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    把握契機探索具有中國特色的STEM教育

    發布時間:2024-01-26 作者:康建朝 來源:中國教育新聞網-《中國民族教育》

    摘要:STEM教育是以科學、技術、工程和數學的融合教育為主要內容,注重創新精神和實踐能力培養的一種教育理念和教育形式,已經成為各國教育改革發展的重要主題。聯合國教科文組織在上海設立國際STEM教育研究所,對實現STEM教育全球可持續發展目標、提升我國發展科學技術能力、適應新科技革命和可持續發展轉型的教育創新具有重要意義。

    關鍵詞:STEM教育;科學教育;人才培養


    在知識經濟全球化的大背景下,擁有良好科學素養、具備創新能力并掌握實踐技能的高素質人才是應對未來社會挑戰、參與全球經濟科技競爭的關鍵要素。世界主要國家高度重視STEM教育實施和人才培養,STEM教育已經成為各國教育改革發展的重要主題。聯合國教科文組織在中國上海設立國際STEM教育研究所(UNESCOIISTEM),意義重大,影響深遠,將從多方面進一步推動我國教育體系的創新和轉型。

    2023年12月27日,河南省夏邑縣韓道口鎮盧楊莊小學,小學生在科技課上操作、調試機器人。通訊員 苗育才 攝

    STEM教育在全球范圍備受重視

    當今世界,科技的飛速發展正在重塑人類社會。21世紀的人才要在當今復雜世界中保持競爭力,需要具備快速掌握新的知識技能、有效搜集和評估信息及解決復雜問題的能力。各國教育實踐表明,STEM教育有助于培養學生的科學探究能力、創新意識、批判性思維、信息技術能力等未來社會必備的技能。

    保持卓越,領導世界——這是當今發達國家全力發展STEM教育的終極宗旨。新世紀以來,以美、英、德、日、芬蘭為主要代表的發達國家,都在國家戰略層面制定了促進STEM人才培養的政策措施,加大了對STEM教育領域的公共和私人投資,整合政府各個部門、大中小學、企業、科研機構、社區和家庭的力量,共同促進STEM教育發展。而且,近年來,廣大發展中國家特別是非洲和小島嶼國家一直在呼吁加強STEM教育合作,提升創新發展能力。

    世界多國重視STEM教育的主要原因,是STEM人才短缺成為亟待解決的問題。國家從戰略高度進行頂層設計,通過出臺政策、搭建平臺和開展項目等系列措施,助力STEM教育取得良性發展,有效緩解了STEM人才短缺問題。

    STEM教育研究所落戶上海標志著我國高度重視科學教育并具備實踐基礎和優勢

    黨的二十大報告把教育、科技、人才進行“三位一體”統籌安排、一體化推進。這表明,我國在社會主義現代化強國建設戰略布局中,充分考慮了人才培養的重要地位。國民科學素養的提升對于我國在全球科技和產業競爭中占得先機、增強民族創新創造活力具有關鍵性作用。

    近年來,STEM教育在我國蓬勃發展,在政策和實踐層面取得顯著進展,發揮著對科學人才培養的助推作用。從政策層面看,2016年,教育部在《教育信息化“十三五”規劃》文件中正式提及STEM教育。2017年,教育部印發的《義務教育小學科學課程標準》,建議教師可以在教學實踐中嘗試STEM教育。從實踐層面看,各地積極探索STEM教育推進方式,如深圳、成都等地出臺相關文件,鼓勵引導中小學開展STEM教育,江蘇省教育廳和科協聯合開展STEM試點項目和教師培訓等;一些STEM主題實驗室落戶中小學,這些實驗室和高校緊密聯系,甚至課程和教師都由高?;蜓芯繖C構提供。根據中國教育科學研究院有關科研人員前期對香港地區STEM教育所做的專門調研,特區政府也認識到STEM教育在人才培養中的重要作用,為每所中小學給予專項撥款,用于STEM教育的資源配備與教師培訓。

    作為中國的經濟和技術創新中心,上海不僅具有強大的綜合實力和國際影響力,還擁有開放和包容的特質,吸引了全球人才和資源,為STEM教育的國際交流和合作提供了良好基礎。自2014年成立“STEM+研究中心”以來,上海已在600多所學校實施STEM教育,涵蓋從幼兒園到高中的各個學段。通過實施青少年科技素養提升工程和建設創新實踐工作站,上海為青少年提供了豐富的科學學習資源,促進了他們的自主學習能力和創新思維發展。此外,上海還通過中高考改革,重視學生的綜合素質培養,并在考試中增加了物理、化學實驗考試和跨學科案例分析。上海在教育體系建設上特別強調個性化,如復旦大學附屬中學推出的“文理學院”和“工程學院”,專注于學生個性化的培養。聯合國教科文組織國際STEM教育研究所在上海的設立,是基于上海在STEM教育方面的顯著成就和豐富經驗,這一決策反映了國際社會對中國、特別是上海在科教領域的信任。STEM教育發展既在推動全球教育變革中承擔國際責任,也在促進我國全民教育,拓展國際人才網絡和科技創新中提供支撐作用。

    發揮中心設立價值,探索具有中國特色的STEM教育模式

    20231220日教育部召開的發布會介紹,國際STEM教育研究所將擔負多方面的職能使命,包括引領STEM教育領域研究、建立標準和推動創新實踐,并作為國際交流中心,分享STEM教育的資源和最佳實踐,幫助會員國加強教育政策和實踐層面的合作。為此,我國應乘勢而上,加強探索并豐富完善STEM教育理論與實踐體系,對內注重STEM教育國際經驗的本土化改造,對外推動STEM教育在全球范圍特別是發展中國家更充分地發展,在推動人類命運共同體構建中貢獻更多中國智慧和中國方案。

    一是把握新課改跨學科教學政策窗口期和國際STEM教育研究所在上海成立的雙重契機和優勢,進一步推動我國STEM教育深入實施。《義務教育課程方案和課程標準(2022年版)》提出設立跨學科主題學習活動,加強學科間相互關聯,強化課程協同育人功能。新一輪課程標準實施背景下,STEM相關的主題式跨學科教學設計與實施無疑是各地教育行政部門和學校落實國家課改政策的一項理想選擇。國家層面的STEM教育項目實施有了政策依托和依據,更易獲得各地各校接納與支持,從而走向深入并形成規模。各地各校在地方和校本課程的設計中也應充分吸收借鑒STEM教育理念,教師則應認真研讀新課程方案和各科課程標準中有關主題式跨學科教學的要求與經典案例,將STEM理念落實到自身課程設計和課堂教學中。對于民族地區而言,STEM教育的推廣實施能夠更有效地提升學生的科學素養和技能,而當地的文化多樣性和獨特性也可能為STEM教育提供豐富的本土化內容和實踐案例,從而促進 STEM 教育內容的多元化和實用化。

    二是進一步加強政府頂層設計和生態系統建設。國際STEM教育的前沿發展,與各國對STEM教育在資金保障、社會參與、項目設計等方面的重視程度和嚴謹規劃分不開的。我國可結合國情與發展基礎,進一步明確STEM教育發展愿景,進行更合理的頂層設計,促使各級政府在項目開展、資金保障、涉及群體等方面有計劃實施,以保證STEM教育健康有序發展。另外積極吸納多種社會力量,充分利用博物館、青少年宮、科技館等學習資源,構建更加健全的STEM教育生態體系。

    三是進一步整合國際國內專家和平臺資源,加強培養STEM教育和科學教育高層次專業教師。STEM教育提倡用跨學科方法解決真實世界的具有挑戰性的問題,要打破學科之間的壁壘,使學生獲得多學科解決問題的教育經驗。為實現這一目標,需要加強具有跨學科背景的師資力量,幫助教師獲得多學科STEM學習經驗??陀^來講,我國的科學教育教師專業培養力度不夠、體系建設不足、需求拉動欠缺,課程設置綜合性、探究性不足,在職科學教師培訓和職前科學教師培養的問題仍然存在。我國應重視培養STEM教育高層次專業人才,為科學教育研究及管理提供必要的人才保障。[1]教育行政部門應從編制方面支持小學科學教師隊伍建設,加大在職科學教師培訓力度。民族地區要借助研究所的建立,關注最新的STEM教育資源和知識傳遞,組織教師參加適應民族地區的專業培訓、協作項目和交流計劃,促進各地區經驗共享。

    四是借助數字技術從多方面開展STEM教育內容與形式探索創新。黨的二十大報告首次將“推進教育數字化”寫入其中,明確了教育數字化未來發展的行動綱領。近年來,我國教育數字化戰略行動深入推進,國家智慧教育公共服務平臺持續建設,教育數字化發展的目標和任務不斷落實。在教育數字化轉型的大背景下,學校管理者、教師、家長、學生應形成健全的網絡學習社區,更好地打破傳統的時空限制,促進中小學STEM教育管理、教學、課程實施等科學合理地運用數字化平臺,實現隨時、隨地學習。最大程度提升STEM教育的趣味性、多樣性和實效性,取得傳統學習方式難以實現的教育成效。面向民族地區,開發與民族文化相結合的STEM數字資源,提供在線課程并開展遠程教學和教師培訓等,實現STEM教育全國范圍內的均衡發展。

    五是發揮STEM教育研究所的聯結樞紐作用,面向國內國際做好兩方面工作。一方面,對內注重STEM教育國際經驗的本土化改造。STEM教育的概念最早來自西方國家,各國發展STEM教育的目標、重點和方式方法與其現實需求及問題緊密相關。我們既要以開闊的視野,及時研究和吸收各國實施STEM教育的先進理念和有益經驗,又要緊密結合我國教育在學科知識教學等方面的優勢和經驗,瞄準“中國特色、世界水平”的現代化教育目標,探索符合中國實際、富有中國特色的STEM教育發展模式。過去,我國各地廣大中小學校已經開展了豐富的STEM教育教學實踐,積累了一批優秀案例。在此基礎上,教育科研人員要與校長、教師密切合作,對優秀的STEM教育實踐案例進行經驗總結和理論化的研究,提煉形成可推廣的STEM教育理論、方法,以及特色課程和教學材料,為進一步推進STEM教育提供理論參考和資源支撐。另一方面,對外要發揮我國教育國際影響力,通過分享中國在STEM教育方面的本土化理論、特色模式和經驗,特別是具有民族特色的教育模式,促進全球范圍,尤其廣大發展中國家STEM教育的戰略規劃、頂層設計以及實踐行動的改進。

    參考文獻:

    [1]甘曉.培養力度乏力 體系建設不足 需求拉動欠缺-科學教育專業靠什么破局[N].中國科學報.2021-7-20.

    (作者系中國教育科學研究院副研究員)

    *本文系全國教育科學規劃課題一般項目“我國拔尖創新人才早期發現和選拔培養機制研究”(批準號:BGA230257)的階段性成果。

    《中國民族教育》2024年第1期

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