以及开始 STEM 职业规划的学习者提供指引。美国国家科学基金会与国家科学委员会于 2021 年 7 月联合发布的 中小学 STEM 教育 报告,作为美国国家科学基金会法案所要求每两年向总统和国会提交一次最新的 科学与工程指标 2022中的一部分,从学生在数学和科学方面的学习、美国数学和科学教
6、师资格、高中到大学或就业过渡以及疫情对美国教育系统的影响四方面提供了美国 K-12 阶段 STEM 教育状况的最新可用指标。1澳大利亚教育委员会于 2015 年 l2 月发布STEM 学校教育国家战略(20162026),推进STEM 教育,确保学生在 STEM 领域有扎实的知识基础、掌握相关技能,激发学生参与更具挑战性的STEM 学习;确定国家层面推进 STEM 教育的五个方面,即提升学生的 STEM 能力、参与度和兴趣,提高教师 STEM 教育水平,支持学校开展 STEM 教育,协助建立教育机构、商业领域与行业的三方合作关系以及构建有力的实证研究数据库。2德国联邦教育及研究部(Bundes
7、ministerium fr Bildung und Forschung,BMBF)于 2019 年 2月发布 用 MINT 走向未来!MINT 行动计划(MINT 是德语的 STEM),提出四大行动领域构成德国STEM教育的战略框架;2022年6月更新版 MINT行动计划 2.0 出台,制定了从幼儿园到大学、再到继续教育的 STEM 能力五项计划3,将 BMBF 现有的资助措施捆绑在整个教育链上,作为一项教育战略的保护伞。(二)加大 STEM 教育投入近年来,诸多国家特别是发达国家在重新认识教育的重要性后,加大了对 STEM 教育的投入。1.增大 STEM 战略投资力度美国 STEM 教育财
8、政支出数额居世界首位。仅教育部对 STEM 教育的拨款在 2018 年即达2.79 亿美元,2019 年增加为 5.4 亿美元,2020年又增加了 1.41 亿美元。2021 年仍继续增拨1.374 亿美元,用于少数民族科学和工程改进计划。2021 年 5 月,美国国家科学基金会向国会提交关于 2022 财年预算请求文件,其中提到2020 年在 STEM 领域的投入为 375.34 亿美元,2021 年预估投入为 393.71 亿美元,2022 请求的预算为 439.91 亿美元。4德国联邦教育及研究部于 2021 年 5 月批准建立中央 STEM 网络中心,为 STEM 教育发展提供为期长达
9、八年总计 1200 万元的融资。2022 年 6月,在德国联邦教育及研究部新的 MINT 行动计划 2.0 中,计划通过 4500 万欧元的财政资助为STEM 教育提供强大的发展动力。32.加强 STEM 师资财政支持美国联邦教育部“教师质量伙伴关系计划”(Teacher Quality Partnerships)每年投入数千万美元用于 STEM 师资建设。2014 年,投入3500 万美元用于师资培养。5美国国家科学基金会每年有专项资金预算用以支持全国教师在物理科学、计算机科学和社会科学等方面数千项研究经费。6。3.定向发放 STEM 奖学金美国设立各种奖学金以鼓励大中学生学习 STEM 领
10、域。例如,美国俄亥俄州科学院(The Ohio Academy of Science)2020 年 9 月 启 动的 STEM 领域学生全州奖学金计划“Believe in Ohio”,主要表彰进入 STEM 领域学习的中学生,对全州 200 多所学校万余名中学生发放多达 120 万美金的奖学金。20222023 学年,符合条件的学生每人可申请 2000 美金的奖学金。7澳大利亚政府则在 20202021 年投资 2730 万澳元,以支持提高早期学习者和在校学生 STEM 技能8。(三)加强 STEM 师资队伍建设高水平的 STEM 教师是高质量 STEM 教育的根本保证。为此,各国采取多项措
11、施来促进STEM 教师队伍建设。英国把提高 STEM 教师准入门槛作为主要手段。2019 年 6 月,英国教育部经过一年多调研和评估,发布 STEM 和 MFL:教师供应和招聘计划评估,以支持和把控 STEM 教师招聘质量。9美国等国把加强在职教师培训作为主要举措。美国州教育委员会于 2021 年 4 月发布 支撑学前至小学 3 年级高质量 STEM 教育的教师培训报告10,提出支持高质量 STEM 教师的培训方案。澳大利亚教育部把加大在职 STEM 教师专业64发展投资作为促进手段,仅 2020 年财政就支出数亿澳元资助项目,提升 K-12 年级 STEM 教师培训专业素养。11(四)加快
12、STEM 教育资源建设为保证 STEM 教育资源及内容的数量和质量,各国政府主导资源平台和课程资源建设,并通过多样的 STEM 支持项目和活动促进 STEM 教育的落实。1.加强平台建设,创建优质课程资源澳大利亚政府首席科学家办公室与本土大学建立“数字技术慕课”等在线STEM教育平台,发布 STEM 项目索引 2016手册和 STEM 项目索引网站“STARportal”(https:/starportal.edu.au/)等资源,包括 500 多个面向全澳的STEM 项目。欧盟教育咨询会与欧洲空间组织成员国合作实施一项教育计划,建设了一批针对小学、中学和高等教育 STEM 课程,旨在加强 6
13、25岁年轻人对 STEM 的兴趣。美国 NASA STEM 参与委员会是针对公众开展 STEM 教育的主要部门,公众可根据其发布的 NASA STEM 教育参与方案总览 STEM 教育项目,并选择在线或实地参与各种 STEM 活动或者学习 STEM 课程。美国国家地理网站的 NatGeohome 教育板块为 K12 学生提供大量 STEM 课程。2.推进多样 STEM 项目活动澳大利亚首席科学家办公室所创建的 STEM项目索引网站“STARportal”上,汇集 15 种 STEM项目活动类型,其中,校内活动主要以研讨会、课程为主,校外活动以工作坊、假期活动、短途旅行、俱乐部等形式展开。美国的
14、 STEM 教育重视链接正式和非正式学习环境,因此校外 STEM 项目活动也非常多样,通过放学后项目、周末项目、夏令营项目等,为学生营造可以轻松学习 STEM 内容的非正式学习环境。例如,2021 年 5 月美国马里兰州格林贝尔特的 NASA 戈达德太空飞行中心就为学习 STEM 的团体提供虚拟实地考察的暑期课程。美国胡佛总统博物馆从 2021 年 10 月开始设计 STEM 教育日,吸引学生通过参观博物馆来提升 STEM 技能。德国联邦教育及研究部、许多实验室、博物馆或图书馆与学校建立合作关系,支持STEM 教育校内外合作服务的拓展和协调,共同开展 STEM 教育计划。(五)推动 STEM
15、教育参与群体多样化国家战略高度的顶层设计之下,正式和非正式教育共同发展,逐渐形成以政府主导、全社会参与、多方协同合作的多元化STEM教育生态。美国是典型的政府主导、多方合作的 STEM教育体系。首先是政府的跨部门合作,其次是构建 STEM 教育的学习生态系统,最后是整合多方资源。美国政府于 2009 年 11 月实施“为创新而教计划”,吸纳民间力量以推动 STEM 教育发展。英特尔公司、比尔 盖茨基金会、卡内基公司、时代华纳、麦克阿瑟基金会及其他民间团体均通过物质投入、多方动员、广泛宣传等各种途径大力支持 STEM 教育。2020 年,美国联邦教育部、国家海洋和大气管理局与北美环境教育协会合作
16、,推出面向 21 世纪的社区学习中心分水岭STEM 教育伙伴关系赠款试点项目。加拿大全国性的 STEM 教育社会组织“让我们谈科学”制定的 加拿大 2067 学习路线图,就是由政策制定者、教师、家长、商界、社区团体、行业领袖、非营利组织和青年共同组成的探索未来 STEM 教育的共同体研讨的成果。英国皇家工程教育与技能委员会在 2016年的 英国 STEM 教育蓝图 报告中,确定了 600多个为学生和教师提供丰富资源及课程的民间STEM 教育机构,其中包括学科协会和教师支持组织。韩国教育部为发动全社会力量,形成跨部门、跨组织的合力以促进 STEAM 发展,特设专门的 STEAM 网站(https:/steamkofac.re.kr/),发布政策、科研成果,方便学校、企业和社会组织通过网站获取资料,形成 STEM 教育生态和多方战略合作伙伴关系。(六)加深 STEM 教育国际交流与合作STEM 教育已经成为世界教育改革领域的共同话语,加深 STEM 教育国际交流与合作乃是许多国家促进本国STEM教育发展的重要举措。国际学术交流是最主要的 STEM 教育合作方式。美国于 2022 年 1 月