美国中小学STEM教育实施的路径与启示

　　摘 要：在政府和高校的积极推动下，我国STEM教育实现了快速发展，但在实施过程中仍存在诸多问题需要借鉴国际经验来加以分析和解决。文章通过对美国中小学STEM教育实施的特征和实施阶段等进行深入分析，认为美国中小学实施STEM教育的经验对我国存在以下一些启示：加强基础设施的建设，为STEM教育提供支持和保障;给予教师教学指导，为STEM教育培养优秀师资;设计交叉协同的课程，为STEM教育安排合理的学习内容;开展扩展学习，为STEM教育提供辅助支持。

　　关键词：中小学;STEM教育;实施路径

　　一、我国中小学STEM教育实施问题亟待关注

　　作为一个多学科交融的综合领域，STEM 教育注重实践和过程，强调解决真实问题，以更好地培养学生的创新精神与实践能力、将知识转化为解决问题的能力以及综合应用与独立思考的能力，是一种行动学习[1]。STEM的教育目标是确保公民具备通过STEM教育自我提升的能力、培养精通STEM相关技能的劳动力、培养未来的STEM专家以及减少目标和参与的差距，如表1所示。STEM教育已经不仅仅是单纯的学科或课程层面的改革，更代表了面向未来的教育发展战略，甚至成为国家提升科技创新的重要途径。

　　为提高国家的综合国力，我们需要培养一大批能够满足社会发展需要、适应现代科技发展水平、具有创新能力和开拓精神的复合型人才队伍。在政策支持方面，《教育信息化“十三五”规划》提出：积极探索信息技术在众创空间、跨学科学习(STEAM教育)、创客教育等新的教育模式中的应用。在实践开展方面，国内已有多所中学引入了STEM教育相关课程。在政府和相关研究机构的积极推动下，我国STEM教育实现了快速发展，但在实施中仍面临着诸多问题，有待借鉴国际经验来加以分析和解决。

　　二、美国中小学STEM教育实施的特征

　　1.分阶段实施：由最小程度实施、部分实施到全面实施逐步推进

　　对传统的分科式教学而言，倡导跨学科教学的STEM教育是教学变革，而且STEM的全面普及具有长期性。为保证STEM教育顺利推进，需要分阶段实施。根据与传统教育的整合程度，STEM教育实施过程可分为最小程度实施、部分实施和全面实施三个阶段。

　　在最小程度实施阶段，STEM教育仅作为传统教育的补充，学校主要以传统教育为主，仅在某学习单元或学年结束时开展STEM教育活动，让学生体验跨学科、基于项目的学习方式。在部分实施阶段，STEM教育活动附加在传统课程后，学校中的部分学生能够长期参与STEM项目。在全面实施阶段，STEM教育全面整合到傳统教育中，学校开设跨学科、基于问题解决的STEM课程，以提高学生的创新能力和实践能力为目标，形成新型的非传统教学模式。

　　2.凸显关键要素：基础设施、教学指导、课程、扩展学习

　　STEM教育的实施强调基础设施、教学指导、课程和扩展学习四个关键要素。其中，基础设施是STEM教育顺利实施的保障，可以为教学活动的开展提供条件支持。相对于传统教育，STEM教育的教学方式有所改变，对教师进行教学指导十分重要。实施STEM教育的任务之一是改进现有的课程，使其具备跨学科教学的特征。为充分提升学生的创造能力，学生不仅需要在学校学习，还应该通过校外的扩展学习提高STEM素养。

　　3.可操作性强的步骤：采用可量化的方式

　　美国中小学实施STEM教育，针对基础设施、教学指导、课程和扩展学习等要素设计了多个活动项目，每个活动项目都对应有度量指标，便于相关人员采用量化的方式推进STEM教育的发展。

　　三、美国中小学STEM 教育实施的分析

　　作为对传统教育的变革，STEM教育的实施不能一蹴而就，而应循序渐进地与传统教育相整合，最终实现教育模式的转变。从最小程度实施阶段、部分实施阶段到全面实施阶段，STEM教育由传统课程的补充转变为非传统的学校体验，最终成为不同于传统教学的新教学模式。

　　在最小程度实施阶段， STEM教育中基于问题的学习被用来作为课程的补充学习，单独的STEM学习单元经常被安排在某单元或某学年的结束，这依旧是传统的学校设置。它还可以包括产/企业或非营利组织提供的短期学习单元，向学生提供STEM经验，为其提供所需的技能。

　　在部分实施阶段，作为非传统的学校体验，STEM相关经验和技能逐渐融入到课程中，学校可能将STEM项目附加在常规课程后或当作提高教育质量所采用的教学手段。因此，教师需要长期进行跨学科合作项目或者是学校间合作。学校为获取材料、资源和资本频繁地与商业企业保持合作，并且建立领导团队为学校员工、学生家长和社区团队提供指导。该阶段仅有部分学生能够长期参与STEM项目。

　　在全部实施阶段，整个学校或地区都主动促进STEM的实施。在这个非传统的教育模式中，STEM 职业、经历和技能均可以推动课程的展开，教室就像工作场所。教师需要基于真实情境中的问题展开课程教学，引导和培养学生在团队合作中解决问题的能力。通常，主要技能被某领域或地区的STEM 企业所需要。企业为学校STEM教育提供材料、资源和资本。

　　1.基础设施在不同实施阶段的支持作用(见表2)

　　(1)最小程度实施阶段

　　在最小程度实施阶段，领导团队为教师教授STEM课程提供必要的材料和资源。管理者鼓励教师进行合作，将STEM整合到所有课堂教学中。

　　在该阶段，组建合作型领导团队。团队成员来自学校、学区/学校董事会、社区、高等教育和STEM行业。领导团队在与利益相关者沟通后，确定STEM教育的愿景和使命，确定期望学生达到的学习目标，制定出合作时间和专业学习的日程安排;领导团队定期监控STEM项目的进展情况，并提供指导和支持;通过开展强化项目来提高教师的STEM素养，为保证强化项目的有序进行，制定与专业发展活动相关的STEM日程安排;根据学校的课程要求及整个区域劳动力需求，确定并采取适当的技术。为支持STEM教学活动，学校提供教学设施，包括娱乐、游戏等用的桌子和实验室长凳等。

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文章名称： 美国中小学STEM教育实施的路径与启示

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