丁邦平， 科学与技术教育专家，首都师范大学教育学院科学与技术教育研究中心副主任、教授、博士生导师；首都师范大学国际与比较教育研究所所长。
《中小学信息技术教育 》 专题：万物皆课程——师生在A-STEM中共同成长 ，2019年7-8期
国际上对STEM教育内涵的理解基本上有两种。
一是指在各级各类学校实施的科学、技术、工程学和数学等学科教育，在美国政界和学界都普遍感到其理工科教育及理工科人才的危机，因而提出STEM教育理念来加强科学、技术、工程学和数学等学科的教学。
二是重视STEM各学科之间的整合教育，以适应当代科技呈现出的学科交叉发展和学科整合的趋势，并推动面向21世纪的综合性、创新型人才的培养。后一种理解越来越引起国际科学教育界的重视。2005年以来，美国一些大学开设整合性STEM教育项目，以培养整合性STEM教育师资，同时培养研究整合性STEM教育的高级研究人才。在此意义上，STEM教育是一种整体的教育，也是一种新型教育形态。这种形态的STEM教育，无论在理论上和还是在实践上各国都还在不断探索中，很难说有一个成功的教育模式。
美国STEM教育的新趋势
最近十多年来，美国STEM教育在联邦政府和各州政府的大力支持和推动下，发展势头良好，呈现出以下新趋势。
第一，联邦和各州立法机构纷纷制定STEM教育法案，以立法来推动学校和社会开展STEM教育。如2015年奥巴马总统签署了《STEM教育法》，随后各州也颁布了类似的法律。依法治教是美国教育制度的传统和基本特色，STEM教育的实施也不例外。
第二，大学教育学院积极主动地为K-12年级培养STEM教育师资。实施STEM教育除了STEM课程设计与开发外，关键要有开展STEM教育的合格师资。美国各大学培养师资的教育学院把STEM教育课程融入中小学数学、科学和技术教师的培养中，使这些学科的师范生都具备开展STEM教育教学的理念、知识和能力。
第三，把工程教育与技术教育连接起来，提升技术教育的学科地位。即使在美国，与具有悠久历史传统的数学和科学等学科相比，技术教育也是相对比较薄弱的一个学科。最明显的问题是，在STEM教育中，T（技术）与E（工程学）不像S（科学）与M（数学）那样受学校重视，因此，STEM教育虽然表面上轰轰烈烈，实施起来却并不容易。为实施整合性STEM教育，美国许多大学与当地学区及其中小学合作，探讨如何把原本只在大学专业教育中才有的工程学内容（特别是工程设计）引入中小学技术课程中。
第四，在科学教育中融入技术与工程教育。美国学校的科学教育有广义与狭义之分。狭义的科学教育仅指生物学、化学、物理学、地球与空间科学，以及整合的科学；而广义的科学教育实际上就是STEM教育。1996年颁布的《国家科学教育标准》和2013年颁布的《下一代科学教育标准》都把技术教育和工程教育纳入科学教育标准之中。
第五，开展技术与工程素养测评，提升学生的技术素养。任何学科的发展都需要通过评价和监测来确保学生的学科素养。美国是极其重视学科评价的国家，其学科评价的技术和方法也相对成熟。2014年，美国国家教育进步评估首次对全国8年级学生样本进行了“技术与工程素养”抽样检测。技术与工程素养测评的内容框架涉及学生在课堂内外获得的技术与工程经验的三个相互联系的领域：技术与社会、设计与系统、信息与通讯技术。该测评与科学和数学等学科测评一样，每隔四年进行一次，完全是数字化的测评，要求学生用笔记本电脑解答真实世界的技术与工程问题，评价他们在理解技术原理、解决与技术和工程相关的问题和运用技术进行交流与合作三个方面的知识与技能。该测评结果分三个等级，即基本水准、熟练水准和高级水准。此外，对参加技术与工程素养测评的学生、教师和学校行政人员，还要求他们填写了解学生在校内外学习和参与技术与工程机会的调查问卷。
我国STEM/STEAM教育的发展及其面临的挑战
与美国相比，我国政府迄今尚未出台推进STEM/STEAM教育的政策文件。但我国许多中小学开展STEM/STEAM教育的热情很高，尤其在东南沿海省市的许多中小学校。2017年9月，江苏省出台了《江苏省STEM教育项目学校建设指导意见（试行）》。该省从2015年开始在全国率先启动STEM教育试点项目。2018年4月，浙江省成立了STEAM教育协同创新中心，确立了15所中小学成为浙江省STEAM教育首批种子学校。在城市区级层面，2018年7月深圳市龙岗区教育局颁布了《深圳市龙岗区A-STEM课程建设指导意见》，在全区中小学校积极开展“人文引领的STEM教育”理论与实践探索。一些教育研究机构也在主动开展STEM教育理论研究与实践推进，如中国教育科学研究院与北京市海淀区联合成立中国教科院海淀STEM教育协同创新中心，对推动我国STEM教育发展发挥了积极影响。
我们必须深刻认识到，中国与美国社会环境与教育制度有很大差别，两国开展STEM教育的政治、经济、文化和教育的背景是不同的。例如，美国高等院校理工科学生的比例远低于我国高校，高中毕业生愿意报考理工科专业的学生人数在减少，中小学学习STEM学科的兴趣有下降的趋势，这就导致了美国的科学技术研究人员和工程技术专家比较缺乏，中小学也长期缺乏数学、科学和技术学科的教师。因此，美国联邦和各州政府都积极主动地推进STEM教育，从立法、政策和经费上大力支持高等学校和K-12年级学校开展STEM教育。另一方面，美国政界、企业界和教育界都期望保持美国在科技和科学教育上的国际领先地位和竞争力，发挥科技创新人才的优势，振兴美国经济。这也是美国学校开展STEM教育所需要的社会环境支持。目前我国一些省市出现的STEM/STEAM教育虽然热情很高，但从全国整体来看，发展极不平衡。东部沿海省市发展快，中西部省市发展慢。就STEM教育本身来看，我国中小学通用技术教育（或劳动与技术教育）长期不受重视，师范院校不设置培养通用技术教育师资的专业，现有的高中通用技术教育教师几乎全部由相关专业改行任教，初中和小学劳动与技术教育师资更缺乏培养的渠道。另一方面，我国科学教育师资培养长期实行分科培养的制度。这种分科教学体制对开展整合性的STEM教育提出了极大的挑战。
总 之，我国要顺利推 进中小 学 STEM /STEAM教育，必须借鉴美国等教育先进国家的STEM教育经验，同时积极探索符合本国实际的STEM/STEAM教育发展之路。
第一，国家教育部和其他相关政府部门需要制定促进STEM/STEAM教育发展的法律与政策，为全国所有中小学开展STEM/STEAM教育提供法律与政策环境和制度安排。
第二，师范院校要积极配合中小学开展STEM/STEAM教育的要求，培养高质量的STEM/STEAM教育师资。
第三，中小学教师要与师范院校教育理论工作者一起合作开展STEM/STEAM教育研究，探索适合我国教育现代化的STEM/STEAM教育的课程内容、教学资源与评价方法。
第四，师范院校要吸取美国STEM教育师资培养的经验，主动与工科大学的工程院系开展协作，把工程教育特别是工程设计的知识与技能教给科学教育专业的师范生，补齐我国STEM/STEAM教育中E（工程学）短板，以工程教育带动理科师范生的技术教育，促进理科师范生整合性的STEM/STEAM教育，培养高质量的STEM/STEAM教育师资。
第五，要鼓励各省市县教研机构像深圳市龙岗区教育局教研室那样，积极探索具有中国特色的STEM/STEAM教育的理论与方法，自下而上地推进STEM/STEAM教育，为培养具有核心素养的有创新精神和实践能力的新时代人才做出自己的贡献。
参考文献
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