近十年我國(guó)STEM教育研究熱點(diǎn)與趨勢(shì)分析

劉麗 李興保

摘 要：經(jīng)濟(jì)全球化的背景下，科技創(chuàng)新成為驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵動(dòng)力，作為培養(yǎng)創(chuàng)新思維的STEM教育應(yīng)運(yùn)而生。本文以中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫(kù)收錄的245篇文獻(xiàn)為研究對(duì)象，運(yùn)用詞頻分析、知識(shí)圖譜分析、聚類(lèi)分析等方法，揭示了我國(guó)STEM教育的研究熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)分析，本文得出我國(guó)STEM教育的研究熱點(diǎn)為：國(guó)外STEM教育狀況研究、與創(chuàng)客教育關(guān)系探討、跨學(xué)科視角下的我國(guó)科學(xué)教育、STEM教育學(xué)科整合與應(yīng)用以及STEM素養(yǎng)的內(nèi)涵解析五大方面。根據(jù)關(guān)鍵詞突顯時(shí)區(qū)圖譜，嘗試總結(jié)出促進(jìn)頂層設(shè)計(jì)與社區(qū)或企業(yè)合作、培養(yǎng)參與度高的STEM實(shí)踐社區(qū)、與信息技術(shù)深度融合、開(kāi)發(fā)可操作的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系等發(fā)展趨勢(shì)，以期為我國(guó)深入研究STEM教育提供參考。

關(guān)鍵詞：STEM教育；熱點(diǎn)；發(fā)展趨勢(shì)；聚類(lèi)分析

中圖分類(lèi)號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-8454（2018）09-0014-05

一、引言

世界多極化、經(jīng)濟(jì)全球化的背景下，科技創(chuàng)新成為驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵動(dòng)力，培養(yǎng)科技人才、提升學(xué)生創(chuàng)新能力成為各國(guó)教育的重要內(nèi)容。2016年教育部印發(fā)的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中明確提出“要積極探索信息技術(shù)在‘眾創(chuàng)空間、跨學(xué)科學(xué)習(xí)（STEAM教育）、創(chuàng)客教育等新的教育模式中的應(yīng)用。”[1]這就需要各級(jí)學(xué)校充分發(fā)揮信息技術(shù)的引領(lǐng)作用，促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成數(shù)字化學(xué)習(xí)習(xí)慣，全面培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)。STEAM教育緣起于STEM教育，STEM指的是與科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics）學(xué)科相關(guān)的教育。[2]旨在將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四門(mén)獨(dú)立學(xué)科知識(shí)緊密關(guān)聯(lián)，通過(guò)真實(shí)情境的活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科創(chuàng)新探索思維。STEM早在20世紀(jì)80年代由美國(guó)國(guó)家科學(xué)委員會(huì)（NSF）首次提出，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，美國(guó)STEM教育發(fā)展成熟，已形成一項(xiàng)由政府、學(xué)校、社會(huì)團(tuán)體等多領(lǐng)域共同參與和共同努力的一體化生態(tài)系統(tǒng)。中國(guó)學(xué)者朱學(xué)彥早在2008年就發(fā)表了一篇有關(guān)STEM教育的文章《科技人力資源開(kāi)發(fā)探究——美國(guó) STEM 學(xué)科集成戰(zhàn)略解讀》，梳理美國(guó) STEM 戰(zhàn)略的發(fā)展脈絡(luò)， 并解讀該戰(zhàn)略的組織保障與投入機(jī)制的具體實(shí)施。[3]十年過(guò)去了，本研究試圖運(yùn)用相關(guān)數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)2008-2017年檢索到的STEM教育數(shù)據(jù)文獻(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)梳理、多層次挖掘，以期對(duì)我國(guó)STEM教育的現(xiàn)狀、熱點(diǎn)與趨勢(shì)進(jìn)行分析，并為其深入研究提供新起點(diǎn)，同時(shí)為STEM教育的實(shí)踐探索提供參考。

二、研究設(shè)計(jì)

1.數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究樣本來(lái)源于中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）全文數(shù)據(jù)庫(kù)，采用高級(jí)檢索方式，以主題為“STEM教育”或含“STEAM教育”進(jìn)行檢索，時(shí)間限定為2008-2017年，選定全部期刊來(lái)源，共檢索到與STEM教育相關(guān)的論文330篇；通過(guò)初步篩選，刪除會(huì)議綜述、報(bào)紙、文件講話、訪談等文獻(xiàn)，共計(jì)245篇有效文獻(xiàn)；涵蓋字段：作者、摘要、標(biāo)題、關(guān)鍵詞、作者單位和期刊名等。

2.方法與工具

本研究采用的研究方法主要有詞頻分析、知識(shí)圖譜分析、聚類(lèi)分析和多維尺度分析等。研究工具采用Bicomb2.0、Spss20.0、CiteSpace III進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。詞頻分析軟件Bicomb2.0是文獻(xiàn)計(jì)量研究和文本挖掘研究的重要分析工具，基本原理是通過(guò)抽取特定字段、統(tǒng)計(jì)出現(xiàn)頻次、按照一定的閾值截取高頻條目、最后形成并輸出共現(xiàn)矩陣。[4]運(yùn)用Spss20.0進(jìn)行聚類(lèi)分析和多維尺度分析是一種將全部數(shù)據(jù)實(shí)例以追求較高類(lèi)內(nèi)相似度、較低類(lèi)間相似度為原則，尋找數(shù)據(jù)之間內(nèi)在結(jié)構(gòu)關(guān)系的數(shù)據(jù)分析方法。[5]知識(shí)圖譜分析軟件CiteSpace也被稱為科學(xué)知識(shí)圖譜，基于CiteSpace軟件，把復(fù)雜知識(shí)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)挖掘、量化、處理、分析并以圖形可視化的形式展現(xiàn)出來(lái)，揭示知識(shí)領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)發(fā)展規(guī)律，為學(xué)科研究提供切實(shí)、有價(jià)值的參考。[6]

3.內(nèi)容與過(guò)程

高頻關(guān)鍵詞能客觀反映研究領(lǐng)域的聚焦點(diǎn)，也能進(jìn)一步體現(xiàn)學(xué)科研究的發(fā)展動(dòng)向。因此，本研究采用Bicomb2.0軟件從245篇有效文獻(xiàn)中提取高頻關(guān)鍵詞，并以此為研究對(duì)象展開(kāi)討論，具體研究框架如圖1所示。

三、研究結(jié)果

1.高頻關(guān)鍵詞詞頻統(tǒng)計(jì)

關(guān)鍵詞是一篇文章的核心，是文獻(xiàn)研究?jī)?nèi)容、研究方法的概括與凝練。[7]本研究中，高頻關(guān)鍵詞的確定根據(jù)高頻關(guān)鍵被引頻次閾值，由賴普斯計(jì)算公式M=0.749√N(yùn)max決定。其中M是高頻關(guān)鍵詞閾值，Nmax表示區(qū)間學(xué)術(shù)論文被引頻次最高值。為了確定高頻關(guān)鍵詞的閾值，在中國(guó)知網(wǎng)上檢索與STEM教育主題相關(guān)的被引頻次最高的論文《面向STEM教育的創(chuàng)課教育模式研究》一文。根據(jù)賴普斯的計(jì)算公式，設(shè)置頻數(shù)≥5，通過(guò)Bicomb2.0軟件從245篇文獻(xiàn)中提取關(guān)鍵詞共786個(gè)，得到我國(guó)STEM教育的高頻關(guān)鍵詞詞頻統(tǒng)計(jì)如表1所示。

由表1可以看出，排在前10位的高頻關(guān)鍵詞主要包括“STEM教育”、“創(chuàng)客教育”、“美國(guó)中小學(xué)”、“科學(xué)教育”和“教育政策”等方面，可見(jiàn)我國(guó)STEM教育的研究熱衷于和創(chuàng)客教育比較，且對(duì)美國(guó)中小學(xué)STEM教育及相關(guān)教育政策關(guān)注度較高，與科學(xué)教育的聯(lián)系密切。

2.共現(xiàn)矩陣和相異矩陣構(gòu)建

關(guān)鍵詞共現(xiàn)矩陣的構(gòu)建主要是計(jì)算兩個(gè)關(guān)鍵詞共同出現(xiàn)在同一文獻(xiàn)的次數(shù)，通常意義的詞頻數(shù)作為矩陣元素的度量，數(shù)值越大，關(guān)系越密切。通過(guò)Bicomb2.0軟件對(duì)高頻關(guān)鍵詞進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到高頻關(guān)鍵詞的共現(xiàn)矩陣，部分如表2所示。同時(shí)，將共現(xiàn)矩陣導(dǎo)入Spss20.0軟件進(jìn)行分析，得到Ochiai系數(shù)相似矩陣，在Excel中用“1”與全部矩陣相減，得到高頻關(guān)鍵詞相異矩陣，部分相異矩陣如表3所示。相異矩陣中兩個(gè)關(guān)鍵詞之間的數(shù)值越接近“1”，表明關(guān)鍵詞之間的距離越大，相似度越?。环粗?，相似度越大。

3.高頻關(guān)鍵詞聚類(lèi)分析

聚類(lèi)分析是一種將研究對(duì)象分組為由多個(gè)類(lèi)似對(duì)象組成的許多類(lèi)的分析過(guò)程。將相鄰關(guān)系的高頻關(guān)鍵詞組成相對(duì)獨(dú)立的類(lèi)團(tuán)，能更好地反映我國(guó)STEM教育的研究熱點(diǎn)和主題。將相異矩陣導(dǎo)入Spss20.0，運(yùn)用組間聯(lián)通的方法得到聚類(lèi)樹(shù)狀圖，如圖2所示。

四、我國(guó)STEM教育的研究熱點(diǎn)

根據(jù)高頻關(guān)鍵詞得到的聚類(lèi)樹(shù)狀圖和基于CiteSpace III得到的關(guān)鍵詞聚類(lèi)圖譜，結(jié)合最近我國(guó)STEM教育的發(fā)展情況，得出我國(guó)STEM教育的研究熱點(diǎn)分為如下5大主題：

1.國(guó)外STEM教育狀況研究

“國(guó)外STEM教育狀況研究”主要包括“教育政策、美國(guó)中小學(xué)、大學(xué)本科、教育研究、科學(xué)教育”等關(guān)鍵詞，主要研究美國(guó)STEM教育的政策解讀。STEM教育的宗旨在于以跨學(xué)科思維借助基于項(xiàng)目的活動(dòng)或基于問(wèn)題的活動(dòng)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手實(shí)踐能力。美國(guó)為提升國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力首先提出STEM，作為STEM教育的源起國(guó)家，縱觀幾十年的發(fā)展，為支持和推動(dòng)STEM教育的發(fā)展，美國(guó)政府通過(guò)制定教育政策法規(guī)來(lái)提供保障。美國(guó)STEM教育已從最初的大學(xué)本科階段已逐步覆蓋中小學(xué)，開(kāi)始形成有政策指導(dǎo)、相對(duì)完善的學(xué)科體系，尤其是在2013年，隨著《聯(lián)邦STEM教育五年戰(zhàn)略計(jì)劃》等一系列報(bào)告的出臺(tái)，美國(guó)政府已將STEM教育提升到國(guó)家戰(zhàn)略地位。[8]在嘗試將STEM理念引入我國(guó)教育的初期，研究者更多地聚焦于美國(guó)教育政策的解讀、STEM教育的實(shí)施以及如何從STEM教育的根學(xué)科——科學(xué)教育，逐漸延伸到技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)學(xué)科。在對(duì)美國(guó)STEM教育政策研究的同時(shí)，結(jié)合我國(guó)發(fā)展土壤，取其精華，去其糟粕，積極探索STEM教育的理論內(nèi)涵和應(yīng)用模式，以期為我國(guó)高起點(diǎn)發(fā)展STEM教育打下堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)。

2.與創(chuàng)客教育關(guān)系探討

“與創(chuàng)客教育關(guān)系探討”涵蓋關(guān)鍵詞“創(chuàng)客教育、創(chuàng)客空間、創(chuàng)新能力、STEM課程”。知識(shí)經(jīng)濟(jì)信息化時(shí)代，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的核心是人才競(jìng)爭(zhēng)，作為皆具有跨學(xué)科探究思維的創(chuàng)客教育和STEM教育是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的有效途徑，具有緊密的聯(lián)系。北京師范大學(xué)的傅騫在2014年發(fā)表論文《當(dāng)創(chuàng)客遇上STEAM教育》，首次提出創(chuàng)客教育與STEAM教育的關(guān)系。我國(guó)在STEM教育發(fā)展初期，研究者對(duì)這兩個(gè)概念的關(guān)系基本呈現(xiàn)三種觀點(diǎn)：第一，“相得益彰”。不論是STEM教育還是創(chuàng)客教育都有跨學(xué)科整合性、問(wèn)題解決情境性、學(xué)生主體性等要素，兩者相互配合，能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)和探究精神，從而達(dá)到雙贏；第二，“相異論”。有研究學(xué)者指出在教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)過(guò)程中兩種教育存在的不同，其中STEM教育側(cè)重跨學(xué)科思維和真實(shí)情境問(wèn)題，而創(chuàng)客教育強(qiáng)調(diào)創(chuàng)造能力和學(xué)生的動(dòng)手操作以及作品的產(chǎn)出；[9]第三，“不用辯解”。對(duì)于兩個(gè)實(shí)踐概念來(lái)說(shuō)，不用過(guò)多地去辯解兩者的異同，而應(yīng)更多關(guān)注在創(chuàng)客空間、STEM課程上兩種教育如何激發(fā)學(xué)生興趣、變革學(xué)習(xí)方法、提高學(xué)生的發(fā)散和創(chuàng)新素養(yǎng)，這也是大多數(shù)研究者的觀點(diǎn)。

3.跨學(xué)科視角下的我國(guó)科學(xué)教育

“跨學(xué)科視角下的我國(guó)科學(xué)教育”主要涵蓋“科學(xué)教育、啟示、STEM教育、科技館、STEM素養(yǎng)”等關(guān)鍵詞。美國(guó)提出的STEM概念中，其S維度（Science）科學(xué)教育注重運(yùn)用科學(xué)知識(shí)來(lái)理解和解釋自然界或自然現(xiàn)象。在我國(guó)教育部2017年印發(fā)的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中，建議教師嘗試STEM教育，在教學(xué)實(shí)踐中倡導(dǎo)學(xué)生跨學(xué)科學(xué)習(xí)思維。在促進(jìn)美國(guó)STEM教育本土化的同時(shí)，張韻對(duì)中美兩國(guó)科學(xué)教材在STEM結(jié)構(gòu)框架下進(jìn)行比較分析，得出中國(guó)需重視跨學(xué)科融合、橫向拓寬知識(shí)面、活動(dòng)內(nèi)容更貼近生活等結(jié)論。[10]國(guó)內(nèi)對(duì)STEM教育的研究還處于初探階段，試圖通過(guò)參觀青少年宮、科技館、博物館等方式來(lái)提高學(xué)生的STEM科學(xué)素養(yǎng)，聯(lián)動(dòng)企業(yè)界、學(xué)術(shù)界和教育界，密切關(guān)注STEM的發(fā)展方向。北京、上海等一線城市已經(jīng)率先成立了STEM實(shí)踐社區(qū)，與學(xué)校形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，積極促進(jìn)STEM課程在基礎(chǔ)教育中的體系建設(shè)，共同推動(dòng)注重思維方式整合而非具體科目簡(jiǎn)單疊加的STEM教育可持續(xù)發(fā)展。

4.STEM教育學(xué)科整合與應(yīng)用

“STEM教育學(xué)科整合與應(yīng)用”指“課程設(shè)計(jì)、人才培養(yǎng)、教育應(yīng)用、信息技術(shù)、教育計(jì)劃”等關(guān)鍵詞。素質(zhì)教育改革發(fā)展的大背景下，STEM教育的多樣化教學(xué)和多維度思維，憑借培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題解決能力和創(chuàng)新素養(yǎng)的優(yōu)勢(shì)在我國(guó)學(xué)科教育中廣泛應(yīng)用。將STEM理念融入課程設(shè)計(jì)，主要集中在物理、化學(xué)等理工科目的整合上，同時(shí)北京師范大學(xué)率先成立STEM創(chuàng)新教學(xué)研究中心，與北京的部分中小學(xué)校聯(lián)盟，開(kāi)發(fā)了諸如樂(lè)高教育、SCRATCH課程開(kāi)發(fā)等相關(guān)的創(chuàng)意設(shè)計(jì)工具。STEM思維的融入，打破了傳統(tǒng)教師主動(dòng)、學(xué)生被動(dòng)的教學(xué)模式，突出T維度（Technology）的作用，將技術(shù)引入課堂，在真實(shí)、復(fù)雜的問(wèn)題中深度理解學(xué)科知識(shí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生動(dòng)手操作、主動(dòng)參與的積極性，充分體現(xiàn)教學(xué)活動(dòng)中學(xué)生的主體性，進(jìn)一步激活學(xué)生的創(chuàng)新和探究能力。

5.STEM素養(yǎng)的內(nèi)涵解析

“STEM素養(yǎng)的內(nèi)涵解析”主要包括關(guān)鍵詞“STEM素養(yǎng)、學(xué)習(xí)力培養(yǎng)、核心素養(yǎng)、創(chuàng)新素養(yǎng)”。核心素養(yǎng)在教育實(shí)踐和研究領(lǐng)域中被認(rèn)為是學(xué)生適應(yīng)未來(lái)生活和社會(huì)的必備品格和關(guān)鍵能力，隨著STEM理念應(yīng)用于教育實(shí)踐和研究，其發(fā)展過(guò)程中衍生出的STEM素養(yǎng)備受關(guān)注。在“大眾創(chuàng)業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng)新”的時(shí)代背景下，教育界培養(yǎng)創(chuàng)新型人才顯得任重道遠(yuǎn)。創(chuàng)新素養(yǎng)和學(xué)習(xí)力培養(yǎng)對(duì)傳統(tǒng)學(xué)校教育提出變革，要求學(xué)校教育能“有效學(xué)習(xí)”。STEM教育致力于培養(yǎng)學(xué)生深入探究和發(fā)散思維的能力，與創(chuàng)新人才目標(biāo)不謀而合。師保國(guó)等[11]研究者首先肯定STEM教育是提升學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的有效途徑，進(jìn)而分析其對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的影響，從跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的角度開(kāi)展實(shí)踐，從促進(jìn)專(zhuān)長(zhǎng)發(fā)展和真實(shí)情境中的問(wèn)題解決角度提出實(shí)施策略。華東師范大學(xué)的蔣志輝等[12]在STEM教育背景下以STEM課程為核心、以課外活動(dòng)為延伸、以教師素養(yǎng)為保障，構(gòu)建了學(xué)生學(xué)習(xí)力培養(yǎng)策略模型，并給出具體實(shí)例。

五、我國(guó)STEM教育的發(fā)展趨勢(shì)分析

突現(xiàn)詞指在較短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)較多或使用頻次較高的詞，根據(jù)突現(xiàn)詞的詞頻變化可以判斷研究領(lǐng)域的前沿與趨勢(shì)。[13]如圖3所示?！敖逃摺?、“STEM課程”、“信息技術(shù)”、“教育計(jì)劃”、“課程設(shè)計(jì)”等關(guān)鍵詞出現(xiàn)較多。在聚類(lèi)圖譜基礎(chǔ)上，按照時(shí)間順序統(tǒng)計(jì)出STEM教育的關(guān)鍵詞突顯時(shí)區(qū)圖譜，如圖4所示，結(jié)果顯示分為三個(gè)階段：第一階段，萌芽期（2008-2010年）。主要討論STEM教育在其維持美國(guó)高等教育的世界卓越地位中所發(fā)揮的作用，并對(duì)各國(guó)的世界一流大學(xué)建設(shè)有借鑒意義。第二階段，起步期（2010-2014年）。主要關(guān)鍵詞有教育應(yīng)用、人才培養(yǎng)、中小學(xué)。主要研究將STEM理念應(yīng)用到教育中，跨學(xué)科思維培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散和創(chuàng)新素養(yǎng)，并首先在基礎(chǔ)教育中建設(shè)STEM課程。第三階段，發(fā)展期（2014-2017年）。關(guān)鍵詞有教育政策、創(chuàng)客教育、信息技術(shù)、課程教學(xué)設(shè)計(jì)等。此階段STEM教育的研究得到蓬勃發(fā)展，隨著創(chuàng)客教育的興起，研究者開(kāi)始聚焦于兩種教育的異同并試圖探討如何更好地服務(wù)于教學(xué)、提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。STEM理念逐漸在一些具體理工學(xué)科中應(yīng)用。北京、上海等地陸續(xù)開(kāi)展STEM實(shí)踐基地，進(jìn)一步延伸探討如何充分發(fā)揮T維度（Technology）技術(shù)的作用，更好地與信息技術(shù)課程深度融合。

1.促進(jìn)STEM教育頂層設(shè)計(jì)與社區(qū)或企業(yè)合作

美國(guó)STEM教育的繁榮持續(xù)發(fā)展，離不開(kāi)相關(guān)教育政策保障以及國(guó)家科學(xué)基金會(huì)、教育部、企業(yè)等社會(huì)多方的通力合作。我國(guó)STEM教育的發(fā)展在借鑒美國(guó)教育的基礎(chǔ)上，也需在國(guó)家層面制定相應(yīng)法律政策來(lái)提供保障與指導(dǎo)，將STEM教育納入國(guó)家教育戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃；整合社會(huì)資源，加強(qiáng)與社區(qū)或企業(yè)的合作，吸納社會(huì)力量的支持（一方面，企業(yè)為學(xué)校提供實(shí)踐平臺(tái)、有效學(xué)習(xí)資源，相關(guān)領(lǐng)域的企業(yè)專(zhuān)家走進(jìn)課堂，與老師和學(xué)生一起實(shí)施STEM教學(xué)活動(dòng)；另一方面，根據(jù)企業(yè)所需的STEM職業(yè)技能標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)校為其培養(yǎng)輸送相關(guān)專(zhuān)業(yè)人才）；做好與基礎(chǔ)教育、高等教育的合作交流，不斷優(yōu)化STEM教育政策，以此來(lái)共同推動(dòng)STEM教育政策的實(shí)施和落實(shí)。

2.培養(yǎng)參與度高的STEM實(shí)踐社區(qū)

美國(guó)STEM教育的理論研究和實(shí)踐研究都日臻完善，課程的設(shè)置主要有數(shù)學(xué)、科學(xué)、信息技術(shù)等核心課程，此外輔助以形式多樣的選修課程來(lái)促進(jìn)STEM課程的一體化。我國(guó)在將STEM教育應(yīng)用在中小學(xué)課程的基礎(chǔ)上，需培養(yǎng)參與度高且網(wǎng)絡(luò)化的STEM實(shí)踐社區(qū)?！熬帉?xiě)STEM教學(xué)大綱及教材、設(shè)計(jì)STEM課程、開(kāi)展STEM實(shí)踐社區(qū)”是有效開(kāi)展STEM教育的三部曲：首先，以學(xué)生為主體的教學(xué)理念，通過(guò)與現(xiàn)實(shí)生活或社會(huì)需求相對(duì)應(yīng)的主題編寫(xiě)STEM教學(xué)大綱和教材。其次，創(chuàng)新教學(xué)方法，運(yùn)用PBL（基于問(wèn)題、基于項(xiàng)目）教學(xué)活動(dòng)，以激發(fā)學(xué)生熱情為動(dòng)力設(shè)計(jì)STEM課程。最后，大量開(kāi)展實(shí)證性研究，建設(shè)一些主題網(wǎng)站或?qū)ｉT(mén)平臺(tái)，讓學(xué)生自由、開(kāi)放地獲得教學(xué)資源，例如清華大學(xué)高云峰[11]教授所指出的“群體創(chuàng)新空間”（Group Innovation Space，簡(jiǎn)稱GIS），為學(xué)生提供成功案例參考，激發(fā)探索興趣，培養(yǎng)學(xué)生的探究和創(chuàng)新能力。

3.與信息技術(shù)深度融合

《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中明確提出要積極探索信息技術(shù)在STEM教育中的應(yīng)用，提升學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)。STEM教育具有趣味性、協(xié)作性、項(xiàng)目性等價(jià)值取向，運(yùn)用過(guò)程體驗(yàn)式教學(xué)將學(xué)生的知識(shí)向能力轉(zhuǎn)換。首先，通過(guò)在真實(shí)情境中解決問(wèn)題，自主建構(gòu)、深層理解知識(shí)，形成合作性和批判性思維，“身臨其境”感有助于學(xué)生積極參與和投入，提升學(xué)習(xí)者的STEM技術(shù)素養(yǎng)。其次，充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)手段和理念，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)開(kāi)展豐富的教學(xué)主題活動(dòng)，幫助學(xué)生確定自己的興趣方向，對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生一種沉浸感。借鑒國(guó)外的先進(jìn)教學(xué)理念和經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合本國(guó)國(guó)情，在不斷的實(shí)踐摸索中逐步發(fā)展。

4.開(kāi)發(fā)創(chuàng)新且可操作的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)體系

隨著STEM教育的發(fā)展，其特有的發(fā)展模式需要出現(xiàn)匹配的評(píng)價(jià)體系，推動(dòng)其更好地持續(xù)發(fā)展?，F(xiàn)階段我國(guó)STEM教育標(biāo)準(zhǔn)或是評(píng)價(jià)方式仍處于空白，急需制定可控、可實(shí)施、可持續(xù)的評(píng)價(jià)方式。作為跨學(xué)科教育的STEM教育，評(píng)價(jià)方式應(yīng)體現(xiàn)多維度、多元化。實(shí)踐結(jié)果方面的評(píng)價(jià)從教學(xué)維度評(píng)價(jià)，包括課程的過(guò)程性評(píng)價(jià)和結(jié)果性評(píng)價(jià)，側(cè)重真實(shí)的過(guò)程性評(píng)價(jià)來(lái)隨時(shí)了解教學(xué)效果，及時(shí)改進(jìn)調(diào)整教學(xué)活動(dòng)；學(xué)生維度的評(píng)價(jià)要開(kāi)設(shè)一些全國(guó)性考試，制定如美國(guó)的教育進(jìn)步評(píng)估類(lèi)全國(guó)性教育評(píng)估平臺(tái)，同時(shí)針對(duì)學(xué)生對(duì)STEM課程的興趣，構(gòu)建相應(yīng)指標(biāo)評(píng)價(jià)其參與度，在最后的實(shí)踐結(jié)果中進(jìn)行自我評(píng)價(jià)或同伴評(píng)價(jià)。

六、總結(jié)

STEM教育不僅僅有科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)，還需加入包含現(xiàn)代社會(huì)標(biāo)簽的藝術(shù)素養(yǎng)、閱讀素養(yǎng)等新面孔。要進(jìn)一步加強(qiáng)技術(shù)在STEM教育中的應(yīng)用，適應(yīng)多元化、多機(jī)遇的社會(huì)環(huán)境，不斷追求理論和實(shí)踐創(chuàng)新，同時(shí)保持對(duì)研究主題、研究方向的深度挖掘和持續(xù)關(guān)注，從而促進(jìn)我國(guó)STEM教育的健康持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]教育部.教育信息化“十三五”規(guī)劃[EB/OL]，http：www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201606/t20160622-269367.html，2016-10-19.

[2]趙興龍，許林.STEM教育的五大爭(zhēng)議及回應(yīng)[J].中國(guó)電化教育，2016（10）：62-65.

[3]朱學(xué)彥，孔寒冰.科技人力資源開(kāi)發(fā)探究——美國(guó)STEM學(xué)科集成戰(zhàn)略解讀[J].高等工程教育研究，2008（2）：21-25.

[4]湯建民.基于文獻(xiàn)計(jì)量的卓越科研機(jī)構(gòu)描述方法研究——以國(guó)內(nèi)教育學(xué)科為例[J].情報(bào)雜志，2010（4）：5-9，35.

[5]那一沙，袁枚，杜修平.基于詞頻分析和共詞聚類(lèi)的教學(xué)設(shè)計(jì)熱點(diǎn)問(wèn)題的研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2013（3）：31-35.

[6]360百科[OL].https：//baike.so.com/doc/7905109-8179204.html.

[7]黃冠，劉倩倩.國(guó)內(nèi)微視頻研究熱點(diǎn)的領(lǐng)域構(gòu)成與拓展趨勢(shì)分析[J].中國(guó)教育信息化，2015（11）：14-18.

[8]林利堯.中小學(xué)智慧課堂建設(shè)與應(yīng)用研究[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2013（10）：38-39.

[9]楊曉哲，任友群.數(shù)字化時(shí)代的STEM教育與創(chuàng)客教育[J].開(kāi)放教育研究，2015（10）：35-40.

[10]張韻，頓卜雙.基于STEM框架的中美科學(xué)課程教材比較研究[J].外國(guó)中小學(xué)教育，2016（6）：48-57.

[11]師保國(guó)，高云峰，馬玉赫.STEAM教育對(duì)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的影響及其實(shí)施策略[J].中國(guó)電化教育，2017（4）75-79.

[12]蔣志輝，趙呈領(lǐng)，周鳳伶等.STEM教育背景下中小學(xué)學(xué)習(xí)力培養(yǎng)策略研究[J].中國(guó)電化教育，2017（2）：25-41.

[13]王娟，陳世超.基于CiteSpace的教育大數(shù)據(jù)研究熱點(diǎn)與趨勢(shì)分析[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2016（2） ：5-13.

（編輯：王曉明）