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STEM教育的全球发展

冯杰

2024年01月19日 02:04

王建华 胡茜
光明日报( 2024年01月18日 14版)

STEM是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)4个英文单词的首字母缩写组合。

2023年11月9日,联合国教科文组织第42届大会决议在中国上海设立教科文组织国际STEM教育研究所(UNESCO IISTEM),标志着国际社会着力加强STEM教育在全球的发展与推广,也表明国际社会注重STEM教育在全球数字化转型中的关键作用。STEM教育意在培养未来创新型数字科技人才,推动STEM教育的全球发展,有利于应对新一轮科技革命和产业变革对可持续发展和劳动力市场产生的深远、复杂影响。

STEM教育的起源与内涵

STEM教育指的是将科学、技术、工程和数学相结合的教育理念,以问题为导向,强调多学科有机整合和跨学科实践学习,旨在培养具有科学探究能力、创新意识、批判性思维的复合型理工人才。

STEM教育起源于美国。20世纪上半叶,科学技术迅猛发展,科学被认为是社会发展进步的不竭动力。美国于20世纪50年代最早提出科学素养概念,认为提高国民科学素养是提升国家综合实力的关键。随着世界科学技术的快速发展,社会各行业发生了翻天覆地的变化,科学技术和工程方面高素质人才逐渐出现紧缺性问题。1986年,美国国家科学委员会发布《本科科学、数学和工程教育》报告,首次明确提出“科学、数学、工程和技术教育集成”的纲领性建议,简称为SMET教育,也是STEM教育的开端。20世纪90年代,美国国家科学基金会首次使用STEM描述科学、技术、工程和数学多学科和跨学科的实践、项目或政策。由此,STEM开始频繁出现在各国报告、政策、项目和法律中。例如,2004年英国政府颁布了《科学与创新投资框架》,首次在政府文件中引入STEM,设置STEM长期战略目标并制定详细的教育计划。2006年《美国竞争力计划》明确提出,知识经济时代教育的目标是培养具有STEM素养的人才。自此,STEM教育理念传播到世界各地并不断发展成熟。

STEM教育聚焦个体的科学素养、技术素养、工程素养、数学素养教育,覆盖其从幼儿园、小学、初中、高中、到大学及继续教育等成长发展全阶段。STEM教育强调四个学科知识的整合与协调表达,在科学与数学课程中整合技术与工程内容,促进科学探究和工程设计,具有跨学科性、情境与体验性、兴趣与问题性、探究与协作性、实证与技术结合等特征。STEM教育已成为当今信息化时代与科技高速发展背景下数字科技人才培养的重要理念之一。

近年来,STEM内涵愈加丰富,外延逐渐拓展,出现了STEAM、STEMx、STEM+等变名,使它囊括了艺术、人文等含义。STEAM是在STEM的基础上增加了Art,即人文艺术类课程,以提高STEM教育趣味性,增强学生创新能力,更好实现数字科技人才的教育目标。STEMx中的“x”代表计算机科学、计算思维、调查研究、创造与革新、全球沟通、协助及其他不断涌现的21世纪所需知识与技能,它强调技术领域学习的综合性。还有我国率先提出的STEM+,这个“+”包含了科学、技术、工程、数学与人文精神、艺术素养和社会价值观的结合,特别强调科学与人文精神和社会价值观的养成。可见,STEM+不仅仅是内容的增加,更重要的是育人理念的提升。无论STEM教育的内涵如何扩展,其目的都是为了培养具有高阶思维能力和实践操作能力的数字科技人才,以应对在数字化和智能化时代背景下科学技术高速发展给人类社会带来的挑战。

STEM教育的发展目标与定位

STEM教育经过30年的不断发展,被认为是培养科技创新人才、提升公民科学素养、保持国家竞争力的有效路径。STEM教育的全球关注点已扩展到各个教育层次,贯穿从幼儿园到大学本科的教育系统。各国和地区对于STEM教育的战略定位有助于解决世界经济转型的用工需求,弥补数字科技人才教育短板。STEM教育是科技人才培养的有效路径,已经逐渐成为全球发展的共识。

众多国家近年来发布了多项STEM教育相关政策文件,以不断强化STEM教育的重要地位。澳大利亚教育委员会于2015年发布《STEM学校教育国家战略2016—2026》推进STEM教育,文件提出五个国家行动领域,包括提高学生和教师STEM能力、支持学校STEM教育机会、促进与高校和企业的合作、建立数据库与证据库等。美国教育部于2016年发布的《2026年STEM:STEM教育创新愿景》指出,未来十年STEM教育发展将面临八大挑战。2017年1月,英国政府颁布了《建立我们的工业战略绿皮书》,提出技术教育是英国现代工业战略的核心,缺乏具有STEM技能的人才已成为制约国家发展的重要因素,必须把STEM教育提升到国家发展的战略高度。德国联邦教育及研究部于2019年和2022年连续发布《用MINT走向未来!——MINT行动计划》《MINT行动计划2.0》(MINT是德语的STEM),明确德国STEM教育的四大行动领域,并制定了全学段(包括继续教育)中STEM能力五项计划。

STEM教育于2015年前后出现在我国政策文本中,与中国教育信息化同步发展。2015年教育部发布的《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见(征求意见稿)》明确提出,探索STEAM教育、创客教育等新教育模式。2016年教育部发布的《国家信息化“十三五”教育规划(2016-2020年)》指出,应积极探索信息技术在跨学科学习STEAM教育和创客教育等新教育战略中的应用要求,以探索新的、适应信息化发展的教育战略。2017年中国教育科学研究院发布的《中国STEM教育白皮书》提出,STEM教育应纳入国家创新型人才培养战略。2018年,教育部发布《教育信息化行动计划2.0》,指出从工具思维向人工智能思维转变的紧迫性。2019年印发的《关于加强和改进中小学实验教学的指导意见》,进一步倡导编程教育的融合。亚洲其他国家,如日本,虽未在政策文件中正式标明STEM一词,但将科技列为教育改革的核心。2018年发布的《第三期教育振兴基本计划》中提出的各项基本目标和教育政策目标都涵盖STEM教育理念,将科学、技术、工程和数学的综合培养列为日本教育振兴计划的重点。韩国政府于2007年开始关注STEAM教育,2010年将其纳入国家人才培养战略之中,陆续颁发《建立融合人才教育(STEAM)中长期(18-22年)计划》《转变学习模式的融合教育总体规划(方案)2020-2024》等政策文件,逐步完善对STEAM教育改革的宏观布局。

STEM教育国际研究所落地中国的意义

2023年联合国教育科学文化组织第42届大会决议在中国上海设立教科文组织国际STEM教育研究所(UNESCO IISTEM),这是教科文组织设立的首个以STEM教育为主题的国际研究机构,也是首个落户中国的教科文组织一类中心,同时还是亚洲首个全球性一类机构。国际STEM教育研究所系教科文组织的组成部分,其主要职能是促进科学、技术、工程和数学领域从幼儿到成人各个阶段包容、公平、适切和优质的全民教育,具有STEM教育领域信息交流中心、网络中心、资源中心和能力建设中心的功能作用,服务教科文组织战略和会员国需求,为联合国可持续发展议程及世界和平与发展作出贡献。

国际STEM教育研究所落地中国上海是联合国教科文组织作出的慎重决定,体现了国际社会对中国STEM教育实践的认可和对中国的信任。

中国具有较为扎实的STEM教育基础。在国家层面,中国工业化进程推动了中国国内理工科教育的蓬勃发展;在群众层面,中国长期以来在民间流行着“学好数理化,走遍天下都不怕”的俗语,这从一个侧面反映了民众倾向于选择STEM学科学习与就业的社会传统。《中国科技人力资源发展研究报告(2020)》显示,截至2020年年底中国科技人力资源总量超过1.1亿人。按照经合组织统计,中国的STEM学科毕业生是美国的五倍,几乎占全球的四分之一。此外,2014年上海先行成立了STEM+研究中心,用以开展STEM+教育实践,项目覆盖上海各区600多所实验学校,贯穿幼儿园至高中全学段。2017年,教育部把STEM教育列为新课程标准的重要内容之一。可见,STEM教育在中国具有扎实的实践基础和群众基础,是国际STEM教育研究所落地中国上海的重要原因。

国际STEM教育研究所设落在上海具有重大意义。一方面,上海具有较强的辐射能力,有利于带动共建“一带一路”国家和亚洲地区的STEM教育发展,缩减STEM教育全球发展的地域差距;中国特色的STEM教育实践能够为有需求的国家和地区提供技术支持、分享中国方案,提升全球数字科技型人才的培养水平。另一方面,中国乃至亚洲需要这样的世界性机构,以促进中国STEM教育广泛发展,完善国内STEM教育相关的课程设置、教师培养等环节,与世界前沿教育深度接轨,由此强化中国教育的全球辐射力和影响力。

(作者分别系中国人民大学外国语学院副院长、华侨大学副校长,中国人民大学外国语学院博士生)


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2024年01月19日 10:05
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