澳大利亞STEM教育政策探究及啟示

摘" "要：為培養(yǎng)科技創(chuàng)新所需的人才，各國越來越注重STEM學習。通過對澳大利亞STEM教育政策發(fā)展歷程和特點的梳理，以及面臨問題的分析，發(fā)現(xiàn)其STEM教育政策具有如下特點：制定國家STEM教育政策、推動STEM教育產(chǎn)學合作、加強STEM資源平臺建設、鼓勵STEM人才自小扎根、關注女性STEM教育等。但在STEM教育的表現(xiàn)及參與度上，仍面臨學生STEM科目表現(xiàn)不佳、STEM專業(yè)師資勞動力缺乏、女性STEM參與率低等問題。其對我國STEM教育政策制定提供了幾點啟示：進一步完善國家層面的STEM教育政策，推動各教育階段跨領域教育向下扎根；加強STEM專業(yè)師資素養(yǎng)提升，為中小學STEM教育提供動能；重視中小學及幼兒教育階段女生STEM的學習，并鼓勵和幫助其進行深入探索。

關鍵詞：STEM教育；教育政策；跨域整合；師資素養(yǎng)；人工智能

中圖分類號：G434；G510" " " 文獻標志碼：A" " " 文章編號：1673-8454（2023）06-0057-07

一、引言

當前，各國政府為培養(yǎng)科技創(chuàng)新所需的人才，越來越注重STEM學習，STEM教育已成為許多國家教育政策的重要目標。STEM跨域整合的特性，有助于理解和應用數(shù)據(jù)以及培養(yǎng)解決復雜問題的能力，成為人們重要的生活技能。

聯(lián)合國教科文組織2015年通過《教育2030行動框架》（Education 2030 Framework for Action），期望各國注重教育的質(zhì)量，并強調(diào)STEM教育的發(fā)展，提升讓學生接觸STEM領域的機會。[1]澳大利亞作為較早重視STEM教育的國家之一，自2001年起就開始制定了一系列發(fā)展 STEM 教育的政策，目前已形成獨具特色的跨學科、跨學段STEM 項目課程群，以及校內(nèi)外一體化的 STEM 學習生態(tài)系統(tǒng)。[2]澳大利亞還在STEM領域推動了一系列改革計劃，整合了各界資源，從政府部門、教育界擴展到企業(yè)界，促成多方連結(jié)，共同致力于提升學生的STEM參與度，將STEM學習與解決現(xiàn)實世界的問題聯(lián)系起來。[3]

本研究以文獻探討的方式，通過梳理和分析澳大利亞相關政策與研究報告，了解該國STEM教育政策核心內(nèi)涵與特點，以期對我國STEM教育政策制定提供參考與借鑒。

二、澳大利亞STEM教育政策發(fā)展歷程

（一）2000年代：科學與創(chuàng)新

澳大利亞聯(lián)邦政府于2001年啟動《澳大利亞能力：創(chuàng)新行動計劃》（Backing Australia’s Ability： Innovation Action Plan），以科學和創(chuàng)新作為策略重點，通過知識創(chuàng)新促進全民技能的發(fā)展，強調(diào)政府、商業(yè)、教育和研究組織需要共同努力，善用創(chuàng)新所提供的潛力。2004年，啟動《支持澳大利亞的能力——用科學和創(chuàng)新建設我們的未來》（Backing Australia’s Ability - Building Our Future Through Science and Innovation），強調(diào)提高科學、數(shù)學和技術教學的質(zhì)量，持續(xù)培育學生技能，并鼓勵校本創(chuàng)新。同年，教育、科學與培訓部推出《創(chuàng)新、科學、技術、數(shù)學教學推進計劃》（Boosting Innovation， Science， Technology and Mathematics Teaching Programe），主要目標為鼓勵學校的創(chuàng)新，并擴展學生創(chuàng)新能力，吸引和留住在科學、技術和數(shù)學領域具有專業(yè)能力的教師，從而提高教學和學習質(zhì)量。

此時期的政策偏向國家整體性發(fā)展，以科學和創(chuàng)新為基礎，主要推動產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展。學校教育則是注重提高學生科學、數(shù)學、科技的能力以及技術培養(yǎng)。尚未將STEM的概念放在政策中，但為之后的STEM教育政策奠定了推動的基礎。

（二）2010年代：跨域與素養(yǎng)

2012年，澳大利亞政府啟動一項名為“守護澳大利亞的未來”（SAF）項目，計劃提供1000萬澳元進行系列戰(zhàn)略課題研究。[4][5]課題最初設定了6個，《STEM：國際比較》（STEM： Country Comparisons）是其中之一，該課題的最終研究報告于2013年6月由澳大利亞學術研究院委員會（ACOLA）正式發(fā)布。該報告基于22個國家和地區(qū)的研究基礎，得出了24個關鍵性發(fā)現(xiàn)，并指出了澳大利亞在STEM教育上面臨的挑戰(zhàn)。

澳大利亞聯(lián)邦政府大筆投資科學界與創(chuàng)新企業(yè)，提出多項新措施計劃，其中包含了促進科學、技術、工程和數(shù)學的策略，強調(diào)培養(yǎng)年輕人創(chuàng)造和使用數(shù)字技術的能力、擴大女性的STEM機會、吸引創(chuàng)新人才以及提升學生的STEM素養(yǎng)。

2015年發(fā)布的《國家創(chuàng)新與科學議程》（National Innovation and Science Agenda），規(guī)劃資助學齡前幼兒的學習計劃，以支持發(fā)展幼兒基礎科學、技術、工程和數(shù)學技能，其中一項重要的幼兒STEM學習計劃——“澳大利亞學前STEM學習計劃”（Early Learning STEM Australia），是由堪培拉大學向教育、技能與就業(yè)部提出申請。其學前班在全國各地進行服務，以智慧學習為基礎，利用游戲、樂趣、實驗和調(diào)查來幫助幼兒熟悉STEM思維和實踐。[6]

同年，澳大利亞聯(lián)邦及各州和地區(qū)教育部門皆簽署《STEM學校教育國家戰(zhàn)略2016—2026》（National STEM School Education Strategy 2016-2026），重點是提高STEM學習領域的基礎技能，培養(yǎng)數(shù)學、科學和技術素養(yǎng)，促進解決問題、批判性分析和創(chuàng)造性思維技能的發(fā)展，并認為STEM教育要從幼兒時期開始貫穿中小學教育，在學校教育中持續(xù)STEM的學習。

從澳大利亞二十多年的策略及計劃來看，其已明確將STEM納入其中，并專門為STEM教育制定了國家層級的相關政策，STEM成為教育發(fā)展的重點，而幼兒學習STEM亦逐漸受到重視。

三、澳大利亞STEM教育政策的特點

依據(jù)教育政策制定分析的觀點，本研究將澳大利亞STEM教育政策的特點區(qū)分為5項：

（一）制定國家STEM教育政策

全國性的政策具有較強的驅(qū)動力，投入資源在STEM領域，等同于投資國家的社會和經(jīng)濟繁榮。依據(jù)已出臺的《STEM學校教育國家戰(zhàn)略2016—2026》，2017年5月，為促進STEM教育與工商界之間的合作，澳大利亞教育委員會召集教育和工商界的代表，成立了STEM合作伙伴論壇（STEM Partnerships Forum），意在更有效地指導、監(jiān)控并大力開發(fā)更多的校企合作項目。通過與各地企業(yè)建立以學校為基礎的合作關系，藉此培養(yǎng)學生參與STEM的積極性。

（二）推動STEM教育產(chǎn)學合作

高等教育與產(chǎn)業(yè)之間的合作對STEM技術的發(fā)展格外重要，產(chǎn)學聯(lián)手合作可創(chuàng)造出提高學生STEM參與度和績效的活動，增加學生在STEM領域的熱忱。

2018年，STEM合作伙伴論壇在《優(yōu)化STEM產(chǎn)學合作伙伴關系：激勵澳大利亞下一代》（Optimising STEM Industry-School Partnerships： Inspiring Australia’s Next Generation）的報告中，提出產(chǎn)學合作應重點關注教師專業(yè)技能學習，通過STEM解決現(xiàn)實問題，以及提高與STEM伙伴的合作。為了支持論壇的工作，聯(lián)邦政府跨州進行了一系列協(xié)商，邀請教育和企業(yè)界的專家響應，州和領地政府提供了專門的科學和技術設施，作為與學校的共享資源，企業(yè)與大學合作提供專業(yè)的學習資源，政府、教育工作者和企業(yè)緊密合作。

（三）加強STEM資源平臺建設

2017年推出的“STARportal”是由工程師協(xié)會與首席科學家辦公室合作開發(fā)的澳大利亞第一個STEM活動國家數(shù)據(jù)庫，其目的是確保所有家庭都能在其所在地區(qū)參與到相關的STEM活動，使學校、教師、學生、家長能夠在當?shù)貙ふ业絊TEM活動。“STARportal”平臺的建設，讓使用者能快速方便地找到全國性的資源，是政府和非政府組織之間成功合作的一個范例。

（四）鼓勵STEM人才自小扎根

2018年，“澳大利亞學前STEM學習計劃”團隊開發(fā)了智慧教育應用程序，運用擴增實境（亦稱增強現(xiàn)實，AR）技術，幼兒可以指導自己的游戲，同時在STEM中培養(yǎng)空間概念、譯碼和編碼信息、邏輯推理能力。2019年，曾獲得研究理事會桂冠獎學金資助的墨爾本蒙納士大學科研項目“概念游戲?qū)嶒炇摇保–onceptual PlayWorld），期望改變教授幼兒STEM概念的方式，并建立關于嬰幼兒STEM概念在家庭和游戲環(huán)境中的新知識。實驗室團隊開發(fā)了體驗游戲世界的虛擬實境（亦稱虛擬現(xiàn)實，VR）應用程序App，通過虛擬現(xiàn)實技術體驗概念游戲世界，為幼兒建構了STEM概念。[7]

隨著世界的變化，教育帶給學生的技能也應與時俱進，從小培養(yǎng)幼兒基礎的STEM技能，通過開發(fā)應用程序，結(jié)合新興技術，在多樣性的學習活動過程中，幼兒可從游戲中獲得思維能力和科學知識。

（五）關注女性STEM教育

為實現(xiàn)女性從學校到職業(yè)階段參與STEM的持續(xù)增長，澳大利亞科學院和技術與工程學院共同制定了《女性STEM十年規(guī)劃》（Women in STEM Decadal Plan），并于2019年啟動。該計劃包含了每個州和領地政府的廣泛研究，以及進行全國咨詢的結(jié)果，旨在消除任何對于女性STEM教育的障礙，創(chuàng)建一個STEM生態(tài)系統(tǒng)，以促進女性STEM教育的進步。由政府實施對性別平等支持的政策，嘗試通過教育促進整個STEM行動，鼓勵女性學習STEM領域相關學科，女性可能會獲得更多的機會與認可，實現(xiàn)STEM領域的性別平等。

四、澳大利亞STEM教育存在的問題與挑戰(zhàn)

澳大利亞教育體制是由聯(lián)邦和各州及領地政府共同承擔，不同級別政府之間分散監(jiān)督的方式，導致教育系統(tǒng)管理職責存在差異性，也分散了STEM教育績效的表現(xiàn)。聯(lián)邦政府持續(xù)推動STEM教育革新，試圖在不同級別政府之間形成一致性。盡管已有大量的政策推廣，在STEM教育的表現(xiàn)及參與度方面仍存在不少挑戰(zhàn)。

澳大利亞在STEM教育中面臨的問題與挑戰(zhàn)：

（一）學生STEM科目表現(xiàn)不佳

澳大利亞將STEM教育視為攸關國家未來競爭力和人才培育的國家政策，教育、技能和就業(yè)部認為STEM技能對不斷變化的未來極為重要。2000—2018年，澳大利亞在國際學生能力評量計劃（PLSA）的成績表現(xiàn)不太理想，各科在全球的排名呈現(xiàn)逐年下降的趨勢（見圖1），而數(shù)學及科學素養(yǎng)的國際評量結(jié)果影響著聯(lián)邦政府對STEM教育政策制定的方向。[8]

（二）STEM專業(yè)師資勞動力缺乏

“守護澳大利亞的未來”計劃的比較研究歸納出STEM教育成效顯著的國家主要具有以下特點：STEM教師受人尊敬、薪資優(yōu)渥，且具有認證才能夠在STEM學科任教，這與澳大利亞有鮮明的對比。雖然有《澳洲教師專業(yè)標準》（Australian Professional Standards for Teachers），但并沒有針對STEM學科統(tǒng)一的師資標準，未要求STEM學科教師進行專業(yè)學習，也沒有制定對從事STEM教師進行專業(yè)師資培訓的規(guī)定。

澳大利亞學術研究委員會公布的《STEM：國際比較》報告中稱，在澳大利亞7—10年級數(shù)學課程中，有超過1/3的教師并不完全具備教授數(shù)學的資格。專業(yè)教師的缺乏影響著學生STEM學習的情況，應更加重視STEM科目教師的專業(yè)發(fā)展，為其提供更好的培訓和資源。

（三）女性STEM參與率較低

針對STEM領域性別比率在全球呈現(xiàn)失衡的情況，在2021年度發(fā)布的《聯(lián)合國教科文組織科學報告：與時間賽跑，實現(xiàn)更智能的發(fā)展》（UNESCO Science Report： the Race Against Time for Smarter Development）中指出：全球科學研究總?cè)藬?shù)中男性占72%、女性僅占28%，并強調(diào)需制定各項政策和方案，讓女性較早地學習科學、技術、工程和數(shù)學學科。而在澳大利亞，與男生相比，女生在學校的STEM參與度和興趣都較低。

據(jù)經(jīng)合組織公布的2018年國際學生評估計劃測試結(jié)果顯示，澳大利亞在數(shù)學或科學方面表現(xiàn)出色的學生中，有1/3的男生希望在30歲時成為工程師或科學專業(yè)人士，只有大約1/5的女生希望這樣做；有4%的男生希望從事與信息通信技術相關的職業(yè)，幾乎沒有女生希望從事信息通信技術相關的職業(yè)。提高女性在STEM中的參與度需要通過政府政策、學校教育、社會群眾以及各界支持來改善。[9]

五、對我國STEM教育政策的思考

STEM已成為我國中小學和幼兒教育的新方向，《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》以“核心素養(yǎng)”為關鍵詞，希望各教育階段能達到連貫以及各領域、科目間的統(tǒng)整。教育部2017年發(fā)布的《義務教育小學科學課程標準》強調(diào)動手實作及跨學科學習方式，如科學、科技、工程、數(shù)學等知識整合運用的能力；而《義務教育數(shù)學課程標準（2022年版）》也強調(diào)數(shù)學是一種實用的規(guī)律科學，教學宜重視跨領域的統(tǒng)整，這與STEM教育跨域整合的概念一致。

基于此，本研究提出以下建議：

（一）推動STEM教育政策落地

《中國STEM教育白皮書》提出“中國STEM教育2029行動計劃”。[10] 2017年7月，《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》出臺，人工智能發(fā)展正式上升為國家戰(zhàn)略。該計劃提出實施全民智能教育項目，在中小學階段設置人工智能相關課程、推廣編程課程等。2021年6月，國務院發(fā)布《全民科學素質(zhì)行動規(guī)劃綱要（2021—2035年）》，強調(diào)提升基礎教育階段科學教育水平，完善初高中包括信息技術等學科在內(nèi)的學業(yè)水平考試和綜合素質(zhì)評價制度，推進信息技術與科學教育深度融合。

綜上可知，國家層面對STEM的教育政策規(guī)劃目標較為明確，但尚需地方層級的落地策略支持，尤其需要注意東西部各省份之間差異較大的問題。

2015年，江蘇省發(fā)布《關于開展科學、技術、工程、數(shù)學教育項目試點工作的通知》，開始推進中小學教育創(chuàng)新，并確定26所第一批STEM教育項目試點學校，兩年后擴大至243所學校。2017年，山東省教育廳出臺《山東省學校創(chuàng)客空間建設指導意見》，計劃在2018年覆蓋全省的學校創(chuàng)客生態(tài)發(fā)展體系。同年，深圳市出臺了《深圳市全民科學素質(zhì)行動計劃綱要實施方案（2017—2020年）》，提出建設適合深圳的STEM課程體系，普遍開設STEM課程，培育具有深圳特色的STEM項目，在全市定期舉行中小學創(chuàng)客節(jié)。2018年，河南省和山西省相繼提出在中小學開設Scratch等程序設計課程，重視創(chuàng)客教育、STEM教育和機器人教育。2021年，《廣州市教育事業(yè)發(fā)展“十四五”規(guī)劃》提出，加強跨學科綜合性主題教學和情境教學，開展基于學科的研究型、項目化、合作式學習，優(yōu)化教學方式，開展STEM教育與創(chuàng)客教育，推進科學普及、創(chuàng)新教育，提升學生人文素養(yǎng)、科學素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和實踐能力。

綜上可知，在STEM教育方面，教育強省和經(jīng)濟強省走在了前列，而其他地區(qū)較為滯后，尤其是在縣市和學校層面，各地區(qū)和學校間的課程設計和教學質(zhì)量差異較大，很難形成具有一致性的教學標準和體系。這樣不僅會給學生帶來教育上的不公平，也會降低STEM教育的整體水平。今后需進一步推動STEM教育在更深層次上的落地實施。

（二）強化STEM教育師資培訓

不同于澳大利亞專任教師師資缺乏，專任科目可能會由非專業(yè)領域教師任教的情況。在我國，中小學各學科專任教師采取分科制，缺乏具有STEM跨領域整合的師資，教師迫切需要提升STEM素養(yǎng)。近年來，各地已經(jīng)開展一些STEM教育實驗，包括舉行編程、機器人等活動課程。但具體到學校落地，還缺乏專業(yè)教師負責。

眾所周知，STEM教育是一門跨學科的課程，需要教師具備科學、科技、工程和數(shù)學等多領域知識，目前相關教師比較缺乏STEM專業(yè)知識培訓。因此，教育部門需要進一步提供STEM相關課程的培訓與認定，同時規(guī)范STEM師資的統(tǒng)一標準，讓職前教師擁有充分的STEM專業(yè)素養(yǎng)。同時，還需要增加在職教師研修活動或進修課程，在專業(yè)技術設定上創(chuàng)設條件，鼓勵有基礎的教師轉(zhuǎn)向STEM專業(yè)教師，提升師資隊伍水平。

（三）提升STEM教育女性占比

澳大利亞學術研究委員會在《澳大利亞學校中STEM學習面臨的挑戰(zhàn)》（Challenges in STEM Learning in Australian Schools）中指出，在澳大利亞取得大學學位的學生中，女生占比超過了男生，但在獲得數(shù)學、工程、科學、信息技術等學科學位的學生中，女生占比不到20%。[11]

我國也存在同樣問題?，F(xiàn)有的中小學STEM教育相關教師很少關注到女生在STEM 課程中的參與度。事實上，女生在STEM教育中參與度的提升不僅具有社會意義，亦能改善婦女生活質(zhì)量、經(jīng)濟能力。在開展STEM相關項目時，應更加重視中小學及幼兒教育階段女生的STEM學習情況。在STEM教育政策實施中，對女生形成“吸引—加入—發(fā)展”為一體的發(fā)展框架，對女生參與的相關項目提供更多的資金來確保落實，從而吸引更多女生參與STEM教育。也可以通過舉辦STEM體驗營或工作坊，甚至是參觀實驗室，與STEM產(chǎn)業(yè)合作，鼓勵女生多參加體驗活動，幫助其了解相關工作的職責和內(nèi)容。在參與這些專業(yè)化的線上線下學習平臺，以及形式多樣的STEM教育活動的同時，也讓女生看到選擇STEM領域未來發(fā)展的可能性。

六、結(jié)論

在全球化背景下，對于如何更好地發(fā)揮學生的優(yōu)勢，STEM成為關鍵所在。在過去的二十多年間，澳大利亞的STEM教育政策形成了由國家投入資源、與學校課程相銜接、與產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)的模式。[12]對我國而言，融合了科技、科學、工程和數(shù)學知識于一身的STEM 教育，一經(jīng)引入就受到社會各界的廣泛關注。在實施過程中，可參考相關國際策略經(jīng)驗，吸取其失敗的教訓，對相應問題進行持續(xù)改善與調(diào)整，制定更加完善的STEM教育政策，使各個教育階段的學生都能系統(tǒng)地學習STEM，并逐步向提高全民STEM能力的更高目標邁進。

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Study on the Australian STEM Education Policy and its Englightenments

Lili MA1， Dawei JIANG2

（1.Yancheng Modern Educational Technology Center， Yancheng 224001， Jiangsu;

2.Bantangas Campus Graduate School， Lyceum of the Philippines University， Bantangas 4200， Philippines）

Abstract： In order to cultivate talents needed for scientific and technological innovation， countries are paying increased attention to STEM learning. By reviewing the development process and characteristics of STEM education policies in Australia， as well as analyzing the problems it faces， it is found that its STEM education policies have the following characteristics： formulating national STEM education policies， promoting STEM education industry school cooperation， strengthening the construction of STEM resource platforms， developing STEM talents at their young age， and paying attention to female STEM education. However， in terms of performance of STEM education and its participation， there are still problems such as poor student performance in STEM subjects， a lack of STEM professional faculty， and low female STEM participation rates. The following inspirations have been provided for the formulation of STEM education policies in China： Further improving the STEM education policies at the national level， and promoting cross disciplinary education to take root in various stages of education; Strengthen the improvement of STEM professional teacher literacy to provide momentum for STEM education in primary and secondary schools; Emphasizing the learning of STEM for girls in primary and secondary schools and early childhood education， encouraging and assisting them in conducting in-depth exploration.

Keywords： STEM education; Education policies; Cross domain integration; Teacher literacy; Artificial intelligence

編輯：李曉萍" "校對：王天鵬

DOI： 10.3969/j.issn.1673-8454.2023.06.007

作者簡介：馬利利，江蘇省鹽城市現(xiàn)代教育技術中心一級教師（江蘇鹽城 224001）；江大偉，菲律賓萊西姆大學八打雁校區(qū)研究生院博士研究生（菲律賓八打雁 4200）

基金項目：江蘇省教育科學“十三五”規(guī)劃2020年度重點課題 “STEM教育師資融通培養(yǎng)的實踐研究”（編號：J-b/2020/07）；江蘇省教育科學“十四五”規(guī)劃2021年度一般課題“面向計算思維培養(yǎng)的項目式學習的實踐與研究”（編號：SJMJ/2021/13）