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STEM是科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)和數(shù)學(xué)(Mathematics)的簡(jiǎn)稱,最早是由美國(guó)政府提出的一項(xiàng)面向未來的教育發(fā)展戰(zhàn)略,最初只有科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四門,后來逐步強(qiáng)調(diào)加入藝術(shù)成為STEAM,加入閱讀成為STERM,甚至演變成STEM+,成為包容性更強(qiáng)的跨學(xué)科綜合教育。STEM教育旨在打破學(xué)科領(lǐng)域的界限,倡導(dǎo)基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)方式,強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性。[1]近年來我國(guó)以及韓國(guó)、英國(guó)、日本、澳大利亞和德國(guó)等國(guó)家也相繼頒布相關(guān)政策法案與研究項(xiàng)目,致力于推進(jìn)STEM教育。[2]
我國(guó)香港特區(qū)是較早開展STEM教育的地區(qū)之一,香港特區(qū)政府高度重視STEM教育,站在讓學(xué)生能夠應(yīng)對(duì)未來經(jīng)濟(jì)、科學(xué)和技術(shù)的高速發(fā)展挑戰(zhàn),促進(jìn)學(xué)生全人發(fā)展和終身學(xué)習(xí),保持地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的創(chuàng)新力和引領(lǐng)力的高度來推動(dòng)STEM教育。[3]在2015年的施政報(bào)告中,特區(qū)政府首次提出推動(dòng)STEM教育,并在2016年施政報(bào)告中獲得進(jìn)一步的支持。[4]提出希望通過在學(xué)校推動(dòng)STEM教育,培育更多高科技人才,增強(qiáng)香港的競(jìng)爭(zhēng)力。這對(duì)于我國(guó)全面推進(jìn)STEM教育,落實(shí)立德樹人根本任務(wù),促進(jìn)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)落地,提高學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力,為社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)優(yōu)秀的人才具有借鑒和參照意義。
香港特區(qū)政府提出,通過推動(dòng)STEM教育,旨在進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生成為終身學(xué)習(xí)者,幫助他們應(yīng)對(duì)21世紀(jì)的挑戰(zhàn),培育具備創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的多元人才,可以提升香港地區(qū)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,并有助于國(guó)家發(fā)展。[5]在科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)范疇讓學(xué)生建立穩(wěn)固的知識(shí)基礎(chǔ)和提升學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)和技能的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造、協(xié)作和解決問題的能力,培養(yǎng)與STEM相關(guān)的人才,加強(qiáng)與社區(qū)利益相關(guān)者的伙伴協(xié)作關(guān)系,促進(jìn)香港地區(qū)發(fā)展。
當(dāng)今世界是開放包容的,也是競(jìng)爭(zhēng)多元的,香港特區(qū)實(shí)施STEM教育也正是基于世界經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、科學(xué)和技術(shù)等急速發(fā)展以及全球教育發(fā)展的趨勢(shì)和動(dòng)態(tài),為維持香港的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,同時(shí)為國(guó)家的發(fā)展作出香港的貢獻(xiàn)。基于一直以來積極推廣創(chuàng)新和科技,香港地區(qū)公眾對(duì)于實(shí)施STEM教育有關(guān)的項(xiàng)目與政策有比較好的認(rèn)同性和支持性,宏觀社會(huì)環(huán)境有助于學(xué)校系統(tǒng)推動(dòng)STEM教育。
由于香港本地學(xué)校課程的科學(xué)、技術(shù)和數(shù)學(xué)教育教學(xué)領(lǐng)域均包含STEM教育相關(guān)的元素,推行STEM教育具備一定基礎(chǔ)。同時(shí),香港地區(qū)學(xué)生在有關(guān)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的國(guó)際性測(cè)驗(yàn)或調(diào)查和國(guó)際性比賽方面,成績(jī)均有良好表現(xiàn)。比如學(xué)生能力國(guó)際評(píng)估計(jì)劃、國(guó)際數(shù)學(xué)和科學(xué)教育成就趨勢(shì)調(diào)查,國(guó)際初中科學(xué)奧林匹克、英特爾國(guó)際科學(xué)和工程大獎(jiǎng)賽等。[6]此外,各個(gè)專業(yè)團(tuán)體、大專院校、政府機(jī)構(gòu)等為推動(dòng) STEM 相關(guān)的學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)提供了支持。
香港地區(qū)提出了STEM學(xué)習(xí)活動(dòng)的兩種模式,基于這兩種模式來規(guī)劃和實(shí)施課程。模式一是基于STEM教育一個(gè)學(xué)習(xí)領(lǐng)域課題的學(xué)習(xí)活動(dòng),讓學(xué)生綜合STEM教育其他學(xué)習(xí)領(lǐng)域相關(guān)的學(xué)習(xí)元素。比如基于科學(xué)主題,融合數(shù)學(xué)、工程、技術(shù)等領(lǐng)域?qū)W科知識(shí)和元素來實(shí)現(xiàn)基于STEM教育的科學(xué)課程學(xué)習(xí)和問題探究。
圖1 香港STEM教育推進(jìn)的兩種模式之一[7]
模式二是通過專題研習(xí),讓學(xué)生綜合STEM教育不同學(xué)習(xí)領(lǐng)域的相關(guān)學(xué)習(xí)元素。即綜合運(yùn)用STEM教育不同學(xué)科的知識(shí)和技能去開展融合性的專題學(xué)習(xí)和問題解決,培養(yǎng)跨學(xué)科意識(shí)和綜合性思維。
圖2 香港STEM教育推進(jìn)的兩種模式之二[8]
香港特區(qū)發(fā)布的STEM教育相關(guān)報(bào)告指出,盡管學(xué)生在STEM教育相關(guān)學(xué)科的知識(shí)學(xué)習(xí)成效卓著,但是在嘗試解決日常生活問題,思考解決方案和創(chuàng)新設(shè)計(jì)等方面還需要加強(qiáng)綜合應(yīng)用跨學(xué)科知識(shí)和技術(shù)的能力。同時(shí),需要進(jìn)一步加強(qiáng)STEM教育領(lǐng)域的教與學(xué)的效能。STEM教育的課程規(guī)劃和建設(shè)、師資隊(duì)伍專業(yè)發(fā)展和教學(xué)資源的支持體系也需要健全。同時(shí)還需要加強(qiáng)大、中、小學(xué)STEM教育的協(xié)同銜接,比如要完善大學(xué)對(duì)STEM學(xué)科招生和專業(yè)設(shè)置,以推動(dòng)STEM教育。社會(huì)和家長(zhǎng)對(duì)STEM教育的了解和支持力度也需要進(jìn)一步加強(qiáng)。[9]
總體而言,香港地區(qū)在進(jìn)一步推進(jìn)STEM教育時(shí)主要從課程規(guī)劃與實(shí)施、學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的豐富、教與學(xué)的資源建設(shè)、學(xué)校和教師的專業(yè)發(fā)展、社會(huì)社區(qū)的參與和支持系統(tǒng)以及STEM教育監(jiān)測(cè)與反饋等六大方面展開。在區(qū)域系統(tǒng)和學(xué)校層面上,以整體的模式推行STEM教育。
通過更新學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程和推廣學(xué)生為本的教學(xué)法,為STEM教育提供適當(dāng)?shù)臋C(jī)會(huì),培養(yǎng)學(xué)生開拓與創(chuàng)新精神。在課程中提供情境讓學(xué)生透過 STEM 相關(guān)課題和學(xué)習(xí)活動(dòng),培養(yǎng)開拓與創(chuàng)新精神。在過程中,學(xué)生構(gòu)想創(chuàng)新的意念并將之化為行動(dòng),在面對(duì)不確定的情況時(shí)學(xué)習(xí)保持正面的態(tài)度,為將來的發(fā)展而努力。
一方面,更新課程框架和內(nèi)容。更新科學(xué)、科技、工程及數(shù)學(xué)教育各學(xué)習(xí)領(lǐng)域的課程架構(gòu),強(qiáng)調(diào)學(xué)生綜合和應(yīng)用跨學(xué)科知識(shí)與技能的重要性,并更新課程內(nèi)容,讓學(xué)生緊貼科學(xué)與科技范疇的最新發(fā)展。 充分考慮加強(qiáng)課程的縱向連貫和橫向聯(lián)系,科學(xué)課程(中一至中三年級(jí))更新讓學(xué)生緊貼科學(xué)與技術(shù)的急速發(fā)展,尤其在有關(guān)生命科學(xué)范疇方面,并于2018—2019學(xué)年在全港實(shí)施此課程。對(duì)數(shù)學(xué)(小一至中六)以及小學(xué)常識(shí)進(jìn)行全面檢視評(píng)估,并全面進(jìn)行更新,注重將學(xué)科課程與科學(xué)技術(shù)和日常生活進(jìn)行聯(lián)系,并且對(duì)更新的課程進(jìn)行試教。高中資訊及通訊科技的課程加強(qiáng)必修部分中基本程式編寫概念單元的“算法測(cè)試”課題。修訂課程已從2016—2017學(xué)年的中四級(jí)開始實(shí)施,等等。[10]
圖3 香港小學(xué)常識(shí)課STEM教育與其他范疇關(guān)聯(lián)[11]
以常識(shí)科課程為例,香港小學(xué)常識(shí)科的學(xué)習(xí)范疇綜合涵蓋健康與生活、人與環(huán)境、科學(xué)與技術(shù)、個(gè)人與社會(huì)、國(guó)民身份認(rèn)同與中華文化、認(rèn)識(shí)世界等領(lǐng)域,蘊(yùn)含STEM教育相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí),在課程規(guī)劃和教學(xué)中以日常生活中的科學(xué)與技術(shù)為切入點(diǎn),讓學(xué)生通過手腦并用的項(xiàng)目活動(dòng)開展STEM教育學(xué)習(xí),也可以設(shè)計(jì)與生活和環(huán)境相關(guān)聯(lián)的真實(shí)情景并與課題相關(guān)的STEM學(xué)習(xí)活動(dòng),讓學(xué)生有機(jī)會(huì)綜合運(yùn)用STEM知識(shí)和技能。
另一方面,推廣以學(xué)生為本的教學(xué)法。推廣能促進(jìn)學(xué)生綜合和應(yīng)用知識(shí)與技能的教學(xué)法,包括科學(xué)探究、專題研習(xí)、問題為本的學(xué)習(xí)、含有設(shè)計(jì)與制造元素的學(xué)習(xí)活動(dòng)和數(shù)學(xué)建模。推介可以促進(jìn)綜合和應(yīng)用知識(shí)與技能的教學(xué)法,讓學(xué)生運(yùn)用創(chuàng)意解決問題和 透過“動(dòng)手”與“動(dòng)腦”的活動(dòng)創(chuàng)作發(fā)明品。在過程中,學(xué)生將有機(jī)會(huì)與其他同學(xué)協(xié)作。將涵蓋“工程設(shè)計(jì)”概念的“設(shè)計(jì)與制造”元素加入這些學(xué)習(xí)活動(dòng)之中。提供相關(guān)的學(xué)與教示例,供教師參考。在學(xué)校推動(dòng)有關(guān)STEM教育的學(xué)生為本教學(xué)法時(shí),緊跟世界STEM教育最新發(fā)展趨勢(shì)和動(dòng)態(tài),提供最新資料,選擇最合適的教學(xué)方法,促進(jìn)STEM有效學(xué)習(xí)。
從校內(nèi)校外和課堂內(nèi)外的多個(gè)角度多個(gè)方面豐富學(xué)生在STEM教育領(lǐng)域的學(xué)習(xí)活動(dòng)和機(jī)會(huì),搭建更多的學(xué)習(xí)和展示平臺(tái)。
校外方面,舉行與STEM教育相關(guān)的各類比賽、展覽和研討。比如舉行香港青年技能大賽嘉年華,舉行與STEM相關(guān)的比賽和示范活動(dòng),讓學(xué)校展示他們的學(xué)習(xí)成果,并及早發(fā)展他們的職業(yè)興趣。參與的學(xué)生,包括參賽者和到場(chǎng)參觀者,都可以得到優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)經(jīng)歷。舉辦“科學(xué)、技術(shù)和數(shù)學(xué)教育學(xué)生博覽會(huì)”(由教育局與香港科技園公司合辦)及“科創(chuàng)展覽”(由團(tuán)結(jié)香港基金主辦,教育局為支持機(jī)構(gòu))等活動(dòng),[12]提升學(xué)生對(duì)STEM教育的學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)造力和綜合應(yīng)用STEM教育所學(xué)知識(shí)解決真實(shí)情景中的問題的能力。加強(qiáng)與不同的STEM機(jī)構(gòu)(例如港科院和香港科技園公司)的協(xié)作,[13]為學(xué)生提供可增潤(rùn)學(xué)習(xí)經(jīng)歷的 STEM相關(guān)活動(dòng)。對(duì)于資優(yōu)生,與香港資優(yōu)教育學(xué)苑合作 ,為資優(yōu)學(xué)生提供具挑戰(zhàn)性的校外增潤(rùn)和延伸學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),以及探討開辦新的課程,以發(fā)揮他們的潛能。提名在STEM范疇具備特別才能的學(xué)生申請(qǐng)本地及海外獎(jiǎng)學(xué)金,以擴(kuò)闊他們的視野,促使他們?nèi)蘸笮拮xSTEM相關(guān)專業(yè)范疇的課程。
校內(nèi)方面,利用課堂內(nèi)外學(xué)習(xí)場(chǎng)域,增潤(rùn)STEM學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。學(xué)校整體規(guī)劃全校課程,靈活運(yùn)用課時(shí),通過時(shí)間表劃定的課堂及課堂以外的全方位學(xué)習(xí)活動(dòng),將STEM教育的元素納入學(xué)校課程,以拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)歷。同時(shí),注意為不同能力的學(xué)生提供STEM相關(guān)的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。學(xué)校靈活推行校本的STEM相關(guān)學(xué)習(xí)活動(dòng)。不同學(xué)校可因應(yīng)其學(xué)生的興趣、學(xué)校環(huán)境、教師的專長(zhǎng)以及發(fā)展STEM教育的階段,舉辦不同主題的學(xué)習(xí)活動(dòng)。提供機(jī)會(huì)讓學(xué)生積極參加本地、國(guó)家和國(guó)際性與STEM相關(guān)的比賽,拓寬他們的學(xué)習(xí)經(jīng)歷。
表1 香港STEM教育大學(xué)學(xué)校支援計(jì)劃[14]
向?qū)W校和教師提供學(xué)習(xí)領(lǐng)域?yàn)楸竞涂鐚W(xué)科領(lǐng)域的資源,以加強(qiáng)STEM相關(guān)范疇的學(xué)與教,并提供額外資源支持,以照顧各級(jí)各類不同學(xué)校的需要。
1.向?qū)W校發(fā)放一次性津貼
為促進(jìn)香港地區(qū)小學(xué)STEM教育,香港特區(qū)教育局于2016年和2017年,每年發(fā)放推動(dòng)STEM教育的專門津貼給予所有官立、資助及直資小學(xué),包括設(shè)有小學(xué)班級(jí)的特殊學(xué)校,每所學(xué)校獲得港幣10萬(wàn)元,專門用于STEM教育教學(xué)工作。這項(xiàng)津貼旨在提高學(xué)校規(guī)劃和組織與STEM 相關(guān)學(xué)習(xí)活動(dòng)的能力,以培養(yǎng)學(xué)生探究思維及提升他們學(xué)習(xí)科學(xué)與技術(shù)的興趣。學(xué)校可根據(jù)實(shí)際情況需要,靈活運(yùn)用津貼購(gòu)置設(shè)備或資源,以及舉辦與 STEM 相關(guān)的學(xué)習(xí)活動(dòng)等。同時(shí),香港特區(qū)教育局2017年度向中學(xué)發(fā)放過類似性質(zhì)的一筆津貼20萬(wàn)元港幣。[15]
2.為更新的課程發(fā)展資源
為STEM教育領(lǐng)域的學(xué)科課程更新做好教材、教輔和電子資源的支持工作。比如針對(duì)更新好的科學(xué)(中一至中三)課程,啟動(dòng)香港的課程發(fā)展項(xiàng)目,開發(fā)研制學(xué)與教資源提供給學(xué)校和教師作為參考,在課堂試行這些學(xué)教資源,并整合成教材。向教師提供包括教學(xué)示范案例、跨學(xué)科活動(dòng)和STEM比賽的相關(guān)資料。小學(xué)常識(shí)科課程方面,制作并向?qū)W校派發(fā)與STEM相關(guān)的主題資源包,如“光、聲、電”、“力與簡(jiǎn)單機(jī)械”、“生物世界”和“物料科學(xué)”等,并將制作更多的主題資源包。評(píng)審由出版商提交有關(guān)更新課程的印刷和電子課本,以確保當(dāng)建議學(xué)校實(shí)施更新課程時(shí),會(huì)有優(yōu)質(zhì)的課本供學(xué)與教之用。制作有關(guān)推動(dòng) STEM 教育的教育電視節(jié)目,以支援STEM學(xué)習(xí)領(lǐng)域及小學(xué)常識(shí)科更新課程的學(xué)與教。[16]
圖4 香港科學(xué)教育學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程架構(gòu)圖[17]
3.發(fā)展跨學(xué)科資源
香港特區(qū)政府教育局專門成立了一個(gè)用以發(fā)放有關(guān)推動(dòng)STEM教育資訊的網(wǎng)站,發(fā)放資料包括將會(huì)舉辦的專業(yè)發(fā)展課程、相關(guān)的學(xué)生活動(dòng)、STEM相關(guān)的資源和其他社區(qū)資源,以供學(xué)校參考,及時(shí)更新網(wǎng)站的內(nèi)容。利用現(xiàn)有的設(shè)施和中心,支援 STEM 教育的不同推動(dòng)策略。比如香港藝術(shù)與科技教育中心,將加強(qiáng)用作舉辦學(xué)生活動(dòng),以及為教師舉辦例如3D打印、微控制器、激光切割技術(shù)等專業(yè)發(fā)展課程。此外,香港教育服務(wù)中心的薈萃館已經(jīng)翻新及重開,用作展覽校本的STEM計(jì)劃。推廣使用由香港教育城有限公司負(fù)責(zé)管理的“教育局一站式學(xué)與教資源平臺(tái)”中與STEM教育相關(guān)的學(xué)與教資源。加強(qiáng)教育局與不同團(tuán)體的合作關(guān)系,例如香港科技園公司和香港科學(xué)館,更有效地推廣有關(guān)的學(xué)與教資源和全方位學(xué)習(xí)活動(dòng)。
首先,學(xué)校層面,開展專業(yè)化的STEM教育教研和會(huì)議。為學(xué)校課程領(lǐng)導(dǎo)舉辦大型研討會(huì),為學(xué)校中層管理人員和教師舉辦專業(yè)發(fā)展課程,推介適切的教學(xué)策略,以提升學(xué)生綜合和應(yīng)用跨學(xué)科的知識(shí)與技能。邀請(qǐng)STEM教育學(xué)與教實(shí)踐示例和良好分享文化的學(xué)校,成為“專業(yè)發(fā)展學(xué)?!?,每個(gè)“專業(yè)發(fā)展學(xué)校”為三所“伙伴學(xué)?!碧峁┚o密的到校支持服務(wù),建立互動(dòng)協(xié)作文化,通過各種交流合作,提升STEM教育的學(xué)與教的效能。
其次,教師層面,舉辦研討會(huì)和工作坊,以豐富教師在STEM相關(guān)范疇的知識(shí)。讓教師與本地、內(nèi)地及海外學(xué)者交流,了解STEM教育最新發(fā)展,拓寬視野。同時(shí),促進(jìn)不同學(xué)校和教師間的交流,以建立STEM 教育的實(shí)踐社群。從2016年起,舉辦推動(dòng)STEM教育的教師專業(yè)發(fā)展課程培訓(xùn),內(nèi)容涵蓋課程規(guī)劃、教學(xué)法、評(píng)估和知識(shí)增益等;課程培訓(xùn)的形式包括大型研討會(huì)、講座、工作坊、經(jīng)驗(yàn)分享活動(dòng)和網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)。主要參加對(duì)象為校長(zhǎng)、STEM教育統(tǒng)籌主任、中層管理人員、STEM教育學(xué)科教師等。此外,為協(xié)助實(shí)施STEM相關(guān)活動(dòng)的中學(xué)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)員提供 STEM 教育相關(guān)培訓(xùn)課程。
最后,社區(qū)和機(jī)構(gòu)合作方面。通過搭建不同平臺(tái),例如香港加油發(fā)展基金的“專業(yè)發(fā)展學(xué)校計(jì)劃”和“優(yōu)質(zhì)教育基金主題網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃”,建立跨校及校內(nèi)的學(xué)習(xí)社群,舉辦促進(jìn)STEM教育發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)研討交流平臺(tái)。加強(qiáng)與STEM相關(guān)專業(yè)機(jī)構(gòu)協(xié)作,例如港科院、香港科技園公司,為課程領(lǐng)導(dǎo)和教師舉辦專業(yè)發(fā)展課程,讓他們?cè)诓煌瑢用孢M(jìn)一步認(rèn)識(shí)如何有效提升學(xué)生在STEM領(lǐng)域方面的興趣。
圖5 學(xué)校最需要STEM教育相關(guān)支援的范疇 [18]
在學(xué)校教育系統(tǒng)持續(xù)推動(dòng)STEM教育的同時(shí),充分發(fā)揮社區(qū)社群協(xié)同效應(yīng),充分依托智庫(kù)和專門機(jī)構(gòu),充分依靠政府和家長(zhǎng),形成全社會(huì)共同關(guān)注和促進(jìn)STEM教育發(fā)展的良好格局。
一方面加強(qiáng)與專業(yè)機(jī)構(gòu)的協(xié)作。比如加強(qiáng)與各地課程咨詢委員會(huì)和學(xué)界的溝通,加強(qiáng)與STEM教育領(lǐng)域的學(xué)者和業(yè)界人士的聯(lián)系,并探討與大專院校和專家合作舉辦教師培訓(xùn)課程和學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的可能性。同時(shí),注重與相關(guān)商業(yè)機(jī)構(gòu)和企業(yè)主就有關(guān)STEM發(fā)展相關(guān)領(lǐng)域的最新資訊,例如STEM相關(guān)行業(yè)就業(yè)和職位需求等方面,進(jìn)行溝通,保持聯(lián)系,以便及時(shí)改進(jìn)和完善STEM教育政策。另一方面加強(qiáng)與家長(zhǎng)組織(例如家庭與學(xué)校合作事宜委員會(huì)) 的聯(lián)系,提高家長(zhǎng)對(duì) STEM 教育的了解,提高家長(zhǎng)對(duì)STEM教與學(xué)活動(dòng)的參與度和支持度。
及時(shí)對(duì)STEM教與學(xué)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)估,以檢視推動(dòng)STEM教育的成效,并及時(shí)更新和完善STEM教育相關(guān)課程和教學(xué)。
一方面注重監(jiān)測(cè)評(píng)估。為監(jiān)測(cè)實(shí)施STEM教育的進(jìn)度,收集STEM教育推動(dòng)政策舉措和STEM教育成效的回饋,并進(jìn)行評(píng)估。邀請(qǐng)不同群體和專業(yè)機(jī)構(gòu),包括課程咨詢委員會(huì)、學(xué)校、大專院校、專業(yè)團(tuán)體、家長(zhǎng)和企業(yè)主,一起參與。
另一方面強(qiáng)化案例示范。積極匯總創(chuàng)新的教學(xué)法和良好的學(xué)生專題研習(xí),以作分享,促進(jìn)知識(shí)轉(zhuǎn)移。持續(xù)搜集學(xué)校推行校本STEM教育的良好示例,并總結(jié)學(xué)校舉辦跨學(xué)科學(xué)與教活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)。通過專業(yè)培訓(xùn)和卓越中心,例如教育發(fā)展基金的“專業(yè)發(fā)展學(xué)校計(jì)劃”,分享實(shí)際的示例。
近年來國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)STEM教育的關(guān)注度不斷提高,研究主要圍繞以美國(guó)為主的西方國(guó)家STEM教育戰(zhàn)略的歷史和現(xiàn)狀以及戰(zhàn)略意義,[19,20]STEM教育的相關(guān)報(bào)告、法案、最新動(dòng)態(tài)。[21]有的關(guān)注K-12階段STEM教育的發(fā)展脈絡(luò)、現(xiàn)狀及進(jìn)展(主要是課程現(xiàn)狀),STEM教育師資的現(xiàn)狀及改進(jìn),STEM領(lǐng)域內(nèi)的課程教學(xué)和教師教育等方面。[22]還有的研究聚焦于STEM的區(qū)域推進(jìn)模式相關(guān)學(xué)科的發(fā)展路徑。[23]已有的研究大部分主要聚焦宏觀方面歐美國(guó)家的STEM教育戰(zhàn)略政策、課程推進(jìn)和師資進(jìn)展等方面,微觀層面主要聚焦國(guó)內(nèi)區(qū)域和學(xué)校STEM教育的課堂教學(xué)、學(xué)生活動(dòng)和項(xiàng)目實(shí)施等。香港地區(qū)與內(nèi)地有著共通的文化血脈,教育傳統(tǒng)相連,香港地區(qū)的STEM教育發(fā)展國(guó)際化、專業(yè)化、科學(xué)化和體系化程度較高,對(duì)于國(guó)家全面推進(jìn)STEM教育具有重要的啟示意義。
近年來,如果說學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)提出了新時(shí)代基礎(chǔ)教育的培養(yǎng)目標(biāo)和課程目標(biāo),那么STEM教育則帶來了基礎(chǔ)教育新的課程樣態(tài)?;趯W(xué)科融合和統(tǒng)整并指向創(chuàng)新人才培養(yǎng)的STEM教育課程從歐美到中國(guó)都越來越受到廣泛重視。課程的構(gòu)建與實(shí)施永遠(yuǎn)是教育思想、理念和目標(biāo)落地的載體與平臺(tái)。更好地推進(jìn)STEM教育以及課程的規(guī)劃與實(shí)施就顯得非常重要而有意義。
首先,STEM課程最重要的目標(biāo)就是要基于真實(shí)情境和問題解決。STEM教育的使命和目標(biāo)就是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué),立足于當(dāng)下和未來真實(shí)生活情境,去發(fā)現(xiàn)問題、創(chuàng)設(shè)問題、解決問題的關(guān)鍵能力和核心素養(yǎng)。所以STEM教育課程的重要內(nèi)容就是要提供面向未來社會(huì)及生活情境的課題與問題研究及解決的土壤與平臺(tái)。其次,STEM課程最主要的特質(zhì)就是要實(shí)現(xiàn)課程統(tǒng)整和學(xué)科融合。STEM教育課程構(gòu)建與實(shí)施是一個(gè)持續(xù)動(dòng)態(tài)的過程,區(qū)域或者學(xué)校可從小規(guī)模的課程發(fā)展計(jì)劃開始,把推動(dòng)STEM教育列為學(xué)??茖W(xué)、數(shù)學(xué)、綜合實(shí)踐活動(dòng)和研究性學(xué)習(xí)等課程的主要課程重點(diǎn)。結(jié)合基礎(chǔ)教育課程改革,開展項(xiàng)目學(xué)習(xí),學(xué)科統(tǒng)一整合,在學(xué)科課程必修課中滲透STEM理念及學(xué)科知識(shí),開發(fā)拓展課程(比如STEAM相關(guān)的選修課),在STEM相關(guān)的學(xué)科課程(比如科學(xué)課和綜合實(shí)踐課程)中重點(diǎn)開展。再次,STEM課程最有效的實(shí)施途徑就是采用項(xiàng)目學(xué)習(xí)和合作探究。很多時(shí)候STEM教育課程與活動(dòng)的開展需要跨學(xué)科和多學(xué)科知識(shí),不同學(xué)生在STEM學(xué)科知識(shí)和能力上各有優(yōu)勢(shì)和各有創(chuàng)意。此外,面向未來社會(huì)的真實(shí)情景,很多問題需要團(tuán)隊(duì)和社群廣泛合作去解決。因此,STEM課程教學(xué)要注重項(xiàng)目學(xué)習(xí)、小組合作開展,將教學(xué)重心下移。比如,可以依托科技創(chuàng)新和社會(huì)實(shí)踐類學(xué)生社團(tuán)實(shí)施STEM創(chuàng)新課程,與校外科技場(chǎng)館合作等開展STEM項(xiàng)目等。最后,STEM課程最科學(xué)的評(píng)價(jià)就是要實(shí)施過程性和表現(xiàn)性評(píng)價(jià)。其實(shí),在基礎(chǔ)教育階段開展STEM教育,最根本的目的不是說讓學(xué)生能夠掌握很高深的知識(shí)或者取得很大的成果,關(guān)鍵是為學(xué)生在高等教育和今后的工作和生活中能夠綜合運(yùn)用多學(xué)科跨學(xué)科的知識(shí)去解決問題、去創(chuàng)新創(chuàng)造打下良好基礎(chǔ),孕育夢(mèng)想種子。所以說對(duì)于基礎(chǔ)教育階段STEM教育課程的評(píng)價(jià)應(yīng)該注重學(xué)生在課程教學(xué)和活動(dòng)展開過程中的動(dòng)力、興趣、投入、情感、合作、溝通、展示、表達(dá)等方面的表現(xiàn)。
STEM課程是基于學(xué)科融合、課程統(tǒng)整、學(xué)教合作、注重過程與實(shí)踐評(píng)價(jià)的新型課程樣態(tài),面臨新興事物,對(duì)于相對(duì)穩(wěn)定的學(xué)校教育體系而言,要去作出改變,需要很多方面的支持和引領(lǐng)。在教育生態(tài)系統(tǒng)中,人、教育、環(huán)境彼此相聯(lián),共同構(gòu)成一個(gè)不斷矛盾運(yùn)動(dòng)的生態(tài)系統(tǒng),教育生態(tài)學(xué)的重要觀點(diǎn)就是系統(tǒng)的共生與和諧,系統(tǒng)各要素要實(shí)現(xiàn)相互依存、相互影響、相互促進(jìn),不斷更新和創(chuàng)生,形成統(tǒng)一方向的可持續(xù)發(fā)展。[24]因此,STEM教育的推進(jìn)就需要依托豐富的教與學(xué)資源,構(gòu)建良好的生態(tài)系統(tǒng)。
首先,在教學(xué)資源方面。香港開發(fā)STEM教育課程資源包和電子資源值得借鑒,同時(shí),我們還需要在硬件和軟件等方面加強(qiáng)資源建設(shè)。比如在STEM教育學(xué)科教室和裝備信息方面提供保障,提供課程及教學(xué)的成功和有效案例范式的電子資源,構(gòu)建STEM主題網(wǎng)絡(luò)研修工作坊等。比如在區(qū)域內(nèi)成立研究中心和指導(dǎo)團(tuán)隊(duì),加強(qiáng)教研和科研,為教師提供STEM教育領(lǐng)域培訓(xùn)提升等。其次,在學(xué)習(xí)資源和平臺(tái)方面。在校內(nèi)外舉行STEM相關(guān)的比賽和項(xiàng)目展示活動(dòng)。我國(guó)有很多競(jìng)賽和比賽,比如奧林匹克大賽、機(jī)器人創(chuàng)新大賽、科技創(chuàng)新賽等,很多學(xué)校也有校內(nèi)科技節(jié)、學(xué)科競(jìng)賽等活動(dòng)??梢越iT針對(duì)STEM教育教學(xué)成果和學(xué)習(xí)研究成果的校級(jí)、區(qū)域級(jí)和國(guó)家級(jí)比賽和展示平臺(tái),同時(shí),可以依托著名高校和重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,積極為有良好表現(xiàn)和扎實(shí)基礎(chǔ)的STEM學(xué)習(xí)者提供國(guó)家級(jí)和國(guó)際間的交流平臺(tái)。再次,在學(xué)校辦學(xué)推進(jìn)支持方面。美國(guó)STEM教育很多項(xiàng)目都是通過撥款法案推進(jìn),香港地區(qū)也為學(xué)校開展STEM教育提供專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)撥款。因此,可以在政府層面嘗試設(shè)立STEM教育專項(xiàng)基金和經(jīng)費(fèi),或者可以依托自然科學(xué)基金和社會(huì)科學(xué)基金以及其他企業(yè)社團(tuán)基金設(shè)立項(xiàng)目申報(bào)制STEM教育專項(xiàng),專門用于STEM教育教學(xué)工作和項(xiàng)目推進(jìn)。最后,在專業(yè)機(jī)構(gòu)與社區(qū)支持方面。要充分吸納專業(yè)機(jī)構(gòu)、智庫(kù)集團(tuán)和社區(qū)家長(zhǎng)等方面的資源和支持,在專業(yè)支撐、研究支持、活動(dòng)開展、平臺(tái)構(gòu)筑、家校合作等方面豐富資源,營(yíng)造良好的STEM教育生態(tài)。
香港STEM教育通過對(duì)諸如STEM教育專業(yè)學(xué)校發(fā)展計(jì)劃和優(yōu)質(zhì)教育基金STEM教育計(jì)劃等項(xiàng)目的監(jiān)測(cè)和評(píng)估,對(duì)優(yōu)質(zhì)的學(xué)校及項(xiàng)目案例進(jìn)行反饋和推廣?;趯?duì)香港STEM教育監(jiān)測(cè)和評(píng)估并結(jié)合國(guó)際發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體諸如美國(guó)的STEM教育監(jiān)測(cè),我們可以得到的政策建議是STEM教育監(jiān)測(cè)與評(píng)估應(yīng)該以構(gòu)建指標(biāo)體系為載體,同時(shí)要注重指標(biāo)相關(guān)數(shù)據(jù)和信息的收集與分析。[25]
一是要構(gòu)建監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系。嘗試從區(qū)域、學(xué)校、教師、學(xué)生和社區(qū)五個(gè)維度進(jìn)行監(jiān)測(cè),同時(shí)在監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系構(gòu)建中強(qiáng)調(diào)微觀與宏觀的結(jié)合,既要重視宏觀方面STEM教育的投入和學(xué)校建設(shè),社區(qū)和利益相關(guān)者對(duì)STEM教育的支持,更要特別重視反映STEM教學(xué)和學(xué)習(xí)相關(guān)的細(xì)節(jié)的監(jiān)測(cè),比如對(duì)教與學(xué)的時(shí)間投入、課程教材的編排使用、學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力與興趣、學(xué)生STEM教育學(xué)業(yè)成績(jī)與成果等方面的監(jiān)測(cè)。二是要基于大數(shù)據(jù)信息。要構(gòu)建多層級(jí)寬領(lǐng)域的STEM教育監(jiān)測(cè)評(píng)估數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái),及時(shí)將STEM教育教學(xué)和學(xué)習(xí)活動(dòng)的各方面進(jìn)展進(jìn)行跟進(jìn)更新。比如學(xué)校層面的STEM教育數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái),可以納入學(xué)生STEM學(xué)習(xí)活動(dòng)的過程記錄、興趣動(dòng)力指數(shù)、投入時(shí)間、合作交流、學(xué)習(xí)成績(jī)成果等。同時(shí)還可以將比較好的STEM教育項(xiàng)目和活動(dòng)案例、優(yōu)秀的STEM教育教學(xué)課堂示例、教師的教研與科研、研討成果等構(gòu)筑數(shù)據(jù)信息平臺(tái)。三是要注重反饋和改進(jìn)。監(jiān)測(cè)評(píng)估是為了更好地改進(jìn)和完善,因此要及時(shí)將監(jiān)測(cè)的優(yōu)秀范例進(jìn)行展示推廣,對(duì)于薄弱學(xué)校和區(qū)域則需要進(jìn)行及時(shí)診斷和改進(jìn),充分發(fā)揮監(jiān)測(cè)評(píng)估的改進(jìn)提升效應(yīng)。
近年來我們逐步重視STEM教育的政策引領(lǐng)和實(shí)踐探索。政策層面,教育部《教育信息化“十三五”規(guī)劃》(教技〔2016〕2號(hào))指出:“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教育和創(chuàng)客教育等新的教育模式中的應(yīng)用。”[26]2017年教育部印發(fā)《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》,倡導(dǎo)跨學(xué)科學(xué)習(xí)方式,建議教師可以在教學(xué)實(shí)踐中嘗試STEM教育。從實(shí)踐層面來看,很多地區(qū)特別是沿海省份近年來已經(jīng)嘗試實(shí)行中小學(xué)STEM教育試點(diǎn),確定了一批種子學(xué)校和培育學(xué)校。但是,應(yīng)該指出,在內(nèi)地很多中小學(xué)如火如荼開展STEM教育,很多地方和學(xué)校的課程改革都冠以STEM教育的當(dāng)下,我們應(yīng)該更加冷靜而清醒地去研究去學(xué)習(xí),多從國(guó)際基礎(chǔ)教育發(fā)展趨勢(shì)和STEM教育發(fā)達(dá)先行地區(qū)的實(shí)踐做法,以及本地區(qū)本學(xué)校的實(shí)際情況去綜合思考和科學(xué)實(shí)踐,真正將STEM教育開展好,讓STEM教育成為落實(shí)立德樹人根本任務(wù)和學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)落地的重要路徑和有效載體。