對比美國/英國/澳大利亞發展的STEM教育

當今世界，全球化趨勢深入發展，第四次工業革命如火如荼，科技的飛速發展正在重塑人類社會。

2016年第46屆達沃斯世界經濟論壇年度報告《工作的未來》指出，今天65%的小學生將在未來從事全新的職業。

2018年9月，世界經濟論壇發布《2018未來就業》報告，自動化技術和人工智能的發展將取代7500萬份工作。該報告同時指出，隨著公司重新規劃機器與人類的分工，另有1.33億份新工作將應運而生，也就是說到2022年凈增的新工作崗位多達5800萬份。

報告還指出，隨著機器與人類之間的勞動分工不斷發展，員工也將需要不斷學習新技能。

BBC 基于劍橋大學研究者Michael Osborne 和 Carl Frey 的數據體系分析了365中職業在未來的“被淘汰概率”。

未來的世界充滿了各種的不確定性，面對人工智能的突飛猛進，我們不得不反思我們的教育在未來如何才能應對世界的發展，如何能夠在人工智能時代立于世界頂端。而我們從國家教育改革和高考改革也嗅得出，學生已經不是僅僅從知識的學習就能夠成就未來。

更多的是需要學生具有更多的創新技能以及掌握更多的方法。不僅僅作為發展中國家意識到這個變化以及與發達國家的教育的差距，連老牌的發達國家也在深入的改革教育，廣泛的開展STEM教育。

國外STEM教育發展

▍美 國

作為STEM教育的起源國、倡導國和發展國，美國政府很明確STEM教育對自身發展的意義，因此頒布了一系列法案和相關政策來保證STEM戰略的實施。作為STEM開端的是1986年美國國家科學委員會（NSB）發表的《尼爾報告》，因為它不但重點突出了科學、技術、工程和數學的概念，而且指導了美國國家科學基金會（NSF）此后數十年對美國教育改革的政策和財力的支持。

2007年美國NGA擬定了一項題為“創新美國：擬定科學、技術、工程與數學議程”的共同綱領，其中就當前美國實施STEM教育戰略的背景、現狀、問題和相應的策略進行了詳細闡述。

同年美國國會又通過了《美國競爭力法》，該法案為STEM教育計劃投入資金433億美元。奧巴馬上臺后，對教育進行了一系列的改革運動，其中包括斥巨資培訓理工科教師等。2011年，《美國創新戰略——確保我們的經濟增長和繁榮》的政府報告指出，美國意在培養最頂端的勞動力，并努力在2020年前再培養出10萬名從事STEM教育的教師。

美國在2013年的國情咨文中提出了兩個教育目標，其中之一就是“培育新一代的STEM人才”。

2016年9月14日，美國研究所與美國教育部綜合了研討會與會學者對 STEM 未來十年的發展愿景與建議，聯合發布《教育中的創新愿景》(STEM 2026：A Vi-sion for Innovation in STEM Education)? 。

旨在推進STEM教育創新方面的研究和發展，并為之提供堅實依據。該報告提出了六個愿景，力求在實踐社區、活動設計、教育經驗、學習空間、學習測量、社會文化環境等方面促進STEM教育的發展，以確保各年齡階段以及各類型的學習者都能享有優質的STEM學習體驗，解決 STEM 教育公平問題，進而保持美國的競爭力。

2018年12月，白宮發布了STEM教育五年戰略——“北極星”計劃：《制定成功路線：美國的STEM教育戰略》。在報告的概述里，提到了這個新的五年戰略的愿景：所有的美國公民都將終身受益于高質量的STEM教育，而美國將成為STEM掃盲，創新和就業的全球領導者。

報告指出：這次戰略計劃代表了一個迫切的行動要求，即與學習者、家庭、教育者、社區和雇主開展全國性的合作——對于STEM共同體來說，這是一個“北極星”，因為它共同為國家的成功規劃了一條路徑。 該STEM戰略計劃的目標有三個：

1、為STEM教育的普及建立強大的基礎。要保障每個美國公民都能擁有掌握基本STEM概念的機會，比如計算思維，以應對技術變革;

2、在STEM教育中增進多樣性、公平性和包容性。要讓所有的美國公民都終身有機會接觸高質量的STEM教育；尤其是以往在這一領域欠缺的學生及雇員。直到達到這個目標，那么這次的戰略計劃的價值才算實現。

3、為未來的STEM勞動力做好準備。無論是受高等教育的從業者，還是不需要高等教育的技術領域工作的從業者，都要創造更多的STEM學習的機會。這對未來保持國家的創新基礎、進行科學發現、技術發明至關重要。

美國政府近年來加大了對從小學到大學各個層次的STEM教育的支持力度，推出教育基金，鼓勵各州改善STEM教育，加大對基礎教育階段理工科教師的培養和培訓。政府還要求科學家多去學校演講和參與課外活動，以激發年輕人對科學知識的興趣。

▍英國

英國的STEM教育是英國政府作為解決英國技能人才短缺，繁榮英國經濟，提高英國國家競爭力而提出的國家戰略性目標。2002年提出了《為了成功的科學工程技術》(SET for Success)，2017年發布的《工業發展戰略綠皮書》再次強調STEM教育的重要性。

英國注重相關政策的頂層設計，協調包括政府教育、商業、貿易、就業、國防等各個部門，聯合廣大專業學會和科研機構、大中小學、企業雇主，共同開展促進STEM教育的項目計劃。

近年來，英國開展了STEM教師培訓，建立了國家科學學習網絡，確立了國家級STEM 示范活動，并啟動了國家科學技術大賽和高等教育STEM計劃。

根據英國就業和技能委員會的數據，在英國的科學、技術、工程和數學（STEM）領域有43%的“技能缺口”難以填補，這主要是由于缺乏具備所需技能和經驗的申請人所致。

這種日益增長的“缺口”的核心根源被認為是教育，即從學校到工作場所的培訓。例如在2016年夏天，只有15,000名英國學生參加了計算機或信息技術科目的A-Level課程，占整體考試人數的2%不到。

盡管參加當年計算機A-level的考生數量同比略有增加，但總增幅只有約500名學生，也就意味著數十萬考生中只有少數幾人，增長速度遠遠跟不上科技產業日益增長的就業機會。

▍澳大利亞

澳大利亞政府對于STEM教育的重視程度不比美國、英國等遜色，其STEM教育可以用“全方位、全領域、全民性”來概括，主要體現在這幾個方面：

1、加強STEM教育政策頂層設計

2001年，澳大利亞教育部制定了一個為期五年的促進科學創新能力的計劃——提高澳大利亞人的能力（BBA）。2004年澳大利亞教育部又推出“創新、科學、技術、數學教學推進計劃”（BISTMT），其主要目標包括鼓勵澳大利亞學校的創新意識，促進中小學科學、技術和數學的教學活動；發展世界水平的教學能力，提高學生科學、技術、數學學習的效果等。

2012年，澳大利亞政府啟動一項名為“守護澳大利亞的未來”（SAF）項目，提供1000萬澳元進行系列戰略課題研究。2013年6月，澳大利亞學術研究院委員會發布報告，指出了澳大利亞在STEM教育上面臨的挑戰。

2015年12月7日，澳大利亞政府發布“國家創新與科學議程”（NISA），提出24項計劃，其中之一便是“提高所有澳大利亞人數字素養與STEM素養”。在2015年12月11日，澳大利亞聯邦及各州和地區教育部長簽署了《STEM學校教育國家戰略2016-2026》，提出五個國家行動領域，包括提高學生和教師STEM能力、支持學校STEM教育機會、促進與高校和企業的合作、建立數據庫與證據庫等。

2、鼓勵社會機構與組織共同參與

澳大利亞的STEM教育推進不僅僅是教育部門的事情，一些其他的社會機構與組織也積極參與其中。例如，“國家創新與科學議程”中的“提高所有澳大利亞人數字素養與STEM素養”計劃的其中一部分項目就是由澳大利亞工業、創新和科學部來負責實施的，包括“國家科學周”、“總理科學獎”、“創客項目”等。

3、注重產學合作STEM教育模式

鼓勵企業參與STEM教育是澳大利亞STEM教育政策的重要舉措。2015年發布的《STEM學校教育國家戰略2016-2026》明確提出STEM教育要加強與企業與產業的聯系。該文件提出的一個國家層面的行動就是要建立“STEM伙伴論壇”。

2017年5月15日，該論壇由澳大利亞政府委員會（COAG）教育分會正式成立，經過近一年的調查與研究，該論壇于2018年4月發布了《優化STEM產學合作伙伴關系：激勵澳大利亞下一代》報告，提出了產學合作推進澳大利亞STEM教育的十條建議。

4、加強STEM數據庫與資源平臺建設

2016年，由澳大利亞政府首席科學家辦公室支持，澳大利亞工業集團編輯完成了《STEM項目索引2016》手冊，介紹了覆蓋澳大利亞全境的250余個STEM項目。由于手冊更新不是很及時，因此澳大利亞教育部與多方合作開發了STEM項目索引網站(STARportal)，該網站已經匯集了518個STEM項目活動，這些活動按學科領域、覆蓋區域、類型、適用年齡等進行了分類，每一個活動的展示頁除了這些基本的信息外，還包括基本介紹與費用問題。

除此之外，澳大利亞一些機構還建立了在線的STEM資源或在線項目，如阿德萊德大學建立了“數字技術慕課”(DTMOOC)，免費給教師提供。澳大利亞科學院的“科學做中學”項目也是一個在線課程資源項目，免費給澳大利亞教師和7-10歲的學生提供，包括課程單元、專業學習模塊等。

5、特別關注幼兒與女性STEM教育

在幼兒STEM教育方面，澳大利亞政府推出“澳大利亞早期學習STEM”項目（ELSA），該項目于2018年3月26日正式啟動，它是一個基于游戲的STEM數字學習體驗項目，主要是通過移動應用程序來實施。

另外，澳大利亞教育部還推出“幼兒STEM項目”，該項目的實施周期為2016-2020年，主要目標是為幼兒提供STEM學習的機會，包括通過向家長提供教育支持材料，以及為幼兒教育工作者提供面對面的專業發展機會，支持父母和早期教育工作者培養他們照顧兒童的數學技能，以及為科學教育中的幼兒教育工作者提供經認可的專業發展機會。

在女性STEM教育方面，2016年澳大利亞政府啟動了“女性STEM與創業”項目。該項目支持促進女孩和婦女對STEM和創業的興趣，發展她們的科學和企業知識與技能，建立她們的專業網絡或其他符合計劃目標的活動項目。

6、注重STEM教育的國際交流與合作

在澳大利亞政府設立了專項經費支持學生參與澳大利亞境外的STEM教育活動與STEM國際學術活動。另外，澳大利亞教育部與一些東南亞國家合作建立了“澳大利亞-亞洲STEM教育者計劃”來共同提高區域STEM教育水平等。

▍芬蘭

芬蘭政府、大學與中小學、工商企業、社區、家庭等多方機構共同合作，積極推動STEM教育發展。其中LUMA項目比較有代表性，也是芬蘭開展STEM教育的最大平臺。

以重大項目為載體構建全國范圍的STEM教育網絡
早在1996-2002年期間，芬蘭教育部就組織和開展了一項名為LUMA的數學和科學教育發展項目。在芬蘭，LUMA是“LUonnontietee”（芬蘭語，意為自然學科）和Mathematics”這兩個詞的縮寫。

國家LUMA中心

首個LUMA中心于 2003 年在赫爾辛基大學成立。該中心理事會成員來自芬蘭教育部、芬蘭國家教育委員會、赫爾辛基大學、赫爾辛基市政府、工商企業協會、教師協會等多個機構和組織。在此基礎上，2013年11月芬蘭又成立了國家LUMA中心，成為芬蘭STEM教育領域里程碑式的大事件。

專業共享

國家LUMA中心鼓勵所有的合作機構和個體自由開放地分享他們的創意、優秀經驗和實踐做法，促進和支持兒童、青年和教師形成一定的社群組織，為他們提供相應的機會與大學和工商企業界的科技社群開展互動。

STEM教育在中國

相比國外發達國家，中國的STEM教育雖然起步較晚，但發展十分迅速，正在努力趕超國外水平。

2016年教育部出臺《教育信息化“十三五”規劃》中明確提出要探索STEM教育、創客教育等新教育模式。

2017年1月，《義務教育小學科學課程標準》發布，倡導跨學科的STEM學習方式，將科學、技術、工程、數學有機融為一體，以項目學習、問題解決為導向，培養學生創新能力。

2017年6月6日，教育部直屬的教育科學研究院成立了STEM教育研究中心，通過整合院內外專家資源，聚焦熱點問題和前沿問題開展深入研究，為我國STEM教育發展提供了重要支撐。中心成立后對STEM領域進行廣泛而深刻的研究，并在較短時間內發布了兩項科研成果——《中國STEM教育白皮書》與《STEM教師能力等級標準》。

2018年5月15日，“中國STEM教育2029行動計劃啟動儀式暨新聞發布會”在北京舉行。

中國STEM教育2029行動計劃的主要目的是促進我國STEM教育發展，進而為落實國家戰略提供人力支撐。

就具體目標而言，主要有四個方面：

1、把教育決策，服務作為重要的研究內容；

2、豐富和完善STEM教育理論體系；

3、引領和推動STEM教育更加深入的開展；

4、探索和構建STEM教育協同創新機制。2019年5月，“內地-香港STEM教師研修中心”揭牌儀式，該機構也被稱為“粵港澳大灣區STEM教育發動機”。

為STEM教師提供實景化培訓、沉浸式學習，該研修中心將整合國內外研究力量、聯合國際STEM教育培訓機構，權利打造中國STEM教育研究智庫。

近年來，STEM教育在中國迎來了快速地發展，STEM教育在實踐中的影響迅速擴大，一些地區已將STEM教育列入地方教育重點工作，例如，2015年《深圳市中小學科技創新教育三年行動計劃（2015-2017年）》要求“大力推進STEM課程，通過擇優引進與自主開發相結合，探索形成適合深圳市學生需求和中小學銜接的STEM課程體系”；2016年江蘇省《關于開展科學、技術、工程、數學教育項目試點工作的通知》要求在全省開展試點學校申報和STEM教師培訓工作，2017年發布《江蘇省STEM教育項目學校建設指導意見（試行）》。

STEM教育契合深化課程改革理念，符合時代發展需求，成為了學校特色建設新寵。據報道，2018年，在全國范圍內有79所學校成為“中國STEM教育2029行動計劃”首批領航學校，228所學校成為首批種子學校。

在迅猛發展的同時，STEM教育發展也面臨一些挑戰和問題。如標準與評價機制尚未建立，不同學段間、融入學校課程體系的整體設計不足，師資隊伍不足，在實踐中部分實踐存在貼標簽問題、實際育人效果有待提升，等等。

中國教育科學研究院曹培杰博士指出，目前國內STEM教育存在著一些誤區，亟待引起教育行政部門和學校的高度重視。

1、重“技能培養”輕“知識學習”

目前許多STEM教育課程內容與學科之間缺乏實質聯系，大部分篇幅講的是具體操作流程，對于實踐活動所涉及到的科學原理沒有進行深入分析，幾乎就是一本又一本的“使用說明書”。

普通中小學開設STEM教育的直接目的不是培養“能工巧匠”，而是培養“全面發展的人”，絕不能把STEM教育等同于技能教育。中小學開設STEM主題課程要有知識原理的滲透，不能停留于技能操作。

2、重“活動形式”輕“科學精神”

很多學校在開展STEM教育時，過于重視外在的活動形式，刻意追求活躍的課堂氣氛，忽視了探究活動的科學性和嚴謹性，導致學習活動華而不實、流于形式。

STEM教育不能追求那種花里胡哨的學習形式，要把重點放在引導學生在實踐探索中掌握科學知識和科學方法，形成科學精神。STEM教學的關注點要從標準答案轉向基于證據和推理的科學理性，幫助學生形成良好的科學素養，為他們將來參與科學研究和社會生活奠定基礎。

3、重“學習結果”輕“學習過程”

很多學校在開展STEM教育時在往往表現出“追求成功、避免失敗”的傾向。一旦STEM教育變得功利化，它所肩負的培養創新人才的使命就難以落地。

STEM教育作為提升國民科學素養、培養拔尖創新人才的基礎，一定要扭轉重結果輕過程的不良傾向，讓學生從小就形成正確的科學觀，不過分關注最后的結果產物，更加重視科學探究的過程與方法，包括問題是否成立、方案是否合理、邏輯是否嚴密、結論是否可靠等，幫助學生建構自己的科學認識，形成更加完善的思維方法。