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科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)（STEM）教育在實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)（SDGs）方面發(fā)揮著重要作用，是建設(shè)具備包容性、公平性?xún)?yōu)質(zhì)教育不可或缺的一環(huán)。STEM 教育以現(xiàn)實(shí)世界、實(shí)際問(wèn)題作為教學(xué)背景，培養(yǎng)的是 21 世紀(jì)所需的人才。同時(shí)，STEM 教育運(yùn)用與研究的結(jié)合，在提高學(xué)生就業(yè)能力、創(chuàng)業(yè)精神和創(chuàng)新能力方面不容小覷。

一直以來(lái)，STEM 教育都在倡導(dǎo)為學(xué)生「提供一個(gè)應(yīng)用與理論相結(jié)合的教學(xué)機(jī)會(huì)」，但促進(jìn)學(xué)科融合的方式多樣，學(xué)生群體多元，具體開(kāi)展復(fù)雜，不同的國(guó)家也給出了不同的答卷。

近年來(lái)，我國(guó)也展開(kāi)了對(duì) STEM 教育的探索，以提高人才創(chuàng)新力與競(jìng)爭(zhēng)力。2017 年，中國(guó)教育科學(xué)研究院 STEM 教育研究中心正式發(fā)布《中國(guó) STEM 教育白皮書(shū)》，明確指出「提高學(xué)科的本質(zhì)認(rèn)知和科學(xué)素養(yǎng)」「積極探索 STEM 教育推進(jìn)方式」，并啟動(dòng)中國(guó) STEM 教育 2029 創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃。

如今，「雙減」驟下，STEM 教育成為了從業(yè)者轉(zhuǎn)型的「救命稻草」之一，也成了家長(zhǎng)競(jìng)相追逐的對(duì)象。當(dāng)下，了解國(guó)外 STEM 教育發(fā)展脈絡(luò)以及前進(jìn)方向，或許能為我國(guó)當(dāng)前的 STEM 教育提供參考和借鑒。

美國(guó)STEM教育，成為國(guó)家戰(zhàn)略

美國(guó)早在多年前便聚焦培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)（簡(jiǎn)稱(chēng) STEM）等領(lǐng)域的素養(yǎng)，以維持美國(guó)在世界的領(lǐng)先地位。2006 年，美國(guó)在《美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)力計(jì)劃》（American Competitiveness Initiative,簡(jiǎn)稱(chēng) ACI）國(guó)文咨詢(xún)報(bào)告中，明確提出將 STEM 教育作為人才培養(yǎng)的核心，加快人才隊(duì)伍的建設(shè)；2009 年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)委員會(huì)(National Science Board)表示，STEM 教育關(guān)乎國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展，政府需加大對(duì) STEM 教育的投入；2011 年，白宮發(fā)表的「美國(guó)創(chuàng)新戰(zhàn)略」中申明了對(duì)強(qiáng)化創(chuàng)新要素、激勵(lì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等領(lǐng)域的核心訴求，讓推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新的 STEM 教育成為了教育改革的關(guān)注點(diǎn)；2015 年，正式生效的美國(guó)《STEM 教育法》亦標(biāo)志著美國(guó) STEM 教育改革走向法制化。

值得注意的是，美國(guó)在推廣 STEM 教育的過(guò)程中，從來(lái)不認(rèn)為這只是學(xué)校的職責(zé)，而是力圖發(fā)動(dòng)全社會(huì)的力量，特別是企業(yè)界的力量，來(lái)共同推動(dòng) STEM 教育的普及和深入發(fā)展。以「變革方程」(Change the Equation)為首的一批民間組織機(jī)構(gòu)在推動(dòng) STEM 教育的過(guò)程中亦扮演著極其重要的角色，成功銜接家校社三方。

什么是「變革方程」，這股美國(guó)力量新在哪？「變革方程」是在時(shí)任總統(tǒng)奧巴馬的號(hào)召下，由一百多位企業(yè) CEO 聯(lián)合創(chuàng)建的公益機(jī)構(gòu)，旨在為中小學(xué)推廣優(yōu)質(zhì) STEM 教育。

首先，「變革方程」創(chuàng)建起龐大的 STEM 教育項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)。一方面，STEM 教育項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)夯實(shí)基礎(chǔ)，投資者可在已有項(xiàng)目中做比對(duì)，最大化投資效益；另一方面，教育者可因材施教，為學(xué)習(xí)者找到適合的學(xué)習(xí)項(xiàng)目。

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其次，「變革方程」創(chuàng)新了對(duì) STEM 教育的評(píng)估體系。「變革方程」采取多方合作的方式，結(jié)合美國(guó)人口普查局、美國(guó)教育部、州教育部門(mén)等機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)，對(duì) STEM 教育開(kāi)展的需求、期望、資源支持、師資力量、挑戰(zhàn)性?xún)?nèi)容以及學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)六項(xiàng)指標(biāo)作具體分析。

綜上，「變革方程」整合了家校社三方資源來(lái)推廣美國(guó) STEM 教育，通過(guò)完善的數(shù)據(jù)庫(kù)推動(dòng) STEM 教育的高效實(shí)施，借由科學(xué)的評(píng)估體系幫助具體落實(shí)的改進(jìn)、升級(jí)。

新加坡STEM教育，校企共建

STEM 教育一大重點(diǎn)便是實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合，新加坡的「STEM 應(yīng)用學(xué)習(xí)計(jì)劃」（Science,Technology,Engineering and Mathematics Applied Learning Programme，簡(jiǎn)稱(chēng) STEM ALP）也不例外。該計(jì)劃關(guān)注培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用思維能力、整合跨學(xué)科能力和想象力，并激發(fā)學(xué)生獲取知識(shí)的動(dòng)機(jī)。

誰(shuí)來(lái)推動(dòng)「STEM 應(yīng)用學(xué)習(xí)計(jì)劃」？新加坡教育部為此設(shè)立了專(zhuān)項(xiàng)資金予以支持。此外，在新加坡科學(xué)中心推動(dòng)下成立的 STEM Inc 亦是新加坡「STEM 應(yīng)用學(xué)習(xí)計(jì)劃」的一大推力。目前，STEM Inc 在八個(gè)領(lǐng)域提供相應(yīng)教研服務(wù)：工程和機(jī)器人技術(shù)、信息和通信技術(shù)和編程、食品科技、環(huán)境科學(xué)和可持續(xù)生活、材料科學(xué)、健康科技、交通運(yùn)輸和建模。

教學(xué)多元使得新加坡的 STEM 教育系統(tǒng)成了校企共建的樂(lè)土，STEM Inc 也并非單槍匹馬承擔(dān)起全新加坡的 STEM 教研工作，其課程設(shè)計(jì)有三模式：

第一、通過(guò)發(fā)布廣告，招募公立學(xué)校體系外的教育專(zhuān)家；第二、邀請(qǐng)退休專(zhuān)家、工程師培訓(xùn)在職教育工作者；第三、展開(kāi)與商業(yè)公司合作，如科技公司美光（Micron）和博通公司（Broadcom）等。

多方資源加持下的課程設(shè)計(jì)讓「知行合一」成為可能。例如，學(xué)生可以應(yīng)用他們?cè)谏飳W(xué)、電氣學(xué)、計(jì)算機(jī)編程、控制器技術(shù)等方面學(xué)到的知識(shí)來(lái)動(dòng)手創(chuàng)造一套心跳電子傳感器。

自 2014 年項(xiàng)目實(shí)施以來(lái)，廣受教師與家長(zhǎng)好評(píng)，全方位的 STEM 教育有效地提高了孩子們的學(xué)習(xí)熱情。同時(shí)，該項(xiàng)目的推廣讓最新款的電腦、3D 打印機(jī)和機(jī)器人等教學(xué)工具不再是精英學(xué)校的專(zhuān)屬，普通學(xué)校的學(xué)生也有機(jī)會(huì)接觸更廣闊的科技世界。

STEM 教育領(lǐng)域廣泛，僅學(xué)校單一力量難以做到多領(lǐng)域覆蓋，但是新加坡采取校企共建的方式，整合社會(huì)資源以及學(xué)校資源優(yōu)勢(shì)，讓 STEM 教育更好地融入基礎(chǔ)教育，為國(guó)家教育系統(tǒng)的全方位發(fā)展添磚加瓦。

芬蘭STEM教育，在線教育火熱

早在 1996 年，芬蘭教育部便啟動(dòng)了名為 LUMA 的科學(xué)教育發(fā)展計(jì)劃，旨在增強(qiáng)學(xué)生對(duì) STEM 學(xué)科的興趣愛(ài)好。隨著 LUMA 計(jì)劃的不斷實(shí)施，芬蘭教育部、芬蘭國(guó)家教育委員會(huì)、赫爾辛基大學(xué)、赫爾辛基市政府、工商企業(yè)協(xié)會(huì)、教師協(xié)會(huì)等多個(gè)機(jī)構(gòu)和組織紛紛入局。自 2003 年以來(lái)，LUMA 中心在芬蘭多個(gè)大學(xué)陸續(xù)成立。在此基礎(chǔ)上，2013 年芬蘭國(guó)家LUMA 中心建成，成為芬蘭 STEM 教育領(lǐng)域的里程碑式大事件。不同于其他國(guó)家的 STEM 教育發(fā)展模式，芬蘭 LUMA 計(jì)劃有兩點(diǎn)特別之處，對(duì)于構(gòu)建全國(guó)范圍內(nèi)的 STEM 教育網(wǎng)絡(luò)、激發(fā)青少年學(xué)習(xí)熱情，起到了不可忽視的作用。

第一，「專(zhuān)業(yè)共享」是芬蘭 STEM 教育的核心要素，芬蘭政府、大學(xué)、中小學(xué)、社區(qū)都在為 STEM 教育的開(kāi)展貢獻(xiàn)力量。例如，芬蘭大學(xué)便是開(kāi)展 STEM 教育的重要場(chǎng)所，常為中小學(xué)生提供進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室和大學(xué)課堂進(jìn)行觀摩和體驗(yàn)的機(jī)會(huì)。與此同時(shí)，大學(xué)也提供部分實(shí)驗(yàn)室作為中小學(xué) STEM 學(xué)科教師在職培訓(xùn)和工作坊的活動(dòng)場(chǎng)地。

第二，芬蘭 LUMA 項(xiàng)目關(guān)注在線學(xué)習(xí)資源的建設(shè)，免費(fèi)的在線學(xué)習(xí)資源不僅拓展了青少年學(xué)習(xí)的渠道，而且也推動(dòng)更多青少年參與到內(nèi)容創(chuàng)作。隨著技術(shù)和工具的發(fā)展，拍照、攝像、剪輯、建模和可視化等技術(shù)都將讓學(xué)生更便捷地探索廣闊世界，分享自己眼中的世界，進(jìn)而建設(shè) STEM 領(lǐng)域的社群。Jippo 項(xiàng)目便是其中翹楚，該項(xiàng)目是一個(gè)面向 3 - 6 歲兒童的科學(xué)俱樂(lè)部項(xiàng)目，不僅分享各類(lèi)知識(shí)、小實(shí)驗(yàn)，而且提供咨詢(xún)、指導(dǎo)服務(wù)以激發(fā)兒童好奇心。

過(guò)往可鑒，未來(lái)可為

STEM 教育著眼于培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新性人才，其重要性不言而喻。無(wú)論是美國(guó)、新加坡還是芬蘭，都走出了適合國(guó)情的道路，那中國(guó)呢？「雙減」政策倒逼機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)型，科學(xué)啟蒙蔚然成風(fēng)，可怎么走，怎么走得長(zhǎng)久？

首先，需形成對(duì) STEM 教育的共識(shí)。所有利益攸關(guān)方，包括教育部門(mén)、教師、家長(zhǎng)、學(xué)生以及校外教育機(jī)構(gòu)都應(yīng)該對(duì) STEM 教育的本質(zhì)以及培養(yǎng)方向有一致認(rèn)識(shí)。

其次，更新 STEM 課程。STEM 教育重應(yīng)用、重實(shí)踐，相應(yīng)地，教學(xué)材料也應(yīng)基于學(xué)生特點(diǎn)、社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r做出調(diào)整。培養(yǎng)批判性思維、創(chuàng)造力、溝通與協(xié)作，STEM 教育同現(xiàn)實(shí)生活息息相關(guān)，新的、面向未來(lái)的課程才是適合學(xué)生，有利于社會(huì)發(fā)展的。

同時(shí)，提供教師在職教育?？鐚W(xué)科整合能力是 STEM 教育的一大特點(diǎn)，這也要求教師需具備跨學(xué)科素養(yǎng)，并善于同其他學(xué)科的教師合作。為教師提供相應(yīng)的在職教育是 STEM 教育走得更遠(yuǎn)、更好的支撐。

最為重要的，整合社會(huì)教育資源。正如上文所述，STEM 教育不是狹義的科學(xué)教育，它是全方位多領(lǐng)域的，因此整合家校社三方資源尤為重要，無(wú)論是美國(guó)、新加坡，還是芬蘭，這些國(guó)家在探索 STEM 教育發(fā)展的路上，都不約而同地選擇了合作。集合家庭、學(xué)校、企業(yè)機(jī)構(gòu)、教育社區(qū)與相關(guān)專(zhuān)業(yè)人士的共同力量來(lái)推動(dòng) STEM 教育發(fā)展，是世界各國(guó)在面對(duì)教師匱乏、資源短缺等問(wèn)題時(shí)普遍采取的一種有效且便利可行的辦法。

參考資料：

[1]陳凱,夏晶,陳悅.《中國(guó) STEM 教育白皮書(shū)》的文本挖掘[J].基礎(chǔ)教育,2019,16(03):25-38.

[2]李陽(yáng),韓芳.指向 STEM 教育的新加坡「應(yīng)用學(xué)習(xí)計(jì)劃」[J].教學(xué)與管理,2020(15):118-120.

本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)“多鯨”（ID：DJEDUINNO），作者Jukka Tulivuori，編譯中中。文章為作者獨(dú)立觀點(diǎn)，不代表芥末堆立場(chǎng)，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系原作者。