西部地區(qū)STEM教育現(xiàn)狀調(diào)查研究

徐玉鑫 王 瀟 王馨悅 黃路陽

（安康學(xué)院教育學(xué)院 陜西安康 725000）

“STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科的簡(jiǎn)稱，強(qiáng)調(diào)多學(xué)科的交叉融合。STEM教育并不是科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育的簡(jiǎn)單疊加，而是要將四門學(xué)科內(nèi)容組合形成有機(jī)整體，以更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力。”[1]STEM教育是20世紀(jì)80年代美國(guó)為提升國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力和勞動(dòng)力創(chuàng)新能力而提出的一項(xiàng)國(guó)家教育戰(zhàn)略，美國(guó)政府和社會(huì)各界對(duì)STEM教育高度重視，通過制定各項(xiàng)政策和法律，不斷加大投入，鼓勵(lì)開展STEM教育，并影響到英法等發(fā)達(dá)國(guó)家。2017年9月教育部發(fā)布《中小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)課程指導(dǎo)綱要》，要求學(xué)校設(shè)計(jì)與實(shí)施綜合實(shí)踐活動(dòng)課程，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用各門學(xué)科知識(shí)分析解決實(shí)際問題，使學(xué)科知識(shí)在綜合實(shí)踐中得到延伸、綜合、提升。2018年5月中國(guó)教育科學(xué)研究院和金地集團(tuán)聯(lián)合舉辦“中國(guó)STEM教育2029行動(dòng)計(jì)劃啟動(dòng)儀式暨新聞發(fā)布會(huì)”，希望以這次啟動(dòng)儀式為起點(diǎn)，努力讓STEM教育惠及最廣泛的學(xué)生群體，讓科學(xué)思維與創(chuàng)新能力成為每一個(gè)孩子的成長(zhǎng)基因。[2]目前，大中小學(xué)為了響應(yīng)國(guó)家政策，紛紛開始開展STEM教育。

有學(xué)者采用內(nèi)容分析法對(duì)STEM教育相關(guān)文獻(xiàn)細(xì)致分析，發(fā)現(xiàn)STEM教育研究?jī)?nèi)容大致集中在兩個(gè)大的方向：STEM教育國(guó)外狀況的研究；STEM教育國(guó)內(nèi)應(yīng)用探索的研究，將目光轉(zhuǎn)向STEM教育應(yīng)用模式、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)環(huán)境的研究。2019年10月，中國(guó)STEM教育研究中心在第三屆中國(guó)STEM教育發(fā)展大會(huì)上發(fā)布《中國(guó)STEM教育調(diào)研報(bào)告》，加強(qiáng)了對(duì)于STEM教育的實(shí)證研究，報(bào)告基于全國(guó)范圍內(nèi)（包括港澳特區(qū)）的大型抽樣調(diào)研，缺乏對(duì)西部地區(qū)獨(dú)立的調(diào)查和分析。本研究選取陜西省某縣作為研究對(duì)象，對(duì)STEM教育現(xiàn)狀開展調(diào)查研究，力圖了解西部地區(qū)STEM教育取得的進(jìn)展、存在的問題，提出解決問題的建議措施，為促進(jìn)西部地區(qū)STEM教育健康發(fā)展提供參考。

一、研究對(duì)象和研究方法

（一）研究對(duì)象

選取陜西省某縣教育局、三所城區(qū)小學(xué)、兩所鎮(zhèn)中心小學(xué)和兩所村小學(xué)作為研究對(duì)象，分別對(duì)這些部門和小學(xué)中的部分領(lǐng)導(dǎo)、教師和學(xué)生進(jìn)行調(diào)查。

（二）研究方法

觀察法：前往當(dāng)?shù)厝菂^(qū)小學(xué)和兩所農(nóng)村小學(xué)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀察。

問卷法：自編《小學(xué)STEM教育現(xiàn)狀調(diào)查問卷》，采用紙質(zhì)問卷和網(wǎng)絡(luò)問卷兩種方式，共收回問卷117份，其中有效答卷為90份，有效問卷率為76.9%。

訪談法：對(duì)縣教育局一名主管STEM教育的領(lǐng)導(dǎo)，部分學(xué)校教師和家長(zhǎng)進(jìn)行了訪談。

二、結(jié)果和分析

（一）STEM教育取得一定的進(jìn)展

1.教育局領(lǐng)導(dǎo)和學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)對(duì)STEM教育很重視

教育局領(lǐng)導(dǎo)近年來高度重視STEM教育，多次召開相關(guān)會(huì)議，與專家學(xué)者一起深入探討區(qū)域內(nèi)STEM教育的開展路徑，并借助第三屆中國(guó)STEM教育發(fā)展大會(huì)召開的契機(jī)，加快落實(shí)STEM教育在縣內(nèi)學(xué)校大范圍開展，向以學(xué)生為中心、以問題為中心、以活動(dòng)為中心的能力培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變。依據(jù)開展過STEM教育的教師反映，STEM教育也得到小學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，小學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)中比較重視STEM教育的占31%，非常重視的占13%，僅有6%的領(lǐng)導(dǎo)不重視。

表1 小學(xué)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)STEM教育的重視程度

2.部分學(xué)校、教師開展了STEM教育

在本次調(diào)查的7所小學(xué)中，3所小學(xué)開展了STEM教育，其中包括2所城區(qū)小學(xué)和1所村級(jí)小學(xué)，占到被調(diào)查學(xué)校的42.8%。90名被調(diào)查教師中，開展過STEM教育的教師有16人，占教師總數(shù)的17.7%。

3.大多數(shù)教師認(rèn)同STEM教育

在調(diào)查的90名教師中，多數(shù)教師認(rèn)同STEM教育的必要性，1.1%的教師認(rèn)為開展STEM教育沒有必要，32.2%的教師意見不確定，44.4%的教師認(rèn)為開展STEM教育有必要，22.2%的教師認(rèn)為非常有必要。

表2 教師對(duì)學(xué)校開展STEM教育必要性的認(rèn)識(shí)

4.STEM教育促進(jìn)教師專業(yè)能力的發(fā)展

傳統(tǒng)教學(xué)模式中教師占主導(dǎo)地位，教師的主要作用是傳道、授業(yè)、解惑。然而，對(duì)于STEM教育來說，學(xué)生是課堂的主人，教師是學(xué)生的引導(dǎo)者、組織者和支持者。在16名開展過STEM教育的教師中，大多數(shù)教師認(rèn)為通過實(shí)施STEM教育對(duì)個(gè)人專業(yè)發(fā)展有促進(jìn)作用，31.2%的教師認(rèn)為實(shí)施STEM教育對(duì)個(gè)人專業(yè)發(fā)展的促進(jìn)作用是非常大的。

表3 STEM教育對(duì)教師專業(yè)發(fā)展的促進(jìn)作用

5.STEM教育中學(xué)生收獲較大

16名開展過STEM教育的教師反映，由于大多數(shù)學(xué)生對(duì)STEM教育的興趣較高，接受過STEM教育的全體學(xué)生都有收獲，其中56.2%的學(xué)生收獲比較大，18.7%的學(xué)生有非常大的收獲。

表4 通過STEM教育學(xué)生收獲

6.提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

STEM教育更加關(guān)注學(xué)生在實(shí)踐過程中的學(xué)習(xí)、理解和運(yùn)用過程。STEM教育通過設(shè)計(jì)出一系列有目的、有意義的學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng)，提升學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。16名開展過STEM教育的教師認(rèn)為：56.2%的學(xué)生在STEM課程中積極性比較高，12.5%的學(xué)生積極性非常高。

表5 學(xué)生上STEM課程的積極性

7.增進(jìn)教師之間、師生之間的感情。

STEM教育的開放性使學(xué)生和教師成為一個(gè)共同體，他們相互支持、相互幫助，共同為完成一個(gè)目標(biāo)而努力。STEM教師不是獨(dú)立教學(xué)的個(gè)體，而是與學(xué)生和教師團(tuán)隊(duì)合作共進(jìn)的一名成員。STEM教師放棄了對(duì)課堂的主宰權(quán)，加強(qiáng)了與學(xué)生之間、與教師同伴之間的溝通、交流與協(xié)作能力。

（二）STEM教育存在的問題

1.STEM教育尚待普及

在調(diào)查7所小學(xué)中，僅有3所開展了STEM教育，4所小學(xué)沒有開展STEM教育，即多數(shù)小學(xué)沒有開展STEM教育，STEM教育的普及率較低。

2.城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡開展

在開展STEM教育的3所小學(xué)中，有兩所城區(qū)小學(xué)和一所農(nóng)村小學(xué)。兩所城區(qū)小學(xué)目前仍在開展STEM教育，并且有比較完備的教學(xué)資源，教學(xué)效果也較為顯著。開展過STEM教育的農(nóng)村小學(xué)雖然有一些教學(xué)設(shè)施，但由于設(shè)備不完備、師資力量薄弱，無法達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果，STEM教育開展之路十分艱難。

3.教師開展STEM教育的興趣不高

在所有90名教師中，盡管有66%的教師認(rèn)同STEM教育，認(rèn)為有必要開展STEM教育，但是對(duì)開展STEM教育興趣比較高和高的教師僅占33.2%，教師對(duì)STEM教育的認(rèn)同與開展STEM教育的意愿之間還有相當(dāng)大的差距。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因主要是原有的教育觀念的影響，教師開展STEM教育的興趣偏低，不利于STEM教育在學(xué)校的開展和深化。

表6 教師開展STEM教育的興趣

4.缺乏合格的師資

針對(duì)學(xué)校開展STEM教育存在的困難，采用多選題（教師可以從6個(gè)選項(xiàng)中選擇3項(xiàng)）開展調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，16名開展過STEM教育的教師中，56.2%的教師認(rèn)為缺乏專業(yè)教師是學(xué)校開展了STEM教育面臨的首要困難。我國(guó)STEM教育開展較晚，高等學(xué)校還沒有開設(shè)STEM教育專業(yè)，缺乏對(duì)師范生STEM教育相關(guān)知識(shí)和能力的培養(yǎng)，教育行政部門雖然在教師繼續(xù)教育中小范圍開展STEM教師的培訓(xùn)，但是培訓(xùn)數(shù)量太少，學(xué)校普遍缺乏開展STEM教育的合格教師，部分學(xué)校因?yàn)槿狈I(yè)教師而未開展STEM教育。

表7 學(xué)校開展STEM教育存在的困難

5.教學(xué)資源匱乏

缺少硬件設(shè)施是學(xué)校開展STEM教育面臨的第2項(xiàng)困難，43.7%的教師認(rèn)為自己學(xué)校存在這樣的問題。缺乏相應(yīng)教材是教師們選擇第3項(xiàng)困難，37.5%的教師認(rèn)為自己學(xué)校存在這樣的問題。總體表現(xiàn)為教學(xué)資源匱乏?，F(xiàn)場(chǎng)參觀發(fā)現(xiàn)，開展過STEM教育的兩所城區(qū)小學(xué)有較為豐富的教學(xué)資源，其他學(xué)校沒有專用的STEM教室和設(shè)備，教學(xué)資源的缺乏使得STEM教育無法正常進(jìn)行。

三、西部地區(qū)促進(jìn)STEM教育開展的對(duì)策和建議

（一）教育行政部門加強(qiáng)引導(dǎo)、鼓勵(lì)

STEM教育的開展在我國(guó)現(xiàn)階段還處于提倡階段，還沒有納入對(duì)學(xué)校的考核評(píng)價(jià)機(jī)制，沒有成為學(xué)校必須開展的硬任務(wù)，但是，STEM教育是應(yīng)對(duì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代要求培養(yǎng)創(chuàng)新人才，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的重大戰(zhàn)略，是世界教育改革的前沿趨勢(shì)，完全有必要大力推進(jìn)，這就需要教育行政部門加強(qiáng)引導(dǎo)和鼓勵(lì)。如對(duì)開展STEM教育的學(xué)校給予相應(yīng)榮譽(yù)，設(shè)立STEM教育相關(guān)的教學(xué)改革項(xiàng)目和教學(xué)成果評(píng)選。

（二）落實(shí)城鄉(xiāng)義務(wù)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展

STEM教育的開展和STEM人才的培養(yǎng)，不是面對(duì)部分學(xué)生，而是面對(duì)全體學(xué)生，讓全體學(xué)生都能享受到公平而有質(zhì)量的教育。各級(jí)政府應(yīng)落實(shí)城鄉(xiāng)義務(wù)教育優(yōu)質(zhì)均衡發(fā)展，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)村小學(xué)的投入，提升師資隊(duì)伍，改善辦學(xué)條件，讓農(nóng)村學(xué)生和城市學(xué)生一樣能夠接受STEM教育。

（三）加強(qiáng)對(duì)于STEM教育的宣傳

知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來，中國(guó)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，國(guó)家需要大量的STEM人才。學(xué)校要通過各種途徑廣泛宣傳STEM教育理念，從根本上改變教師對(duì)STEM教育的看法，使教師進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到開展STEM教育的必要性，增強(qiáng)教師開展STEM教育的意愿，使更多的教師主動(dòng)積極地投入到STEM教育中。許多教師之所以不愿意進(jìn)行STEM教育理念的深入運(yùn)用與推進(jìn)，是由于其對(duì)STEM教育理念的內(nèi)涵沒有進(jìn)行全面的認(rèn)知。

（四）加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

一方面，高校要加快推進(jìn)師范專業(yè)改革，開設(shè)STEM教育專業(yè)，著力培養(yǎng)STEM教育專業(yè)人才?；?qū)TEM教育課程納入相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，在教學(xué)中不斷滲透STEM教育理念，使在校師范生了解STEM教育開展的真實(shí)動(dòng)態(tài)，掌握相關(guān)知識(shí)，為今后在工作崗位上更好地開展STEM教育打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。另一方面，高校要加強(qiáng)對(duì)在崗STEM教師培訓(xùn)，教育行政部門要積極舉辦STEM教育培訓(xùn)班，加深教師對(duì)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的深入了解，激發(fā)教師對(duì)STEM教育的熱情，提升對(duì)STEM教師的職業(yè)認(rèn)同感。

（五）加強(qiáng)課程和教學(xué)設(shè)施建設(shè)

課程是開展STEM教育的基礎(chǔ)，小學(xué)階段開展STEM教育的一個(gè)重要困難是課程建設(shè)滯后，學(xué)校缺乏相應(yīng)課程標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)用的教材。教育管理部門要組織編寫課程標(biāo)準(zhǔn)和教材，為學(xué)校開展STEM教育提供基本條件。教學(xué)設(shè)備除購置外，也可由師生動(dòng)手制作。

總之，STEM教育在我國(guó)西部地區(qū)小學(xué)已取得一定的進(jìn)展，也存在著一系列的問題。STEM教育作為綜合性的課程，能彌補(bǔ)現(xiàn)階段過于注重分科教學(xué)所產(chǎn)生的知識(shí)割裂，學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神不足的弊端，培養(yǎng)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代所需要的創(chuàng)新型人才，進(jìn)而為教育的進(jìn)步和國(guó)家的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。國(guó)家、學(xué)校和社會(huì)應(yīng)該共同努力，促進(jìn)西部地區(qū)STEM教育的健康發(fā)展。