中国stem教育的现状

一、STEM教育的起源和发展

21世纪，科学技术发展越来越快，在社会经济发展中发挥着越来越重要的作用。科技与社会的关系发生了质的变化，对人的素质提出了更高的要求。层出不穷的新岗位要求从业者具备综合技能、专业知识和创新能力。面向未来的教育不能停留在孤立的学科教育层面，各学科知识技能的融合与应用将成为教育的主旋律。

20世纪80年代末，为提高全国公民的科技水平，培养大批工程技术领域的优秀人才，美国率先提出了科学、数学、工程和技术教育一体化的教育模式，旨在通过加强科学、工程、技术和数学教育创新人才的培养，提升综合国力。在教育界和科学界的共同努力下，这种教育模式逐渐从高等教育延伸到K-12阶段。随着美国“新一代科学标准”的颁布实施，围绕重要科学概念以学习过程的形式开展科学教育，将工程教育与科学教育相结合，已成为国际科学教育的前沿和新理念。①STEM教育具有详细的脑科学、认知科学、教育科学的研究基础，具有知识社会对创新人才需求的内涵和教育意义。它是科学教育界共同推进科学教育的一种教育模式和新体制。

STEM教育是科学、技术、工程和数学教育的整合。它并不是简单地将这四个领域的内容叠加在一起，而是强调STEM教育中四个领域有目的、有方法、有系统的整合，从而发展学生日常生活所需的思维、推理、团队合作、调查和创造能力。②STEM课程是以问题/项目为导向，对四个领域的知识和技能进行学习、整合、应用和开发，是将不同学科知识融入现有课程的教学方法。STEM教育试图将学生所学的零碎知识和机械过程转化为探索世界不同方面的过程，强调知识和技能在真实情境中的应用和解决问题，培养学生的综合解决问题能力和创新能力。STEM教育的目标强调五个方面，即STEM素养、21世纪技能、STEM的工作视野、兴趣与参与、与STEM学科的衔接能力。其中，STEM素养是指学生的科学素养、技术素养、工程素养和数学素养，四者密切相关。③通过STEM素养和21世纪技能的达成，学生可以:①了解科学、技术、工程和数学对当代社会的意义；(2)至少熟悉每个领域所涉及的基本概念，并能教育和熟练运用这些概念和原理；③发展学生认知(批判性思维和创造性)、人际交往(沟通与合作)和个性特征(灵活性、主动性和元认知)三个方面的基本素养。

从2009年6月5日至10月，奥巴马总统发起了“教育创新”运动，在全国范围内将STEM教育提升到了一个优秀的水平。2011-2013年，美国科学教育改革进入关键时期。在此期间，《K-12年级科学教育框架》和《K-12年级(NGSS)新一代科学课程标准》从编写、修订到发布完成。从20世纪80年代开始，欧洲就注重工程与科学的结合。以英国为例，它强调工业背景下的科学教育。欧洲制定的课程内容深入到具体实用的课堂教学计划和教学策略，约克大学建立了国家STEM教育中心。2010前后，在科学院的推动下，澳大利亚和加拿大的教育部门加大了对科学教育中工程技术教育的研究和实践，促进了科学教育向STEM教育的转变。2015，18年7月5日，英国《自然》杂志发表专题《215世纪科学家的培养》，系统考察了全球STEM教育面临的挑战和希望。④2065 438+06年，美国科学院出版社出版了《国家STEM劳动力发展战略》一书，指出STEM的知识和技能可以增加个人就业机会，增强国家竞争力，国家需要保证所有不同层次的学生和所有不同专业岗位的员工都有机会接受高质量的STEM教育和培训。⑤这一切都在世界范围内掀起了STEM教育的热潮。

STEM教育不仅对国家未来的创新能力和竞争力有着决定性的影响，也是社会进步的必要基础。青少年STEM教育不仅是社会发展的需要，也是青少年个人生存和终身发展的需要。面对知识社会和经济、科技全球化的挑战，培养创新型工程人才，建设创新型国家，提升国家竞争力是必然要求，也是保证人类社会持续健康发展的唯一可行途径。

二、STEM教育在中国的发展现状

我国的STEM教育在科协、高校、社团、科技场馆等社会资源的推动下，率先走进中小学，逐渐受到教育行政部门的重视。2010以来，在推进STEM教育的过程中，科协系统发挥了重要的引领和推动作用。科技工作者参与了各级STEM教育，与教育工作者一起推动了我国STEM教育的发展，为建设创新型国家、增强国家未来竞争力发挥了积极作用。

2015年9月，教育部发布《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化的指导意见(征求意见稿)》，提出了“探索STEAM教育、创客教育等教育新模式”的思路。要通过信息技术推动各学科教学内容和模式的改革，探索STEAM新的教育模式，培养学生的信息意识和创新意识。2065438+2006年6月，教育部发布教育信息化“十三五”规划，指出有条件的地区要积极探索信息技术在“众创空间”、跨学科教育(STEAM教育)、创客教育等新型教育模式中的应用。2017元旦，教育部提出，教育在教育方法上要体验式、探索式、实践式。2065438+2007年2月颁布的《义务教育小学国家科学课程标准》中，明确提出倡导跨学科学习。STEM教育是以项目学习和问题解决为导向的课程组织模式，将科学、技术、工程和数学有机融合，有利于学生创新能力的培养。

STEM教育在我国的发展还处于起步阶段，国内STEM教育尚未形成完整的理论体系和课内外高度可操作的结合模式。实践层面，科学教育基础薄弱，区域间发展不平衡，课内教育与课外教育未能和谐发展，课内科学教育与课外科技活动脱节；科学教育资源不足，分布不均，利用不足；理科教师专业能力亟待提高，兼职理科教师比例大，多为非理科专业，科技辅导员和教师在学校处于边缘化地位。这些都制约或误导了STEM教育在中国的发展。

项目组向全国27个省级科协青年中心发放问卷，回收有效问卷25份，其中2个省份没有开展省级STEM项目或活动，没有填写问卷。通过对这些问卷的分析，大部分省级科协青年工作组织和管理者理解和支持STEM教育，但大部分地方STEM教育活动主要由学校自主开展。60%以上的地区举办了STEM教育专题的交流活动或专家讲座，但缺乏相关政策引导(仅有6个地区出台了省级支持鼓励政策，开展STEM教育活动的学校大多有相关政策支持)。大部分省份的科协系统没有系统的或专门的STEM教育师资培训，在科技辅导员培训中加入一些相关的专题报告或交流内容。各地参与STEM教育的学校普遍不到5%，教师人数不到10%，没有形成规模，缺乏对STEM教育体系的全面了解，以及相关的师资和培训资源。场地、评价反馈机制、奖惩机制没有建立(只有上海、广东等少数地区建立了部分机制)。根据问卷反馈，部分学校在校本课程开发过程中考虑了与现行科技课程国家标准的结合，STEM活动多在科技竞赛和交流展示中。省级科协普遍希望学校更加积极，通过购买优质服务的方式推进STEM教育。总的来说，东部经济发展较好的地区，在政策引导、培训支持等方面都比中西部地区好。

在支持STEM教育和活动方面，一般反映需要全面系统的师资培训、教学资源配置、资金支持和推广政策，主要集中在专家团队支持、专项培训和交流、课程、设备和交流活动等方面的需求。开展了省级STEM教育的省份提出的需求更加具体和明确。①需要课程资源支持，STEM课程案例，学术研究成果，国内外科普站点，研究中心及企业工厂资源支持，专项资金及相关政策支持。

②系统化的课程，最好有年级差异，有教材和微课的师资培训课程最好，主要是缺乏系统的教材和辅导员培训，需要相关设备支持或与项目上级单位合作研发。如果有和STEM兼容的质量评测等资源就更好了。一些社会组织提供概念多实质少的培训，希望进行规范化的师资培训，建立一些STEM教育示范学校。

③开展STEM教育，需要把STEM作为课内外科技活动的课程之一，加强师资队伍建设，组织科技辅导员开发适合本地区、本学校的校本教材。全国中小学科学师资、实验场地、设备严重不足，探索STEM教育的专业人才匮乏。实现课程的享受需要国家级专家的指导和服务，最好能提供开发的课程资源。

从企业和校外机构收回有效问卷22份，均积极参与STEM教育，并投入大量R&D资金或购买资源打造STEM教育解决方案(从课程资源、师资培训或招生、硬件配置、场地建设、活动拓展等方面入手，).但主要突破是硬件的提供和特色课外活动的开展，完整的课程资源(尤其是与课内教育的有机结合)是其弱项。

在调查问卷中，这些机构反映，针对青少年的STEM教育并不是简单地让学生学习基础知识，手工制作，而是一种注重实践、过程、审美、创新和跨领域互动的教育方式。在为学生提供基本设备、工具和基础知识的前提下，学生可以通过观察和思考，发现生活和学习中的问题，运用自己的想象力和创造力解决问题。STEM教育的概念传入中国并逐渐被提倡。但STEM教育缺乏顶层推动，STEM师资缺乏是个难题，缺乏社会联动机制。打造江苏省乃至全国有影响力的STEM教育资源平台，积极构建多元化、多层次的具有互联网思维的科普教育服务平台。

①罗杰·w·拜比。什么是STEM教育？科学