對(duì)STEM教育的再思考

曹慧林

關(guān)鍵詞 STEM教育 再認(rèn)識(shí)

中圖分類號(hào)：G434 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2019.09.026

Abstract In recent years， due to the country's vigorous promotion of innovative talents and frequent exchanges of education and culture at home and abroad， there has been a hot STEM education and learning boom in China. Many universities and even primary and secondary schools are pursuing this "new". The educational model， and whether this educational model is suitable for national promotion. Therefore， for STEM education， we need to think calmly. This article will make a simple combing and reflection on the STEM education from the perspective of the background， development and problems of STEM education， and finally achieve the purpose of deep understanding of STEM education.

Keywords STEM education; re-recognition

STEM一詞的產(chǎn)生最早可以追溯到20世紀(jì)80年代，1986 年美國(guó)國(guó)家科學(xué)委員會(huì)發(fā)表了題為《本科的科學(xué)、數(shù)學(xué)及工程教育》（Undergraduate Science， ?Mathematics and ?Engineering ?Education）的報(bào)告，明確將科學(xué)、數(shù)學(xué)及工程的集成教育提上議題，可以說是STEM教育戰(zhàn)略的一個(gè)重要文件。2001 年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的教育與人力資源部負(fù)責(zé)人朱迪斯（Judith ?A. ?Ramaley）正式提出 STEM 一詞，沒過幾年，STEM教育受到了美國(guó)政府的大力支持，近幾年來這股教育風(fēng)潮開始席卷全球。

1 STEM教育發(fā)展情況

通過STEM教育產(chǎn)生的背景和土壤， 再看看STEM教育實(shí)際的發(fā)展情況，對(duì)于我們認(rèn)識(shí)STEM教育有很大的幫助。STEM教育的發(fā)展可以從兩個(gè)方面來看。

從美國(guó)本土來看，STEM教育主要是由美國(guó)教育部和各州政府推動(dòng)的，除了以報(bào)告、文件等形式大力提倡STEM，如《美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)力和創(chuàng)新力》的報(bào)告中，美國(guó)政府就明確指出STEM教育現(xiàn)狀并不理想。國(guó)家希望通過各種措施來激勵(lì)學(xué)生對(duì)STEM的興趣，其中就有通過提高經(jīng)費(fèi)的撥給來促使STEM的發(fā)展，因此不少高校建立了STEM教育研究中心，然后便加大了對(duì)K12階段STEM的教育。除此之外，還有通過非官方的方式由社會(huì)教育機(jī)構(gòu)自發(fā)組織起來STEM教育中心。然后通過高校的研究工作和社會(huì)團(tuán)體以及公眾的參與，形成了比較集中的指導(dǎo)思想和具體改革方向，STEM教育得到了積極有效的發(fā)展。

STEM教育在美國(guó)本土和國(guó)際上雖然發(fā)展迅速，但是在實(shí)施的過程中也出現(xiàn)了不少的問題和困境，下面還是以美國(guó)為例來說明。值得補(bǔ)充的是：雖然STEM整合教育委員會(huì)發(fā)布了K-12階段STEM教育的10項(xiàng)建議，對(duì)于STEM教育的研究與實(shí)踐，都給予了很有前瞻性的具體指導(dǎo)，但是這些建議只是理論層面上的，在實(shí)際操作過程中還是產(chǎn)生了一些不同方面的問題。

2 STEM教育的困境

2.1 教師之困

教師可以說是制約STEM的瓶頸，雖然奧巴馬政府在2010年出臺(tái)的《培養(yǎng)與激勵(lì)：為美國(guó)的未來實(shí)施K-12年級(jí)STEM教育》文件中就明確指出，要在未來10年招收和培養(yǎng)10萬名優(yōu)秀的STEM教師。一方面說明美國(guó)政府對(duì)STEM教育的重視，但是從另一個(gè)角度來說：STEM教師的缺口和問題還是顯而易見的。首先，已有的教師缺少STEM教育的專業(yè)培訓(xùn)。其次，缺乏經(jīng)過STEM實(shí)踐的專業(yè)教師。再次，教師沒有深刻掌握STEM教育的教學(xué)方法和實(shí)踐方式。

2.2 學(xué)生之困

作為STEM教育主體，學(xué)生是STEAM教育得以施行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，可是現(xiàn)實(shí)問題是：盡管政府和教育部門一直強(qiáng)調(diào)中小學(xué)要培養(yǎng)所有學(xué)生的 STEM 素養(yǎng)（STEM ?Literacy），可是學(xué)生學(xué)習(xí)STEM相關(guān)科目效果卻不太理想。另外，學(xué)生對(duì)于STEM學(xué)習(xí)的興趣有衰減的傾向，除此之外，雖然在STEM教育中，學(xué)生學(xué)到了解決問題的方法，但并沒有學(xué)會(huì)如何發(fā)現(xiàn)問題，而且對(duì)真正關(guān)心的一些問題，學(xué)生缺乏足夠深入的探索。

2.3 課程之困

美國(guó)并沒有正式發(fā)布的STEM教育的國(guó)家目標(biāo)文件，但是美國(guó)學(xué)術(shù)競(jìng)爭(zhēng)委員會(huì)制定了K12階段國(guó)家目標(biāo)，從學(xué)生學(xué)習(xí)，教師質(zhì)量和學(xué)生參與三個(gè)方面展開，都涉及了STEM教育的相關(guān)要求。①美國(guó)中小學(xué)的課程分為分為核心課程和選修課程，其中，STEM課程在核心和選修課中的比例和要求都有規(guī)定。不過，STEM教育常常通過整合多門學(xué)科的內(nèi)容展開教學(xué)，其課程對(duì)于最終要達(dá)成什么目標(biāo)并沒有一個(gè)明晰的結(jié)論。

2.4 考評(píng)之困

目前在美國(guó)對(duì)于STEM教育成果的考評(píng)都是采用PISA、TIMSS、NAEP等的數(shù)據(jù)，這些測(cè)試并沒有針對(duì)STEM的整體學(xué)業(yè)結(jié)果的測(cè)試評(píng)價(jià)，只有一個(gè)在國(guó)家層面上進(jìn)行評(píng)估的美國(guó)國(guó)家教育進(jìn)展評(píng)估委員會(huì)（NAEP），它主要針對(duì)于STEM教育中的科學(xué)和數(shù)學(xué)能力水平進(jìn)行測(cè)量，對(duì)STEM中的技術(shù)和工程并沒有相應(yīng)的測(cè)試和評(píng)估。

當(dāng)然，從這些方面都可以看出STEM在實(shí)施過程中有很多暫時(shí)沒有得到很好解決的問題，但是這些都是教育發(fā)展過程中必經(jīng)的困境，正視這些問題將有助于我們更好地理解STEM。然而和美國(guó)有著不同國(guó)情的我們需不需要STEM，這需要對(duì)STEM教育進(jìn)行一個(gè)重新的審視。

3 如何認(rèn)識(shí)STEM教育

3.1 厘清STEM的含義

這幾年來，又出現(xiàn)了STEAM教育（指的是Science，Technology，engineering ，Arts and Mathematics），其實(shí)就是在STEM的基礎(chǔ)上增加了文學(xué)藝術(shù)（Arts）這個(gè)部分。甚至還有人認(rèn)為應(yīng)該是STREAM教育（在STEAM的基礎(chǔ)上增加Reading部分），這些名詞上的變化，則像是對(duì)STEM教育所不能涵蓋的部分進(jìn)行的一些有益補(bǔ)充，姑且不管這些意見是否有理有據(jù)，我們必須認(rèn)清的是：不管名詞上怎么改變，我們都不能否定STEM中每一門學(xué)科的價(jià)值和每門學(xué)科之間具有相互影響的關(guān)系。

3.2 需要STEM教育的原因

（1）從STEM教育的特點(diǎn)來說。STEM教育能對(duì)跨領(lǐng)域跨學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行整合，同時(shí)STEM教育將生活中的經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)用趣味和協(xié)作的方式展現(xiàn)出來，極大地增強(qiáng)了人們對(duì)于學(xué)習(xí)和實(shí)踐綜合性知識(shí)的主動(dòng)性和積極性，提高了人們對(duì)于知識(shí)的掌握和應(yīng)用能力。

（2）從當(dāng)前的教育模式來說。STEM教育對(duì)目前這種傳統(tǒng)的“注入式”的教學(xué)模式是一個(gè)沖擊， STEM教育主要采取的是一種開放式的教學(xué)理念，試圖打破各學(xué)科之間相互獨(dú)立的關(guān)系。因此，能在一個(gè)知識(shí)融合的基礎(chǔ)上促使學(xué)生和教師進(jìn)行獨(dú)立的思考和實(shí)踐。

（3）對(duì)企業(yè)的發(fā)展來說。STEM無疑滿足了這個(gè)工業(yè)時(shí)代的人才需求，很多企業(yè)都樂于接受具有STEM教育背景的人才，STEM教育就像一場(chǎng)新的工業(yè)革命，誰能獲取最新的資訊和人才，誰就能在世界上占領(lǐng)新的高地，立于不敗之地。

（4）對(duì)于國(guó)家來說。創(chuàng)新力和競(jìng)爭(zhēng)力是給國(guó)家?guī)砝娴闹匾▽?，STEM教育在當(dāng)今這個(gè)工業(yè)社會(huì)，無疑能為國(guó)家之間的競(jìng)爭(zhēng)贏得更多勝利的機(jī)會(huì)，因此，各個(gè)國(guó)家都爭(zhēng)先恐后地推行STEM教育。

（5）對(duì)人的發(fā)展來說。聯(lián)合國(guó)教科文組織的《學(xué)會(huì)生存》一書中，一直要求人要學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)做人，學(xué)會(huì)做事等，STEM教育通過人的協(xié)作，實(shí)踐來達(dá)到學(xué)會(huì)做人的目的，是一種適應(yīng)時(shí)代適應(yīng)社會(huì)的教育，也是一種讓人能夠更好地生存的學(xué)習(xí)。

3.3 STEM教育的再認(rèn)識(shí)

要想深刻認(rèn)識(shí)STEM教育，除了要認(rèn)清STEM的含義外，還要理解什么是教育，教育的本質(zhì)是什么。關(guān)于教育，雅思貝爾斯說的好：“教育是人的靈魂的教育，而非理性知識(shí)的堆積。教育本身意味著一棵樹搖動(dòng)另一顆樹，一朵云推動(dòng)另一朵云，一個(gè)靈魂喚醒另一個(gè)靈魂。②”從這段話中可以看出，教育不應(yīng)該是帶有功利目的的，而應(yīng)該是喚醒“人的靈魂”的活動(dòng)。

當(dāng)然，教育本質(zhì)是純粹的，但是教育也離不開社會(huì)，教育與社會(huì)的關(guān)系也是相互影響的。STEM教育對(duì)社會(huì)生產(chǎn)力有著促進(jìn)的作用，這一點(diǎn)直接從美國(guó)的各種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中可以看出，如其勞工部早在 1996 年就指出，幾乎所有的科技職業(yè)都離不開 STEM 基礎(chǔ)知識(shí)。而美國(guó)教育部 2007 年的調(diào)查顯示，當(dāng)今 75% 發(fā)展最快的職業(yè)都要大量的科學(xué)或數(shù)學(xué)技能。政府統(tǒng)計(jì)署預(yù)測(cè)，2015 年有三分之一的工作與 STEM 息息相關(guān)。這一系列的數(shù)據(jù)都在昭示著STEM教育對(duì)社會(huì)發(fā)展的重大意義，同時(shí)我們也不能否認(rèn)STEM教育所存在的功利成分。

4 反思和啟示

首先，教育改革一定要有要前瞻性和預(yù)見性;從STEM的提出，STEM理論的完善到STEM教育在高等教育，K12階段甚至學(xué)前教育的具體落實(shí)，可以說是一個(gè)逐漸生成發(fā)展的體系?？梢哉f，這個(gè)體系是一個(gè)理論和實(shí)踐兼具的體系，而且通過教育部到中小學(xué)，從國(guó)家到學(xué)校這種自上而下的方式展開實(shí)施，這一系列的舉措都是很有預(yù)見性的，并沒有其他可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

其次，教育的發(fā)展與國(guó)家、社會(huì)和個(gè)人都是息息相關(guān)，互相影響的;美國(guó)之所以不遺余力地通過聯(lián)合政府、社會(huì)團(tuán)體和組織、學(xué)校還有企業(yè)的力量來推動(dòng)STEM教育的發(fā)展，并進(jìn)行大刀闊斧的改革，不僅僅是因?yàn)閷?duì)人的發(fā)展的擔(dān)憂，更是為爭(zhēng)取其國(guó)家利益和國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的一種努力，由于STEM教育與社會(huì)的需求緊密相關(guān)，順應(yīng)了時(shí)代的發(fā)展和人的發(fā)展，所以才能在短時(shí)間內(nèi)獲得國(guó)際上的關(guān)注和學(xué)習(xí)。

最后，教育改革應(yīng)該要根據(jù)國(guó)情出發(fā)，不能盲從復(fù)制。所謂知己知彼，才能百戰(zhàn)不殆。我們?cè)谶M(jìn)行教育改革時(shí)可以學(xué)習(xí)他國(guó)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也要避免盲從，一定要有自己的冷靜思考，只有當(dāng)我們有清醒的認(rèn)識(shí)的時(shí)候，在面對(duì)新的概念，新的浪潮時(shí)才不會(huì)跟風(fēng)，不會(huì)迷失，這才是一個(gè)國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力和創(chuàng)新力的魅力所在。STEM教育推崇的就是科學(xué)精神，而科學(xué)精神便是勇于探索，勇于創(chuàng)新，以實(shí)事求是的態(tài)度去認(rèn)識(shí)未知的世界，這也是一種我們需要學(xué)習(xí)的價(jià)值觀。

注釋

① 董莉.基于STEM教育理念的高中物理教學(xué)策略研究[D].四川師范大學(xué)，2017.

② 雅思貝爾斯著，鄒進(jìn)譯.什么是教育[M].三聯(lián)書店，1991.

參考文獻(xiàn)

[1] 丁林，杜玉霞.從美國(guó)STEM教育的發(fā)展看中國(guó)STEM教育[J].中國(guó)信息技術(shù)教育，2016：13-14，21-29.

[2] 楊亞平.美國(guó)、德國(guó)與日本中小學(xué)STEM教育比較研究[J].外國(guó)中小學(xué)教育，2015（8）：23-30.