3.2.1 各国STEM教育发展现状
随着社会对人才需求的不断提高,以培养复合型创新人才的STEM教育正逐步在全球普及推广,多个国家都发布了本国的STEM教育发展规划。
1.世界各国STEM教育发展现状(5)、(6)、(7)
美国政府于2015年12月正式颁布了《STEM教育法案》,从教师培训、社会协助、校内外相结合等角度,详细规划了STEM教育的新动向。2017年9月,拨款2亿美元加大STEM专业教育,尤其是对幼儿园到高中计算机科学教育的支持。美国将“培养所有学生的STEM素养”视为中小学阶段的STEM教育目标之一。在中小学阶段成立了遍布全美的以STEM为核心的学校,综合看来主要有三类:STEM精英学校、STEM全纳学校及STEM职业技术教育学校。目前全美大概有90多所STEM精英高中。
英国政府给予大力支持,通过开展系列项目为其STEM教育、创客教育提供包括企业、艺术界、学校等在内的互动合作平台,培养富有创新力的社会环境。英国教育部长指出,未来几年编程将在STEM教育中扮演重要角色,将主要资源和精力向STEAM编程化方向倾斜,这是未来英国发展创客教育的重要方向。(8)
德国的STEM教育通常被缩写为MINT(Mathematik数学,Informatik计算机,Naturwissenschaft自然科学和Technik技术)教育。德国政府报告多次提到“需要用MINT教育来弥补该缺陷”的观点。德国希望将MINT教育与终身教育相结合,创造一种可持续发展的MINT教育,因此,促进MINT教育链的发展成为其教育目标之一。德国教育通过对儿童和青少年进行MINT兴趣吸引和机制激励,同时政府实施扶持,共同发展MINT教育链。(9)、(10)
加拿大没有全国统一的教育制度。各地区中小学都开设数学、科学等课程,但是学校的STEM教育并不培养孩子形成终身兴趣。他们更提倡将STEM融入日常生活,让孩子在学习STEM技能的同时感受到乐趣,因此在实施过程中把多学科知识融于有趣、有挑战、与生活相关的问题中,解决现实世界的问题。(11)
以色列开展STEM教育的理念是让每个人都参与进来,给每个人展示的机会。他们目前开展的计划主要有:国家科学老师教育中心、虚拟高中、网络生物研究项目、网上高等数学课程、整合性的科学课程。
日本倾向于传统教育的创新以及国际合作。为达到设定的中小学阶段STEM教育目标,日本正在对传统教育进行改进:①通过修改课程大纲加强中小学阶段STEM学科的课时和内容,并鼓励旨在增强科学教育的项目。②设立STEM精英教育专项基金。③加快STEM教育的教师队伍建设。④支持和鼓励女性投身STEM教育及其相关职业。(12)
韩国在2011年颁布《搞活整合型人才教育(STEAM)方案》,提出实施要以数学和科学为中心,实现与工程技术相结合的STEAM课程,培养适应社会的、具有STEAM素养的综合型人才,方案同时归纳了四类STEAM课程实施方案,为各中小学实施STEAM课程提供指导。韩国政府指定和扶持整合型人才教育示范学校,也是推动开展整合型人才教育的重要手段。(13)
2.中国STEM教育发展现状
(1)在政策上,明确了新定位,把STEM教育纳入国家战略发展政策。
在国家战略政策中虽然没有直接写明STEM,但是在内容上体现了STEM的内涵。2006年《国务院关于实施<国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)>若干配套政策的通知》中指出,“大力倡导启发式教学,注重培养学生动手能力,从小养成独立思考、追求新知、敢于创新、敢于实践的习惯。切实加强科技教育。”2016年国务院发布的《全民科学素养行动计划纲要实施方案(2016—2020年)》提出,在义务教育阶段要基于学生发展核心素养框架,完善中小学科学课程体系,研究提出中小学科学学科素养,更新中小学科技教育内容,加强对探究性学习的指导;在高中阶段要鼓励探索开展科学创新与技术实践的跨学科探究活动,同时规范学生综合素质评价机制,促进学生创新精神和实践能力的发展。
教育信息化政策明确了STEM发展的任务。2015年,教育部在《关于“十三五”期间全面深入推荐教育信息化工作的指导意见(征求意见稿)》中,首次提出要“探索STEAM教育、创客教育等新教育模式”。2016年教育部在《教育信息化“十三五”规划》进一步要求:“有条件的地区要积极探索信息技术在‘众创空间’、跨学科学习(STEAM教育)、创客教育等新的教育模式中的应用,着力提升学生的信息素养、创新意识和创新能力,养成数字化学习习惯,促进学生的全面发展,发挥信息化面向未来培养高素质人才的支撑引领作用。”
从新时期的政策来看,我国STEM教育的实施则更多体现为科学课程。2017年2月,教育部新发布了《义务教育小学科学课程标准》,首次从官方的角度明确定义了STEM的中国标准,即为“一种以项目学习、问题解决为导向的课程组织方式,它将科学、技术、工程、数学有机地融为一体。”
2017年6月,中国教育科学研究院和STEM研究中心联合起草《中国STEM教育白皮书》,如图3-6所示,提出了中国STEM2029创新行动计划。2018年5月,中国教育科学研究院又组织相关专家制定了《STEM教师能力等级标准(试行)》,在建设高素质STEM教育专业队伍,促进我国STEM教育有效开展,发挥STEM教育扩展与深化学科教育,提供跨学科研究与实践,培养学生高阶思维,促进创新型人才培养,以及解决当前STEM专业教师专业发展缺少依据的问题等方面做出指导。
图3-6 中国STEM教育白皮书
(2)在实践上取得了新局面,全国各地区广泛推动STEM教育的开展。
STEM教育在中国的实践虽然刚刚兴起,但是在几个方面目前已经能够看到成效。
首先各地正在积极探索STEM教育的推进方式,很多地方都已经出台了相关的政策文件。第二,形成了一批教育机构,各类STEM教育机构在全国各地正在逐步地发展。第三,STEM作为一种教育的方法,在学校当中正在得到逐步的认同,学校也在积极的探索之中。第四,一些比较优秀的高中和高校相结合,落地了一批STEM主题实验室。这些都是在基础教育当中STEM取得的进展。
早在2015年,深圳市就已出台《深圳市中小学科技创新教育三年行动计划(2015-2017年)》。该计划提出要大力推进STEM课程,通过择优引进与自主开发相结合,探索形成适合深圳市学生需求和中小学衔接的STEM课程体系,促进科学、技术、工程和数学知识的融合,引导学生以问题为导向,在观察、提问、设想、实验等探究过程中形成良好的创新素养。
2016年江苏省教育厅和江苏省科协联合下发《关于开展科学、技术、工程、数学教育项目试点工作的通知》,并在全省开展了试点学校申报和STEM教师培训工作。2018年9月,在江苏省第二届STEM教育大会上,《江苏省基础教育STEM课程指导纲要(试行)》发布,计划在今后3~5年内,全省中小学、幼儿园将普遍开展STEM教育实践。
2016年成都市发布《中共成都市委教育工委成都市教育局2016年工作要点》,提出引导中小学开展STEM教育,培养学生科学素养、创新精神和创造能力。
在《中国STEM教育白皮书》发布之后,各省市也在积极探索,不断推进STEM教育。
(3)在研究上支撑了新发展,STEM教育开始呈现系统研究的势态。
在STEM教育研究方面,中国目前也在呈现出逐渐繁荣的趋势。我们在知网上,以STEM教育为主题词搜索,对相关数据进行分析。从数据分析上可以看出,在2015年STEM与创客写入了中国教育信息化的政策文件后,中国STEM教育研究在2016年呈现爆发性时期,随后逐年增长。
从研究的层次来看,目前呈多样化的态势,从基础研究到高等教育以及教育政策等方面都有涵盖。从研究类别来看,主要集中在教育理论、基础教育和高等教育等方面。可见,中国学者对STEM教育开始进行了非常系统的研究,这对于中国的STEM教育发展起到了积极的推动作用。