搶占未來(lái)科技創(chuàng)新高地

宋亮

我們希望為學(xué)生準(zhǔn)備好迎接未來(lái)發(fā)展機(jī)遇，這一目標(biāo)貫穿于從幼兒園到大學(xué)的整個(gè)教育階段。

STEAM教育是近年來(lái)在世界上非常火的教育概念，一種將科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Art）、數(shù)學(xué)（Mathematics）結(jié)合的跨學(xué)科融合教育。2017年6月，中國(guó)教育科學(xué)研究院跨部門專業(yè)研究機(jī)構(gòu)——STEM教育研究中心成立；2018年5月，北京師范大學(xué)聯(lián)合百名一線優(yōu)秀校長(zhǎng)共同編著全國(guó)首套小學(xué)STEAM科創(chuàng)教育系列叢書《科創(chuàng)教育實(shí)驗(yàn)教材》正式發(fā)布，STEAM科創(chuàng)教育正式邁入中國(guó)基礎(chǔ)教育階段。

提出2029行動(dòng)計(jì)劃

近幾年，來(lái)自美國(guó)的STEAM教育在中國(guó)學(xué)校落地。這個(gè)概念最初不包括“A”（Arts，藝術(shù)），被稱為STEM，是一種在基礎(chǔ)教育階段提倡加強(qiáng)理工科教育的概念。所以，我國(guó)目前也有觀點(diǎn)認(rèn)為STEAM教育的重點(diǎn)應(yīng)放在STEM——即理工科教育上。

根據(jù)教育部在2017年印發(fā)的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，我們可以看出，教育部已經(jīng)對(duì)STEAM概念進(jìn)行了本土化。不同于國(guó)外強(qiáng)調(diào)理工科，國(guó)內(nèi)的STEAM更加強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，目的直指培養(yǎng)創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、解決實(shí)際問題的能力。學(xué)科融合（Fusion of subjects，即FOS）教育才是符合我國(guó)現(xiàn)有教育體制的的中國(guó)版STEAM教育。

早在20世紀(jì)80年代，美國(guó)就提出了STEM教育。1986年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)委員會(huì)發(fā)表了《本科的科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程教育》報(bào)告，被認(rèn)為是美國(guó)STEM教育的開端。2017年《美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)力計(jì)劃》提出知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代培養(yǎng)具有STEM素養(yǎng)的人才是具有全球競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵，并大力加強(qiáng)了對(duì)STEM教育的投入；最近美國(guó)又出臺(tái)了《STEM2026》，對(duì)STEM教育在未來(lái)10年的發(fā)展提出新的愿景。

除了美國(guó)之外，英國(guó)在2002年的時(shí)候就已經(jīng)把STEM教育正式寫入政府文件，今年1月又出臺(tái)了《建立我們的工業(yè)戰(zhàn)略綠皮書》。這份報(bào)告中提出了在英國(guó)的現(xiàn)代工業(yè)戰(zhàn)略中技術(shù)教育是核心，同時(shí)還將促進(jìn)數(shù)學(xué)教育的發(fā)展和解決STEM技能短缺問題。德國(guó)2008年制定了《德累斯頓決議》，將MINT（即德語(yǔ)發(fā)音的STEM）教育列為教育發(fā)展重要目標(biāo)。芬蘭是一個(gè)創(chuàng)新性很強(qiáng)的國(guó)家，他們歷來(lái)非常重視做中學(xué)，早在20世紀(jì)90年代就出臺(tái)了LUMA計(jì)劃，LUMA是芬蘭語(yǔ)的STEM。這項(xiàng)計(jì)劃的目標(biāo)是加強(qiáng)STEM教育實(shí)踐和加強(qiáng)學(xué)生對(duì)這些學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣。

目前我國(guó)的STEAM學(xué)科融合教育還在“初級(jí)階段”。教育部給出了課程標(biāo)準(zhǔn)，但是具體課程設(shè)計(jì)、課程目標(biāo)、課程實(shí)際操作等細(xì)節(jié)還需要探索。2018年，中國(guó)教育科學(xué)研究院主辦的第一屆STEM教育大會(huì)上公布了《中國(guó)STEM教育2029創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》。中國(guó)教育科學(xué)研究院國(guó)際比較教育研究所所長(zhǎng)、STEM研究中心主任王素對(duì)此作出解釋：根據(jù)2016年的教育年鑒，我國(guó)理工科的本科生是40%，研究生45%。經(jīng)合組織（OECD）統(tǒng)計(jì)的35個(gè)成員國(guó)的本科生是22%，研究生階段是44%。中國(guó)在研究生階段與其持平，本科生階段是他們的兩倍。還有一項(xiàng)指標(biāo)，理工科獲得學(xué)位的人數(shù)，中國(guó)在整個(gè)世界上已超發(fā)達(dá)國(guó)家。王素說(shuō)：盡管我們的理工科畢業(yè)生人數(shù)很多，但是有一項(xiàng)指標(biāo)并不理想，就是我們的理科生的合作性、解決問題的能力水平在國(guó)際排第26位，比較靠后。所以我們的學(xué)生在創(chuàng)新能力方面還是有差距的。

《中國(guó)STEM教育2029創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》的目的，是讓全國(guó)做STEM（以及STEAM）教育的人群能夠聚集起來(lái)，切實(shí)地針對(duì)中國(guó)本土的STEAM教育，拿出中國(guó)自己的方案，訂出目標(biāo)。該是通過課題的方式遴選、指導(dǎo)、培育1000所學(xué)校開展STEAM教育實(shí)踐探索，把研究力量組織起來(lái)，幫助各校培養(yǎng)一批骨干教師，建設(shè)一批特色項(xiàng)目和學(xué)校，構(gòu)建不同區(qū)域推動(dòng)發(fā)展模式，力爭(zhēng)促進(jìn)我國(guó)STEAM教育發(fā)展。

該計(jì)劃認(rèn)為，世界上對(duì)于STEAM或者STEM的認(rèn)知并不相同，而且是一個(gè)動(dòng)態(tài)的不斷變化的過程。在中國(guó)當(dāng)前的背景下，其內(nèi)涵應(yīng)有五個(gè)方面：第一，中國(guó)的STEAM教育應(yīng)該納入國(guó)家創(chuàng)新人才培養(yǎng)戰(zhàn)略。第二，在中國(guó)，STEAM教育應(yīng)該是一場(chǎng)國(guó)家終身學(xué)習(xí)運(yùn)動(dòng)。第三，STEAM教育是跨學(xué)科、跨學(xué)段連貫的課程群。第四，STEAM教育是面向所有學(xué)生的，培養(yǎng)綜合素質(zhì)的這樣一個(gè)載體，也是培養(yǎng)21世紀(jì)學(xué)生技能的載體。第五，STEAM教育應(yīng)該是全社會(huì)共同參與的教育創(chuàng)新實(shí)踐。

《中國(guó)STEAM教育2029創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》提出了如下指導(dǎo)原則：第一，協(xié)同。STEAM教育是一項(xiàng)全社會(huì)都應(yīng)該參與的活動(dòng)，在這一過程中需要建立充滿活力、合作、包容的新的STEAM生態(tài)系統(tǒng)。第二，合作。STEAM教育研究者和內(nèi)容資源的提供者是多樣化的，在實(shí)施國(guó)策過程中各部門機(jī)構(gòu)間應(yīng)該相互合作，建立起良好的伙伴關(guān)系。第三，開放。我們將支持在各方同意的情況下，自愿推動(dòng)知識(shí)擴(kuò)散和技術(shù)轉(zhuǎn)移。第四，包容。第五，創(chuàng)新。

《中國(guó)STEAM教育2029創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》中，有7個(gè)行動(dòng)。主要內(nèi)容具體如下：第一，STEAM教育應(yīng)該有國(guó)家的頂層設(shè)計(jì)。在國(guó)家層面上有了頂層設(shè)計(jì)，才能把STEAM教育和國(guó)家戰(zhàn)略以及人才戰(zhàn)略密切結(jié)合起來(lái)，才能打通學(xué)段和社會(huì)資源的整合。第二，實(shí)施人才培養(yǎng)暢通計(jì)劃。STEAM教育應(yīng)該是終身教育，是從小到大的學(xué)段貫通的。在低年級(jí)沒有做好興趣的培養(yǎng)和技能的貯備，那么在高端開設(shè)的課程就會(huì)缺乏知識(shí)是和技能基礎(chǔ)。第三，要建立資源整合和師資培養(yǎng)平臺(tái)。通過建立STEAM教師發(fā)展平臺(tái)，在全國(guó)高校和教育學(xué)院、教師進(jìn)修學(xué)校中能夠建立開展STEAM教師培訓(xùn)的工作網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)該在統(tǒng)一的教師STEAM專業(yè)發(fā)展框架的指導(dǎo)之下，開展STEAM教師的分層培訓(xùn)，以滿足現(xiàn)在STEAM教師缺乏，以及技能不足問題。第四，STEAM教育的標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)。標(biāo)準(zhǔn)是有序推動(dòng)STEAM教育的保證，無(wú)論是課程資源還是教師培訓(xùn)，以及各類產(chǎn)品和服務(wù)，都應(yīng)該有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)中國(guó)STEAM教育良性發(fā)展。第五，打造一體化的STEAM教育創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。因?yàn)镾TEAM教育不是單一機(jī)構(gòu)所能完成的，它一定是通過全社會(huì)共同努力，各機(jī)構(gòu)合力、創(chuàng)新協(xié)作的生態(tài)系統(tǒng)。第六，打造服務(wù)經(jīng)濟(jì)的教育人才戰(zhàn)略高地。這也是開展STEAM教育最核心的目標(biāo)，為國(guó)家人才培養(yǎng)戰(zhàn)略服務(wù)。第七，推廣STEAM教育的成功模式。STEAM教育作為一個(gè)系統(tǒng)工程，需要長(zhǎng)期探索，在這個(gè)過程中先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)和典型案例，具有很好示范作用。

背景與現(xiàn)狀

當(dāng)今世界已處于技術(shù)高度變革的時(shí)代，從互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能到智能制造，所有這一切不僅改變了人們的生產(chǎn)方式，對(duì)于未來(lái)的就業(yè)和產(chǎn)業(yè)所需要的人才提出了新的要求。在這個(gè)過程中，人才競(jìng)爭(zhēng)主要是知識(shí)與技能的競(jìng)爭(zhēng)，各個(gè)國(guó)家都非常重視人才的培養(yǎng)。但是各自采用的途徑和手段不同。從國(guó)際經(jīng)驗(yàn)可以看出，STEAM教育作為培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、批判能力以及與人溝通能力的載體，有非常大的教育能量。因此，在這個(gè)時(shí)代背景下開展STEAM教育非常重要。

目前，全球正在進(jìn)行新一輪的技術(shù)革新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。在全球創(chuàng)新指數(shù)排名中，美國(guó)依然排第三位，英國(guó)第四位，芬蘭第八，德國(guó)第九，以色列第十，中國(guó)排在第二十二位。即使目前在全球競(jìng)爭(zhēng)中排在前列的國(guó)家，他們依然有很強(qiáng)的危機(jī)意識(shí)，都出臺(tái)了很多政策，以提高國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力。很多國(guó)家都是從國(guó)家安全的角度，從國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的角度來(lái)看待STEAM人才的培養(yǎng)。

從中國(guó)目前的人才情況來(lái)看，創(chuàng)新型人才、高水平技能的人才會(huì)成為我們經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的瓶頸。到2025年，在未來(lái)發(fā)展比較重要的幾個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，人才缺口巨大，所以，這也是今天我們必須加強(qiáng)理工科人才培養(yǎng)的原因；而且，問題不僅僅是在新興領(lǐng)域?qū)I(yè)人才數(shù)量與結(jié)構(gòu)，更重要的是人才質(zhì)量。

STEAM教育在中國(guó)的實(shí)踐雖然剛剛開始，但是已經(jīng)在幾個(gè)方面能夠看到成效。第一，各地正在積極探索STEAM教育的推進(jìn)方式，很多地方都已經(jīng)出臺(tái)了相關(guān)的政策文件；第二，形成了一批教育機(jī)構(gòu)，各類STEAM教育機(jī)構(gòu)在全國(guó)各地正在逐步的發(fā)展；第三，STEAM作為一種教育的方法，在學(xué)校當(dāng)中正在逐步地得到認(rèn)同，學(xué)校也在積極的探索之中；第四，一些比較優(yōu)秀的高中和高校相結(jié)合，落地了一批STEAM主題實(shí)驗(yàn)室。這些都是STEAM在基礎(chǔ)教育當(dāng)中的進(jìn)展。在STEAM教育研究方面，目前也在中國(guó)呈現(xiàn)出向好的趨勢(shì)。從數(shù)據(jù)上可以看出，中國(guó)STEAM教育研究在2016年有一個(gè)爆發(fā)時(shí)期。這是因?yàn)?015年STEAM與創(chuàng)客寫入了中國(guó)教育信息化的政策文件中，此后，對(duì)STEAM的研究也呈現(xiàn)爆發(fā)性增長(zhǎng)。

目前，我國(guó)STEM教育的研究，涵蓋從基礎(chǔ)研究到高等教育以及教育政策等所有方面，研究成果多樣化。在所有研究情況機(jī)構(gòu)中，華東師范大學(xué)的相關(guān)論文的數(shù)量最多，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其他機(jī)構(gòu)，特別是有些碩士論文和博士論文，對(duì)STEAM教育進(jìn)行了非常系統(tǒng)的研究。這對(duì)中國(guó)的STEAM教育發(fā)展起到了積極推動(dòng)的作用。從研究類別來(lái)看，主要集中在教育理論、中等教育和高等教育方面。在我國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略政策中雖然沒有直接寫明STEAM，但是在內(nèi)容上體現(xiàn)了STEAM的內(nèi)涵?！秶?guó)務(wù)院關(guān)于實(shí)施<國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）>若干配套政策的通知》指出：“大力倡導(dǎo)啟發(fā)式教學(xué)，注重培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，從小養(yǎng)成獨(dú)立思考、追求新知、敢于創(chuàng)新、敢于實(shí)踐的習(xí)慣。切實(shí)加強(qiáng)科技教育。”2016年國(guó)務(wù)院發(fā)布的《全民科學(xué)素養(yǎng)行動(dòng)計(jì)劃綱要實(shí)施方案（2016-2020年）》提出：在義務(wù)教育階段，要基于學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)框架，完善中小學(xué)科學(xué)課程體系，研究提出中小學(xué)科學(xué)學(xué)科素養(yǎng)，更新中小學(xué)科技教育內(nèi)容，加強(qiáng)對(duì)探究性學(xué)習(xí)的指導(dǎo)；在高中階段，要鼓勵(lì)探索開展科學(xué)創(chuàng)新與技術(shù)實(shí)踐的跨學(xué)科探究活動(dòng)，同時(shí)規(guī)范學(xué)生綜合素質(zhì)評(píng)價(jià)機(jī)制，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的發(fā)展。

問題與挑戰(zhàn)

我國(guó)的科學(xué)教育政策非常重視STEAM教育?？茖W(xué)教育的政策分為兩個(gè)階段。從相關(guān)的政策文本來(lái)看，我國(guó)早期的STEAM教育更多地體現(xiàn)在對(duì)綜合課程的倡導(dǎo)上，比如1999年《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于深化教育改革，全面推進(jìn)素質(zhì)教育的決定》提出要改變課程過分強(qiáng)調(diào)學(xué)科體系、脫離時(shí)代和社會(huì)發(fā)展以及學(xué)生實(shí)際的狀況，加強(qiáng)課程的綜合性和實(shí)踐性，重視實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作能力。從新時(shí)期的政策來(lái)看，我國(guó)STEAM教育的實(shí)施則更多體現(xiàn)為科學(xué)課程。比如按照2017年教育部印發(fā)的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，小學(xué)科學(xué)課程的內(nèi)容主要包括物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)、技術(shù)與工程四個(gè)領(lǐng)域，同時(shí)該標(biāo)準(zhǔn)指出，小學(xué)科學(xué)課程是一門實(shí)踐性課程，也是一門綜合性課程。

2015年，教育部在《關(guān)于“十三五”期間全面深入推薦教育信息化工作的指導(dǎo)意見（征求意見稿）》中首次提出要“探索STEAM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式”。2016年教育部在《教育信息化“十三五”規(guī)劃》進(jìn)一步要求：“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，著力提升學(xué)生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，養(yǎng)成數(shù)字化學(xué)習(xí)習(xí)慣，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，發(fā)揮信息化面向未來(lái)培養(yǎng)高素質(zhì)人才的支撐引領(lǐng)作用?！?/p>

2017年6月，中國(guó)教育科學(xué)研究院發(fā)布的《中國(guó)STEM教育白皮書》指出：中國(guó)STEAM教育總體上呈現(xiàn)向好的態(tài)勢(shì)，但是缺少國(guó)家頂層的設(shè)計(jì)。社會(huì)聯(lián)動(dòng)機(jī)制前從幼兒園到高中，每一個(gè)階段都是存在的。但是目前各階段的內(nèi)容不連貫，沒不夠健全，各部門之間相對(duì)來(lái)說(shuō)比較割裂的。如果僅從內(nèi)容上看，STEAM教育目有完整打通的整體框架設(shè)計(jì)。因此，在知識(shí)和能力方面都缺乏遞進(jìn)的連續(xù)性培養(yǎng)。標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)估機(jī)制尚未建立。目前STEAM教育可以說(shuō)是百花齊放，其實(shí)也是魚龍混雜。課程與產(chǎn)品缺少標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證，學(xué)校不知道該如何選擇。因此在標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)估機(jī)制方面我們還需要進(jìn)一步的完善。師資隊(duì)伍方面目前準(zhǔn)備并不充分。中國(guó)的大學(xué)沒有專門培養(yǎng)STEAM教師的專業(yè)?，F(xiàn)有的教師是按照分學(xué)科的模式培養(yǎng)的，但是STEAM教育更加強(qiáng)調(diào)綜合性和跨學(xué)科，現(xiàn)在的師范教育缺少能夠把學(xué)科整合，進(jìn)行綜合教學(xué)的師資準(zhǔn)備。國(guó)家示范項(xiàng)目的引領(lǐng)不足。STEAM教育在中國(guó)還在起步階段，很多學(xué)校和教師都還處在迷茫狀態(tài)，不知道該如何做，國(guó)家示范項(xiàng)目對(duì)于希望開展STEAM教育的學(xué)校會(huì)起到更好的引領(lǐng)作用。