加強(qiáng)中小學(xué)STEM教育 為社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國建設(shè)提供強(qiáng)有力的科技人才支撐

田慧生

STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics）英文首字母的縮略語。雖然STEM教育沒有公認(rèn)的定義，但將STEM教育視為滿足國家發(fā)展需要，是比較一致的。比如，美國希望通過STEM教育增加高等教育中STEM學(xué)科的畢業(yè)生，保持國家在全球的競爭力。英國認(rèn)為STEM學(xué)科的發(fā)展關(guān)系到國家安全和未來，強(qiáng)調(diào)激發(fā)青少年對STEM學(xué)習(xí)的興趣，提高高等教育中學(xué)習(xí)STEM專業(yè)的人數(shù)，滿足英國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中STEM產(chǎn)業(yè)的人員缺口。當(dāng)然，不同國家和地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、社會文化傳統(tǒng)和教育發(fā)達(dá)程度存在差異，對于STEM教育的理解和要求也有差異。那我國對STEM教育有什么要求，STEM教育對當(dāng)前基礎(chǔ)教育又有什么要求呢？

黨的十九大報告指出，我國經(jīng)濟(jì)已由高速增長階段轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展階段，正處在轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、優(yōu)化經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換增長動力的攻關(guān)期，建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系是跨越關(guān)口的迫切要求和我國發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系必須加快建設(shè)創(chuàng)新型國家，必須培養(yǎng)造就一大批具有國際水平的戰(zhàn)略科技人才、科技領(lǐng)軍人才、青年科技人才和高水平創(chuàng)新團(tuán)隊。

應(yīng)該說，我國科技教育的成就有目共睹，舉世矚目，有力地服務(wù)了我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。黨和國家長期實施科教興國戰(zhàn)略，歷屆領(lǐng)導(dǎo)人高度重視科技教育。習(xí)近平總書記在2016年12月回信給八一學(xué)校科普小衛(wèi)星研制團(tuán)隊的學(xué)生，再次強(qiáng)調(diào)要帶動更多青少年講科學(xué)、愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)。

但與發(fā)達(dá)國家相比，我國基礎(chǔ)教育科技教育整體上還比較落后，起步晚、水平低、意愿弱、缺口大，還不能很好滿足國家發(fā)展需要。有幾個數(shù)據(jù)可以作為參考，2015年P(guān)ISA測試，北京、上海、江蘇、廣東組成的中國部分地區(qū)聯(lián)合體（B-S-J-G，China）在此次測試中總分和科學(xué)項目均排名第10，整體落在越南后面。這還不夠，PISA測試還關(guān)注這些15歲的學(xué)生以后從事科技相關(guān)職業(yè)的意愿，結(jié)果顯示中國只有16.8%的學(xué)生期望以后從事科技相關(guān)職業(yè)，美國的數(shù)據(jù)是38%，而OECD平均值是24.5%。2017年4月發(fā)布的《“十三五”國家科技人才發(fā)展規(guī)劃》指出，我國科學(xué)前沿領(lǐng)域高水平人才、高端研發(fā)人才和高技能人才存在較大的供給缺口。中國教育科學(xué)研究院研究認(rèn)為，到2025年我國航空航天人才缺口將達(dá)到約4.8萬人，節(jié)能與新能源汽車行業(yè)將產(chǎn)生近25萬的人才缺口，大中型企業(yè)生物制藥對科技創(chuàng)新研發(fā)人才的缺口約為6萬人，大中型醫(yī)療器械企業(yè)對科技創(chuàng)新研發(fā)人才的缺口約為9萬人。據(jù)工信部透露，中國人工智能人才缺口超過500萬人。

十九大報告指出，到2035年基本實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化，到那時，我國經(jīng)濟(jì)實力、科技實力將大幅躍升，躋身創(chuàng)新型國家前列。到本世紀(jì)中葉把我國建成富強(qiáng)民主文明和諧美麗的社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國。從現(xiàn)在算起到2035年，目前的中小學(xué)生到那個時候正處于創(chuàng)造力發(fā)展的高原階段、正是努力攀登科技高峰的黃金年齡、正趕上現(xiàn)代化強(qiáng)國建設(shè)的關(guān)鍵時段。所以，現(xiàn)在加強(qiáng)STEM教育，就是要為下一階段社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國建設(shè)提供強(qiáng)有力的科技人才支撐?，F(xiàn)在加強(qiáng)中小學(xué)STEM教育恰逢其時，不可不為，不可慢為，必須以時不我待、只爭朝夕的精神，腳踏實地，奮起直追，努力趕超。

近幾年，STEM教育正在我國快速興起，學(xué)校、科研院所、社會機(jī)構(gòu)、企業(yè)公司等共同發(fā)力，推動了STEM教育實踐、理論和政策的發(fā)展。北京、上海、深圳、成都等地采取措施，積極探索STEM教育推進(jìn)方式，開展中小學(xué)STEM課程體系、專用空間、評價方式等方面的嘗試。STEM教育研究受到越來越多的關(guān)注，論文和著作明顯增多，各種研討交流會頻繁召開。國家不僅發(fā)布了一系列促進(jìn)科技發(fā)展和科技人才培養(yǎng)方面的重要文件，還對STEM教育提出專門要求。比如，2016年教育部《教育信息化“十三五”規(guī)劃》要求有條件的地區(qū)要積極探索信息技術(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。特別是2017年初，教育部印發(fā)《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，明確建議教師在教學(xué)實踐中嘗試STEM教育。剛剛印發(fā)的《中小學(xué)綜合實踐活動課程指導(dǎo)綱要》也明確地將創(chuàng)意物化能力培養(yǎng)作為課程目標(biāo)，推薦了體驗物聯(lián)網(wǎng)、用計算機(jī)做科學(xué)實驗、開源機(jī)器人初體驗等活動主題，引導(dǎo)中小學(xué)開展STEM教育。新政策指明新方向，新研究提供新支撐，新探索開創(chuàng)新局面，STEM教育中國特色體系正在逐漸顯露。

參照其他國家和地區(qū)STEM教育發(fā)展情況來看，現(xiàn)階段我國基礎(chǔ)教育階段STEM教育存在的問題和面臨的挑戰(zhàn)，有六個方面。一是課程體系尚未初步形成，缺少打通學(xué)段的整體設(shè)計，沒有形成完整的系統(tǒng)性方案，各學(xué)段內(nèi)容和目標(biāo)不銜接，不利于人才的系統(tǒng)性培養(yǎng)和疊加效果的產(chǎn)生。二是教育標(biāo)準(zhǔn)與評估機(jī)制尚未建立，什么樣的課程能夠進(jìn)入學(xué)校，期望取得什么樣的效果，眾多項目教育效果如何，缺少相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和評估，目前來看STEM教育處于蓬勃生長階段，亂象叢生、魚龍混雜、良莠不齊。三是STEM教育師資隊伍問題嚴(yán)峻，數(shù)量缺口大，整體水平不高，補(bǔ)充能力差，是學(xué)校實施STEM教育面臨的最大問題。四是社會聯(lián)動機(jī)制不健全，STEM教育各自為戰(zhàn)，無法形成全社會的合力。五是缺乏國家項目示范引領(lǐng)，已有項目系統(tǒng)性不強(qiáng)、吸引力不足、覆蓋面不廣、影響力不夠、示范引領(lǐng)作用不明顯。六是缺少STEM教育國家戰(zhàn)略高度的頂層設(shè)計，沒有從國家戰(zhàn)略發(fā)展的角度統(tǒng)籌考慮和系統(tǒng)謀劃。

針對這些問題與挑戰(zhàn)，我們認(rèn)為應(yīng)該采取相應(yīng)的措施加以推動、解決。

一是推進(jìn)STEM教育政策頂層設(shè)計。STEM教育是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的一個重要途徑，對國家未來發(fā)展具有不可忽視的重要作用，因此在國家層面進(jìn)行相應(yīng)的頂層設(shè)計尤為關(guān)鍵。要從理念上引導(dǎo)全社會正確認(rèn)識和理解STEM教育，要在原則上強(qiáng)調(diào)開展STEM教育的基本要求，要在目標(biāo)上明確努力的方向，要在任務(wù)上提出切實可行的內(nèi)容和行之有效的舉措，要在資金保障、社會參與、項目設(shè)計等方面給予大力支持。只有這樣，STEM教育才能夠得到健康、快速的全面發(fā)展。

二是實施STEM人才培養(yǎng)暢通計劃。科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)是一項系統(tǒng)性、長期性的工程，需要根據(jù)國情整體布局，促進(jìn)各學(xué)段教育連貫一致、各類型學(xué)校相互配合，突出重點、抓住關(guān)鍵、有序推進(jìn)。進(jìn)一步優(yōu)化STEM教育活動，提高相關(guān)活動的吸引力、科學(xué)性和教育質(zhì)量，為每一位學(xué)生參與STEM活動提供保障。

三是建設(shè)STEM課程體系。STEM教育將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等整合在一起，強(qiáng)調(diào)對知識的應(yīng)用和對學(xué)科之間關(guān)系的關(guān)注。促進(jìn)各學(xué)段STEM教育目標(biāo)和內(nèi)容的有效銜接，打通學(xué)生成長關(guān)節(jié)，疏通學(xué)生學(xué)習(xí)渠道，融通學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容。在STEM教育中，學(xué)生需要不斷地評估自身的興趣點、經(jīng)驗和才能，通過基于現(xiàn)實的項目，在深度和廣度上應(yīng)用跨學(xué)科的知識和技能。評價過程要改變以往單一的方式，強(qiáng)調(diào)多元評價主體、形成性評價、面向?qū)W習(xí)過程的評價，由學(xué)生本人、同伴、教師對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的態(tài)度、興趣、參與程度、任務(wù)完成情況以及學(xué)習(xí)過程中形成的作品等進(jìn)行評估。

四是加強(qiáng)教師隊伍建設(shè)。要加強(qiáng)具有跨學(xué)科背景的師資力量的培養(yǎng)，尤其是針對STEM教育相對落后地區(qū)和群體的師資培訓(xùn)，幫助教師們獲得多學(xué)科STEM學(xué)習(xí)經(jīng)驗，提高關(guān)于科學(xué)、數(shù)學(xué)和技術(shù)的本質(zhì)認(rèn)識和科學(xué)素養(yǎng)，并提倡教師們將STEM教育融入課堂教學(xué)中。師范院校要結(jié)合實際需要，積極探索STEM教育教學(xué)能力的培養(yǎng)和提升，在隊伍建設(shè)源頭上做好工作。

五是打造一體化STEM創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。對STEM教育的經(jīng)濟(jì)投入、媒體宣傳和多方參與是其可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，也是可以吸引學(xué)生參與的重要方式。博物館、青少年宮、科技館、數(shù)字媒介等社會機(jī)構(gòu)積極開放空間，成為STEM教育非正式學(xué)習(xí)的組成部分。設(shè)立國家示范引領(lǐng)項目，廣大師生參與相關(guān)活動，在活動中增強(qiáng)能力，提高水平。加強(qiáng)STEM教育的宣傳報道，推動形成全社會重視的STEM育人環(huán)境，構(gòu)建一體化STEM創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。

六是推廣STEM教育成功模式。針對STEM教育出現(xiàn)的問題，通過研討會、現(xiàn)場會、觀摩課等方式，促進(jìn)交流與合作，互通有無，共同提高。培育和發(fā)現(xiàn)各地STEM教育的有效做法和先進(jìn)經(jīng)驗，通過報紙、期刊、網(wǎng)站等方式加以宣傳推廣，帶動各地各校一起發(fā)展。引進(jìn)國外STEM教育優(yōu)質(zhì)資源，借鑒有效的教育模式，結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r進(jìn)行復(fù)制、移植、改造，加強(qiáng)本土化、特色化探索。

為了更好地推動我國STEM教育發(fā)展，中國教育科學(xué)研究院專門成立STEM教育研究中心，開展STEM教育系統(tǒng)研究，近期推出了《中國STEM教育2029創(chuàng)新行動計劃》，引起業(yè)界廣泛關(guān)注。我們希望和大家一起來推動我國STEM教育的發(fā)展，為社會主義現(xiàn)代化強(qiáng)國建設(shè)提供強(qiáng)有力的科技人才支撐，共同為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國夢、實現(xiàn)人民對美好生活的向往繼續(xù)奮斗！