摘 要：在政府和高校的積極推動(dòng)下，我國(guó)STEM教育實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，但在實(shí)施過(guò)程中仍存在諸多問題需要借鑒國(guó)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)加以分析和解決。文章通過(guò)對(duì)美國(guó)中小學(xué)STEM教育實(shí)施的特征和實(shí)施階段等進(jìn)行深入分析，認(rèn)為美國(guó)中小學(xué)實(shí)施STEM教育的經(jīng)驗(yàn)對(duì)我國(guó)存在以下一些啟示：加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，為STEM教育提供支持和保障;給予教師教學(xué)指導(dǎo)，為STEM教育培養(yǎng)優(yōu)秀師資;設(shè)計(jì)交叉協(xié)同的課程，為STEM教育安排合理的學(xué)習(xí)內(nèi)容;開展擴(kuò)展學(xué)習(xí)，為STEM教育提供輔助支持。

　　關(guān)鍵詞：中小學(xué);STEM教育;實(shí)施路徑

　　一、我國(guó)中小學(xué)STEM教育實(shí)施問題亟待關(guān)注

　　作為一個(gè)多學(xué)科交融的綜合領(lǐng)域，STEM 教育注重實(shí)踐和過(guò)程，強(qiáng)調(diào)解決真實(shí)問題，以更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力、將知識(shí)轉(zhuǎn)化為解決問題的能力以及綜合應(yīng)用與獨(dú)立思考的能力，是一種行動(dòng)學(xué)習(xí)[1]。STEM的教育目標(biāo)是確保公民具備通過(guò)STEM教育自我提升的能力、培養(yǎng)精通STEM相關(guān)技能的勞動(dòng)力、培養(yǎng)未來(lái)的STEM專家以及減少目標(biāo)和參與的差距，如表1所示。STEM教育已經(jīng)不僅僅是單純的學(xué)科或課程層面的改革，更代表了面向未來(lái)的教育發(fā)展戰(zhàn)略，甚至成為國(guó)家提升科技創(chuàng)新的重要途徑。

　　為提高國(guó)家的綜合國(guó)力，我們需要培養(yǎng)一大批能夠滿足社會(huì)發(fā)展需要、適應(yīng)現(xiàn)代科技發(fā)展水平、具有創(chuàng)新能力和開拓精神的復(fù)合型人才隊(duì)伍。在政策支持方面，《教育信息化“十三五”規(guī)劃》提出：積極探索信息技術(shù)在眾創(chuàng)空間、跨學(xué)科學(xué)習(xí)(STEAM教育)、創(chuàng)客教育等新的教育模式中的應(yīng)用。在實(shí)踐開展方面，國(guó)內(nèi)已有多所中學(xué)引入了STEM教育相關(guān)課程。在政府和相關(guān)研究機(jī)構(gòu)的積極推動(dòng)下，我國(guó)STEM教育實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，但在實(shí)施中仍面臨著諸多問題，有待借鑒國(guó)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)加以分析和解決。

　　二、美國(guó)中小學(xué)STEM教育實(shí)施的特征

　　1.分階段實(shí)施：由最小程度實(shí)施、部分實(shí)施到全面實(shí)施逐步推進(jìn)

　　對(duì)傳統(tǒng)的分科式教學(xué)而言，倡導(dǎo)跨學(xué)科教學(xué)的STEM教育是教學(xué)變革，而且STEM的全面普及具有長(zhǎng)期性。為保證STEM教育順利推進(jìn)，需要分階段實(shí)施。根據(jù)與傳統(tǒng)教育的整合程度，STEM教育實(shí)施過(guò)程可分為最小程度實(shí)施、部分實(shí)施和全面實(shí)施三個(gè)階段。

　　在最小程度實(shí)施階段，STEM教育僅作為傳統(tǒng)教育的補(bǔ)充，學(xué)校主要以傳統(tǒng)教育為主，僅在某學(xué)習(xí)單元或?qū)W年結(jié)束時(shí)開展STEM教育活動(dòng)，讓學(xué)生體驗(yàn)跨學(xué)科、基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)方式。在部分實(shí)施階段，STEM教育活動(dòng)附加在傳統(tǒng)課程后，學(xué)校中的部分學(xué)生能夠長(zhǎng)期參與STEM項(xiàng)目。在全面實(shí)施階段，STEM教育全面整合到傳統(tǒng)教育中，學(xué)校開設(shè)跨學(xué)科、基于問題解決的STEM課程，以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力為目標(biāo)，形成新型的非傳統(tǒng)教學(xué)模式。

　　2.凸顯關(guān)鍵要素：基礎(chǔ)設(shè)施、教學(xué)指導(dǎo)、課程、擴(kuò)展學(xué)習(xí)

　　STEM教育的實(shí)施強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)設(shè)施、教學(xué)指導(dǎo)、課程和擴(kuò)展學(xué)習(xí)四個(gè)關(guān)鍵要素。其中，基礎(chǔ)設(shè)施是STEM教育順利實(shí)施的保障，可以為教學(xué)活動(dòng)的開展提供條件支持。相對(duì)于傳統(tǒng)教育，STEM教育的教學(xué)方式有所改變，對(duì)教師進(jìn)行教學(xué)指導(dǎo)十分重要。實(shí)施STEM教育的任務(wù)之一是改進(jìn)現(xiàn)有的課程，使其具備跨學(xué)科教學(xué)的特征。為充分提升學(xué)生的創(chuàng)造能力，學(xué)生不僅需要在學(xué)校學(xué)習(xí)，還應(yīng)該通過(guò)校外的擴(kuò)展學(xué)習(xí)提高STEM素養(yǎng)。

　　3.可操作性強(qiáng)的步驟：采用可量化的方式

　　美國(guó)中小學(xué)實(shí)施STEM教育，針對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施、教學(xué)指導(dǎo)、課程和擴(kuò)展學(xué)習(xí)等要素設(shè)計(jì)了多個(gè)活動(dòng)項(xiàng)目，每個(gè)活動(dòng)項(xiàng)目都對(duì)應(yīng)有度量指標(biāo)，便于相關(guān)人員采用量化的方式推進(jìn)STEM教育的發(fā)展。

　　三、美國(guó)中小學(xué)STEM 教育實(shí)施的分析

　　作為對(duì)傳統(tǒng)教育的變革，STEM教育的實(shí)施不能一蹴而就，而應(yīng)循序漸進(jìn)地與傳統(tǒng)教育相整合，最終實(shí)現(xiàn)教育模式的轉(zhuǎn)變。從最小程度實(shí)施階段、部分實(shí)施階段到全面實(shí)施階段，STEM教育由傳統(tǒng)課程的補(bǔ)充轉(zhuǎn)變?yōu)榉莻鹘y(tǒng)的學(xué)校體驗(yàn)，最終成為不同于傳統(tǒng)教學(xué)的新教學(xué)模式。

　　在最小程度實(shí)施階段， STEM教育中基于問題的學(xué)習(xí)被用來(lái)作為課程的補(bǔ)充學(xué)習(xí)，單獨(dú)的STEM學(xué)習(xí)單元經(jīng)常被安排在某單元或某學(xué)年的結(jié)束，這依舊是傳統(tǒng)的學(xué)校設(shè)置。它還可以包括產(chǎn)/企業(yè)或非營(yíng)利組織提供的短期學(xué)習(xí)單元，向?qū)W生提供STEM經(jīng)驗(yàn)，為其提供所需的技能。

　　在部分實(shí)施階段，作為非傳統(tǒng)的學(xué)校體驗(yàn)，STEM相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和技能逐漸融入到課程中，學(xué)校可能將STEM項(xiàng)目附加在常規(guī)課程后或當(dāng)作提高教育質(zhì)量所采用的教學(xué)手段。因此，教師需要長(zhǎng)期進(jìn)行跨學(xué)科合作項(xiàng)目或者是學(xué)校間合作。學(xué)校為獲取材料、資源和資本頻繁地與商業(yè)企業(yè)保持合作，并且建立領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)為學(xué)校員工、學(xué)生家長(zhǎng)和社區(qū)團(tuán)隊(duì)提供指導(dǎo)。該階段僅有部分學(xué)生能夠長(zhǎng)期參與STEM項(xiàng)目。

　　在全部實(shí)施階段，整個(gè)學(xué)校或地區(qū)都主動(dòng)促進(jìn)STEM的實(shí)施。在這個(gè)非傳統(tǒng)的教育模式中，STEM 職業(yè)、經(jīng)歷和技能均可以推動(dòng)課程的展開，教室就像工作場(chǎng)所。教師需要基于真實(shí)情境中的問題展開課程教學(xué)，引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作中解決問題的能力。通常，主要技能被某領(lǐng)域或地區(qū)的STEM 企業(yè)所需要。企業(yè)為學(xué)校STEM教育提供材料、資源和資本。

　　1.基礎(chǔ)設(shè)施在不同實(shí)施階段的支持作用(見表2)

　　(1)最小程度實(shí)施階段

　　在最小程度實(shí)施階段，領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)為教師教授STEM課程提供必要的材料和資源。管理者鼓勵(lì)教師進(jìn)行合作，將STEM整合到所有課堂教學(xué)中。

　　在該階段，組建合作型領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)。團(tuán)隊(duì)成員來(lái)自學(xué)校、學(xué)區(qū)/學(xué)校董事會(huì)、社區(qū)、高等教育和STEM行業(yè)。領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)在與利益相關(guān)者溝通后，確定STEM教育的愿景和使命，確定期望學(xué)生達(dá)到的學(xué)習(xí)目標(biāo)，制定出合作時(shí)間和專業(yè)學(xué)習(xí)的日程安排;領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)定期監(jiān)控STEM項(xiàng)目的進(jìn)展情況，并提供指導(dǎo)和支持;通過(guò)開展強(qiáng)化項(xiàng)目來(lái)提高教師的STEM素養(yǎng)，為保證強(qiáng)化項(xiàng)目的有序進(jìn)行，制定與專業(yè)發(fā)展活動(dòng)相關(guān)的STEM日程安排;根據(jù)學(xué)校的課程要求及整個(gè)區(qū)域勞動(dòng)力需求，確定并采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)。為支持STEM教學(xué)活動(dòng)，學(xué)校提供教學(xué)設(shè)施，包括娛樂、游戲等用的桌子和實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)凳等。

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