我國(guó)STEM生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建與服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估研究

高雅茹 董艷 趙亮

摘要：隨著STEM教育成為全球科技人才培養(yǎng)與教育教學(xué)改革的重要途徑，構(gòu)建可持續(xù)的STEM生態(tài)系統(tǒng)對(duì)保障其健康發(fā)展顯得尤為重要。該文基于教育生態(tài)學(xué)、復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)等學(xué)科理論對(duì)STEM生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建與服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估進(jìn)行研究，分別從環(huán)境設(shè)施、政策資金、師資力量、課程資源、方法實(shí)踐、成果轉(zhuǎn)化等六個(gè)組成要素展開(kāi)分析，結(jié)合各組成要素的內(nèi)在聯(lián)系與結(jié)構(gòu)特征提出STEM生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)框架，并結(jié)合該框架對(duì)國(guó)內(nèi)外已有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了分析。為保障STEM生態(tài)系統(tǒng)的科學(xué)性與有效性，進(jìn)一步結(jié)合教育經(jīng)濟(jì)學(xué)與生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科理論對(duì)STEM生態(tài)系統(tǒng)的供給、育人、社會(huì)、支持四大服務(wù)功能進(jìn)行價(jià)值評(píng)估，以便促進(jìn)STEM生態(tài)系統(tǒng)的完善，促進(jìn)STEM教育的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：STEM;生態(tài)系統(tǒng);教育生態(tài)學(xué);服務(wù)功能

中圖分類(lèi)號(hào)：G434

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、研究背景

教育可持續(xù)發(fā)展需要良好的教育生態(tài)作為保障，結(jié)合STEM教育理念構(gòu)建可持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng)對(duì)完善學(xué)科理論架構(gòu)有重要意義[1]。事實(shí)上，STEM教育作為跨學(xué)科整合的教育模式，既強(qiáng)調(diào)學(xué)科間的互動(dòng)與聯(lián)系，又承認(rèn)各個(gè)學(xué)科的特殊性，STEM教育并不能單純的依靠某類(lèi)教師或者課程，而需要一個(gè)完善的生態(tài)系統(tǒng)綜合保障STEM的發(fā)展。STEM生態(tài)系統(tǒng)需要結(jié)合教育生態(tài)學(xué)、復(fù)雜系統(tǒng)科學(xué)等理論提出相應(yīng)的建設(shè)框架[2]。同時(shí)結(jié)合生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估對(duì)STEM生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行綜合評(píng)估，以便促進(jìn)系統(tǒng)的完善。目前我國(guó)針對(duì)STEM生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建及其服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估的研究相對(duì)零散，尚缺乏相對(duì)完善的理論框架[3]。通過(guò)開(kāi)展STEM生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)與服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估研究，有利于營(yíng)造一個(gè)健康多元的教育生態(tài)，最終為STEM教育的發(fā)展提供良好的外在環(huán)境。

二、現(xiàn)狀評(píng)述

國(guó)外STEM生態(tài)系統(tǒng)研究以美國(guó)為主，1976年美國(guó)創(chuàng)建了首個(gè)STEM教育整體性聯(lián)邦戰(zhàn)略規(guī)劃，為從宏觀視角下建設(shè)STEM生態(tài)系統(tǒng)提供了初步框架[4][5]。1986年美國(guó)國(guó)家科學(xué)委員會(huì)（National ScienceBoard）發(fā)表的《尼爾報(bào)告》（Neal panel's report）提出“科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程和技術(shù)集成（SMET集成）”建議，隨后在《塑造未來(lái)：科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程和技術(shù)的本科生教育新期望》（Shaping the Future： Strategiesfor Revitalizing Undergraduate Education）報(bào)告中對(duì)政府、學(xué)校等各個(gè)部門(mén)提出更加具體的要求。進(jìn)入21世紀(jì)以后，美國(guó)于2006年發(fā)布的《國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力計(jì)劃》（American Competitiveness Initiative）著重關(guān)注STEM師資短缺問(wèn)題，2013年推出的《聯(lián)邦STEM教育戰(zhàn)略規(guī)劃》（Federal STEM Education Strategie Plan）將STEM教育提升為國(guó)家戰(zhàn)略層面。2014年美國(guó)國(guó)家研究理事會(huì)（National Research Council）發(fā)布的《STEM學(xué)習(xí)無(wú)處不在》（STEM Learning is Everywhere）進(jìn)一步探討了STEM學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的概念。2018年發(fā)布的《制定成功路線：美國(guó)的STEM教育戰(zhàn)略》（Charting a Coursefor Success： America's Strategy for STEM Education）提出美國(guó)STEM教育未來(lái)五年的愿景目標(biāo)及其實(shí)現(xiàn)途徑等內(nèi)容，要求建設(shè)高質(zhì)量的STEM教育生態(tài)，同時(shí)對(duì)STEM行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與核心理念加以落實(shí)[6]。除政府層面以外，各專(zhuān)家與機(jī)構(gòu)也在不斷進(jìn)行STEM生態(tài)系統(tǒng)的研究與實(shí)踐，內(nèi)布拉斯加奧馬哈分校的STEM研究者與奧馬哈公立學(xué)校的教師與管理人員開(kāi)展“師生合作計(jì)劃”，通過(guò)構(gòu)建大學(xué)與中小學(xué)交互的STEM生態(tài)系統(tǒng)促進(jìn)教師STEM教學(xué)[7]。澳大利亞結(jié)合STEM測(cè)評(píng)結(jié)果不佳與相關(guān)師資短缺問(wèn)題及時(shí)對(duì)中小學(xué)STEM項(xiàng)目進(jìn)行調(diào)整，關(guān)注STEM人文價(jià)值與特殊群體的STEM學(xué)習(xí)，這些調(diào)整是政治訴求與教育理念博弈的結(jié)果，也是促使STEM生態(tài)系統(tǒng)演化的動(dòng)力[8]。英國(guó)則更加關(guān)注STEM向STEAM的轉(zhuǎn)化，具體從資金撥款、考試改革、數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)等領(lǐng)域開(kāi)展STEM生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)，同時(shí)在教育督導(dǎo)評(píng)估領(lǐng)域面臨挑戰(zhàn)[9]。

目前我國(guó)STEM生態(tài)系統(tǒng)的研究尚處于起步階段，部分學(xué)者認(rèn)為我國(guó)STEM教育在教育政策、教育實(shí)踐、設(shè)計(jì)策略等各層面缺乏連續(xù)性與系統(tǒng)性，導(dǎo)致內(nèi)容分散，難以形成可以推廣的教育成果[10]。因此，結(jié)合中國(guó)STEM教育發(fā)展面臨的問(wèn)題構(gòu)建適宜的STEM生態(tài)系統(tǒng)對(duì)促進(jìn)各要素及其組織主體關(guān)系具有重要的保障作用，有利于促進(jìn)STEM教育的長(zhǎng)久發(fā)展。目前已有不少學(xué)者對(duì)美國(guó)STEM生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建原因、概念特征、優(yōu)勢(shì)策略進(jìn)行分析歸納，并結(jié)合中國(guó)教育特征提出STEM生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)思路[11]。但現(xiàn)有研究多聚焦于對(duì)國(guó)外成果的梳理，針對(duì)中國(guó)STEM生態(tài)系統(tǒng)的綜合性研究相對(duì)較少，以至于對(duì)STEM教育中各要素定位不夠清晰，難以在實(shí)際的STEM教育發(fā)展中進(jìn)行具體的理論指導(dǎo)。STEM學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)（STEM Learning Ecosystem）融合了正規(guī)教育、非正規(guī)教育與課外教育等不同部門(mén)，由于各類(lèi)教育場(chǎng)景的差異巨大，STEM生態(tài)系統(tǒng)也在不斷演化。國(guó)內(nèi)學(xué)者認(rèn)為STEM學(xué)習(xí)系統(tǒng)具有整體性、開(kāi)放性、可持續(xù)性等特征，通過(guò)整合不同機(jī)構(gòu)資源為學(xué)生提供STEM課程學(xué)習(xí)，便于學(xué)生掌握跨學(xué)科綜合學(xué)習(xí)技能[12]。另外教師在STEM教學(xué)中也能獲得系統(tǒng)支持。不同教育階段的STEM生態(tài)系統(tǒng)需要結(jié)合相應(yīng)時(shí)段的學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)與知識(shí)基礎(chǔ)進(jìn)行構(gòu)建，但目前依舊缺乏基于特定教育階段特征的STEM生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建研究，有待對(duì)各階段STEM生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行深化，另外通過(guò)積極開(kāi)展STEM生態(tài)系統(tǒng)研究還可以整合現(xiàn)代教育技術(shù)并促進(jìn)多方創(chuàng)新協(xié)作[13]。STEM生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)需要結(jié)合跨學(xué)科、趣味性、情境性、協(xié)作性等STEM教育理念，借助相關(guān)課程與廣域課程等跨學(xué)科整合模式，提出跨學(xué)科整合的項(xiàng)目設(shè)計(jì)模式[14]。隨著STEM教育的深入發(fā)展，一系列的相關(guān)教育機(jī)構(gòu)也不斷成立，2015年上海教育中心成立“上海STEM教育聯(lián)盟”，2016年成立的“粵港澳促進(jìn)STEM教育聯(lián)盟”等機(jī)構(gòu)致力于STEM教育資源的共享與應(yīng)用實(shí)踐，這些教育機(jī)構(gòu)的成立為STEM生態(tài)系統(tǒng)的形成奠定了基礎(chǔ)，也有利于形成完善的教育生態(tài)[15]。

三、理論基礎(chǔ)與定義特征

生態(tài)系統(tǒng)理論著重分析生物與環(huán)境因素在人類(lèi)發(fā)展中的相互影響，隨著學(xué)科融合，生態(tài)系統(tǒng)理論逐漸成為并行于生物學(xué)、社會(huì)學(xué)、教育學(xué)等領(lǐng)域的宏觀科學(xué)理論。教育生態(tài)系統(tǒng)主要對(duì)教育與人的發(fā)展規(guī)律進(jìn)行研究，嘗試借助生態(tài)循環(huán)、自我調(diào)節(jié)、生態(tài)平衡等構(gòu)建可持續(xù)的教育生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)人類(lèi)全面可持續(xù)發(fā)展[16]。教育生態(tài)系統(tǒng)宏觀上包括各個(gè)國(guó)家或地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)，著重分析與教育相關(guān)的各類(lèi)環(huán)境系統(tǒng)，包括生態(tài)環(huán)境、人才流動(dòng)、知識(shí)轉(zhuǎn)移等;微觀上則關(guān)注校園、教室、座位以及課程設(shè)置、師生關(guān)系等對(duì)教育的影響。STEM生態(tài)系統(tǒng)在發(fā)展過(guò)程中形成了許多自身特征。

STEM生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜不斷迭代的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，是環(huán)境建設(shè)、課程開(kāi)發(fā)、師資培訓(xùn)、教學(xué)實(shí)踐等相互關(guān)系的總和，具有多樣性、開(kāi)放性、可持續(xù)性等特征[17]。STEM生態(tài)系統(tǒng)從教育體系層面劃分為學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)與教育生態(tài)系統(tǒng)，前者從學(xué)習(xí)的視角開(kāi)展STEM學(xué)習(xí)環(huán)境的構(gòu)建，后者則從教育的視角進(jìn)行STEM教育環(huán)境的建設(shè)，高效的STEM生態(tài)系統(tǒng)需要統(tǒng)籌兼顧學(xué)習(xí)與教育兩個(gè)維度，從而保障STEM理念的有效實(shí)施。2014年由美國(guó)國(guó)家研究理事會(huì)主辦的“成功的校外STEM學(xué)習(xí)高峰論壇”上提出“STEM學(xué)習(xí)生態(tài)框架”的主題。但科技的兩面性往往需要人文進(jìn)行更好的引導(dǎo)，促使在SIEM基礎(chǔ)上提出STEAM，其中A由起初的藝術(shù)也泛化為文化、社會(huì)、語(yǔ)言等多學(xué)科[18]。在此基礎(chǔ)上，又有學(xué)者提出了“STEM+”的概念，促使該生態(tài)系統(tǒng)變得更加多元[19]?？傮w而言，STEM生態(tài)系統(tǒng)是為構(gòu)建一個(gè)完善的教育學(xué)習(xí)環(huán)境，以便更好的培養(yǎng)一個(gè)可持續(xù)發(fā)展的人。

四、STEM生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建

世界各國(guó)對(duì)STEM生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)方面取得了較為豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)分析各國(guó)STEM教育經(jīng)驗(yàn)可以為所提建設(shè)框架的完善與后期實(shí)踐提供參考。首先以國(guó)家層面為例，美國(guó)STEM資助者網(wǎng)絡(luò)（STEM ecosystems）以學(xué)習(xí)者為中心，政府STEM政策為導(dǎo)向，由專(zhuān)家、教師、管理者、政府官員、技術(shù)人員和相關(guān)行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者等共同合作，開(kāi)展學(xué)校、家庭、科學(xué)館、圖書(shū)館、高等教育機(jī)構(gòu)以及非盈利性機(jī)構(gòu)等跨部門(mén)跨場(chǎng)所實(shí)踐，融合正式教育與非正式教育，打造了STEM生態(tài)系統(tǒng)全球?qū)嵺`聯(lián)合社區(qū)[20]，引入實(shí)踐小組，使學(xué)習(xí)者將STEM理論知識(shí)與現(xiàn)實(shí)世界聯(lián)系起來(lái)，設(shè)計(jì)諸如3D打印、編程、機(jī)器人技術(shù)等主題活動(dòng)。通過(guò)社區(qū)的建立，打破單個(gè)角色、主題以及資金的孤立和距離的束縛，實(shí)現(xiàn)STEM學(xué)習(xí)方法和資源渠道的多樣性，使學(xué)習(xí)者能夠在廣闊的STEM生態(tài)系統(tǒng)地圖中學(xué)習(xí)，以就業(yè)為導(dǎo)向，導(dǎo)航并獲得STEM相關(guān)的職業(yè)和發(fā)展機(jī)會(huì)，最終也為STEM教育的健康和可持續(xù)發(fā)展提供保障。同樣，芬蘭LUMA中心生態(tài)系統(tǒng)也是各利益共同體協(xié)同合作，以“人人學(xué)習(xí)STEM”為目標(biāo)，為3-19歲學(xué)習(xí)者服務(wù)。除此之外，建立STEM教師的素養(yǎng)提升培訓(xùn)和終身學(xué)習(xí)體系，加設(shè)虛擬網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境是STEM生態(tài)系統(tǒng)的創(chuàng)新之處。其次，從城市層面，美國(guó)伊利諾伊州埃文斯頓（Evanston.Illinois）構(gòu)建包括利益相關(guān)者，共同信念和理解，信息技術(shù)與工具，硬件基礎(chǔ)設(shè)施，EvanSTEM公私合作伙伴機(jī)構(gòu)等組成部分，重點(diǎn)致力于系統(tǒng)內(nèi)部各組件以及組件之間協(xié)作，設(shè)計(jì)以學(xué)習(xí)者為中心的STEM學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)平臺(tái)，將各主體的數(shù)據(jù)與資源上傳到平臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)各主體的知識(shí)共享與交流進(jìn)步‘21]。德克薩斯奧斯丁都會(huì)區(qū)（Greater Austin）STEM生態(tài)系統(tǒng)以公平驅(qū)動(dòng)為方法，擴(kuò)寬人們對(duì)STEM的了解，支持該區(qū)正式與非正式STEM教育，減少重復(fù)工作，提高各部門(mén)的效率并擴(kuò)大部分與整體的積極影響[22]。上述所提出的STEM生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)框架基于教育生態(tài)學(xué)等理論從宏觀視角切實(shí)構(gòu)建了STEM生態(tài)系統(tǒng)，起到了宣傳吸引與培養(yǎng)相關(guān)專(zhuān)業(yè)人才的作用，但是缺乏從中觀組織層面構(gòu)建更加具體化的生態(tài)系統(tǒng)。

基于教育生態(tài)系統(tǒng)等理論開(kāi)展STEM生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)研究，需要結(jié)合不同階段學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)選擇合適的建設(shè)要素。該研究結(jié)合不同類(lèi)型生態(tài)系統(tǒng)存在的差異性，針對(duì)正規(guī)教育、非正規(guī)教育與課外教育等不同環(huán)境下的STEM生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行要素分析，重點(diǎn)對(duì)正規(guī)教育的學(xué)前、小學(xué)、中學(xué)等不同時(shí)段STEM生態(tài)系統(tǒng)的特色要素進(jìn)行研究[23Ⅱ24]。以期為構(gòu)建初步的STEM生態(tài)系統(tǒng)框架，為后期不同教育階段與教育場(chǎng)景下的多樣化STEM生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型提供借鑒。

（一）組成要素

STEM生態(tài)系統(tǒng)在演化過(guò)程中需要結(jié)合不同教育階段與教育場(chǎng)景選取針對(duì)性的建設(shè)要素。STEM生態(tài)系統(tǒng)從宏觀到微觀上包含了硬件設(shè)施、政策資金、師資力量、課程資源、方法實(shí)踐、成果轉(zhuǎn)化等組成要素，如圖1所示，這些要素是STEM生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。各要素的功能與組成如下。

1.環(huán)境設(shè)施。良好的環(huán)境設(shè)施是STEM生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)的基石，包括與STEM教育相關(guān)的科技館、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、博物館、多媒體設(shè)備等硬件設(shè)施，以及教育網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、交互學(xué)習(xí)系統(tǒng)等軟件設(shè)施。另外物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新技術(shù)能夠促使STEM系統(tǒng)架構(gòu)更加優(yōu)化，未來(lái)需要對(duì)社會(huì)、學(xué)校與家庭等各類(lèi)場(chǎng)景開(kāi)展復(fù)合環(huán)境設(shè)施建設(shè)。

2.政策資金。合理的政策資金是STEM生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的保障，教育法規(guī)、政策條例、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)展規(guī)劃等教育政策，以及財(cái)政撥款、企業(yè)支持等扶持資金是促進(jìn)教育生態(tài)系統(tǒng)演化的重要?jiǎng)恿?。政府政策保障了STEM課程的合法性，教育資金則增強(qiáng)了STEM課程的持久性，兩者在一定程度上影響STEM教育生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展快慢。

3.師資力量。優(yōu)秀的專(zhuān)業(yè)教師是STEM生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的核心，系統(tǒng)建設(shè)中需要優(yōu)先參照《中國(guó)STEM教師能力等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》等文件培育合格充足的師資力量，借助探究式與項(xiàng)目式理念提升教師STEM課程資源建設(shè)能力、跨學(xué)科整合能力。政府、學(xué)校等教育管理者要結(jié)合STEM理念培養(yǎng)批判思維與創(chuàng)新思維，科學(xué)制定頂層規(guī)劃。

4.課程資源。豐富的課程資源是STEM生態(tài)系統(tǒng)的科學(xué)支撐，通過(guò)研究已有課程與實(shí)際情況設(shè)計(jì)合理的STEM課程內(nèi)容，構(gòu)建適合不同教育階段多樣化的STEM課程資源庫(kù)，為不同類(lèi)型教育提供差異化的課程體系。同時(shí)為保障學(xué)生在科學(xué)規(guī)范的課程指導(dǎo)下學(xué)習(xí)，需要注重加強(qiáng)對(duì)STEM課程資源的建設(shè)與改革。

（三）評(píng)估框架與方法

STEM生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估需要借鑒教育生態(tài)學(xué)等多元學(xué)科的理論指導(dǎo)。首先需要對(duì)系統(tǒng)中各項(xiàng)服務(wù)功能的直接價(jià)值與間接價(jià)值進(jìn)行類(lèi)型劃分，再對(duì)各項(xiàng)功能的不同價(jià)值類(lèi)型確定權(quán)重，明確各個(gè)環(huán)節(jié)的重要程度，如圖3所示。通過(guò)綜合評(píng)估便于人們了解STEM生態(tài)系統(tǒng)各部分價(jià)值，有利于為STEM教育制定更加合理的發(fā)展規(guī)劃[30]。評(píng)估過(guò)程中，有學(xué)者為對(duì)學(xué)生在STEM學(xué)習(xí)中所要達(dá)到目標(biāo)的程度進(jìn)行測(cè)量和界定，通過(guò)STEM評(píng)估量表設(shè)計(jì)相應(yīng)的評(píng)價(jià)體系[31]。另外，評(píng)估經(jīng)常會(huì)借助市場(chǎng)價(jià)值法與替代市場(chǎng)價(jià)值法等方法[32]。近年來(lái)隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)有效的增強(qiáng)了數(shù)據(jù)收集處理能力，綜合外部干擾條件與可持續(xù)發(fā)展理論構(gòu)建STEM生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估框架，分別對(duì)供給、育人、社會(huì)與支持等功能開(kāi)展服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估。通過(guò)對(duì)STEM生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)評(píng)估，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題并提出有效建議，最終促進(jìn)STEM生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)優(yōu)化。

六、面臨問(wèn)題與前景展望

STEM教育的可持續(xù)發(fā)展需要結(jié)合組成要素與建設(shè)途徑構(gòu)建STEM生態(tài)系統(tǒng)，還需要進(jìn)一步借助評(píng)估機(jī)制明確系統(tǒng)存在的問(wèn)題與各要素的重要性，以便采取相應(yīng)措施完善組成要素，優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)。但目前STEM生態(tài)系統(tǒng)在細(xì)分要素、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等方面還有待深入研究，未來(lái)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也將對(duì)其提出更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

（一）面臨問(wèn)題

由于STEM生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜性，目前仍舊存在許多挑戰(zhàn)。STEM生態(tài)系統(tǒng)所包含的硬件設(shè)施、政策資金、師資力量、課程資源、方法實(shí)踐與成果轉(zhuǎn)化等六要素聯(lián)系將更加緊密，針對(duì)各要素發(fā)揮的具體作用有待深化研究。另外隨著教育技術(shù)的日漸發(fā)展，STEM生態(tài)系統(tǒng)的演化將逐步加快，其各項(xiàng)服務(wù)功能也將隨之改變，通過(guò)結(jié)合其價(jià)值屬性進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估，才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)其存在的問(wèn)題并進(jìn)行優(yōu)化。盡管該研究對(duì)STEM生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建與服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估進(jìn)行了初步的探究，但依舊面臨許多問(wèn)題，具體體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：（1）STEM生態(tài)系統(tǒng)與其他教育生態(tài)系統(tǒng)的差異還有待對(duì)比分析，以便區(qū)分各個(gè)系統(tǒng)發(fā)揮的作用，加強(qiáng)不同系統(tǒng)間的聯(lián)系;（2）鑒于不同教育場(chǎng)景與各個(gè)教育階段的差異性，對(duì)STEM生態(tài)系統(tǒng)組成要素與內(nèi)部結(jié)構(gòu)還有待優(yōu)化，以便構(gòu)建更加微觀的生態(tài)系統(tǒng)，促使STEM生態(tài)系統(tǒng)更具有指導(dǎo)性與可模擬性;（3）盡管目前在STEM生態(tài)系統(tǒng)研究中已有不少成功案例，但是這些案例的普適性還有待進(jìn)一步考證，還需結(jié)合實(shí)際案例對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估框架進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)評(píng)估方法的適宜性加以檢驗(yàn)，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)STEM生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。

（二）前景展望

STEM生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建能夠?yàn)镾TEM教育的發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。鑒于STEM生態(tài)系統(tǒng)的組成要素及系統(tǒng)功能演變，通過(guò)評(píng)估能優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。建設(shè)可持續(xù)的STEM生態(tài)系統(tǒng)將為科學(xué)教育發(fā)展提供支撐，但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，STEM生態(tài)系統(tǒng)也在不斷演化，針對(duì)未來(lái)發(fā)展展望具體包括以下三個(gè)方面：（1）隨著人工智能、云計(jì)算等新技術(shù)的發(fā)展，STEM生態(tài)系統(tǒng)的組織要素也會(huì)受到影響，各要素間的組織結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而促進(jìn)STEM生態(tài)系統(tǒng)的潛在演化，信息獲取方式與教育需求的變化也會(huì)引起STEM生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估體系改變;（2）STEM生態(tài)系統(tǒng)將與全球教育系統(tǒng).乃至自然生態(tài)系統(tǒng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)等聯(lián)系更加密切，不同系統(tǒng)間的要素流動(dòng)更加頻繁，有必要對(duì)不同系統(tǒng)間的影響機(jī)制進(jìn)行研究，明確STEM生態(tài)系統(tǒng)在要素循環(huán)中發(fā)揮的作用;（3）STEM生態(tài)系統(tǒng)與其他社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)間存在著密切聯(lián)系，為保證系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展，還要從整體社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)的視角出發(fā)，提升社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)中各子系統(tǒng)的互動(dòng)機(jī)制，促使STEM生態(tài)系統(tǒng)獲得良好的外部環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1] LedbetterN，F(xiàn)erguson J，et al.Finland：an exemplary STEM educational system[EB/OL].http：//nsuworks.nova_edu/transfonnations，2019-1 1-09.

[2]王鳳產(chǎn).教育生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜性探討[J].中國(guó)電化教育，2011，（5）：27-30.

[3]朱珂，馮冬雪等.STEM教育戰(zhàn)略規(guī)劃的指標(biāo)設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)策略——基于美國(guó)北卡羅來(lái)納州STEM教育戰(zhàn)略規(guī)劃的啟示[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2017，35（5）：75-83.

[4] 94th Congress of the United States.National Science and TechnologyPoliey，Organization，and Priorities Act of 1976 [EB/OL].https：//www.gpo.gov/fdsys/pkg/STATU TE-9 0/pdf/s'rArru TE -90-Pg459.pdf，2019-11-12.

[5] Federal Coordinating Councilfor Science，Engineering，and TechnologyPathwaysto excellence：A federal strategy for science，mathematics[EB/OL].https：//books.google.co.jp/，2019-11-20.

[6]李剛，呂立杰.構(gòu)建公平而有質(zhì)量的STEM教育生態(tài)——《制定成功路線：美國(guó)的STEM教育戰(zhàn)略》解讀及啟示[J].中國(guó)電化教育，2019，（7）：99-106.

[7] Tapprich W E，Cradient N，Leas H，et al.EnhanCing the s'rEMEcosystem through Teacher_Researcher Partnerships [J].MetropolitanUniversities，20167（27）：71-85.

[8]首新，胡衛(wèi)平.為了一個(gè)更好的澳大利亞——澳大利亞中小學(xué)STEM教育項(xiàng)目評(píng)述[J].外國(guó)教育研究，2017，44（10）：100-114.

[9]Culture Learning Alliance STEM+ARTS=SrrEAM [R].UK：CultureLearning Alliance，2014.

[10]趙中建，龍玫.美國(guó)STEM學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建[J].教育發(fā)展研究，2015，35（5）：61-66.

[11]蔣家傅，張嘉敏等.我國(guó)STEM教育生態(tài)系統(tǒng)與發(fā)展路徑研究—基于美國(guó)開(kāi)展STEM教育經(jīng)驗(yàn)的啟示[J].現(xiàn)代教育技術(shù)2017，27（12）：31-37.

[12]蔡蘇，王沛文.美國(guó)STEM教育中社會(huì)組織的作用及對(duì)我國(guó)的啟示[J].中國(guó)電化教育，2016，（10）：74-78.

[13]劉亮亮，李雨錦.美國(guó)中小學(xué)STEM學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)研究——以辛辛那提市STEM學(xué)習(xí)共同體為例[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2018，28（10）：113-119.

[14]余勝泉，胡翔.STEM教育理念與跨學(xué)科整合模式[J].開(kāi)放教育研究，2015，（4）：13-22.

[15]馮幫，項(xiàng)思雨.國(guó)內(nèi)STEM教育若干爭(zhēng)議問(wèn)題述評(píng)[J].上海教育科研，2019，（8）：33-37.

[16]李景春.生態(tài)位理論視域中的教育生態(tài)系統(tǒng)及其發(fā)展[J].教育科學(xué)，2006，22（3）：26-29.

[17] Traphagen K，Traill S.How cross-sector collaborations are advancingSTEM learning [R].Los Altos：Noyce Foundation，2014.

[18][美]羅伯特.M.卡普拉羅，瑪麗·瑪格麗特·卡普拉羅等.王雪華譯.基于項(xiàng)目的s'rEM學(xué)習(xí)：一種整合科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)方式[M].上海：上?？萍冀逃霭嫔?，2016.

[19]傅騫，劉鵬飛_從驗(yàn)證到創(chuàng)造——中小學(xué)STEM教育應(yīng)用模式研究[J]中國(guó)電化教育，2016，（4）：71-77.

[20] STEM Ecosystems.What are STEM Learning Ecosystems？ [EB/OL].https：//stemecosystems.org/what-are-stem-ecosystems/.2020-07-15.

[21] Nacu D，Upadhyay P，Skorepa E，et al.lmplementing Learning Analyticsto Foster a STEM Learning Ecosystem at the City-Level：EmergingResearch and Design Challenges[C].Chicago，IL，USA：Proceedings ofthe Sixth （2019） ACM Conferenr，e on Leaming@ Sr，ale，2019.

[22] STEM Ecosystems.Vision，Coals，Key Initiatives [EB/OL].https：//greateraustmstemecosystem.org/about/goals/.2020-07-15.

[23] STEM Funders Network.Learn more ahout these strategies forcultivating s'rEM ecosystems [EB/OL].http：//stemecosystems.org/strategies，2019-11-20.

[24]趙慧臣，陸曉婷.開(kāi)展STEAM教育，提高學(xué)生創(chuàng)新能力——訪美國(guó)STEAM教育知名學(xué)者格雷特·亞克門(mén)教授[J].開(kāi)放教育研究，2016，（5）：4-10.

[25] John H.Falk，Lynn D.Dierking.Learning from museums：Visitorexperiences and the making of meaning [M].Maryland：AltamiraPress，2000.

[26]陳舒，劉新陽(yáng).美國(guó)校外STEM教育成效評(píng)價(jià)：視角、框架與指標(biāo)[J].開(kāi)放教育研究，2017，23（2）：102-110.

[27] Azevedo R.Defining and measLmng engagement and learning in science：Coneeptual，theorehc.al，methodological，and analytical issues [J].EducationalPsychologist，2015，50（1）：84-94.

[28] C.C.Johnson，E.E.Peters-Burton，et ai.STEM Road Map：A Frameworkfor Integrated s'rEM Education [M].New York：Routledge，2015.

[29] Afterschool Alliance （2013）.Defining youth outcomes for s'rEMlearning in afterschool [EB/OL].http：//www. afterschoolalliance. org/STEM_Outcomes_2013.pdf，2019-11-22.

[30]江豐光，蔡瑞衡.國(guó)內(nèi)外STEM教育評(píng)估設(shè)計(jì)的內(nèi)容分析[J].中國(guó)電化教育，2017，（6）：59-66.

[31] Rich C H，&Matovinovic D.ACT aspire online assessment systemdesigned to provide insights to inform K-12 STEM education [C].Beijing：Beijing Normal University，2016.

[32] Hui F，Koplin M.The implementation of authentic activities forleaming：A case study in finance education [J].E-Journal of BusinessEducation&Scholarship of Teaching，2011，5（1）：59-72.

作者簡(jiǎn)介：

高雅茹：在讀博士，研究方向?yàn)楸容^教育、ST：EM教育和教師教育（yrugao@126.com）。

董艷：教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)榻處熜畔⒒虒W(xué)能力提升、TPACK知識(shí)、21世紀(jì)學(xué)習(xí)、項(xiàng)目教學(xué)法、STEM教育（yan.dong@bnu.edu.cn）。

趙亮：在讀博士，研究方向?yàn)閼?yīng)急管理與科學(xué)教育（zlookbook@163.com）

收稿日期：2020年3月20日

責(zé)任編輯：邢西深