澳大利亞中小學STEM教育的舉措與展望

樂欣瑜 董麗麗

摘? ?要：近些年來，澳大利亞政府非常重視基礎教育階段的STEM教育，并先后采取了多項舉措。特別是2015年后，澳大利亞政府頒布《國家創(chuàng)新與科學議程》和《國家STEM學校教育策略（2016-2026年）》，為中小學STEM教育指明了方向。文章系統(tǒng)梳理了近幾年澳大利亞中小學STEM項目建設舉措及發(fā)展趨勢，以期為我國的STEM教育發(fā)展提供借鑒。

關鍵詞：澳大利亞 STEM教育 基礎教育

STEM教育是澳大利亞國家教育的重點領域。澳大利亞政府認為，高質量的STEM教育可以培養(yǎng)學生的批判性思維、創(chuàng)造性思維和解決問題的能力，不僅能夠幫助學生順利進入不同職業(yè)，也有利于國家的經濟發(fā)展和社會改善[1]。澳大利亞將STEM教育項目的重點放在學前教育和中小學教育階段。本文依據澳大利亞教育部的相關信息，系統(tǒng)梳理了澳大利亞中小學STEM教育的舉措和政策趨勢，以期為我國中小學STEM教育提供借鑒。

一、引言

早在1986年，美國STEM教育的成功改革就在世界各國掀起了STEM熱潮[2]。澳大利亞也受其影響，開始重視學生技能培養(yǎng)，然而效果并不明顯。經濟合作與發(fā)展組織（OECD）數(shù)據顯示，2013年以來，澳大利亞在各項教育評估項目（如PISA、TIMSS）中均表現(xiàn)不佳，科技競爭力呈下降趨勢[3]。為了扭轉這一局勢，澳大利亞政府于2015年先后頒布了《國家創(chuàng)新與科學議程》（National Innovation and Science Agenda）和《國家STEM學校教育策略（2016-2026年）》（National STEM School Education Strategy 2016-2026），試圖促進澳大利亞STEM教育的發(fā)展。這兩個文件基本奠定了近幾年澳大利亞在中小學STEM教育的發(fā)展方向。

其中，《國家創(chuàng)新與科學議程》是一項為期四年、總額達11億澳元的計劃，包括15個以STEM教育為重點的項目，其中3個學前教育項目、12個中小學項目[4]。該計劃試圖通過這些項目來實施“提高澳大利亞人數(shù)字素養(yǎng)與STEM一攬子計劃”（Inspiring all Australians in Digital Literacy and STEM Package），以幫助學生擁抱數(shù)字化時代，為未來的職業(yè)發(fā)展做準備[5]。在此基礎上，2015年12月，澳大利亞聯(lián)邦及各州和地區(qū)教育部門制定了《國家STEM學校教育策略（2016-2026年）》，進一步明確了學校層面的STEM教育目標與具體行動，展示了澳大利亞國家層面重新關注STEM學校教育的決心。[6]

2020年上半年，即兩大政策實施的第五年，澳大利亞教育與培訓部發(fā)布了《國家創(chuàng)新與科學議程》中的早期學習和學校計劃，系統(tǒng)評估了以STEM教育為重點的項目實施情況和效果，并提出未來澳大利亞STEM教育發(fā)展的方向，為未來有關支持中小學STEM教學的決策提供可靠的證據基礎。[7]

二、澳大利亞中小學

STEM教育的重要舉措

澳大利亞中小學階段STEM教育的核心目標是在培養(yǎng)學生對于STEM學科興趣的基礎上，鼓勵學生向STEM領域的更深層次邁進，或者從事與STEM相關的職業(yè)[8]。具體舉措包括以下幾個方面。

（一）開設STEM課程

開設STEM課程是提高學生和教師STEM素養(yǎng)的最直接、最快速的方式。為了使參與度更高，STEM課程采用線下與線上教學相結合的方式，讓更多的學生和教師能夠享受到高質量的STEM課程。澳大利亞政府投資的STEM項目中，以開設STEM課程為主的項目的目標對象和課程內容均不相同。例如，“數(shù)字技術慕課”（Digital Technologies Massive Open Online Courses）是一個以互聯(lián)網為基礎的項目，主要面向教師，通過線上課程使教師的信息通信技術（ICT）素養(yǎng)得到提升;“學校STEM專業(yè)人員”（STEM Professionals in Schools）項目通過使STEM專業(yè)人員與學校之間建立合作，來促進學生提升在現(xiàn)實生活中應用STEM的能力。[9]

（二）提供STEM相關資源

為教師提供優(yōu)秀STEM教育案例和教學資源也是澳大利亞中小學STEM教育的重要舉措。例如，“實踐中的科學”（Science by Doing）項目為中學科學教師提供專業(yè)學習模塊，并為7～10歲學生提供在線科學課程資源?！巴ㄟ^探究的方式解決數(shù)學問題”（Resolve： Mathematics by Inquiry）項目為數(shù)學教師提供大量教學資源，同時培養(yǎng)教師的專業(yè)能力，使教師掌握并運用探究式的教學方式來教授F-10數(shù)學課程?！靶W教育關聯(lián)：將科學知識融入學生素養(yǎng)”（Primary Connections： Linking Science with Literacy）項目為澳大利亞小學開發(fā)了一套科學教材，并為教師提供科學教育資源，讓教師帶領學生開展一系列科學探究活動，培養(yǎng)澳大利亞小學生的科學素養(yǎng)。“數(shù)字素養(yǎng)學校獎助金”（Digital Literacy Schools Grants）項目[10]為申請成功的學校提供1萬至5萬澳元不等的補助，激勵學校促進其創(chuàng)新計劃的實施，積極參與到數(shù)字課程的實踐中?！翱茖W輔助咨詢服務”（Science ASSIST Advisory Service）項目創(chuàng)建了一個國家級的在線咨詢和服務平臺，為科學教師和實驗室技術人員提供免費的在線咨詢服務和教育資源，包括關于程序的使用建議。[11]

（三）開展形式多樣的STEM教育活動

STEM教育除了傳統(tǒng)的課程開設，豐富多樣的活動也是快速提升學生STEM能力的渠道之一，如競賽、夏令營等活動?！鞍拇罄麃喨说臄?shù)字技術的挑戰(zhàn)和深入了解代碼”（Australian Digital Technologies Challenges and Dive into Code）項目為3～12年級學生提供了一系列有組織、循序漸進的在線教學活動——通過單元闖關的方式學習編程，促進學生對數(shù)字技術和編程的了解和應用。而“數(shù)字暑期學?！保╠igit summer schools）項目則針對那些在線上和線下STEM課程中STEM能力提高并不明顯的學生，通過開展夏令營和輔導活動的方式，快速提升學生的數(shù)字素養(yǎng)，為未來從事ICT職業(yè)做準備[12]。STEM競賽和夏令營活動的開展能夠發(fā)掘具有STEM潛力的學生，培養(yǎng)出更多STEM領域的人才。

（四）開展針對女性和領導者的STEM項目

隨著STEM項目在澳大利亞的持續(xù)開展，政府開始關注STEM教育中的不足。澳大利亞內閣部婦女辦公室（Office of the Status of Women）的相關報告數(shù)據顯示，近20年STEM行業(yè)女性從業(yè)率僅為16%[13]。為提高女性對STEM學科的興趣，澳大利亞教育與培訓部也采取了一系列措施，例如，“奇思妙想女生暑期學校”（curious minds summer school for girls）是一個專門針對女生的STEM教育項目，它結合了營地住宿和教師指導計劃，旨在點燃女生們對STEM課程的熱情。[14]

目前大部分項目的主要目標群體為教師，而作為學校事務的決策者——校長，在促進學校STEM教育的發(fā)展中，擔任著非常重要的角色。“作為STEM領導者的校長”（Principals as STEM leaders）和“聚焦數(shù)字技術”（Digital Technologies in Focus）項目均直接與學校校長合作，通過面對面的講習班、網絡研討會和在線輔導，推動學校的變革[15]。項目實施后得到澳大利亞各州和地區(qū)中小學的廣泛參與，在以下舉措的推動下，澳大利亞中小學STEM教育取得了顯著成效。

其一，澳大利亞開展的STEM教育項目形式豐富，學生的參與度高且受眾面廣。政府將項目資金的87%用于提高學生的參與度，只有13%的資金用于提高學生的成績[16]。在更多的學生積極參與STEM項目的同時，學生的成績也逐漸提高，兩者之間相互促進。此外，多數(shù)項目覆蓋領域和范圍非常廣泛，并不針對特定的人群（女性或其他弱勢群體等），使得澳大利亞STEM教育的受眾面廣、受眾群體更多元。

其二，項目的持續(xù)開展使得教師的STEM素養(yǎng)得到提升。多數(shù)STEM項目的主要目標受眾為教師。教師STEM能力的培養(yǎng)是澳大利亞STEM教育當前重點關注的領域，大多數(shù)教師缺乏有效開展STEM教育的能力，而澳大利亞開展的STEM項目則正好使得教師的信心、知識與技能得到培養(yǎng)。從項目的具體實施方法來看，大部分項目為教師提供專業(yè)的培訓，而不是僅提供教學資源或者學生輔導的經驗，提升了教師的STEM教育能力。同時，高質量的教師也大大提高了學生成績。

三、澳大利亞中小學STEM教育展望

澳大利亞政府通過開展一系列高質量的STEM課程和形式多樣的教學活動，為學校和教師提供豐富的STEM教學資源，并持續(xù)關注STEM教育的不足，這在一定程度上提高了STEM教育的參與度、提升了STEM教育質量并促進了STEM領域的教育公平。但澳大利亞仍有許多STEM項目處于起步階段，未來政府將繼續(xù)更有針對性地對STEM項目進行投資，促進中小學STEM項目持續(xù)發(fā)展。

（一）提高教育質量

1.繼續(xù)加強對教師STEM教育能力的培養(yǎng)

澳大利亞政府將繼續(xù)以教師為目標，培養(yǎng)他們在學校和課堂中實施STEM教育的能力。通過提升教師STEM素養(yǎng)與能力，可以最大限度地擴大教師的影響力，高質量的師資是學校獲得成功的因素之一[17]。中小學階段學生的表現(xiàn)在很大程度上受師資的影響。澳大利亞大部分學校缺乏專業(yè)的STEM教師，尤其是在小學階段，教師需要提高信心和增長知識與能力來提供高質量的STEM教學 。[18]

同時，澳大利亞政府將減少對以學校為主導的項目的資助。鑒于澳大利亞教育系統(tǒng)是由州和地區(qū)管轄，政府很難直接與學?；?。這意味著澳大利亞政府在學校一級的倡議方面面臨許多挑戰(zhàn)，例如，無法與用戶互動，在了解項目的進展情況和影響、對項目進行評估時存在許多障礙。同時，還存在一些公平性問題，例如，僅憑學校進行申請、政府直接撥款的方式，項目的資金可能大多數(shù)會偏向有足夠能力實施或資源較豐富的學校，這樣將很難了解到最需要資金支持的地方。因此，在可行的情況下，政府未來會優(yōu)先考慮培養(yǎng)教師能力的項目，而不是以學校為主導的項目。

與減少以學校為主導的項目的資助方式相同，政府未來將考慮減少對于學生項目的重視，如“編碼訓練營”等。項目的主要目的在于提高教師能力，盡管澳大利亞政府不會完全排除針對學生的項目，但會優(yōu)先考慮專門針對教師的項目，以此提升教師的能力。

2.充分發(fā)揮領導者的作用

目前對于針對學校領導者的項目，促進STEM教育發(fā)展和提高學生成績的效果并不明顯，但領導者的參與對于保證學校的持續(xù)發(fā)展和改進至關重要，這也是影響學校課程和教學效率的重要因素[19]。領導者有能力領導全校進行STEM教育改革，這對于促進STEM教育的發(fā)展有著巨大的潛力?？紤]到項目實施中領導者的重要性，未來的項目將確保以教師為中心。除此之外，澳大利亞政府未來將會為領導者成立一個小組，并單獨開展計劃，鼓勵學校領導團隊更多地關注自身技能和知識的發(fā)展。

3.繼續(xù)支持數(shù)字技術課程的發(fā)展并提高對數(shù)學學科的重視度

自澳大利亞教育與培訓部實施了一系列數(shù)字課程項目以來，澳大利亞各州和地區(qū)學校對數(shù)字技術的發(fā)展需求不斷增加，但各州和地區(qū)項目課程開展的時間不同，進度差異很大。政府對數(shù)字技術的項目投入在學校實施很成功，但許多學校仍處于項目實施的早期階段[20]。其主要原因在于許多學校缺乏STEM教育的基礎設施和技術，并且掌握STEM專業(yè)知識的教師十分有限，因此無法支持項目的開展。政府在未來將采取行動，資助學校數(shù)字技術所需要的基礎設施，提高教師的技能水平，以支持學校加快數(shù)字技術建設。同時，由于數(shù)字技術課程具有特殊性，政府也在充分考慮實施中可能會出現(xiàn)的障礙，針對不同州和地區(qū)的情況，對課程的設計和安排做出合理調整。由此可以增強學生對數(shù)字技術的認識，讓學生意識到數(shù)字技術對于未來學習和發(fā)展的重要性。在這個數(shù)字技術領域快速變化的時代，只有加強對數(shù)字技術課程的重視，提升教師的專業(yè)能力，才能跟上變化的需求。

政府在未來也會加強對數(shù)學學科的關注度。從某種程度上說，加強對數(shù)字技術課程的關注的同時減少了對數(shù)學學科的關注，而數(shù)學為STEM和其他學科提供了很多基礎技能。數(shù)字技術的持續(xù)需求需要與數(shù)學學習領域的需求相平衡。在NISA項目中，只有7%的資金分配給了專注于數(shù)學的項目[21]。事實上，對數(shù)學教師能力的培養(yǎng)非常重要，許多教師不具備教授數(shù)學所需的技能和信心。

（二）促進教育公平

澳大利亞政府資助的大部分STEM項目更關注教育的普遍性，在大多數(shù)情況下這都是有益和適當?shù)模谀承┣闆r下，僅關注教育的普遍性也會導致STEM領域的不平等。由于許多STEM項目鼓勵學校和教師自愿參加，因此，參與項目的更有可能是那些本就對STEM感興趣并充滿熱情的人，這就導致項目意外地瞄準了“優(yōu)秀”的人群而忽略了其他群體。

為克服這一問題，澳大利亞政府在未來將采用“差異化戰(zhàn)略”，針對不同群體開展項目，關注處境不利學生的成長與發(fā)展，并針對這些特殊的目標人群收集數(shù)據。同時，考慮到農村和偏遠地區(qū)的學生為接受STEM教育所需的費用，政府將會加大資金投入，給出合理的解決方案，并使農村和偏遠地區(qū)的教師得到專業(yè)的培訓，確保他們能夠獲得充足的資源來幫助學生獲得學業(yè)上的成功。同時，澳大利亞將減少對于卓越教育的投資。投資于卓越教育并不是提高STEM教育影響力的最佳方式，因為專注于卓越教育意味著項目只會惠及少部分人。做到因項目而異，每個項目都需要仔細地考慮，盡可能促進教育公平和教育的均衡發(fā)展。[22]

四、啟示

自2015年發(fā)布《國家創(chuàng)新與科學議程》和《國家STEM學校教育策略（2016-2026年）》以來，澳大利亞已初步建立起學前教育和中小學教育階段較為全面的STEM教育政策體系，通過實施“提高澳大利亞人數(shù)字素養(yǎng)與STEM一攬子計劃”，讓學生掌握STEM基礎知識并培養(yǎng)了學生的批判性思維，幫助學生擁抱數(shù)字化時代，同時為未來職業(yè)做準備，培養(yǎng)年輕人具備高薪職業(yè)所需的技能。

通過上文對澳大利亞中小學階段STEM教育的重要舉措與未來發(fā)展的系統(tǒng)梳理，發(fā)現(xiàn)澳大利亞在中小學階段STEM教育已經取得了一些成效，且政府針對現(xiàn)狀明確了發(fā)展方向，這也給我國發(fā)展STEM教育提供一些參考。

（一）從多個角度關注STEM教育的發(fā)展

澳大利亞實施的STEM項目面向不同的目標群體，包括教師、校長、家長。通過不同的形式開展項目，如競賽、俱樂部、夏令營、慕課等。項目的設計、開發(fā)與實施從不同的維度展開，盡量使不同群體都能找到適合自己的STEM項目，讓更多人參與進來。而STEM教育在我國的發(fā)展還處于初級階段，各種政策體系還不完善。設計開發(fā)STEM項目可以參考澳大利亞的STEM項目的層次性，從不同的階段、目標群體、項目形式上著手，讓實施的項目或計劃越來越全面、有針對性，從而提高STEM項目的參與度。

（二）提高STEM教師的專業(yè)化水平

目前，STEM專業(yè)教師短缺且教師專業(yè)素質不高是全球STEM領域面臨的問題。教師需要對STEM學科領域有深入的了解，掌握更多的知識與技能才能有效地引導學生。同時，高質量的師資也能大大提高學生的成績。澳大利亞開展的STEM項目主要針對教師，通過為教師提供專業(yè)的培訓與咨詢以及豐富的STEM教學資源，提升教師的STEM素養(yǎng)，最大限度地擴大STEM的影響。

從澳大利亞開展的STEM項目的經驗出發(fā)：首先，應建立統(tǒng)一的STEM教師培養(yǎng)計劃和標準，通過設計開發(fā)統(tǒng)一的課程對教師進行STEM培訓，可充分利用網絡技術，對教師進行在線培訓，使在職教師能夠合理安排時間自行學習;其次，應建立專門的咨詢機構，為科學教師和實驗室技術人員提供在線咨詢服務，提供科學實驗室安全和程序方面的建議，包括簡報和問答服務，為教師答疑解惑，讓教師持續(xù)學習;最后，教育部門可設計開發(fā)多樣化的STEM教學資源供教師使用，豐富課堂內容。

（三）關注女性的STEM教育

澳大利亞政府開展的STEM項目中包括“奇思妙想女生暑期學?！?，通過夏令營活動的方式對女生進行專門的STEM輔導，從早年開始培養(yǎng)女性的STEM能力。同時，在培養(yǎng)女生興趣的發(fā)展中，家長擔當著非常重要的角色，社會也應多加宣傳STEM教育的重要性，讓STEM教育走進家庭，鼓勵女生學習STEM課程。我國的STEM教育目前還停留在對整體的關注上，在STEM教育體系逐漸健全后，應開始關注STEM領域存在的不平等現(xiàn)象，盡量關注到所有群體，促進STEM教育的多樣化和公平性。

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編輯 王亭亭? ?校對 朱婷婷