面向整合式STEM的教師跨學(xué)科素養(yǎng)：結(jié)構(gòu)模型與發(fā)展路徑

宋歌 管玨琪

摘要：整合式STEM能夠有效解決STEM教育中的“形式化”和“異化”等問(wèn)題，更好地培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維與行動(dòng)力，其有效實(shí)施依賴于STEM教師的跨學(xué)科素養(yǎng)。因此培養(yǎng)教師的跨學(xué)科素養(yǎng)既是STEM教育轉(zhuǎn)向整合式STEM教育發(fā)展的時(shí)代訴求，也是教師專業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要。STEM教師的跨學(xué)科素養(yǎng)主要包括跨學(xué)科意向、跨學(xué)科認(rèn)知、跨學(xué)科應(yīng)用與技術(shù)應(yīng)用能力4個(gè)核心組成維度，并可將其進(jìn)一步劃分為10個(gè)素養(yǎng)指標(biāo)，為STEM教師跨學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展提供方向指引。當(dāng)前STEM教師跨學(xué)科素養(yǎng)的發(fā)展受學(xué)校等外部環(huán)境、教師知識(shí)基礎(chǔ)與跨學(xué)科體驗(yàn)等個(gè)體特征變量以及有效的專業(yè)發(fā)展培訓(xùn)的綜合影響。未來(lái)我國(guó)STEM教師跨學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)注重：變革學(xué)校制度和支持系統(tǒng)，鼓勵(lì)教師成為課程開(kāi)發(fā)主體;組建跨學(xué)科學(xué)習(xí)共同體，創(chuàng)新教師“學(xué)習(xí)”方式;善用技術(shù)創(chuàng)新培訓(xùn)，通過(guò)智能研修支持教師持續(xù)自主發(fā)展。

關(guān)鍵詞：STEM教師;跨學(xué)科素養(yǎng);整合式STEM;教師專業(yè)發(fā)展

中圖分類號(hào)：G434? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1009-5195（2022）03-0058-09? doi10.3969/j.issn.1009-5195.2022.03.007

基金項(xiàng)目：教育部人文社會(huì)科學(xué)研究基金2020年度青年基金“基礎(chǔ)教育科學(xué)課程中‘跨學(xué)科素養(yǎng)’的框架建構(gòu)及測(cè)評(píng)研究”（20YJC88080）;2021年河南省哲學(xué)社會(huì)科學(xué)規(guī)劃年度項(xiàng)目“整合式STEM視域下教師跨學(xué)科素養(yǎng)模型構(gòu)建與提升路徑研究”（2021BJY025）。

作者簡(jiǎn)介：宋歌，博士，講師，碩士生導(dǎo)師，河南師范大學(xué)教育學(xué)部（河南新鄉(xiāng) 453007）;管玨琪，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師，浙江師范大學(xué)教師教育學(xué)院（浙江金華 321004）。

一、整合式STEM教育的核心議題：發(fā)展教 師跨學(xué)科素養(yǎng)

STEM教育源于美國(guó)國(guó)家科學(xué)委員會(huì)提出的集成科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）教育的綱領(lǐng)性建議（National Science Board，1987），旨在培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的跨學(xué)科思維。21世紀(jì)以來(lái)，整合式STEM日益成為全球化背景下跨學(xué)科課程與教學(xué)的基本取向。由于STEM教育關(guān)乎國(guó)家未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)力，各國(guó)紛紛將其提升至國(guó)家戰(zhàn)略高度，并在K-12階段的教育政策中，充分體現(xiàn)對(duì)STEM學(xué)科的整合，以實(shí)現(xiàn)將學(xué)生培養(yǎng)成跨學(xué)科思考者和行動(dòng)者的愿景。

STEM教育歷經(jīng)三十多年的發(fā)展，越來(lái)越多的教師認(rèn)同其潛在價(jià)值（中國(guó)教科院STEM教育研究中心，2019）。然而，在從教育思潮到課程實(shí)體的轉(zhuǎn)變過(guò)程中，仍存在以下突出問(wèn)題：一是從整合的水平來(lái)看，STEM依然只是作為四門學(xué)科首字母的縮略詞，并未弱化學(xué)科邊界（Wang et al.，2011）;二是從整合的內(nèi)容來(lái)看，STEM僅僅致力于提升科學(xué)與數(shù)學(xué)的整合（Czerniak et al.，2014），工程和技術(shù)占比偏低（Hoachlander et al.，2011）;三是從整合的取向來(lái)看，任務(wù)設(shè)計(jì)欠缺與學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活的關(guān)聯(lián)性（Charette，2014），許多學(xué)校和教師僅將STEM教育定位于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力或編程能力（袁磊等，2020）。國(guó)內(nèi)外學(xué)者就上述“形式化”和“異化”問(wèn)題展開(kāi)充分探討，相關(guān)研究催生了“整合式STEM”（Integrative STEM，以下簡(jiǎn)稱I-STEM）。2014年美國(guó)國(guó)家工程院和國(guó)家科學(xué)委員會(huì)聯(lián)合發(fā)布《K-12教育中的STEM整合：現(xiàn)狀、前景和研究議程》，該文件確定了I-STEM的核心要義是跨學(xué)科（Honey et al.，2014）。學(xué)界也就I-STEM的課程性質(zhì)達(dá)成共識(shí)（Kelley et al.，2016）：一方面，整合超越了四個(gè)分支學(xué)科的關(guān)聯(lián)程度，轉(zhuǎn)向?qū)W科之間的相互融合;另一方面，整合觸及兒童經(jīng)驗(yàn)和社會(huì)關(guān)切，在關(guān)聯(lián)學(xué)校學(xué)習(xí)、未來(lái)工作和社會(huì)生活的跨域情境中幫助學(xué)生理解所居世界的復(fù)雜性并作出有效決策。

I-STEM的整合新理念唯有通過(guò)教師有效的課程設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)施，才能轉(zhuǎn)化為學(xué)生綜合能力的提升。但大量中小學(xué)課堂證據(jù)顯示，STEM教師往往欠缺對(duì)整合的正確理解（EL-Deghaidy et al.，2017;Kurup et al.，2019），以及與之相適的課程設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)施能力（Graves et al.，2016）。因此，STEM教師跨學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)亟需被提上日程，使他們能充分認(rèn)識(shí)多學(xué)科知識(shí)間的聯(lián)結(jié)，合理實(shí)現(xiàn)學(xué)科間的關(guān)聯(lián)與整合。同時(shí)，在“中國(guó)STEM教育2029行動(dòng)計(jì)劃”實(shí)施背景下，直面現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，發(fā)展STEM教師跨學(xué)科素養(yǎng)，是落實(shí)“將I-STEM作為培養(yǎng)跨學(xué)科創(chuàng)新型人才的重要戰(zhàn)略”與打造具有中國(guó)特色的I-STEM教育的重要路徑。

二、STEM教師跨學(xué)科素養(yǎng)內(nèi)涵與結(jié)構(gòu)模型

教師的跨學(xué)科素養(yǎng)水平是決定STEM教育成效的關(guān)鍵，是構(gòu)建I-STEM教育新生態(tài)的源動(dòng)力。界定STEM教師的跨學(xué)科素養(yǎng)在本質(zhì)上就是要回答“培養(yǎng)什么樣的STEM教師”。

1.內(nèi)涵解讀

對(duì)特定的職業(yè)而言，素養(yǎng)是個(gè)體為了能夠勝任某項(xiàng)工作，而需具備的相關(guān)知識(shí)、技能及其特質(zhì)（楊向東，2020），其突出特征在于個(gè)體能否選擇和應(yīng)用已有的認(rèn)知和非認(rèn)知資源，來(lái)應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)工作中的各種復(fù)雜需求和挑戰(zhàn)?？鐚W(xué)科素養(yǎng)正是STEM教育轉(zhuǎn)向I-STEM教育背景下對(duì)教師專業(yè)發(fā)展新訴求的回應(yīng)。

I-STEM不單關(guān)注跨學(xué)科教學(xué)的結(jié)果和產(chǎn)物，更強(qiáng)調(diào)整合多個(gè)學(xué)科概念、觀點(diǎn)和思維方式來(lái)解決問(wèn)題的過(guò)程和方法。從這個(gè)意義上講，教師在I-STEM教學(xué)中的主要責(zé)任并不是指導(dǎo)學(xué)生完成某個(gè)產(chǎn)品或作品，而是能夠合理預(yù)設(shè)、解讀和判斷跨學(xué)科教學(xué)中的各種場(chǎng)景，并采取相應(yīng)的行動(dòng)。因此，教師在具備深厚的學(xué)科素養(yǎng)基礎(chǔ)上，需要跳出單一學(xué)科經(jīng)驗(yàn)的“舒適圈”，形成跨學(xué)科的意愿，確保在教與學(xué)的過(guò)程中合理融入跨學(xué)科要素，有效把握STEM學(xué)科之間的整合，建立STEM內(nèi)容知識(shí)與實(shí)踐活動(dòng)之間的緊密聯(lián)系，并借助在線協(xié)作工具、增強(qiáng)與虛擬現(xiàn)實(shí)以及智能導(dǎo)師系統(tǒng)等技術(shù)，創(chuàng)建靈活且包容的I-STEM學(xué)習(xí)空間，培養(yǎng)學(xué)生突破學(xué)科界限、以整合的方式進(jìn)行思考、解決復(fù)雜情境中劣構(gòu)問(wèn)題的能力。綜上所述，STEM教師的跨學(xué)科素養(yǎng)是在與I-STEM教學(xué)互動(dòng)過(guò)程中所蘊(yùn)含的動(dòng)機(jī)意識(shí)、價(jià)值觀念、相關(guān)知識(shí)和各種技能等綜合性品質(zhì)。

STEM教師跨學(xué)科素養(yǎng)的內(nèi)涵特征可從“情境性”本質(zhì)、“多維性”構(gòu)成與“動(dòng)態(tài)性”發(fā)展三個(gè)方面進(jìn)行解讀。首先，跨學(xué)科素養(yǎng)是教師解決I-STEM教學(xué)問(wèn)題的有效行動(dòng)，這種外顯化的行為表現(xiàn)產(chǎn)生于教師與教學(xué)情境的互動(dòng)，因此可以被有效觀察與測(cè)評(píng)。其次，STEM教師需要在跨學(xué)科意愿的驅(qū)動(dòng)下，選擇和組織跨學(xué)科知識(shí)與技能，來(lái)解決I-STEM教學(xué)中的問(wèn)題，因此跨學(xué)科素養(yǎng)是知識(shí)、技能與態(tài)度的復(fù)雜組合，具有多維結(jié)構(gòu)的特征且彼此關(guān)聯(lián)。最后，教師跨學(xué)科素養(yǎng)需要在有效的學(xué)習(xí)和實(shí)踐中逐步形成，呈螺旋式的發(fā)展態(tài)勢(shì)，可通過(guò)職前教育和在職培訓(xùn)等途徑來(lái)培養(yǎng)。

2.結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建

根據(jù)STEM教師跨學(xué)科素養(yǎng)的內(nèi)涵特征，本研究構(gòu)建了包括4個(gè)核心組成維度和10個(gè)素養(yǎng)指標(biāo)的結(jié)構(gòu)模型：首先，通過(guò)對(duì)相關(guān)政策文件與文獻(xiàn)進(jìn)行演繹式分析，提出了4個(gè)核心組成維度，分別為跨學(xué)科意向、跨學(xué)科認(rèn)知、跨學(xué)科應(yīng)用以及技術(shù)應(yīng)用能力;然后，為有效指導(dǎo)STEM教師跨學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)，將每個(gè)組成維度進(jìn)一步分解為若干素養(yǎng)指標(biāo)，進(jìn)而形成教師勝任I-STEM教學(xué)的基本要求與實(shí)施評(píng)價(jià)的具體標(biāo)準(zhǔn)。

（1）核心組成維度

第一， 跨學(xué)科意向是指教師對(duì)跨學(xué)科方法的態(tài)度、價(jià)值觀、信念和判斷等，表現(xiàn)為教師是否愿意開(kāi)展I-STEM教學(xué)。第二，跨學(xué)科認(rèn)知是指教師對(duì)跨學(xué)科教育價(jià)值、教育情境和教學(xué)法的理解，這些理解是教師在I-STEM課程設(shè)計(jì)與教學(xué)中融入跨學(xué)科要素的知識(shí)基礎(chǔ)（Kurup et al.，2019）。第三，跨學(xué)科應(yīng)用強(qiáng)調(diào)教師真正參與到I-STEM課程開(kāi)發(fā)與實(shí)施的整體過(guò)程之中，需要教師在跨學(xué)科認(rèn)知的基礎(chǔ)上，靈活有效地設(shè)計(jì)、開(kāi)展和研究I-STEM教學(xué)（Slavit et al.，2016）。第四，技術(shù)應(yīng)用能力是教師借助技術(shù)工具，創(chuàng)建具有參與性、創(chuàng)造性的I-STEM智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，并且要求教師能夠創(chuàng)造性地應(yīng)用技術(shù)工具，具備較好的設(shè)計(jì)思維，促進(jìn)I-STEM教學(xué)創(chuàng)新（Kennedy et al.，2014）。

這4個(gè)維度共同作用于教師在I-STEM教學(xué)場(chǎng)景下的教學(xué)行動(dòng)與決策，其相互影響關(guān)系則是通過(guò)教師的實(shí)踐與反思來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)的。面向STEM教師的跨學(xué)科素養(yǎng)結(jié)構(gòu)模型如圖1所示，可以看出，STEM教師跨學(xué)科素養(yǎng)每個(gè)維度的提升會(huì)經(jīng)由雙向箭頭表示的實(shí)踐和反思過(guò)程引起其他維度的變化。其中：“ ”表示教師對(duì)跨學(xué)科方法的正向態(tài)度和主動(dòng)開(kāi)展跨學(xué)科教學(xué)的心理傾向驅(qū)動(dòng)自身準(zhǔn)確理解、設(shè)計(jì)I-STEM課程以及借助智慧學(xué)習(xí)環(huán)境開(kāi)展教學(xué)實(shí)踐，同時(shí)教師對(duì)實(shí)踐過(guò)程的反思又會(huì)反作用于其跨學(xué)科意向。“ ”表示跨學(xué)科認(rèn)知和技術(shù)應(yīng)用能力是跨學(xué)科應(yīng)用的基礎(chǔ)，教師對(duì)I-STEM課程與教學(xué)的整體理解力關(guān)乎其在課程設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行跨學(xué)科整合的深度，教師具備的技術(shù)知識(shí)和設(shè)計(jì)思維關(guān)乎如何運(yùn)用技術(shù)手段為I-STEM教學(xué)提供支持，最后通過(guò)反思教學(xué)成效，教師將會(huì)形成關(guān)于跨學(xué)科的新認(rèn)識(shí)和以技術(shù)為賦能工具的新思考?！?”表示跨學(xué)科認(rèn)知是技術(shù)應(yīng)用能力的保障，教師對(duì)I-STEM價(jià)值取向、組織原則和實(shí)踐邏輯的理解影響其在技術(shù)選取與應(yīng)用方面的設(shè)計(jì)，而對(duì)實(shí)踐效果的反思將促使教師重新考量技術(shù)如何與課程內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行耦合，從而擴(kuò)展其跨學(xué)科認(rèn)知。

（2）素養(yǎng)指標(biāo)

根據(jù)個(gè)體態(tài)度行為關(guān)系理論、教師實(shí)踐性知識(shí)構(gòu)成、跨學(xué)科教學(xué)基本環(huán)節(jié)以及數(shù)字化時(shí)代對(duì)教師角色的新要求，將4個(gè)核心組成維度細(xì)化為如表1所示的10個(gè)素養(yǎng)指標(biāo)。這些指標(biāo)既立足國(guó)際視野，又同時(shí)觀照了我國(guó)中小學(xué)STEM教育的現(xiàn)實(shí)情況與未來(lái)愿景。

①跨學(xué)科意向

跨學(xué)科意向作為開(kāi)展跨學(xué)科教育的心理傾向，是跨學(xué)科行為表現(xiàn)的內(nèi)驅(qū)力。根據(jù)社會(huì)心理學(xué)中的計(jì)劃行為理論，跨學(xué)科意向包括行為態(tài)度、主觀規(guī)范和知覺(jué)行為控制三個(gè)主要變量（Kurup et al.，2019）。其中，行為態(tài)度是指教師對(duì)跨學(xué)科方法的工具性（有價(jià)值/無(wú)價(jià)值）和情感性（喜歡/不喜歡）的正向或負(fù)向認(rèn)同。比如教師認(rèn)為I-STEM對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展是重要的且樂(lè)于開(kāi)展I-STEM教學(xué)。主觀規(guī)范是指教師對(duì)于是否采取跨學(xué)科教學(xué)受到來(lái)自外部環(huán)境（如學(xué)校和社會(huì)等）期望的影響，從而形成是否順從該期望的意向。比如教師認(rèn)同教育政策文件大力提倡的跨學(xué)科教育、社會(huì)組織機(jī)構(gòu)與學(xué)校積極推進(jìn)I-STEM課程與教學(xué)實(shí)踐，以及對(duì)與同行、專家和研究者合作實(shí)施I-STEM教學(xué)表現(xiàn)出主動(dòng)性和積極性。知覺(jué)行為控制是指教師能感知到開(kāi)展跨學(xué)科課程與教學(xué)的難易程度。比如教師基于自身可調(diào)用的資源，認(rèn)為有信心進(jìn)行I-STEM教學(xué)或認(rèn)為其具有一定挑戰(zhàn)性。

②跨學(xué)科認(rèn)知

跨學(xué)科認(rèn)知能展示STEM教師專業(yè)性的實(shí)踐性知識(shí)，并體現(xiàn)其在跨學(xué)科教學(xué)活動(dòng)中的行動(dòng)邏輯。依據(jù)教師實(shí)踐性知識(shí)的相關(guān)研究，跨學(xué)科認(rèn)知包括I-STEM教育目標(biāo)與價(jià)值知識(shí)、教育情境知識(shí)與教學(xué)知識(shí)，分別觀照“為什么跨學(xué)科”“什么是跨學(xué)科”和“怎樣跨學(xué)科”三大問(wèn)題。

首先，教師應(yīng)當(dāng)站在“立德樹(shù)人”的角度將I-STEM融于我國(guó)教育大背景（陳忞，2020）。深刻認(rèn)識(shí)世界主要國(guó)家已普遍將I-STEM作為培養(yǎng)跨學(xué)科創(chuàng)新型人才和推進(jìn)基礎(chǔ)教育改革的重要戰(zhàn)略。其中，美國(guó)率先提出I-STEM的教育理念，回應(yīng)了STEM實(shí)踐領(lǐng)域“形式化”與“異化”等關(guān)鍵問(wèn)題，本著促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的教育目的，從根本上扭轉(zhuǎn)了STEM功利主義傾向。I-STEM承載著提升學(xué)生STEM素養(yǎng)和21世紀(jì)技能的雙重希冀（Kelley et al.，2016）。我國(guó)為培養(yǎng)德才兼?zhèn)洹⑸硇耐暾瓦m應(yīng)新時(shí)代要求的人才也提出進(jìn)行跨學(xué)科整合教育的變革嘗試（李雁冰，2014）。

其次，教師不僅需要理解跨學(xué)科的基本特征，還要正確認(rèn)識(shí)“學(xué)科”與“跨學(xué)科”在學(xué)校教育中互為補(bǔ)充的平衡態(tài)，深入探究STEM各分支學(xué)科的學(xué)科體系，在此基礎(chǔ)上尋求橫向關(guān)聯(lián)的可能，不斷激發(fā)學(xué)生的整合與創(chuàng)新潛能。I-STEM的核心要義就在于超越課程組織的視野，將跨學(xué)科作為一種有別于學(xué)科分化的教育思維方式，著眼于四門分支學(xué)科知識(shí)與方法的交融，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)造性地圍繞特定主題進(jìn)行多維整合。因此，I-STEM進(jìn)入學(xué)校課程，不是推翻數(shù)學(xué)、科學(xué)和信息技術(shù)等學(xué)科課程，抑或是進(jìn)行簡(jiǎn)單增補(bǔ)，而是與其共同構(gòu)成支撐學(xué)生全面發(fā)展的整體課程框架。

最后，教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體項(xiàng)目，依據(jù)相關(guān)課程標(biāo)準(zhǔn)，塑造科學(xué)探究與工程設(shè)計(jì)在教學(xué)實(shí)踐中相輔相承的關(guān)系模式。靈活采用“通過(guò)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)科學(xué)”和“以科學(xué)促進(jìn)設(shè)計(jì)”的策略，在探究和設(shè)計(jì)的穿插轉(zhuǎn)換中呈現(xiàn)特定的學(xué)科概念，引導(dǎo)學(xué)生基于數(shù)學(xué)推理，以技術(shù)為工具，應(yīng)用、理解和重組STEM知識(shí)。在有約束（如時(shí)間限制）和邊界（如課程標(biāo)準(zhǔn)、高利害測(cè)試）條件的限定下，I-STEM課程與教學(xué)通常采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)通過(guò)發(fā)揮探究與設(shè)計(jì)的交融功效來(lái)聯(lián)通STEM內(nèi)容與實(shí)踐。

③跨學(xué)科應(yīng)用

跨學(xué)科應(yīng)用是教師實(shí)現(xiàn)I-STEM教育價(jià)值落地課堂的行動(dòng)力。STEM教師的專業(yè)工作并非傳遞現(xiàn)成的課程產(chǎn)品信息，而是真正參與課程開(kāi)發(fā)與實(shí)施，深思熟慮地進(jìn)行課程方案設(shè)計(jì)，并進(jìn)行有效實(shí)施。因此，跨學(xué)科應(yīng)用的實(shí)質(zhì)就是會(huì)設(shè)計(jì)并付諸行動(dòng)。

I-STEM作為一種課程形態(tài)，STEM教師應(yīng)該遵循課程開(kāi)發(fā)的過(guò)程邏輯，沿著課程目標(biāo)、課程內(nèi)容、學(xué)習(xí)活動(dòng)與評(píng)價(jià)的實(shí)踐序列展開(kāi)課程設(shè)計(jì)。第一，課程目標(biāo)是課程設(shè)計(jì)的邏輯起點(diǎn)。教師可利用布魯姆等學(xué)者提出的教學(xué)目標(biāo)分類法來(lái)分解課程目標(biāo)，例如可從知識(shí)、認(rèn)知能力和問(wèn)題解決三個(gè)維度明確I-STEM的學(xué)習(xí)結(jié)果類型（Barak，2013）;并將三者整合為學(xué)生多樣化的行為表現(xiàn)，采用整體性的描述展現(xiàn)學(xué)生需要在具體跨學(xué)科情境中行為表現(xiàn)的程度。第二，課程內(nèi)容是課程設(shè)計(jì)的核心要素。教師可通過(guò)對(duì)主題的選擇與組合來(lái)串聯(lián)整個(gè)課程內(nèi)容，確保課程內(nèi)容的多樣性與連貫性。教師還需從各個(gè)主題中衍生出具有真實(shí)性和實(shí)踐性的跨學(xué)科任務(wù)，在這一轉(zhuǎn)化過(guò)程中教師應(yīng)當(dāng)設(shè)置主導(dǎo)學(xué)科來(lái)統(tǒng)整其他學(xué)科內(nèi)容，并列出完成具體任務(wù)的要求，以及對(duì)應(yīng)學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)的具體規(guī)定。第三，I-STEM教學(xué)強(qiáng)調(diào)有目的地在探究中嵌入設(shè)計(jì)思維，兩者通過(guò)“做中學(xué)”有機(jī)交織在一起。只有在設(shè)計(jì)需求帶動(dòng)探究、探究結(jié)果改進(jìn)設(shè)計(jì)依據(jù)、學(xué)生調(diào)用數(shù)學(xué)推理和技術(shù)手段①的反復(fù)動(dòng)手操作和動(dòng)腦思考過(guò)程中，才能更好地解決問(wèn)題并實(shí)現(xiàn)知識(shí)創(chuàng)造。以6E教學(xué)模式為例（Lin et al.，2020），教師在明確“參與—探索—解釋—工程設(shè)計(jì)思維—拓展—評(píng)估”總體進(jìn)程的前提下，有必要設(shè)計(jì)有序銜接的學(xué)習(xí)活動(dòng)與恰到好處的學(xué)習(xí)支架，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)參與、深入探究與協(xié)同創(chuàng)新。這也決定了學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)必須根植于真實(shí)的學(xué)生實(shí)踐情境，聚焦學(xué)生對(duì)知識(shí)在深層意義上的整合運(yùn)用，并將學(xué)習(xí)性評(píng)價(jià)（Assessment for Learning）和學(xué)習(xí)式評(píng)價(jià)（Assessment as Learning）有機(jī)嵌入教學(xué)過(guò)程，勾勒學(xué)生I-STEM學(xué)習(xí)的持續(xù)軌跡，探查學(xué)生在不同課程目標(biāo)上的發(fā)展特征。

在設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，STEM教師還應(yīng)推動(dòng)I-STEM課程由設(shè)計(jì)態(tài)轉(zhuǎn)變成運(yùn)行態(tài)，確保課程設(shè)計(jì)與教學(xué)行動(dòng)的一致性，并結(jié)合實(shí)情調(diào)適課程（楊開(kāi)城等，2021）。課上，教師持續(xù)關(guān)注生成性的課堂事件，對(duì)學(xué)生需求做出回應(yīng)，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)將自己的觀點(diǎn)融入探究與設(shè)計(jì)的過(guò)程，在靜態(tài)的課程設(shè)計(jì)演繹中添加真正的社會(huì)性文化互動(dòng);課后，教師比較教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施的一致性，全面審視學(xué)生學(xué)習(xí)成效，逐步將教學(xué)經(jīng)驗(yàn)反思構(gòu)建成案例庫(kù)。

④技術(shù)應(yīng)用能力

融通信息技術(shù)已經(jīng)成為數(shù)字化時(shí)代討論I-STEM教學(xué)的基本語(yǔ)境（Tanenbaum，2016，pp.15-20）。技術(shù)應(yīng)用能力是教師在持續(xù)關(guān)注技術(shù)如何變革跨學(xué)科教學(xué)的同時(shí)，以技術(shù)為賦能工具，讓技術(shù)服務(wù)于跨學(xué)科教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)。在I-STEM課程與教學(xué)的設(shè)計(jì)中教師需要在學(xué)習(xí)場(chǎng)景設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)與學(xué)習(xí)支架設(shè)計(jì)三方面實(shí)現(xiàn)技術(shù)與I-STEM教學(xué)的深度融合：一是教師應(yīng)當(dāng)運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)在課堂環(huán)境中為學(xué)生創(chuàng)建跨學(xué)科探究場(chǎng)景，有機(jī)嵌入課程內(nèi)容和學(xué)習(xí)任務(wù)，使得學(xué)生像科學(xué)家和工程師一樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或試驗(yàn)成為可能，他們以第一參與者的身份提出問(wèn)題、觀察和建模，加強(qiáng)I-STEM學(xué)習(xí)體驗(yàn)。二是教師需要查找、篩選和加工信息，為學(xué)生提供充分的學(xué)習(xí)資源和搜索工具，否則學(xué)生的操作驗(yàn)證可能會(huì)陷入僵局;此外，還需利用技術(shù)把學(xué)生個(gè)體、團(tuán)體的觀點(diǎn)、方案和作品匯聚成一個(gè)知識(shí)庫(kù)，持續(xù)更新學(xué)習(xí)資源，促使學(xué)生始終在跨學(xué)科的層面探索問(wèn)題。三是教師可與人工智能協(xié)同教學(xué)，如根據(jù)移動(dòng)終端呈現(xiàn)的學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)及可視化分析結(jié)果，設(shè)計(jì)交互型支架、策略支架和元認(rèn)知支架，提供相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，支持學(xué)生進(jìn)行多層面的社會(huì)性交互（與學(xué)習(xí)場(chǎng)景交互、與學(xué)習(xí)資源交互、與同伴交互、與教師交互、與應(yīng)邀參與的專家交互等），引導(dǎo)學(xué)生對(duì)不同來(lái)源的信息進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，以及在學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)自己的成果進(jìn)行反思和改進(jìn)。

整合式STEM教育的有效實(shí)施依賴于STEM教師持續(xù)提升自身的綜合素養(yǎng)。這就要求教師牢固樹(shù)立終身學(xué)習(xí)意識(shí)，具備終身學(xué)習(xí)能力，不斷進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，并能基于教育理論融合技術(shù)手段變革與創(chuàng)新I-STEM教育。

三、影響STEM教師跨學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展的關(guān)鍵因素

開(kāi)展教師素養(yǎng)研究的主要目的是發(fā)展教師素養(yǎng)。為探索STEM教師跨學(xué)科素養(yǎng)的發(fā)展路徑，在厘清內(nèi)涵、構(gòu)建結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上還需分析影響其發(fā)展的關(guān)鍵因素。STEM教師跨學(xué)科素養(yǎng)的國(guó)際測(cè)評(píng)研究揭示出教師素養(yǎng)發(fā)展受所處外部環(huán)境、教師個(gè)體特征和專業(yè)發(fā)展培訓(xùn)等關(guān)鍵因素的影響。

1.外部環(huán)境：缺乏外部支持抑制跨學(xué)科意向

關(guān)于STEM教師跨學(xué)科意向調(diào)查的系統(tǒng)性綜述研究表明（Margot et al.，2019）：STEM教師普遍對(duì)跨學(xué)科方法具有正向的工具性認(rèn)同，而其情感認(rèn)同、教學(xué)積極性和自我效能感則受靈活的課程安排、明確的績(jī)效評(píng)價(jià)和充足的課程資源的影響。然而，現(xiàn)在學(xué)校統(tǒng)一的課程進(jìn)度（Dare et al.，2014）或?qū)W生時(shí)間表（Lesseig et al.，2017）極大地約束了教師開(kāi)展基于項(xiàng)目的I-STEM教學(xué);由于缺少對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程與結(jié)果的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（Nadelson et al.，2013），教師難以判斷學(xué)生是否達(dá)到了學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，也無(wú)從評(píng)估他們跨學(xué)科學(xué)習(xí)效果的增益。此外，對(duì)課程資源的需求與如何確保課程實(shí)施效果構(gòu)成了I-STEM教學(xué)實(shí)踐中的一對(duì)突出張力：一方面，STEM教師期待有基于相關(guān)學(xué)科標(biāo)準(zhǔn)和技能框架、貫通K-12學(xué)段以及滿足教學(xué)環(huán)境需求的現(xiàn)成課程資源，以便能低門檻地實(shí)施I-STEM教學(xué)，但可供教師直接使用的I-STEM課程計(jì)劃、教學(xué)活動(dòng)方案和相應(yīng)的材料包都極其有限（Siew et al.，2015）;另一方面，他們又擔(dān)憂在課程實(shí)施環(huán)節(jié)片面甚至錯(cuò)誤地理解開(kāi)發(fā)者的設(shè)計(jì)意圖（Bagiati et al.，2015），從而影響教學(xué)成效，這一矛盾大大降低了教師的跨學(xué)科主觀規(guī)范和知覺(jué)行為控制?？梢?jiàn)，提升STEM教師的跨學(xué)科意向需要變革外部支持系統(tǒng)，引導(dǎo)教師轉(zhuǎn)變角色，從機(jī)械地傳遞課程信息過(guò)渡至對(duì)課程實(shí)施做適應(yīng)性改編，再逐步轉(zhuǎn)向積極地參與課程開(kāi)發(fā)，成為I-STEM的學(xué)習(xí)者、設(shè)計(jì)者和實(shí)踐者。

2.個(gè)體特征：特征變量差異影響跨學(xué)科認(rèn)知

已有研究分別從調(diào)查問(wèn)卷、訪談、課堂觀察和反思日志等多元途徑獲取多種類型數(shù)據(jù)，綜合運(yùn)用定量統(tǒng)計(jì)與扎根理論分析方法，互相映證了STEM教師從業(yè)年限、所處學(xué)段、自身學(xué)科知識(shí)基礎(chǔ)和已有跨學(xué)科體驗(yàn)等個(gè)體特征變量與跨學(xué)科認(rèn)知高度相關(guān)。例如，Srikoom等（2017）研究發(fā)現(xiàn)教師的跨學(xué)科意向在從業(yè)年限對(duì)跨學(xué)科認(rèn)知的影響上存在調(diào)節(jié)效應(yīng)。Park等（2016） 研究顯示不同學(xué)段教師對(duì)跨學(xué)科整合具體策略持有差異化理解，相比于小學(xué)教師關(guān)注運(yùn)用探究和設(shè)計(jì)交織的跨學(xué)科任務(wù)來(lái)吸引學(xué)生，中學(xué)教師更重視跨學(xué)科教學(xué)的深度——系統(tǒng)的學(xué)科知識(shí)滲透。另有研究顯示，STEM教師均能恰當(dāng)?shù)乩斫狻盀槭裁纯鐚W(xué)科”，但由于欠缺專業(yè)背景外的知識(shí)和跨學(xué)科教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，因而阻礙了他們獲得“怎樣跨學(xué)科”的實(shí)踐策略。具體來(lái)說(shuō)，教師對(duì)“工程”“技術(shù)”的本質(zhì)認(rèn)識(shí)不足（EL-Deghaidy et al.，2017），比如，多數(shù)教師對(duì)技術(shù)在I-STEM教育中的定位尚未從“教學(xué)手段”轉(zhuǎn)向“學(xué)習(xí)工具”。并且學(xué)科本位的職前培養(yǎng)和職后的分科教學(xué)經(jīng)歷進(jìn)一步強(qiáng)化了教師的學(xué)科本位意識(shí)（Wang et al.，2020）。他們期待與科學(xué)家、工程師等學(xué)科專家合作，體驗(yàn)真實(shí)的跨學(xué)科研究，豐富跨學(xué)科學(xué)習(xí)經(jīng)歷;期待與不同學(xué)科背景的同行合作，彌補(bǔ)STEM相關(guān)學(xué)科知識(shí)缺陷，彼此之間積極影響，同時(shí)弱化教齡和所處學(xué)段等因素的負(fù)向作用（Lehman et al.，2014）。綜上，亟待為STEM教師塑造突破學(xué)校、學(xué)科界限的合作空間，創(chuàng)設(shè)多層次的“對(duì)話”機(jī)會(huì)。

3.專業(yè)發(fā)展培訓(xùn)：有效培訓(xùn)促進(jìn)教學(xué)實(shí)踐轉(zhuǎn)變

已有研究證實(shí)教師專業(yè)發(fā)展培訓(xùn)項(xiàng)目能夠促進(jìn)STEM教師教學(xué)實(shí)踐轉(zhuǎn)變，并提出有效培訓(xùn)具有四個(gè)核心特征：持續(xù)性、內(nèi)容聚焦、連貫性和集體參與（Desimone，2009）。首先，為了保證STEM教師真正實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變，培訓(xùn)項(xiàng)目大多需持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間（Roehrig et al.，2012;Al Salami et al.，2017），包括集中研修、校本實(shí)踐和反思提升三個(gè)階段，體現(xiàn)了更具實(shí)踐性和校本化的專業(yè)發(fā)展模式。其次，要通過(guò)診斷教師需求，提供兼具普適性和個(gè)性化的培訓(xùn)方案。課程形式一般包括參加真實(shí)的跨學(xué)科研究（Chowdhary et al.，2014;Yang et al.，2020）、基于項(xiàng)目的I-STEM學(xué)習(xí)（Asghar et al.，2012）和合作開(kāi)發(fā)主題課程（Capobianco et al.，2018）。同時(shí)，課程內(nèi)容還需觀照K-12一貫制的I-STEM課程框架和不同學(xué)段的整合程度差異。最后，鼓勵(lì)同一所學(xué)校不同學(xué)科教師一起參與培訓(xùn)（Roehrig et al.，2012;Weinberg et al.，2017），并在后續(xù)的校本實(shí)踐中開(kāi)展跨學(xué)科協(xié)同教學(xué)，形成關(guān)于I-STEM的集體式教學(xué)信念與規(guī)范。值得注意的是，上述研究都缺少對(duì)參訓(xùn)STEM教師的持續(xù)跟蹤。教師專業(yè)發(fā)展是一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程，有待進(jìn)一步探索如何利用技術(shù)手段創(chuàng)新培訓(xùn)模式與增進(jìn)培訓(xùn)效果，促進(jìn)教師從基于培訓(xùn)的一次性轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)向持續(xù)的自主學(xué)習(xí)與發(fā)展。

四、STEM教師跨學(xué)科素養(yǎng)的發(fā)展路徑

從美國(guó)推廣STEM教育的過(guò)程可以看出，短期內(nèi)通過(guò)職前教育培養(yǎng)大量STEM師資并不現(xiàn)實(shí)。目前我國(guó)中小學(xué)STEM教師多由在職教師接受專業(yè)發(fā)展培訓(xùn)后兼任，因此培養(yǎng)一線在職教師是彌補(bǔ)STEM教師專業(yè)性不足的合理選擇。本研究在綜合考慮影響STEM教師跨學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展的關(guān)鍵因素基礎(chǔ)上，結(jié)合結(jié)構(gòu)模型中I-STEM教學(xué)實(shí)踐、反思與素養(yǎng)各組成維度的互動(dòng)關(guān)系，從以下三個(gè)方面闡述我國(guó)在職STEM教師跨學(xué)科素養(yǎng)的發(fā)展路徑（如圖2所示）。三條路徑互相配合，共同驅(qū)動(dòng)STEM教師隊(duì)伍專業(yè)能力長(zhǎng)效發(fā)展。

1.變革學(xué)校制度和支持系統(tǒng)，鼓勵(lì)教師成為課程開(kāi)發(fā)主體

學(xué)校層面支持教師教學(xué)實(shí)踐創(chuàng)新的體制環(huán)境和各類資源決定了教師發(fā)展的機(jī)遇和條件（Opfer et al.，2011）。學(xué)校環(huán)境是影響I-STEM教學(xué)實(shí)施的首要因素。STEM教師不僅需要管理者的必要引導(dǎo)，還需要擁有適度的課程權(quán)力重構(gòu)與I-STEM相符的課程結(jié)構(gòu)，更需要實(shí)施I-STEM教學(xué)的必要資源以及促進(jìn)自身專業(yè)發(fā)展的培訓(xùn)機(jī)會(huì)。因此，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)者應(yīng)提升變革意識(shí)，積極響應(yīng)國(guó)家、區(qū)域?qū)用娴腎-STEM教育戰(zhàn)略，為教師專業(yè)發(fā)展提供以跨學(xué)科為主導(dǎo)的組織文化環(huán)境和必要的校內(nèi)資源支持。具體包括：一方面要制定有較強(qiáng)針對(duì)性和可操作性的STEM教師發(fā)展規(guī)劃，設(shè)置明確的監(jiān)督與評(píng)估制度，加強(qiáng)經(jīng)費(fèi)投入以及賦予教師更多的自主空間，不斷提升教師開(kāi)展I-STEM教學(xué)的意向。另一方面可通過(guò)主題講座、同行互助、校本培訓(xùn)等途徑，為教師提供面向跨學(xué)科素養(yǎng)的各類專業(yè)發(fā)展機(jī)會(huì)。此外，應(yīng)鼓勵(lì)教師成為課程開(kāi)發(fā)主體，實(shí)現(xiàn)I-STEM課程資源開(kāi)發(fā)和教師專業(yè)發(fā)展一體化。具體做法是集結(jié)優(yōu)秀教師，吸納場(chǎng)館、科研機(jī)構(gòu)、高新企業(yè)和其他社會(huì)群體力量，開(kāi)發(fā)I-STEM校本課程，形成立足學(xué)校實(shí)際、校內(nèi)外聯(lián)動(dòng)合作的開(kāi)發(fā)機(jī)制;生成一批典型課程案例，以校本教研促進(jìn)案例試點(diǎn)推廣，使教師通過(guò)課程設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)更好地理解跨學(xué)科教學(xué)的特點(diǎn)與實(shí)施策略。

2.組建跨學(xué)科學(xué)習(xí)共同體，創(chuàng)新教師“學(xué)習(xí)”方式

I-STEM的課程性質(zhì)與教學(xué)策略要求STEM教師突破專業(yè)和學(xué)校界限，通過(guò)組建跨學(xué)科學(xué)習(xí)共同體共同開(kāi)展跨學(xué)科教學(xué)實(shí)踐與反思（Lehman et al.，2014），在“邊緣性參與”中不斷成長(zhǎng)?？鐚W(xué)科學(xué)習(xí)共同體的主體既包括教師群體（Czajka et al.，2016），也包括科學(xué)家、工程師等專家和教育研究者（Kelley et al.，2016）。這種跨界融合可弱化教師學(xué)科思維定式，促進(jìn)其轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式。第一，鼓勵(lì)教師之間合作，創(chuàng)建良好的校本教研氛圍。不同學(xué)科教師可以實(shí)現(xiàn)知識(shí)結(jié)構(gòu)的互補(bǔ)，共同研討學(xué)科整合策略;勝任型教師與新手教師可以共同在I-STEM課堂教學(xué)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流;逐步常態(tài)化和規(guī)范化的校本教研易形成促進(jìn)教師主動(dòng)學(xué)習(xí)的集體力量，實(shí)現(xiàn)教師個(gè)體與學(xué)校的共同發(fā)展。第二，倡導(dǎo)教師與專家合作，獲得體驗(yàn)STEM專家跨學(xué)科研究的機(jī)會(huì)，以及優(yōu)化I-STEM教學(xué)實(shí)踐的持續(xù)專業(yè)支持。第三，推進(jìn)教師與研究者合作，有機(jī)聯(lián)結(jié)STEM教育研究與教學(xué)實(shí)踐，以科學(xué)評(píng)價(jià)促進(jìn)積極轉(zhuǎn)變。鼓勵(lì)雙方協(xié)同設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)、學(xué)習(xí)場(chǎng)景和學(xué)習(xí)支架，探討與反思課堂教學(xué)案例，課堂實(shí)證既可以支持教師改進(jìn)教學(xué)，又可以幫助研究者評(píng)估素養(yǎng)的增長(zhǎng)點(diǎn)，探索素養(yǎng)提升的具體機(jī)制，進(jìn)而反哺STEM教師跨學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展。

3.善用技術(shù)創(chuàng)新培訓(xùn)，智能研修支持教師持續(xù)自主發(fā)展

充分利用新技術(shù)成果助推教師教育變革（Tanenbaum，2016，pp.1-5），支持教師培訓(xùn)活動(dòng)，進(jìn)而提升培訓(xùn)水平，已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)交互系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)與人工智能等技術(shù)，可以無(wú)縫連接培訓(xùn)與教師自身實(shí)踐，支持跨學(xué)科學(xué)習(xí)共同體的良性運(yùn)行和再生產(chǎn)（Jonassen et al.，2012），精準(zhǔn)聚焦跨學(xué)科教學(xué)診斷、反思與指導(dǎo)，促進(jìn)STEM教師持續(xù)自主發(fā)展。首先，智能技術(shù)與培訓(xùn)課程資源的全方位融合將教師專業(yè)發(fā)展有機(jī)嵌入教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中，教師先后歷經(jīng)培訓(xùn)、I-STEM教學(xué)實(shí)踐，可通過(guò)同步或異步討論獲得課堂教學(xué)的針對(duì)性反饋并對(duì)其進(jìn)行反思（Wang et al.，2020），依此循環(huán)可促進(jìn)教師專業(yè)素養(yǎng)的提升。其次，智能化的教師網(wǎng)絡(luò)研修平臺(tái)輔助跨學(xué)科學(xué)習(xí)共同體，可形成一個(gè)嵌套的互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，重組和優(yōu)化教師研修結(jié)構(gòu)與流程。該互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)地為教師提供I-STEM教學(xué)實(shí)踐的方向指引和過(guò)程性支持;教師可在多樣化的I-STEM教學(xué)反思性實(shí)踐中學(xué)習(xí)，從“課例研修”中提煉教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從“主題研修”中構(gòu)建特定問(wèn)題解決模式，在“微課題”研修中真正走向研究，從而實(shí)現(xiàn)“學(xué)”與“用”的轉(zhuǎn)化和共生;教師工作坊還應(yīng)連續(xù)吸納新教師加入，允許原來(lái)的“學(xué)生”重回共同體分享經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科學(xué)習(xí)共同體再生產(chǎn)。最后，融合智能技術(shù)的教師研修以課堂為核心，可以記錄顆粒度更小、解釋力更強(qiáng)的I-STEM教學(xué)過(guò)程流數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)師生行為的精準(zhǔn)分析，并輔以量表評(píng)分，診斷教師“難以自知”的問(wèn)題，為教師I-STEM教學(xué)提供個(gè)性化指導(dǎo)，并有針對(duì)性地推送學(xué)習(xí)資源，助力教師進(jìn)行長(zhǎng)期有效的自主學(xué)習(xí)。

注釋：

① 這里指學(xué)生使用通用技術(shù)、信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)工具等輔助科學(xué)與工程實(shí)踐的能力，而應(yīng)用科學(xué)知識(shí)進(jìn)行技術(shù)設(shè)計(jì)能力在《K-12科學(xué)教育框架》中被歸入工程實(shí)踐。

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收稿日期 2022-01-15

Teachers’ Interdisciplinary Competence Towards Integrative STEM Education：

Structure Model and Development Paths

SONG Ge， GUAN Jueqi

Abstract： The integrative STEM education could validly address the “alienation” and “formalization” emerged in the STEM educational practices. It could cultivate students’ interdisciplinary mindset and action， which depends on teachers’ interdisciplinary competence. Therefore， interdisciplinary competence of STEM teachers was demands of both the international STEM curriculum reform and teacher professional development. STEM teachers’ interdisciplinary competence include four key dimensions： interdisciplinary intention， interdisciplinary cognition， interdisciplinary application and technology application ability that can be further divided into ten competence indicators， providing guidance for teacher professional development. At present， the development of STEM teachers’ interdisciplinary competences was affected by the external factors such as the school and the community， the individual characteristic variables such as the prior knowledge and interdisciplinary experience， as well as the effective trainings. In the future， the cultivation paths for in-service STEM teachers’ interdisciplinary competence should focus on improving the school administrative supports to encourage teachers to be subjects of curriculum development， organizing interdisciplinary learning communities to create the ways how teachers learn， and involving technologies in trainings through smart research and training to support the sustainable self-directed development of teachers.

Keywords： STEM Teachers; Interdisciplinary Competence; Integrative STEM; Teacher Professional Development