讓所有年輕人具備必要的STEM技能和知識

唐科莉

繼2015年12月7日澳大利亞聯(lián)邦政府正式發(fā)布新的《國家創(chuàng)新與科學(xué)進(jìn)程》（National Innovation and Science Agenda），承諾未來將新增撥款6460萬澳元，實施“提高所有人的數(shù)字化素養(yǎng)與STEM一攬子計劃”（Inspiring all Australians in Digital Literacy and STEM package），幫助學(xué)生擁抱數(shù)字化時代，同時為未來職業(yè)做準(zhǔn)備之后，在12月11日召開的澳大利亞教育委員會今年最后一次大會上，聯(lián)邦及各州和地區(qū)教育部長們簽署了《STEM學(xué)校教育國家戰(zhàn)略2016—2026》（National STEM School EducationStrategy 2016—2026），展示了澳大利亞國家層面重新關(guān)注STEM學(xué)校教育的決心。

一、戰(zhàn)略提出的背景

1.墨爾本宣言目標(biāo)的指引。當(dāng)2008年澳大利亞聯(lián)邦教育部長及各州和地區(qū)教育部長們簽署《墨爾本宣言：澳大利亞青年人之教育目標(biāo)》（Melbourne Declaration on Educational Goalsfor Young Australians）時，部長們一致認(rèn)同：讀寫與數(shù)學(xué)及關(guān)鍵學(xué)科的知識是年輕人教育的基石。同時也認(rèn)識到，教育應(yīng)該支持跨學(xué)科、批判性及創(chuàng)新思維、問題解決與數(shù)字技術(shù)技能的培養(yǎng)，這些技能在21世紀(jì)所有職業(yè)中都非常重要。墨爾本宣言中明確了基礎(chǔ)教育目標(biāo)新戰(zhàn)略的核心。

2.經(jīng)濟發(fā)展的需要。聯(lián)邦政府發(fā)布的《產(chǎn)業(yè)就業(yè)預(yù)測：2015年報告》中指出，未來五年，在專業(yè)性的、科技服務(wù)方面的就業(yè)預(yù)期將提高14%，醫(yī)療保健方面的就業(yè)預(yù)期將提高20%；澳大利亞統(tǒng)計局報告《教育與培訓(xùn)視角：澳大利亞STEM資格證書》中也指出，最近幾年，一些與STEM相關(guān)的崗位，如ICT專業(yè)人士和工程師，其增長速度是其他崗位的1.5倍；澳大利亞的產(chǎn)業(yè)調(diào)查顯示，STEM素養(yǎng)日益成為澳大利亞雇主所需的核心能力的一部分。此外，國際相關(guān)研究顯示，增強人們的STEM能力對于促進(jìn)創(chuàng)新和提高生產(chǎn)力而言非常關(guān)鍵。而普華永道的最新報告《一項明智舉措：培養(yǎng)STEM技能，打造永不過時的澳大利亞人才隊伍》中預(yù)測：澳大利亞與STEM相關(guān)的人才隊伍增長1%，將帶來GDP574億澳元的增長。

3.澳大利亞STEM教育現(xiàn)狀的驅(qū)使。澳大利亞首席科學(xué)家的一份報告——《科學(xué)、技術(shù)、工程學(xué)與數(shù)學(xué)：澳大利亞的未來》（Science， Technology，Engineering and Mathematics： Australia’s Future）為推動國家層面重新關(guān)注STEM教育提供了新的動力。該報告突顯了各級教育系統(tǒng)正在努力克服的共同趨勢：澳大利亞學(xué)生數(shù)學(xué)與科學(xué)的國際評估成績處于停滯不前或下滑，同時高中生的科學(xué)和高級數(shù)學(xué)的參與度也趨于下滑。

另外，澳大利亞統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，STEM教育目前存在不公平現(xiàn)象。女生、來自低社會經(jīng)濟地位家庭的學(xué)生、原住民和托雷斯海峽島民的學(xué)生以及來自非大都市地區(qū)的學(xué)生，他們有較少的可能參與STEM教育。所以，這些群體更可能錯過STEM相關(guān)職業(yè)能夠提供的更大機會。

當(dāng)前，澳大利亞各級政府都正在投資于STEM教育。全國的學(xué)校教育系統(tǒng)都在開展一系列由產(chǎn)業(yè)和大學(xué)推動的，旨在提升學(xué)生STEM參與度與成就，并支持教師提高學(xué)生結(jié)果的行動。國家戰(zhàn)略就是建立在大量已經(jīng)實施的改革與活動基礎(chǔ)上，目的是更好地協(xié)調(diào)和聚焦這些努力，并將關(guān)注點放在通過國家層面的協(xié)調(diào)行動能夠帶來STEM教育改進(jìn)的關(guān)鍵領(lǐng)域。

二、 戰(zhàn)略中提出的學(xué)校STEM教育目標(biāo)

1.學(xué)校中的STEM學(xué)習(xí)。STEM教學(xué)是一個術(shù)語，指在科學(xué)、技術(shù)、工程學(xué)與數(shù)學(xué)學(xué)科的教學(xué)，也指增強學(xué)生STEM相關(guān)領(lǐng)域興趣，以及提高學(xué)生解決問題和批判分析技能的跨學(xué)科教學(xué)方法。它雖然重要，但僅是一個平衡的學(xué)習(xí)課程計劃的一部分。STEM國家戰(zhàn)略關(guān)注提升STEM學(xué)習(xí)領(lǐng)域基本技能方面的行動，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)、科學(xué)和技術(shù)素養(yǎng)，促進(jìn)21世紀(jì)技能——問題解決、批判分析和創(chuàng)造性思維的發(fā)展。同時明確在兒童早期以及整個教育進(jìn)程中始終關(guān)注STEM的重要性。

2.STEM教育目標(biāo)。國家戰(zhàn)略中提出了兩個目標(biāo)。一是所有學(xué)生完成學(xué)校教育時擁有較強的STEM基礎(chǔ)知識和相關(guān)技能。今天的學(xué)生需要獲得核心學(xué)科知識以及合作、批判與創(chuàng)新性思維、問題解決等技能，STEM教育對于實現(xiàn)這一目標(biāo)起著關(guān)鍵性作用。學(xué)校系統(tǒng)有責(zé)任確保所有學(xué)生擁有基本的STEM素養(yǎng)水平，使其能夠參與跨出校門外的世界并獲得成功。構(gòu)建STEM基礎(chǔ)知識需要從學(xué)前開始，并持續(xù)整個小學(xué)和中學(xué)教育階段。學(xué)校需要重新關(guān)注提升STEM學(xué)科（尤其是數(shù)學(xué)）成績，以及有效的跨學(xué)科課程和增強學(xué)生對STEM興趣和提高成績的教學(xué)方法。二是激勵學(xué)生學(xué)習(xí)更具挑戰(zhàn)性的STEM學(xué)科。

盡管國家戰(zhàn)略的首要目標(biāo)是支持所有年輕人更具備STEM能力，但還有一個補充的目標(biāo)是增加高中生學(xué)習(xí)更具挑戰(zhàn)性的STEM學(xué)科的數(shù)量。學(xué)校系統(tǒng)需要與高等教育部門和產(chǎn)業(yè)合作，鼓勵學(xué)生培養(yǎng)更高層次的STEM能力，樹立進(jìn)入大學(xué)后繼續(xù)學(xué)習(xí)STEM以及畢業(yè)后從事STEM相關(guān)職業(yè)的抱負(fù)。

三、戰(zhàn)略中提出的國家五個行動領(lǐng)域

學(xué)校是廣泛的“STEM教育生態(tài)系統(tǒng)”（包含學(xué)前教育、職業(yè)教育與培訓(xùn)和高等教育及職場培訓(xùn)與發(fā)展）的一個關(guān)鍵構(gòu)成部分。國家戰(zhàn)略明確了五個通過學(xué)校教育能夠發(fā)揮最大影響力的國家關(guān)鍵行動領(lǐng)域。同時，在明確國家合作行動和地區(qū)優(yōu)先行動領(lǐng)域中，國家戰(zhàn)略承認(rèn)各地區(qū)有不同的起點，允許各州和地區(qū)有不同的戰(zhàn)略優(yōu)先任務(wù)。此外，盡管國家戰(zhàn)略關(guān)注學(xué)校環(huán)境中的STEM教學(xué)，但增強并保持學(xué)生對于STEM的興趣與抱負(fù)不能僅僅依靠學(xué)校來實現(xiàn)，家長、社會、產(chǎn)業(yè)及高等教育部門都是重要的STEM教育實現(xiàn)伙伴。

1.提高學(xué)生的STEM能力、投入程度、參與程度和抱負(fù)水平。當(dāng)前，澳大利亞學(xué)生在早期形成的對于STEM的興趣并沒有轉(zhuǎn)換為持續(xù)的STEM教育參與。證據(jù)顯示，盡管學(xué)生對于科學(xué)有天然的興趣，但他們不一定理解STEM教育（尤其是數(shù)學(xué)）的重要性。此外，學(xué)生對于STEM職業(yè)向往與其STEM學(xué)科的參與程度存在相關(guān)。數(shù)學(xué)思維是奠定STEM學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的基本技能。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的連續(xù)性意味著那些早期數(shù)學(xué)落后的學(xué)生，可能很難達(dá)到足夠的數(shù)學(xué)素養(yǎng)水平。

在該領(lǐng)域國家層面的合作行動包括：研究所有學(xué)生在離開學(xué)校時需要達(dá)到的最低數(shù)學(xué)成就水平備選方案；加大對學(xué)生學(xué)習(xí)高級STEM學(xué)科的認(rèn)可，鼓勵學(xué)生學(xué)習(xí)高級課程，如可以實施大學(xué)入學(xué)獎勵分計劃。

在該領(lǐng)域地區(qū)層面的優(yōu)先行動包括：支持在早期教育中加大對STEM的關(guān)注；明確小學(xué)和中學(xué)是學(xué)生形成并鞏固其STEM抱負(fù)及自信的關(guān)鍵階段；通過《澳大利亞國家課程：技術(shù)》的全面推廣，關(guān)注培養(yǎng)學(xué)生高層次計算、問題解決和創(chuàng)造性思維技能；鼓勵吸收一些結(jié)合課堂實踐的在線學(xué)習(xí)資料，以培養(yǎng)學(xué)生的問題解決和推理技能。

2.提高教師能力和STEM教學(xué)質(zhì)量。高質(zhì)量教學(xué)是提升學(xué)生STEM參與程度及成績的關(guān)鍵。教師需要具備支持學(xué)生STEM學(xué)習(xí)的技能和自信心。而技術(shù)的變革以及強調(diào)真實世界科學(xué)教育方法的重要性使教師面臨更大的挑戰(zhàn)。

澳大利亞的相關(guān)研究顯示，一些小學(xué)教師缺乏教科學(xué)和數(shù)學(xué)學(xué)科的自信，尤其是當(dāng)他們在這些學(xué)科領(lǐng)域的專業(yè)知識有限時。各州和地區(qū)都在開展支持STEM教學(xué)的重要活動，而國家戰(zhàn)略將關(guān)注點放在分享最佳做法，以及實施國家職前教師教育標(biāo)準(zhǔn)，以努力吸引更多的STEM畢業(yè)生進(jìn)入教師隊伍。

在該領(lǐng)域國家層面的合作行動包括：與大學(xué)和產(chǎn)業(yè)合作，收集并開發(fā)在線示范性教學(xué)模塊，幫助最佳STEM教學(xué)實踐的實施，重點關(guān)注通過編碼教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維和解決實際世界問題的能力，應(yīng)對從“國家評估計劃——閱讀與數(shù)學(xué)”（NAPLIA）評估結(jié)果中出現(xiàn)的數(shù)學(xué)方面的弱點，實施基于項目的STEM學(xué)習(xí)，支持在幼兒園階段引入STEM概念；與大學(xué)和產(chǎn)業(yè)合作，建立一個STEM職業(yè)學(xué)習(xí)交流平臺，支持學(xué)校與教育系統(tǒng)通過分享最佳實踐，找到能夠有效幫助提高小學(xué)和中學(xué)教師STEM學(xué)科內(nèi)容、數(shù)據(jù)分析和編程方面自信和能力的方法；提升職前教師教育質(zhì)量，提高教師對STEM教育的自信和STEM內(nèi)容專業(yè)知識，通過統(tǒng)一的國家課程標(biāo)準(zhǔn)實施，強制要求職前教師教育學(xué)生參加國家統(tǒng)一的閱讀和數(shù)學(xué)測試，以及與大學(xué)簽署財政協(xié)議，進(jìn)一步提升職前教師教育質(zhì)量；與大學(xué)合作，改進(jìn)STEM畢業(yè)生進(jìn)入教學(xué)隊伍的路徑，如通過財政激勵以及將教學(xué)方法教學(xué)納入STEM相關(guān)學(xué)位中等。

在該領(lǐng)域地區(qū)層面的優(yōu)先行動是繼續(xù)支持學(xué)校獲得數(shù)學(xué)、科學(xué)和技術(shù)方面的專家型教師。

3.支持學(xué)校系統(tǒng)內(nèi)的STEM教育機會。學(xué)校和教育系統(tǒng)需要通過有效的課程、教學(xué)方法和評估資源，促進(jìn)學(xué)生STEM的參與，并改進(jìn)課堂學(xué)習(xí)結(jié)果。盡管現(xiàn)在有大量課程資源可以獲得，但國家戰(zhàn)略關(guān)注增強國家課程及評估，以提升學(xué)生核心STEM學(xué)科知識及問題解決和批判思維基礎(chǔ)技能水平。

在該領(lǐng)域國家層面的合作行動包括：更好地幫助教師甄別并解決學(xué)生的個體需求；開發(fā)在線形成性評估工具，幫助教師收集和使用與學(xué)生學(xué)習(xí)需求相關(guān)的數(shù)據(jù)；擴大針對六年級和十年級學(xué)生的國家科學(xué)與ICT評估范圍，并根據(jù)國際最高標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整評估指標(biāo)，確保學(xué)生達(dá)到較高的科學(xué)與數(shù)字化素養(yǎng)水平。

在該領(lǐng)域地區(qū)層面的優(yōu)先行動包括：將統(tǒng)計概念、數(shù)據(jù)分析和問題解決技能整合進(jìn)學(xué)校課程中，重視技術(shù)和大數(shù)據(jù)對于學(xué)生STEM素養(yǎng)的影響；拓寬學(xué)生STEM學(xué)習(xí)機會，如通過虛擬課堂，拓展課程以及盡早接觸大學(xué)課程等。

4.促進(jìn)學(xué)校與高等教育提供者、企業(yè)和產(chǎn)業(yè)的有效合作。需要國家層面作出努力，以提高全社會對于STEM技能在知識經(jīng)濟社會發(fā)揮的關(guān)鍵作用的理解。目前已經(jīng)有大量合作項目集合了學(xué)校、產(chǎn)業(yè)和大學(xué)的努力，支持學(xué)生的STEM參與。但是，國家還需要加大協(xié)調(diào)力度以及擴大這些計劃的覆蓋面（尤其是代表不足群體的學(xué)生的參與）。

在該領(lǐng)域國家層面的合作行動是建立一個STEM合作平臺，促進(jìn)學(xué)校、產(chǎn)業(yè)和高等教育部門之間更有效和更高效的合作，支持教師增強學(xué)生（尤其是代表不足群體的學(xué)生）的STEM抱負(fù)和能力。具體行動包括：制定有關(guān)最佳合作模式的指南和支持性材料；促進(jìn)產(chǎn)業(yè)參與基于學(xué)校的合作；提高所有人對STEM教育重要性的認(rèn)識；職業(yè)顧問應(yīng)該對學(xué)生和家長強調(diào)STEM技能的重要性和相關(guān)性；促進(jìn)產(chǎn)業(yè)和STEM教師之間的更大合作，如加大職前教師的產(chǎn)業(yè)工作實習(xí)及相關(guān)課程學(xué)習(xí)。

在該領(lǐng)域地區(qū)層面的優(yōu)先行動包括：與高等教育部門合作，改進(jìn)指向中學(xué)生的溝通渠道，促進(jìn)學(xué)生在大學(xué)和職業(yè)教育與培訓(xùn)中成功完成STEM相關(guān)課程。

5.構(gòu)建一個強大的證據(jù)庫。需要對學(xué)校和教師進(jìn)行更好的指導(dǎo)，幫助他們決定針對不同目的和不同學(xué)生群體的最有效的方法。國家戰(zhàn)略將重點放在構(gòu)建一個強大的數(shù)據(jù)和證據(jù)庫，以長時間跟蹤國家趨勢，從而了解那些措施在澳大利亞背景下起著什么作用。

在該領(lǐng)域國家層面的合作行動包括：發(fā)布國家報告，其中列出大量國家層面STEM教育成績指標(biāo)的變化情況，如STEM參與度與成就（包括關(guān)注女生、低社會經(jīng)濟地位、原住民學(xué)生）、大學(xué)入學(xué)和畢業(yè)情況及就業(yè)結(jié)果等；分享并合作研究與評估相關(guān)發(fā)現(xiàn)，甄別那些成功的STEM干預(yù)措施，并影響學(xué)校實踐。

在該領(lǐng)域地區(qū)層面的優(yōu)先行動包括：開發(fā)評估項目并制定計劃，構(gòu)建一個在澳大利亞背景下，哪些實踐能夠有效改進(jìn)學(xué)生，尤其是特定亞群體學(xué)生的STEM結(jié)果的證據(jù)庫。

四、指導(dǎo)學(xué)校支持STEM教育的基本原則

戰(zhàn)略中制定了以下指導(dǎo)學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)在學(xué)校環(huán)境中關(guān)注STEM教育并實現(xiàn)變革的基本原則。

第一，營造一種學(xué)校文化氛圍，認(rèn)識到STEM教育的重要性并重視STEM教育，期望所有學(xué)生都參與STEM學(xué)習(xí)；第二，盡早讓學(xué)生（和教師）獲得大量職業(yè)選擇方案及信息，以提高學(xué)生的SETM抱負(fù)水平和參與程度，理想時期是小學(xué)階段，并持續(xù)到高中，盡可能讓家長、學(xué)校和社區(qū)參與；第三，通過身邊的、基于調(diào)查的合作與個體學(xué)習(xí)，增強學(xué)生好奇心，幫助其將STEM學(xué)習(xí)與解決真實世界問題聯(lián)系起來；第四，認(rèn)識到只有整個學(xué)校合作努力時，STEM教育方法才最有效；第五，由于科技變革迅速，因此鼓勵教師在決定他們的專業(yè)學(xué)習(xí)需求時，優(yōu)先考慮STEM內(nèi)容知識的更新；第六，利用學(xué)校的人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)和地方背景信息指導(dǎo)合作及拓展項目的選擇，要考慮如何最佳針對那些較少可能選擇STEM學(xué)科或者很少看到STEM相關(guān)技能重要性的學(xué)生群體；第七，作為課程設(shè)計的一部分，要考慮如何評估新的合作與學(xué)習(xí)方法，從而評定學(xué)生對于STEM的態(tài)度是否發(fā)生變化，以及這一變化是否轉(zhuǎn)化為學(xué)生更高的STEM成績。

（責(zé)任編輯 張慧籽）