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STEM教育的發(fā)展、特點(diǎn)和科學(xué)教育改革,蔡鐵權(quán) 浙江師范大學(xué)課程與教學(xué)研究所,一、美國(guó)STEM教育的興起與發(fā)展 二、理解STEM教育 三、STEM課程與中小學(xué)科學(xué)課程創(chuàng)新 四、從STEM教育到STEAM教育 五、中國(guó)STEM教育白皮書(shū)（2029創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃）,一、美國(guó)STEM教育的興起與發(fā)展,美國(guó)實(shí)施STEM教育戰(zhàn)略,其最為關(guān)鍵的原因是,經(jīng)濟(jì)全球化背景下美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)力的相對(duì)下降。 自20世紀(jì)90年代起，許多發(fā)展中國(guó)家開(kāi)始將科學(xué)和技術(shù)作為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和發(fā)展的推動(dòng)力，并且開(kāi)始著手建設(shè)更多的知識(shí)密集型經(jīng)濟(jì)。在這種經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中，研發(fā)、商業(yè)開(kāi)發(fā)和知識(shí)產(chǎn)品發(fā)揮更重要的作用，而科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)是知識(shí)密集型經(jīng)濟(jì)所需的基本技能。,在廣泛的科技活動(dòng)方面，美國(guó)繼續(xù)保持領(lǐng)導(dǎo)者的地位，但在一些具體的科技發(fā)展上，其地位正在慢慢下降。從研發(fā)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率來(lái)說(shuō)，日本、韓國(guó)已經(jīng)高于美國(guó)，中國(guó)雖然低于美國(guó)，但趨勢(shì)是在不斷增加。而在當(dāng)前的美國(guó)高等教育院校，許多科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)領(lǐng)域的人才都是外國(guó)學(xué)生。,有幾項(xiàng)數(shù)據(jù)更是加劇了美國(guó)的擔(dān)憂： 一是美國(guó)教育進(jìn)步評(píng)價(jià)測(cè)試最近一次的NAEP報(bào)告顯示：大約40%的學(xué)生只達(dá)到了對(duì)數(shù)學(xué)部分掌握的程度，四年級(jí)和八年級(jí)學(xué)生在數(shù)學(xué)方面達(dá)到“熟練”的程度和比例分別只有36%和30%；約20%的四年級(jí)學(xué)生和超過(guò)30%的八年級(jí)學(xué)生的成績(jī)低于“基礎(chǔ)”水平。在科學(xué)水平上，也只有低于1/3的四年級(jí)學(xué)生和八年級(jí)學(xué)生，以及低于1/5的十二年級(jí)學(xué)生“熟練或以上”。,二是在國(guó)際范圍內(nèi)，美國(guó)參加了國(guó)際數(shù)學(xué)和科學(xué)趨勢(shì)研究（TIMSS）以及國(guó)際學(xué)生評(píng)估項(xiàng)目（PISA）。在TIMSS中，美國(guó)學(xué)生的平均成績(jī)位于所有參與國(guó)的中間位置；在PISA中，美國(guó)的成績(jī)是較為落后的。目前來(lái)看,美國(guó)所制定的各項(xiàng)政策和措施都指向兩個(gè)方面：一是要吸引更多的學(xué)生到TIMSS領(lǐng)域?qū)W習(xí);二是要吸引更多學(xué)生從事STEM領(lǐng)域的職業(yè)。,早在1986年,在美國(guó)國(guó)家科學(xué)委員會(huì)發(fā)表的《本科的科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程教育》報(bào)告中就提出“科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程和技術(shù)教育集成”的綱領(lǐng)性建議,被視作是提倡教育的開(kāi)端。,1996年,美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)對(duì)美國(guó)大學(xué)科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程和技術(shù)教育的十年進(jìn)展進(jìn)行回顧和總結(jié),并提出今后的“行動(dòng)指南”,發(fā)表了報(bào)告《塑造未來(lái)透視科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程和技術(shù)的本科教育》。,2005年1月至2007年的1月，美國(guó)第109屆國(guó)會(huì)通過(guò)的法案中，有3個(gè)法案與STEM教育相關(guān)。一是美國(guó)航空和航天局2005年的授權(quán)法案；二是國(guó)防部2006年的授權(quán)法案；三是2005年《赤字削減法案》。,2007年,美國(guó)上到國(guó)會(huì),下到教師教育大學(xué)協(xié)會(huì),紛紛提出了與STEM教育相關(guān)的法案、報(bào)告、行動(dòng)綱領(lǐng),將STEM教育提到了前所未有的重要高度。 第一,美國(guó)國(guó)會(huì)一致通過(guò)了《國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力法》。該法案強(qiáng)調(diào),創(chuàng)新需要雄厚的研發(fā)投入和對(duì)STEM教育計(jì)劃的切實(shí)執(zhí)行。 第二,美國(guó)州長(zhǎng)協(xié)會(huì)擬定了一項(xiàng)題為“創(chuàng)新美國(guó)制定一個(gè)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的議程”共同綱領(lǐng),其中就當(dāng)前美國(guó)實(shí)施STEM教育戰(zhàn)略的背景、現(xiàn)狀、問(wèn)題和相應(yīng)的策略進(jìn)行了詳細(xì)闡述。,第三,美國(guó)國(guó)家科學(xué)委員會(huì)發(fā)布報(bào)告—《國(guó)家行動(dòng)計(jì)劃應(yīng)對(duì)美國(guó)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育系統(tǒng)的緊急需要》。 第四,全美教師教育大學(xué)協(xié)會(huì)也提出了一份報(bào)告—《準(zhǔn)備STEM教師全球競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵》,對(duì)全美范圍內(nèi)各所大學(xué)中有關(guān)STEM教師培養(yǎng)的課程計(jì)劃作了全面的梳理。,2009年1月20日，奧巴馬入駐白宮,正式當(dāng)選為美國(guó)總統(tǒng)，同年7月,美國(guó)教育部制定了“邁向巔峰計(jì)劃”。該計(jì)劃推出項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目,其中之一是重視教育,并希望各州競(jìng)報(bào)這一聯(lián)邦資助項(xiàng)目。,2010年3月,美國(guó)教育部發(fā)表了《改革藍(lán)圖—初等和中等教育法再授權(quán)》,將STEM教育作為“完整教育”的最為重要的組成部分,以較大篇幅討論了STEM教育的重要意義及如何加強(qiáng)這一教育。,2011年2月,奧巴馬在其《總統(tǒng)2012預(yù)算要求和中小學(xué)教育改革藍(lán)圖法案》中進(jìn)一步明確,將通過(guò)增加STEM教育的投入,加強(qiáng)美國(guó)在21世紀(jì)的領(lǐng)導(dǎo)力。,總統(tǒng)2012預(yù)算對(duì)STEM的投入,主要分為兩個(gè)方面:一方面是尋求更加有效的STEM教學(xué)模式,投入高達(dá)2億600萬(wàn)美元,同時(shí)對(duì)目前已有的數(shù)學(xué)和科學(xué)合作項(xiàng)目在2011年的基礎(chǔ)上增加了2600萬(wàn)美元撥款;另一方面是培養(yǎng)高質(zhì)量的STEM教師,預(yù)算投入8千萬(wàn)美元用于培養(yǎng)STEM教師和提高現(xiàn)有STEM教師的水平。,在美國(guó),國(guó)家科學(xué)委員會(huì)國(guó)會(huì)、能源部、教育部國(guó)家科學(xué)基金會(huì)等各部門(mén)聯(lián)手推動(dòng)STEM教育。STEM教育己經(jīng)并不僅僅是一個(gè)單純的學(xué)科或課程層面的事情,它更多地代表了美國(guó)的一種教育發(fā)展戰(zhàn)略,甚至可以說(shuō)是一種國(guó)家戰(zhàn)略。,2013年，頒布了《聯(lián)邦STEM教育8年戰(zhàn)略規(guī)劃（2013）》，將STEM置于政府教育工作的有限地位。頒布《下一代科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)》。,2014年，《K-12年級(jí)STEM整合教育：現(xiàn)狀、前景和研究議程（2014）》。美國(guó)國(guó)家工程院和國(guó)家研究委員會(huì)聯(lián)合成立STEM整合教育委員會(huì)，對(duì)K-12年級(jí)STEM整合教育產(chǎn)生積極成果的方法和情況開(kāi)發(fā)研究議程。,2014年，公布《用21世紀(jì)技能培養(yǎng)美國(guó)人：2015年STEM教育預(yù)算（2014）》。把3.2億美元用于STEM教育的自發(fā)性創(chuàng)新。,2015年，頒布《2015年STEM教育法（2015）》。這是一部界定STEM教育以將計(jì)算機(jī)科學(xué)包括在內(nèi)并支持國(guó)家科學(xué)基金會(huì)現(xiàn)有各項(xiàng)STEM教育計(jì)劃的法律。,《K-12科學(xué)教育框架：實(shí)踐、跨領(lǐng)域概念和核心概念》重點(diǎn)講述其中的科學(xué)和工程實(shí)踐。,二、理解STEM教育,STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathmatics）英語(yǔ)首字母的縮寫(xiě)。STEM教育被稱(chēng)為是“后設(shè)學(xué)科”( Matadiscipline)。 STEM這門(mén)跨領(lǐng)域的學(xué)科將原本分散的四門(mén)學(xué)科集合成一個(gè)整體。這四門(mén)學(xué)科分別代表著四類(lèi)素養(yǎng)——,四個(gè)學(xué)科素養(yǎng)分別是：,科學(xué)素養(yǎng) 技術(shù)素養(yǎng) 工程素養(yǎng) 數(shù)學(xué)素養(yǎng),科學(xué)素養(yǎng),即運(yùn)用科學(xué)知識(shí)如物理、化學(xué)、生物科學(xué)和地球空間科學(xué)理解自然界并參與影響自然界的有關(guān)決策的能力,主要包括三大領(lǐng)域生命與衛(wèi)生科學(xué)、地球與環(huán)境科學(xué)、技術(shù)科學(xué)。,技術(shù)素養(yǎng),即使用、管理、理解與評(píng)價(jià)技術(shù)的能力。學(xué)生應(yīng)當(dāng)知道如何使用技術(shù),了解技術(shù)的發(fā)展過(guò)程,具備分析新技術(shù)如何影響自己、國(guó)家乃至整個(gè)世界的能力。,工程素養(yǎng),即對(duì)技術(shù)的工程設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)過(guò)程的理解能力。工程課程往往基于一個(gè)個(gè)項(xiàng)目,整合了多門(mén)學(xué)科的知識(shí),使得難以理解的概念與學(xué)生的生活密切相關(guān),激發(fā)學(xué)生解決問(wèn)題的興趣。,數(shù)學(xué)素養(yǎng),即學(xué)生在發(fā)現(xiàn)、表達(dá)、解釋和解決多種情境下的數(shù)學(xué)問(wèn)題時(shí),進(jìn)行分析、推斷和有效交流思想的能力。,與四個(gè)素養(yǎng)所對(duì)應(yīng)的學(xué)科是：,科學(xué) 技術(shù) 工程 數(shù)學(xué),科學(xué),是對(duì)自然界的研究，包括與物理、化學(xué)、生物有關(guān)的自然法則，以及與這些學(xué)科相關(guān)的事實(shí)、原則、概念或習(xí)俗的處理與利用?？茖W(xué)是伴隨時(shí)間而積累起來(lái)的知識(shí)，以及通過(guò)科學(xué)探索過(guò)程而產(chǎn)生的新知識(shí)?？茖W(xué)知識(shí)可為工程設(shè)計(jì)過(guò)程提供信息。,技術(shù)，從嚴(yán)格意義上來(lái)講，并不是一門(mén)學(xué)科，它由創(chuàng)造和運(yùn)行技術(shù)產(chǎn)品的人力、組織、知識(shí)、程序、設(shè)備等整個(gè)系統(tǒng)組成，包括技術(shù)產(chǎn)品本身。在歷史上，人們創(chuàng)造技術(shù)以滿足其欲望和需要，大多數(shù)現(xiàn)代技術(shù)是科學(xué)和工程的產(chǎn)物，技術(shù)工具在科學(xué)和工程這兩個(gè)領(lǐng)域被應(yīng)用。,工程，既是大量關(guān)于設(shè)計(jì)和創(chuàng)造人工產(chǎn)品的知識(shí)，也是解決問(wèn)題的程序。這個(gè)程序在約束條件下被設(shè)計(jì)。工程設(shè)計(jì)的制約條件之一是自然法則，或者科學(xué)。其他制約條件包括時(shí)間、財(cái)力、可用的材料、工效、環(huán)境法則、可制造性、可修復(fù)性等。工程學(xué)利用科學(xué)和數(shù)學(xué)概念以及技術(shù)工具。,數(shù)學(xué)，研究量、數(shù)和空間的模式以及相互關(guān)系。它不像科學(xué)那樣需要尋找實(shí)證性數(shù)據(jù)去證明或推翻論點(diǎn)，數(shù)學(xué)中的論點(diǎn)通過(guò)基于基本假設(shè)的邏輯論證予以證明。邏輯論證本身和論點(diǎn)是數(shù)學(xué)的一部分。與科學(xué)一樣，數(shù)學(xué)中的知識(shí)也會(huì)增長(zhǎng)，但不同于科學(xué)的是，數(shù)學(xué)中的知識(shí)不會(huì)被推翻，除非基本假設(shè)被改變。K-12年級(jí)數(shù)學(xué)的具體概念范疇包括算術(shù)、代數(shù)、函數(shù)、幾何、統(tǒng)計(jì)和概率。數(shù)學(xué)被廣泛運(yùn)用于科學(xué)、工程、技術(shù)領(lǐng)域。,融合的STEM 教育具備新的核心特征:跨學(xué)科、趣味性、體驗(yàn)性、情境性、協(xié)作性、設(shè)計(jì)性、藝術(shù)性、實(shí)證性和技術(shù)增強(qiáng)性等。,(一) 跨學(xué)科 教育工作者在 STEM 教育中，不再將重點(diǎn)放在某個(gè)特定學(xué)科或者過(guò)于關(guān)注學(xué)科界限，而是將重心放在特定問(wèn)題上，強(qiáng)調(diào)利用科學(xué)、技術(shù)、工程或數(shù)學(xué)等學(xué)科相互關(guān)聯(lián)的知識(shí)解決問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)跨越學(xué)科界限、從多學(xué)科知識(shí)綜合應(yīng)用的角度提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力的教育目標(biāo)。,(二) 趣味性 STEM 教育在實(shí)施過(guò)程中要把多學(xué)科知識(shí)融于有趣、具有挑戰(zhàn)性、與學(xué)生生活相關(guān)的問(wèn)題中，問(wèn)題和活動(dòng)的設(shè)計(jì)要能激發(fā)學(xué)習(xí)者內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，問(wèn)題的解決要能讓學(xué)生有成就感，因此需有趣味性。STEM 教育強(qiáng)調(diào)分享、創(chuàng)造，強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生體驗(yàn)和獲得分享中的快樂(lè)感與創(chuàng)造中的成就感。,(三) 體驗(yàn)性 STEM 教育不僅主張通過(guò)自學(xué)或教師講授習(xí)得抽象知識(shí)，更強(qiáng)調(diào)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦，參與學(xué)習(xí)過(guò)程。STEM 提供了學(xué)生動(dòng)手做的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的數(shù)學(xué)和科學(xué)知識(shí)應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界問(wèn)題，創(chuàng)造、設(shè)計(jì)、建構(gòu)、發(fā)現(xiàn)、合作并解決問(wèn)題。因此，STEM 教育具有體驗(yàn)性特征，學(xué)生在參與、體驗(yàn)獲得知識(shí)的過(guò)程中，不僅獲得結(jié)果性知識(shí)，還習(xí)得蘊(yùn)含在項(xiàng)目問(wèn)題解決過(guò)程中的過(guò)程性知識(shí)。,(四) 情境性 STEM 教育具有情境性特征，它不是教授學(xué)生孤立、抽象的學(xué)科知識(shí)，而強(qiáng)調(diào)把知識(shí)還原于豐富的生活，結(jié)合生活中有趣、挑戰(zhàn)的問(wèn)題，通過(guò)學(xué)生的問(wèn)題解決完成教學(xué)。STEM 教育強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生獲得將知識(shí)進(jìn)行情境化應(yīng)用的能力，同時(shí)能夠理解和辨識(shí)不同情境的知識(shí)表現(xiàn)，即能夠根據(jù)知識(shí)所處背景信息聯(lián)系上下文辨識(shí)問(wèn)題本質(zhì)并靈活解決問(wèn)題。STEM教育強(qiáng)調(diào)知識(shí)是學(xué)習(xí)者通過(guò)學(xué)習(xí)環(huán)境互動(dòng)建構(gòu)的產(chǎn)物，而非來(lái)自于外部的灌輸。,(五) 協(xié)作性 STEM 教育具有協(xié)作性，強(qiáng)調(diào)在群體協(xié)同中相互幫助、相互啟發(fā)，進(jìn)行群體性知識(shí)建構(gòu)。STEM 教育中的問(wèn)題往往是真實(shí)的，真實(shí)任務(wù)的解決離不開(kāi)其他同學(xué)、教師或?qū)＜业暮献?。在完成任?wù)的過(guò)程中，學(xué)生需要與他人交流和討論。,(六) 設(shè)計(jì)性 STEM 教育要求學(xué)習(xí)產(chǎn)出環(huán)節(jié)包含設(shè)計(jì)作品，通過(guò)設(shè)計(jì)促進(jìn)知識(shí)的融合與遷移運(yùn)用，通過(guò)作品外化學(xué)習(xí)的結(jié)果、外顯習(xí)得的知識(shí)和能力。設(shè)計(jì)出創(chuàng)意作品是獲得成就感的重要方式，也是維持和激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、保持學(xué)習(xí)好奇心的重要途徑。因此，設(shè)計(jì)是STEM教育取得成功的關(guān)鍵因素。,(七) 藝術(shù)性 STEM 教育的藝術(shù)性強(qiáng)調(diào)在自然科學(xué)教學(xué)中增加學(xué)習(xí)者對(duì)人文科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的關(guān)注與重視，例如在教學(xué)中增加科學(xué)、技術(shù)或工程等相關(guān)發(fā)展歷史，從而激發(fā)學(xué)生興趣、增加學(xué)習(xí)者對(duì)STEM 與生活聯(lián)系的理解以及提高學(xué)生對(duì) STEM 相關(guān)決策的判斷力;再如，在對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)作品的評(píng)價(jià)中，加入審美維度的評(píng)價(jià)，提高學(xué)生作品的藝術(shù)性和美感。STEM 教育的藝術(shù)性是以數(shù)學(xué)元素為基礎(chǔ)，從工程和藝術(shù)角度解釋科學(xué)和技術(shù)。,(八) 實(shí)證性 實(shí)證性作為科學(xué)的本質(zhì)(Nature of Science) 的基本內(nèi)涵之一，是科學(xué)區(qū)別于其他學(xué)科的重要特征，也是科學(xué)教育中學(xué)習(xí)者需要理解、掌握的重要方面。STEM教育要促進(jìn)學(xué)生按照科學(xué)的原則設(shè)計(jì)作品，基于證據(jù)驗(yàn)證假設(shè)、發(fā)現(xiàn)并得出解決問(wèn)題的方案;要促進(jìn)學(xué)生在設(shè)計(jì)作品時(shí)，遵循科學(xué)和數(shù)學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)律，而非思辨或想象，讓嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ淘O(shè)計(jì)實(shí)踐幫助他們認(rèn)識(shí)和理解客觀的科學(xué)規(guī)律。,(九) 技術(shù)增強(qiáng)性 STEM 教育強(qiáng)調(diào)學(xué)生要具備一定技術(shù)素養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生要了解技術(shù)應(yīng)用、技術(shù)發(fā)展過(guò)程，具備分析新技術(shù)如何影響自己乃至周邊環(huán)境的能力。在教學(xué)中，它要求利用技術(shù)手段激發(fā)和簡(jiǎn)化學(xué)生的創(chuàng)新過(guò)程，并通過(guò)技術(shù)表現(xiàn)多樣化成果，讓創(chuàng)意得到分享和傳播，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新動(dòng)力。STEM 教育主張技術(shù)作為認(rèn)知工具，無(wú)縫地融入到教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生善于運(yùn)用技術(shù)解決問(wèn)題的能力，增強(qiáng)個(gè)人駕馭復(fù)雜信息、進(jìn)行復(fù)雜建模與計(jì)算的能力，從而支持深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。,三、STEM課程與中小學(xué)科學(xué)課程創(chuàng)新,STEM課程的跨學(xué)科整合模式,STEM 教育的課程設(shè)計(jì)應(yīng)該使用“整合的(integrated) 課程設(shè)計(jì)模式”，即將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等整合在一起，強(qiáng)調(diào)對(duì)知識(shí)的應(yīng)用和對(duì)學(xué)科之間關(guān)系的關(guān)注。,(一) 跨學(xué)科整合的模式 針對(duì) STEM 教育整合的課程設(shè)計(jì)，美國(guó)馬里蘭大學(xué)赫希巴奇(Herschbach，2011) 提出兩種最基本的課程模式:相關(guān)課程(the correlated curriculum)模式和廣域課程(the broad fields urriculum)模式。相關(guān)課程模式將各科目仍保留為獨(dú)立學(xué)科，但各科目教學(xué)內(nèi)容的安排注重彼此間的聯(lián)系。,廣域課程模式則取消了學(xué)科間的界限，將所有學(xué)科內(nèi)容整合到新的學(xué)習(xí)領(lǐng)域。STEM 教育的廣域課程模式不再?gòu)?qiáng)調(diào)物理、化學(xué)甚至科學(xué)作為獨(dú)立的學(xué)科存在，而是將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等內(nèi)容整合起來(lái)，形成結(jié)構(gòu)化的課程結(jié)構(gòu)。赫希巴奇指出，最常用的整合方式是通過(guò)活動(dòng)(activities) 形成連貫、有組織的課程結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖1)。,(二) 跨學(xué)科整合的基本取向 如何將四門(mén)獨(dú)立學(xué)科知識(shí)緊密關(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)整合，有三種取向: 1． 學(xué)科知識(shí)整合取向 分析各學(xué)科最基本的學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu)，找到不同學(xué)科知識(shí)點(diǎn)之間的連接點(diǎn)與整合點(diǎn)，將分散的課程知識(shí)按跨學(xué)科的問(wèn)題邏輯結(jié)構(gòu)化。將各學(xué)科內(nèi)容改造成以問(wèn)題為核心的課程組織，通過(guò)序列化的問(wèn)題有機(jī)串接起各學(xué)科知識(shí)，使課程要素形成有機(jī)聯(lián)系和有機(jī)結(jié)構(gòu)。 知識(shí)整合取向模式一般采用基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)模式。,2． 生活經(jīng)驗(yàn)整合取向 注重知識(shí)的社會(huì)功能，也就是基于學(xué)習(xí)者的需求，以第三次工業(yè)革命為代表的知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)所必須的知識(shí)與技能為核心整合多學(xué)科知識(shí)，然后以項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施為載體，將學(xué)術(shù)性的學(xué)科知識(shí)轉(zhuǎn)化為可解決實(shí)際問(wèn)題的生活性知識(shí)。 生活經(jīng)驗(yàn)與社會(huì)取向課程整合模式一般采用基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)模式(project - based learning),3． 學(xué)習(xí)者中心整合取向 這種模式不強(qiáng)調(diào)由教師預(yù)設(shè)問(wèn)題或項(xiàng)目，而由學(xué)習(xí)者個(gè)體或小組調(diào)查、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。它不僅強(qiáng)調(diào)解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)，還強(qiáng)調(diào)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的創(chuàng)新能力，是一種依據(jù)學(xué)習(xí)者需求，以學(xué)習(xí)者生活經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)尋找各學(xué)科整合點(diǎn)的模式。 學(xué)習(xí)者中心取向整合模式采用學(xué)生主導(dǎo)項(xiàng)目的方式，學(xué)生以個(gè)人或小組為單位提出任務(wù)，任務(wù)內(nèi)容需要學(xué)習(xí)并運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)。,STEM 項(xiàng)目設(shè)計(jì)模式(見(jiàn)圖2),1.教學(xué)分析 1)教學(xué)目標(biāo);2)學(xué)習(xí)者特征;3)跨學(xué)科知識(shí)地圖(學(xué)習(xí)內(nèi)容)。 STEM 教育強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)要完成真實(shí)情境中的任務(wù)，而要確保任務(wù)中包含教學(xué)目標(biāo)，就需要對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行深入分析，明確所需學(xué)習(xí)的知識(shí)內(nèi)容、知識(shí)內(nèi)容間的結(jié)構(gòu)關(guān)系和知識(shí)內(nèi)容的類(lèi)型。這可以通過(guò)繪制學(xué)習(xí)內(nèi)容的知識(shí)地圖，展示跨學(xué)科知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)，為整個(gè)課程知識(shí)均衡覆蓋提供基礎(chǔ)。,2． 學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計(jì) 學(xué)習(xí)任務(wù)是整個(gè)STEM教學(xué)設(shè)計(jì)模式的核心和立足點(diǎn)。STEM教學(xué)是基于現(xiàn)實(shí)情境的，需要學(xué)習(xí)者置身于真實(shí)、非良構(gòu)的學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)習(xí)任務(wù)可以是問(wèn)題或項(xiàng)目:它們均代表連續(xù)性的復(fù)雜問(wèn)題，并要求學(xué)習(xí)者采取主動(dòng)、建構(gòu)、真實(shí)情境下的學(xué)習(xí)方式。 STEM 教學(xué)要基于前面的教學(xué)分析結(jié)果，對(duì)學(xué)習(xí)情境進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得學(xué)習(xí)問(wèn)題能夠與真實(shí)學(xué)習(xí)情境相融合，不處于分離或勉強(qiáng)合成的狀態(tài)。,3． 工具與資源設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)適宜的學(xué)習(xí)環(huán)境和豐富的學(xué)習(xí)資源與工具是STEM教學(xué)設(shè)計(jì)必不可少的環(huán)節(jié)。學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)主要包括教學(xué)中需要用到的設(shè)備、器材和各種信息化工具。 學(xué)習(xí)資源方面教師需要設(shè)計(jì):1)了解有關(guān)學(xué)習(xí)問(wèn)題的詳細(xì)信息和必要的預(yù)備知識(shí);2)學(xué)生在解決學(xué)習(xí)問(wèn)題過(guò)程中可能需要查閱的信息;3)強(qiáng)化練習(xí)材料。,4． 學(xué)習(xí)支架設(shè)計(jì) STEM 教師既需要保持對(duì)各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的控制、管理、幫助和指導(dǎo)，又需要從課堂主角變?yōu)槟缓髮?dǎo)演，成為學(xué)生意義建構(gòu)的幫助者、促進(jìn)者。 針對(duì)學(xué)生問(wèn)題解決過(guò)程中可能遇到的困難，教師提供起支撐、承載、聯(lián)結(jié)等作用的支架，是確保學(xué)生在最臨近發(fā)展區(qū)內(nèi)進(jìn)行學(xué)習(xí)并解決問(wèn)題的關(guān)鍵。,典型的支架包括:情境型支架，設(shè)置情境幫助進(jìn)入學(xué)習(xí);問(wèn)題型支架，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，引發(fā)思維;實(shí)驗(yàn)型支架，演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)、家庭實(shí)驗(yàn)等;信息型支架，包括教師已有知識(shí)、網(wǎng)絡(luò)知識(shí) 、材料等;知識(shí)型支架，主要是提供評(píng)價(jià)和產(chǎn)生新的經(jīng)驗(yàn)和信息的框架;程序型支架，是指做事的順序;策略型支架，指在不同教學(xué)條件下，為達(dá)到不同教學(xué)效果所采用的手段和謀略;范例型支架指典型事例和范例;訓(xùn)練性支架指通過(guò)指導(dǎo)和練習(xí)強(qiáng)化學(xué)生認(rèn)知理解，提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力。,5． 學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì) 學(xué)生是在完成STEM教育項(xiàng)目過(guò)程中獲取知識(shí)、認(rèn)識(shí)客觀世界的，認(rèn)知與學(xué)習(xí)發(fā)生在完成任務(wù)和解決問(wèn)題的過(guò)程中，是通過(guò)學(xué)習(xí)活動(dòng)這一中介體完成的。 STEM 學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)，就是教師根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)情境靈活選擇和設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)，讓學(xué)生通過(guò)參與活動(dòng)進(jìn)行學(xué)習(xí)。,6． 學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì) 教學(xué)評(píng)價(jià)包括形成性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)。 形成性評(píng)價(jià)偏向于使用量表、行為觀察和知識(shí)測(cè)驗(yàn)等形式了解階段性的教學(xué)成果和存在問(wèn)題，及時(shí)對(duì)教學(xué)實(shí)施方案進(jìn)行修改、完善。 總結(jié)性評(píng)價(jià)一般安排在教學(xué)活動(dòng)告一段落后，為檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果是否達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)而進(jìn)行的評(píng)價(jià)。,7． 總結(jié)與強(qiáng)化練習(xí) 項(xiàng)目結(jié)束后需要適時(shí)進(jìn)行教學(xué)總結(jié)，促進(jìn)學(xué)習(xí)者將零散的知識(shí)系統(tǒng)化。教學(xué)總結(jié)可以由教師獨(dú)立進(jìn)行，也可以采取教師指導(dǎo)下學(xué)生小組合作匯報(bào)等形式進(jìn)行。 完成教學(xué)總結(jié)后，教師應(yīng)根據(jù)小組評(píng)價(jià)和自我評(píng)價(jià)結(jié)果，為學(xué)生設(shè)計(jì)一套可供選擇并有針對(duì)性的補(bǔ)充學(xué)習(xí)材料和強(qiáng)化練習(xí)。,8． 項(xiàng)目方案試用與改進(jìn) 項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，一方面要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)施，確保教學(xué)方案的執(zhí)行;另一方面，要根據(jù)現(xiàn)實(shí)教學(xué)條件和形成性評(píng)價(jià)的結(jié)果不斷修訂設(shè)計(jì)方案，保證靈活性。,四、從STEM教育到STEAM教育,STEAM 教育用跨學(xué)科的方法教授科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)方面的知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生適應(yīng)不斷更新的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和快速變化的社會(huì)生活。STEAM 教育的理念可以概括為: 以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，通過(guò)工程和藝術(shù)解讀科學(xué)和技術(shù)。STEAM 教育支持學(xué)生以學(xué)科整合的方式認(rèn)識(shí)世界，以綜合創(chuàng)新的形式改造世界，培養(yǎng)他們解決問(wèn)題的創(chuàng)新能力。,,STEAM 教育主要以基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)、問(wèn)題的學(xué)習(xí)為主要教學(xué)( 學(xué)習(xí))整合的方式認(rèn)識(shí)世界，以綜合創(chuàng)新的形式改造世界，培養(yǎng)他們解決問(wèn)題的創(chuàng)新能力。STEAM教育主要以基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)、問(wèn)題的學(xué)習(xí)為主要教學(xué)(學(xué)習(xí))方式，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)合作與實(shí)踐，完成主題項(xiàng)目和解決生活中遇到的難題。作為一種超越傳統(tǒng)的教育模式，STEAM教育可以縮小學(xué)生現(xiàn)有知識(shí)技能與職業(yè)所需知識(shí)技能間的差距，提升學(xué)生的就業(yè)竟?fàn)幜Α?,STEAM教育在原有STEM教育基礎(chǔ)上加入了藝術(shù)，有助于學(xué)生從更多視角認(rèn)識(shí)不同學(xué)科間的聯(lián)系，提高自身綜合運(yùn)用知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的能力。 藝術(shù)‘`A”包含較少’一泛的人文藝術(shù)科目，涵蓋社會(huì)研究(social studies)、語(yǔ)言(language)、形體(physical)、音樂(lè)(musical)、美學(xué)(fine)和表演(performing)等。,,從STEM教育到STEAM教育再到STREAM教育(添加了讀/寫(xiě)能力‘Reading/Writing’ ) } STEAM教育的內(nèi)涵不斷豐富，成為教育界的熱點(diǎn)。在STEM和STEAM教育的熱潮下，STREAM(科學(xué)、技術(shù)、讀/寫(xiě)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué))教育應(yīng)運(yùn)而生。事實(shí)上，強(qiáng)調(diào)讀寫(xiě)能力是科學(xué)、工程和技術(shù)教育的重要組成部分，目的是使高素質(zhì)令業(yè)人士能夠勝任撰寫(xiě)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)材料以及與人交流的需要。,,STEAM教育已得到公眾的認(rèn)可，逐步成為更加完善的人力資源教育模式。我們可以把基于現(xiàn)實(shí)需要、具有終身學(xué)習(xí)效能的STEAM教育稱(chēng)為“全民有效性學(xué)習(xí)”。隨著國(guó)際上不斷將STEAM教育運(yùn)用于實(shí)踐教學(xué)，STEAM教育理念也被引入中國(guó)。,,STEAM教育認(rèn)為科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、藝術(shù)之間存在結(jié)構(gòu)上的順序關(guān)系，在人們分析和改造世界中發(fā)揮著各自作用。在STEAM教育中，科學(xué)支持人們認(rèn)識(shí)世界的規(guī)律;工程與技術(shù)支持人們根據(jù)社會(huì)需求改造世界;藝術(shù)幫助人們以美好的形式豐富世界;數(shù)學(xué)則為人們發(fā)展與應(yīng)用科學(xué)、工程、藝術(shù)和技術(shù)提供思維方法和分析工具。,,人們只有在擁有了技術(shù)的前提下才可以理解科學(xué)，只有理解了藝術(shù)和數(shù)學(xué)后才能從事工程的研究與開(kāi)發(fā)。我們聚焦在如何分析不同學(xué)科間知識(shí)的聯(lián)系，探討它們?cè)诂F(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)用，而不是關(guān)注某些知識(shí)是否屬于哪個(gè)研究領(lǐng)域。STEAM教育不是將重點(diǎn)放在某個(gè)學(xué)科上，而是放在引導(dǎo)學(xué)生采用學(xué)科融合的學(xué)習(xí)方式，運(yùn)用跨學(xué)科思維解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。,,藝術(shù)加入科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)教育中，是對(duì)這四類(lèi)課程的良好補(bǔ)充，能幫助學(xué)生優(yōu)化不同學(xué)科知識(shí)的理解與應(yīng)用。例如，“聲音”具有影響和傳授知識(shí)的效能，學(xué)生運(yùn)用溝通和語(yǔ)言的藝術(shù)能更好地實(shí)現(xiàn)知識(shí)共享;通過(guò)美術(shù)，學(xué)生能更好地了解過(guò)去和現(xiàn)在的文化和美學(xué);學(xué)生了解人性、道德、自由和藝術(shù)等知識(shí)，有助于理解社會(huì)發(fā)展。,,STEAM教育將人文藝術(shù)中的“誰(shuí)來(lái)做”和“為什么這樣做”( Who and Why)加入到STEM教育領(lǐng)域的“做什么”和“怎么做”( What and How)中，讓人和倫理道德在創(chuàng)新過(guò)程中扮演重要的角色。因此，STEAM教育不僅可以提升學(xué)生的演繹與歸納等邏輯思維能力，還能培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題所需的靈活性和適應(yīng)性，使他們具備跨文化交流能力。,,STEAM教育讓學(xué)生遠(yuǎn)離碎片化的知識(shí)和死記硬背的過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系不同學(xué)科之間的知識(shí)，不斷提升學(xué)生的邏輯思維能力、問(wèn)題解決的創(chuàng)新能力、同伴之間的合作能力，以及自我實(shí)現(xiàn)的激勵(lì)能力。因此，STEAM教育有利于培養(yǎng)具有創(chuàng)造和革新精神的全面發(fā)展的人，支持他們成為未來(lái)發(fā)明家和創(chuàng)造者。,,STEAM教育框架(見(jiàn)圖1)中，最頂層的是最終目標(biāo)(Lifelong Holistic)，表明STEAM教育的終身性、整體性;第二層是STEAM，可以作為綜合層級(jí)(Multidisciplinary Level)，強(qiáng)調(diào)STEAM教育支持學(xué)生以跨學(xué)科的方式發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題;第三層是STEM加藝術(shù)(STEM + A)，強(qiáng)調(diào)藝術(shù)對(duì)各個(gè)學(xué)科的滲透;第四層是學(xué)科層，主要探討科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學(xué)等學(xué)科間的聯(lián)系;最底層是具體內(nèi)容層(Content Specific Level)，主要是科學(xué)、技術(shù)、工程·藝術(shù)和數(shù)學(xué)等學(xué)科的相關(guān)課程。例如，科學(xué)學(xué)科包括物理、生物、化學(xué)、空間和地理科學(xué)等。,,,STEAM教育針對(duì)學(xué)生目前的學(xué)習(xí)需要和未來(lái)的工作需要，通過(guò)問(wèn)題導(dǎo)向的項(xiàng)目實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)多個(gè)學(xué)科之間的整合，為學(xué)生提供體驗(yàn)創(chuàng)新、獨(dú)立思考和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的機(jī)會(huì)。盡管STEAM教育提供多種方式支持學(xué)習(xí)，但學(xué)生仍需要對(duì)個(gè)人學(xué)習(xí)負(fù)責(zé)，需要不斷發(fā)揮自身的能動(dòng)性和創(chuàng)造性。STEAM教育的教學(xué)不以傳授知識(shí)為主要任務(wù)，而以培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題解決能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)。相對(duì)于傳統(tǒng)的教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)，STEAM教學(xué)堅(jiān)持以學(xué)生為中心。教師不僅告訴學(xué)生怎么做，而且引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程，在探索中開(kāi)啟學(xué)生的創(chuàng)造力。,,為了培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，教師應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生去質(zhì)疑和反思，而不是依賴(lài)死記硬背;引導(dǎo)學(xué)生面向問(wèn)題去創(chuàng)新，而不是強(qiáng)調(diào)簡(jiǎn)單應(yīng)用。為此，STEAM教育的教師需要科學(xué)安排教學(xué)過(guò)程，即要做什么(活動(dòng)的目的)、用什么做(設(shè)備、要素和材料等)以及達(dá)到什么效果(學(xué)生發(fā)現(xiàn)了什么、收獲了什么)等。為了提高STEAM教學(xué)的有效性，我們根據(jù)STEAM教學(xué)流程，設(shè)計(jì)了STEAM教育教學(xué)過(guò)程卡。,,,STEAM教育的教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生特征，開(kāi)展不同學(xué)科、不同課程之間的融合，并注重通過(guò)項(xiàng)目活動(dòng)帶動(dòng)課程的整合，培養(yǎng)學(xué)生的STEAM素養(yǎng)(科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等素養(yǎng))和解決問(wèn)題的創(chuàng)新能力。,,STEAM教育要獲得成功，離不開(kāi)多部門(mén)的合作，也需要學(xué)校與學(xué)校間的協(xié)同交流。不同的STEAM教育學(xué)校之間應(yīng)加強(qiáng)合作交流，共享教學(xué)資源、教育模式和方法等。,,STEAM教育中，教育工作者需要學(xué)習(xí)新的知識(shí)，獲得所需的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，不斷提高教學(xué)設(shè)計(jì)能力。教育工作者應(yīng)該在引導(dǎo)學(xué)生“了解自己”和“如何進(jìn)行團(tuán)隊(duì)協(xié)作”等基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生掌握如何進(jìn)行互動(dòng)、成為小組成員、如何開(kāi)展團(tuán)隊(duì)合作等知識(shí)。這些活動(dòng)涉及基本的寫(xiě)作、科學(xué)運(yùn)用詞匯和行為調(diào)查等，需要教育工作者有效地組織與實(shí)施。,,作為教育工作者的核心人員，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生興趣和不同學(xué)科知識(shí)的特點(diǎn)，面向現(xiàn)實(shí)問(wèn)題設(shè)計(jì)跨學(xué)科項(xiàng)目活動(dòng)，采用不同的教學(xué)方式和個(gè)別化教學(xué)，并不斷增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題、課程內(nèi)容、活動(dòng)設(shè)計(jì)、能力培養(yǎng)以及未來(lái)工作之間的聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生在問(wèn)題解決過(guò)程中提高創(chuàng)新能力。,,STEAM教育立足于實(shí)際問(wèn)題，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)協(xié)作和實(shí)踐完成項(xiàng)目、解決問(wèn)題，有助于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)和問(wèn)題解決能力，形成具有創(chuàng)新能力的優(yōu)秀人力資源，而人力資源的培養(yǎng)為科學(xué)伎術(shù)水平的提升起到了推動(dòng)作用，因此STEAM教育正在成為技術(shù)創(chuàng)新的重要驅(qū)動(dòng)力。盡管不是所有學(xué)生都能進(jìn)入STEAM行業(yè)，但其他行業(yè)正變得越來(lái)越依賴(lài)STEAM技能。幾乎所有職業(yè)要求學(xué)生精履STEAM教育所培養(yǎng)的能力。,,中國(guó)要開(kāi)展STEAM教育，建議在教授課程時(shí)應(yīng)將STEAM看作是提升創(chuàng)造力的方法。例如，對(duì)于其中的藝術(shù)教育而言，STEAM教育的目的不是教藝術(shù)，而是讓學(xué)生懂得如何在現(xiàn)實(shí)生活中運(yùn)用藝術(shù)，不斷完善目前的生活方式和所在的現(xiàn)實(shí)世界。,,應(yīng)當(dāng)將教育輔助人員融入STEAM團(tuán)隊(duì)，包括:1)指導(dǎo)人員，他們要幫助學(xué)生了解自己的興趣和愛(ài)好，指導(dǎo)他們選擇符合職業(yè)目標(biāo)的課程，引導(dǎo)他們實(shí)現(xiàn)自身技能和興趣與未來(lái)職業(yè)的匹配;2)圖書(shū)館管理員/媒體專(zhuān)家，他們要幫助學(xué)生尋找信息、查詢(xún)教育專(zhuān)家，以及為學(xué)生STEAM教育項(xiàng)目的作品展示提供空間，讓學(xué)生看到大家在做什么、怎么做的，以及引導(dǎo)學(xué)生如何借鑒他人成果改善自己的產(chǎn)品或者方案;3)信息/教育技術(shù)人員，他們要改善STEAM教育中技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程和方法，優(yōu)化師生教學(xué)，并對(duì)如何購(gòu)買(mǎi)與使用新興教育技術(shù)提出建議。,,為促使STEAM教育取得更好的效果，建議:1)每個(gè)學(xué)校應(yīng)配備一名STEAM認(rèn)證協(xié)調(diào)員。作為課程專(zhuān)家、申請(qǐng)撰寫(xiě)人和社區(qū)聯(lián)絡(luò)員，這些協(xié)調(diào)員應(yīng)精通職業(yè)規(guī)劃、基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)、課程整合等相關(guān)知識(shí)，熟悉教育、科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)等學(xué)科間的聯(lián)系;2)學(xué)校應(yīng)當(dāng)根據(jù)技術(shù)教育的相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)STEAM教育主題;3)采購(gòu)設(shè)備與設(shè)計(jì)課程應(yīng)具有可持續(xù)發(fā)展的視野，既要基于STEAM教育的現(xiàn)實(shí)狀況，又能滿足STEAM教育的未來(lái)需要;4)實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與STEAM教育的深度融合，采用翻轉(zhuǎn)課堂等方式開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。,五、中國(guó)STEM教育白皮書(shū) （2029創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃）,第一，促進(jìn)STEM教育政策頂層設(shè)計(jì)。,STEM教育是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的一個(gè)重要途徑，對(duì)國(guó)家未來(lái)發(fā)展具有不可忽視的重要作用，因此在國(guó)家層面進(jìn)行相應(yīng)的頂層設(shè)計(jì)甚為關(guān)鍵。以美國(guó)為例，近三十年來(lái)，美國(guó)政府連續(xù)發(fā)布多項(xiàng)關(guān)于發(fā)展STEM教育的指導(dǎo)性文件，并在資金保障、社會(huì)參與、項(xiàng)目設(shè)計(jì)等方面給予大力支持，培養(yǎng)了大批STEM教育方面的人才，為美國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。目前創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)已經(jīng)成為我國(guó)的一個(gè)重大戰(zhàn)略，我們行動(dòng)組，愿與社會(huì)各界一道，推動(dòng)STEM教育政策的頂層設(shè)計(jì)，助力這一戰(zhàn)略的全面實(shí)施。,第二，實(shí)施STEM人才培養(yǎng)暢通計(jì)劃。,構(gòu)建起良好的STEM人才培養(yǎng)體系，才能真正實(shí)現(xiàn)國(guó)家人才建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。對(duì)于中小學(xué)生，要注重培養(yǎng)學(xué)習(xí)STEM的興趣，奠定必要的基礎(chǔ)；對(duì)于職業(yè)學(xué)校學(xué)生，要引導(dǎo)樹(shù)立工匠精神，強(qiáng)化STEM技能技術(shù)訓(xùn)練；對(duì)于大學(xué)生，要鼓勵(lì)積極投身STEM領(lǐng)域，提高科技創(chuàng)新能力和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力?？傊晟芐TEM教育課程教學(xué)體系，促進(jìn)各學(xué)段STEM教育的有效銜接，進(jìn)一步優(yōu)化STEM教育活動(dòng)，提高相關(guān)活動(dòng)的吸引力、科學(xué)性和教育質(zhì)量，為每一位學(xué)生參與STEM活動(dòng)提供保障。,第三，建設(shè)資源整合和師資培養(yǎng)平臺(tái)。,我們將組建學(xué)校發(fā)展共同體，推選優(yōu)秀學(xué)校擔(dān)任牽頭學(xué)校，定期組織開(kāi)展研討活動(dòng)，加強(qiáng)校際之間的溝通與交流，促進(jìn)資源共建共享。加強(qiáng)具有跨學(xué)科背景的師資力量的培養(yǎng)，尤其是針對(duì)STEM教育相對(duì)落后地區(qū)和群體的師資培訓(xùn)，幫助他們獲得多學(xué)科STEM學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，提高關(guān)于科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)的本質(zhì)認(rèn)識(shí)和科學(xué)素養(yǎng)，并提倡教師們將STEM教育融入課堂教學(xué)中。成立專(zhuān)業(yè)師訓(xùn)平臺(tái)，吸引全國(guó)高校及地區(qū)教師培訓(xùn)機(jī)構(gòu)加入共同打造STEM師資培訓(xùn)高地。,第四，建設(shè)STEM課程標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)體系。,STEM教育的課程設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)對(duì)知識(shí)的應(yīng)用和對(duì)學(xué)科之間關(guān)系的關(guān)注。學(xué)生需要不斷地評(píng)估自身的興趣點(diǎn)、經(jīng)驗(yàn)和才能，通過(guò)基于現(xiàn)實(shí)的項(xiàng)目，在深度和廣度上應(yīng)用跨學(xué)科的知識(shí)和技能。評(píng)價(jià)過(guò)程要改變以往單一的方式，強(qiáng)調(diào)多元評(píng)價(jià)主體、形成性評(píng)價(jià)、面向?qū)W習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)，由學(xué)生本人、同伴、教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的態(tài)度、興趣、參與程度、任務(wù)完成情況以及學(xué)習(xí)過(guò)程中形成的作品等進(jìn)行評(píng)估。,第五，努力打造一體化STEM創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。,我們將聯(lián)合政府、學(xué)校、高新企業(yè)、社會(huì)組織等各方力量，建立健全長(zhǎng)效合作機(jī)制，動(dòng)員全社會(huì)資源在共識(shí)基礎(chǔ)上積極參與、交流協(xié)作和多元投入，共同搭建STEM教育的支持體系，建立基于地區(qū)特色的STEM實(shí)踐社區(qū)，鼓勵(lì)博物館、青少年宮、科技館、數(shù)學(xué)媒介等社會(huì)機(jī)構(gòu)積極開(kāi)放空間，為學(xué)習(xí)者提供更加廣闊的學(xué)習(xí)平臺(tái)。,第六，打造服務(wù)經(jīng)濟(jì)的教育與人才戰(zhàn)略高地。,充分調(diào)動(dòng)全社會(huì)的積極參與，放寬門(mén)檻，鼓勵(lì)制造型企業(yè)、社會(huì)團(tuán)體等多元主體都能夠以產(chǎn)學(xué)研、戰(zhàn)略聯(lián)盟、聯(lián)合基地等模式參與到STEM教育中來(lái)。探索一套“政府主導(dǎo)、企業(yè)運(yùn)營(yíng)、院校實(shí)施”的STEM教育模式，進(jìn)一步將創(chuàng)新人才培養(yǎng)和工程技術(shù)教育、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育納入國(guó)家科技管理平臺(tái)的工作框架內(nèi)，統(tǒng)籌人才、科技和教育等方面工作，組織開(kāi)展面向未來(lái)的STEM教育發(fā)展規(guī)劃和路線圖設(shè)計(jì)。,第七，推廣STEM教育成功模式。,STEM教育大致分成驗(yàn)證型、探索型、制造型和創(chuàng)造型，學(xué)校在實(shí)踐時(shí)可以進(jìn)行靈活選擇和綜合應(yīng)用，因地制宜探索STEM教育的最佳實(shí)踐模式。我們將持續(xù)關(guān)注各地區(qū)STEM教育實(shí)踐的開(kāi)展，分享優(yōu)秀實(shí)踐案例，提供STEM教育的相關(guān)資源，支持更多群體參與到STEM教育中。我們將成立STEM教育專(zhuān)家委員會(huì)，引入一流的專(zhuān)家指導(dǎo)力量，定期或不定期組織專(zhuān)題培訓(xùn)、項(xiàng)目研討、實(shí)地指導(dǎo)等活動(dòng)，保證實(shí)踐探索的良性持續(xù)發(fā)展。進(jìn)一步擴(kuò)大STEM教育的試點(diǎn)范圍，增加社會(huì)參與路徑，加強(qiáng)宣傳力度和資金投入，將STEM教育和學(xué)校改革、創(chuàng)客教育實(shí)踐社區(qū)等結(jié)合起來(lái)，促進(jìn)STEM教育在更大范圍內(nèi)獲得成功。,,