STEM教育质量标准的制容及启示

第一篇：STEM教育质量标准的制容及启示

STEM教育质量标准的制容及启示

2017-06-17 MOOC

本文由《开放教育研究》杂志授权发布

作者：赵慧臣、马悦、陆晓婷、张艺苇 摘要

在“大众创业，万众创新”的背景下，中国需不断汲取国际经验以开展本土化STEM教育。为了衡量STEM教育的发展状况，我们需要科学的质量标准评价STEM教育。本文通过对权威报告和研究成果的分析，学术内容的综合性，STEM思潮和文化，学校、社区和产业的合作，大学与职业准备的关联四方面解读圣地亚哥郡STEM质量标准。其对我国STEM教育的启示包括：支持教育工作者专业发展，提供STEM人力资源保障；学校、社区和产业分工协作，提升STEM教育质量；按照STEM教育发展阶段开展评估，针对性改进教育质量；开展自我评估，探寻改进STEM教育质量的方案；采用列表形式，推进STEM教育质量评估。作者希望本研究能有助于我国借鉴国际经验形成满足本土需要的STEM教育质量标准。

关键词：STEM教育；质量标准；质量评价

一、引言作为多学科交融领域，STEM教育并不是科学、技术、工程和数学教育的简单叠加，而是要将四门学科内容组合形成有机整体，以更好地培养学生的创新精神与实践能力（余胜泉等，2015）。这不仅是学科或课程层面的改革，更代表面向未来的教育发展战略，甚至是国家提升科技创新的重要途径（董泽华，2015）。在美国，不仅教育部门重视STEM教育，国会、国家科学基金会、国家科学委员会、能源部等部门纷纷建立STEM教育项目。201年，美国学者格雷持·亚克门（Georgete Yakman）将A（艺术）融入STEM教育，提出STEAM教育。北京师范大学2012年承办的第二届科学、技术、工程和数学国际教育大会促进了国内对STEM教育的认识和研究。政策支持方面，《教育信息化“十三五”规划》提出：积极探索信息技术在“众创空间”、跨学科学习（STEAM教育）、创客教育等新的教育模式中的应用。实践方面，国内已有60余所中学引入STEM教育相关课程。不断发展的STEM教育亟待科学标准以进行质量评价。在STEM教育相关标准中，美国印第安纳州制定了STEM教育实施标准，分最小程度实施、部分实施到全面实施来逐步推进，突出基础设施、教学指导、课程设计和扩展学习等关键要素，并采用量化方式形成操作性强的步骤（Indiana Department of Education，2013）。为引导和规范STEM教育的教学活动设计，美国北卡罗来纳州中学STEM学校基于量规制定了教学设计标准，从“初期”“发展”“成熟”“典型”四个阶段，描述教学设计中的10种STEM属性（赵慧臣，2017）。为支持STEM学校和项目，美国圣地亚哥郡（San Diego County）STEM教育质量标准工作组和STEAM质量标准工作组建立了STEM教育质量标准。根据该标准，学校和项目合作伙伴从可持续发展视角调查和思考符合质量标准的要求。其质量标准的制定过程与具体内容对我国发展STEM教育具有重要启示。

二、STEM教育质量标准制定过程为更好地改善和提升STEM学校和项目的效益，美国圣地亚哥郡STEM教育质量标准由不同领域的人员依据科学的标准共同完成，并根据使用情况进行完善。

（一）依据科学的标准圣地亚哥郡STEM教育质量标准的制定参照了科学、技术、工程、艺术、数学等不同领域的标准，包括新一代科学教育标准（NGS）的科学和工程实践、根据共同核心州立标准（CCSS）制定的数学实践标准、根据共同核心州立标准（CCS）制定的个人英语语言艺术读写能力、美国国际教育技术协会（ISTE）学生标准（见表一）。

（二）不同领域人员的参与为了研制STEM教育质量标准，圣地亚哥郡于2013年1月成立了STEM教育质量标准工作组，其工作包括研究美国其他州的质量标准、确定STEM量规的关键部分、修订本地区已创建的STEM教育质量标准文件草案。工作组成员背景十分丰富，既有教师、校长、社区管理员、家庭教师协会会员，又有大学教师、工程师以及非正式的教育工作者和家长。在圣地亚哥郡教育办公室科学教育协调员约翰·斯皮格尔（John Spiegel）和科学联盟成员南希·泰勒（Nancy Taylor）领导下，该工作组在审查文献和分析其他州的相关探索后，制定了优先级列表，列出了优质STEM教育规划的关键属性（San Diego County Office of Education，2015）。2014年4月，圣地亚哥郡STEAM领导小组办公室邀请不同背景的艺术教育者、艺术合作伙伴、公认的STEAM社区领导人以及STEM工作组代表，共同收集和综合STEM和STEAM标准文档。2015年8月，多元化的团队将STEM教育质量标准和STEAM标准综合，使属性内容、实践方式和能力标准相匹配。

（三）多部门合作共同完成圣地亚哥郡STEM教育质量标准工作组确定STEM教育质量关键属性的优先列表后，制定了STEM教育质量标准框架（SDSTEMQC）草案。通过共享SDSTEMQC草案，不同部门、组织可以共同对其进行完善。工作组成员在国家和地方STEM项目和组织中讨论框架，并与加利福尼亚州STEM学习网络和教育部门合作，在标准的属性、组成部分和要素上达成共识，共同推进标准的制定工作。此外，圣地亚哥郡STEM教育质量标准在完善标准的相关元素时，结合美国1个州的使用情况，不断优化标准的具体内容及描述方式，以确保标准的科学性和可操作性。

三、STEM教育质量标准内容STEM质量的四项基本属性为：综合性学习（Integrated Learning），STEM思潮和文化，学校、社区和产业的合作，大学与职业准备的关联（见表二）。其中，“学术内容的综合性”和“STEM思潮和文化”描述了STEM学校（项目）质量所需条件。“学校、社区和产业的合作”指STEM学校和项目应打破课堂教学的束缚，通过与社区和产业合作实现教育目的。“大学和职业准备的联系”指很多大学为STEM和STEAM职业做好准备。圣地亚哥郡STEM教育质量标准通过发展、成熟、聚焦和典范四个阶段确定学校（项目）现状，以及下一步可能需要改进的工作。其中，发展阶段指学校（项目）开始发展STEM教育相关要素的能力，但还需做更多工作。成熟阶段指学校（或项目）所有学生进行STEM学习。聚焦阶段指学校（或项目）正在努力确保所有学生获得深层次的STEM体验。典范阶段指学校（项目）高水平地完成STEM工作，而且创造了可持续发展、有收获的项目。

（一）学术内容的综合性1.综合性学习STEM教育注重培养学生的综合素质和问题解决能力，帮助学生获得将课程和真实世界的问题或经历联系起来的学习经验，全面提升学生的科学素养、技术素养、工程素养和数学素养，陶冶艺术情操。STEM教育的综合性学习主要体现在跨学科学习、真实问题的解决、基于绩效的任务和评估，以及个性化学习环境（见表三）。1）开展跨学科学习，提高学生解决真实问题的能力。STEM教育强调利用科学、技术、工程或数学等学科相互关联的知识解决问题，从多学科知识综合应用的角度提高学生解决实际问题的能力的教育目标（余胜泉等，2015）。从发展阶段到成熟阶段和聚焦阶段，学生参与跨学科学习体验的机会逐渐增多、更加频繁。2）借助真实问题的解决，促进学生将所学知识应用于社会生活。学生参与基于真实问题的学习，运用相关知识探讨为什么会出现该问题，阐释如何更好地解决问题。STEM结合生活中有趣、挑战的问题，通过问题解决过程实现教学目标，让学生体验真实生活，获得社会性成长。从发展阶段、成熟阶段到聚焦阶段，学生越来越重视真实问题的解决，逐渐增加将真实问题解决作为学习的重要组成部分的机会。3）基于绩效的任务和评估，引导学生深度学习。基于绩效的任务建立在已有内容知识、过程技能和工作习惯上，策略性地将基于绩效的任务放到一节课或一单元中学习。基于绩效的任务是学习活动不可或缺的部分，成为评估学生学习质量的重要方式。从发展阶段、成熟阶段到聚焦阶段，学生越来越多且频繁地参与基于绩效的任务和评估。4）构建个性化学习环境，体现以学生为中心的理念。构建个性化学习环境需要根据学生的优势、学习需要和兴趣针对性地提供支持，包括引导学生选择学习什么、怎么学习、什么时间学习以及在哪里学习等。在初级阶段，学生很少自己选择学习内容、学习方式等，更多由教师进行指导。从成熟阶段到聚焦阶段，学生逐渐学会自定步调学习，根据学习习惯和知识基础个性化地作出选择，充分体现以学生为中心的教学理念。2.符合标准参考标准包括英语语言艺术和数学共同核心州立标准、新科学教育标准、美国国际教育技术协会（ISTE）标准、学生和职业技术教育标准。其中，共同州立核心标准中技术整合内容包括：使用网络等技术制作和发布作品，与他人互动并合作，集成不同媒体和格式；集成并评估不同媒体的信息，包括用视觉、数量和口头进行集成和评估；策略性地使用数字化媒体和可视化方式表达信息（San Diego County Office of Education，2015）（见表四）。1）引导学生参与实践，使学生在体验中学习。STEM教育强调通过“做中学”，即以动手实践参与的方式提升学生的综合素养和创新能力。在发展阶段，学生在教师的帮助下在课堂教学中参与实践环节，教师意识到学生所参与的实践应具有规范性。从成熟阶段到聚焦阶段，学生越来越多地参与标准引导的实践，并通过亲身体验探索新知识。2）鼓励学生参与讨论，发散学生思维。STEM教育中真实问题的解决需要学生与他人讨论，充分发挥学生的主观能动性，让学生的头、手、脑全部活动起来。一方面，学生和教师的讨论便于教师深入了解学生掌握的知识，指导学生优化学习。另一方面，学生之间的交流可以提高学生的学习积极性，引导他们开阔思维、互相学习，激发学习潜能。从发展阶段、成熟阶段到聚焦阶段，学生通过听、说和写等方式，参与讨论的频率逐渐增多。3）支持学生合作学习，锻炼学生团队解决问题的能力。STEM教育立足于实际问题，鼓励学生通过协作和实践完成项目、解决问题，强调在群体协同中相互帮助、相互启发。STEM教育的问题解决离不开学生、教师专家的合作。从发展阶段、成熟阶段到聚焦阶段，学生通过小组或团队合作分析问题、解决问题或完成项目的机会越来越多。3.技术的深度融合STEM教育强调学生要具备一定的技术素养，了解技术应用、技术发展过程，具备分析新技术如何影响自己乃至周边环境的能力（余胜泉等，2015）。当然，教育工作者也应掌握一定的技术，不断提高教育技术能力，以便更好地为学生学习提供支持。技术的深度融合包括合理使用技术、技术支持、共同愿景、支持政策（包括资金）、教师应用技术以及学生应用技术（见表五）。1）学生、教师、职工和学校领导合理使用现有技术和新兴的技术，包括便利可靠的基础设施、硬件和数字内容。在发展阶段，所有学生、教师、职工和学校领导具有有限的权利使用现有和新兴的技术以及数字化资源。在成熟阶段，所有学生、教师、职工和学校领导具有充分的权利使用现有和新兴的技术以及数字化资源。在聚焦阶段，所有学生、教师、职工和学校领导有稳健、可靠的权利使用现有和新兴的技术以及数字化资源。2）不断维护、更新与使用信息通信技术和数字化学习资源，为STEM教学提供可靠帮助。从发展阶段到成熟阶段和聚焦阶段，师生在使用信息通信技术及数字化学习资源方面实现从有效具有、快速利用到立即利用的发展。3）提高所有利益相关者教育技术能力的共同愿景。STEM教育既包括在校接受常规教育，也包括到校外参加STEM项目等社会实践活动。所有利益相关者（教师、学生、家长、后勤人员和社区人员等）均需具备一定的教育技术能力。在提升所有利益相关者教育技术能力的共同愿景上，学校的领导能力不断加强，从有限积极主动、足够积极主动提升到制度化地积极主动。4）制定支持政策和方案，促进项目可持续发展。政策、方案和资金是保证STEM教育发展的基础。从发展阶段、成熟阶段到聚集阶段，学校支持STEM教育的政策和方案从有限到充足，再到逐步制度化。5）引导教师应用技术，提升教学整合能力。技术是支持STEM教学创新的重要手段。从发展阶段、成熟阶段到聚焦阶段，教师为学生、同事和社区人员不断提供引导，帮助学生学习，改善教学效果和丰富专业实践。6）鼓励学生应用技术，提升学习体验。STEM教育主张将技术无缝地融入教学各环节，增强学生驾驭复杂信息、进行复杂建模与计算的能力，引导学生善于运用技术解决问题（余胜泉等，2015）。从发展阶段到成熟阶段和聚焦阶段，学生不断提高应用技术进行交流、合作、分析和创造的频率。

（二）STEM思潮和文化1.STEM教育中的专业发展STEM教育的专业发展指为了适应新的教学内容、教学方式和教学特点，学校对所有教职工开展专业培训。STEM专业发展包括教师接受相关主题的指导和STEM学习的综合方法、有专业学习计划并专门的时间练习和分享想法、制定个性化的STEM学习目标、通过培训实现跨学科STEM课程/单元、与行业和社区合作者协作进行专业学习、从外部资源获得专业发展（包括大学）（见表六）。1）逐渐增加STEM专业发展的频率，提高教师的教学素养。与传统的分科教育不同，STEM教育强调将不同学科内容组合成有机整体，以培养学生的创新精神和实践能力。由于传统教师可能难以直接胜任STEM教育工作，对教师和管理员进行专业培训成为STEM教育顺利开展的重要条件。从发展阶段到聚焦阶段，教师和管理员获得STEM专业发展的机会逐渐增多。2）扩大STEM专业发展范围，提高相关人员的教学保障能力。不仅教师需要加强STEM专业培训，学校所有与学生有联系的教职工同样需要提升STEM素养。在发展阶段，只对少数教师进行STEM专业发展培训。在成熟阶段，大多数教师要接受STEM专业发展培训。到聚焦阶段，学校所有教职工要接受STEM专业发展培训。3）构建与STEM实践相匹配的专业学习社区，营造良好的教学交流氛围。STEM专业学习社区活动包括探讨如何实现STEM课程作业向项目转换；分析和反思学生的作品；谈论如何将学生评价用于改进教学策略；共同创造学生的形成性评价和总结性评价；教师定期合作开发STEM课程作业，并分享实践成效（San Diego County Office of Education，2015）。在发展阶段，学校发展与STEM实践相匹配的专业学习社区。在成熟阶段，学校确立与STEM实践相匹配的专业学习社区。在聚焦阶段，学校持续建设与STEM实践相匹配的专业学习社区，并不断完善。2.提升STEM教育的能力和动力STEM教育中，设计创意作品是获得成就感的重要方式，也是维持和激发学习动机、保持学习好奇心的重要途径（余胜泉等，2015）。学生作品在公众平台展示，有助于师生通过媒体工具相互交流、相互学习。学校对师生设计的优秀成果应给予充分肯定，以激发其积极性和学习动机。STEM教育的能力和动力建设包括展示和庆祝STEM教育的成果、创新性文化和成果的交流（见表七）。1）激励STEM学习成就的措施应用频繁，提升学生的动机与兴趣。为营造积极的STEM学习文化，师生举行展示和庆祝活动，包括科学之夜、STEM节、地区领导人和学校董事会答谢并庆祝STEM成果和发展、所有学生参加各种各样的STEM项目或展示会、同行和专业人士在学校和社区中讨论和庆祝成就以及学生参加地区比赛和展示会（San Diego County Office of Education，2015）。在发展阶段，学校至少落实一件事以展示和庆祝师生在STEM上的努力。在成熟阶段，学校落实多个事件展示和庆祝师生的STEM成果。在聚焦阶段，学校经常举办展示和庆祝师生STEM成果活动，提高学生STEM学习的兴趣和动力，使其更加积极参与STEM项目实践。2）不断营造创新的文化氛围，培养学生改造世界的能力。STEM教育领导者鼓励学生不断创新，并且给予创新者荣誉和奖励。创新性文化包括：确认几项当地的议题或师生将要从事的创新解决方案、鼓励并建立师生冒险的信心、将技术应用于STEM教育创新、学校领导者承认并安排闲暇时间关注师生的创新以及奖励学生的创造力和冒险精神（San Diego County Office of Education，2015）。从发展阶段、成熟阶段到聚焦阶段，学校要为重视庆祝STEM师生的工作，营造创新文化环境。3）利用交流工具和社交媒体分享STEM成果，营造积极互动的学习氛围。师生通过交流工具和社交媒体公布STEM作品，既为他人提供学习和参考样板，相互促进；又可以提升师生的学习积极性。从发展阶段、成熟阶段到聚焦阶段，使用交流工具和社交媒体进行STEM成果交流的频率不断提高。3.吸引所有学生参与STEM教育关注所有学生，尤其重视提高弱势群体学生的STEM素养，鼓励所有学生参与STEM项目、课程和活动（见表八）。为了促进弱势群体学生参与STEM项目、课程和活动，学校应制定相关的指导方针，提供制度支持。1）支持弱势群体，提高STEM教育活动的普及面。支持弱势群体，体现在确定指导方针和职能上，促进弱势群体学生参与STEM活动。在发展阶段，学校没有指导方针或适当的职能，明确提高弱势群体的STEM教育活动参与度。在成熟阶段，学校领导者意识到应提高弱势群体的STEM能力，制定指导方针或适当职能，明确提高弱势群体的STEM项目、课程和活动的参与度。在聚焦阶段，学校已制定针对弱势群体的指导方针和完成适当职能。2）鼓励更多学生参与，提升STEM教育参与度。STEM教育应让所有学生拥有参与STEM项目、课程和活动的机会。在发展阶段，只有少数学生能够参与STEM教育活动。在成熟阶段，大多数学生可以参与STEM项目、课程和活动。在聚焦阶段，全部或绝大部分学生能够参与STEM项目、课程和活动。3）加强校外、课外STEM与学校日常学习的联系，使学习与生活紧密联系。为了促使STEM教育更好地与生活相联系，在课外或校外设置的STEM教育活动要与学校的课程学习彼此相依、互为补充，共同培养学生的创新实践能力。在发展阶段，校外或课外STEM教育活动与学校日常学习彼此独立，没有任何联系。在成熟阶段，校外或课外的STEM教育活动与学校的日常学习联系起来。在聚焦阶段，所有的校外或课外STEM教育活动与学校日常学习相联系。4.STEM教育的材料和设施材料和设施是实施STEM教育的硬件条件。其中，“材料”包括数字化教学与学习资源、新兴技术等，“设施”包括专用教室、硬件设备等。1）为教师提供STEM教育材料和资源，吸引学生参与。高质量材料和资源能够吸引学生参与STEM学习。在发展阶段，教师没有或很少高质量材料和资源吸引学生参与STEM学习。在成熟阶段，教师能够使用很多高质量材料和资源吸引学生参与STEM学习。在聚焦阶段，教师有充足的高质量材料和资源吸引学生参与STEM学习。2）为STEM教学留出充足空间，改善教学条件。为实践课安排讲授、学习和展示的空间可以提高STEM教育质量。在发展阶段，没有为STEM讲授、学习和展示提供空间，学校没有体会“做中学”的深刻内涵。在成熟阶段，学校为STEM讲授、学习和展示提供了很多空间。在聚焦阶段，学校充分认识到动手实践的重要性，为STEM讲授、学习和展示提供充足的空间。

（三）学校、社区和产业的合作1.STEM教育规划为推动STEM教育规划的制定和落实，制定者应清楚地知道STEM教育规划的目标和策略，所有利益相关者均需要对规划有所了解。1）学校制定STEM教育规划，促进项目可持续开展。学校根据STEM教育的目标，结合STEM教育现状，制定STEM教育发展规划，用于指导学校的STEM工作，科学地开展STEM教学和项目。在发展阶段，学校准备制定与全校目标相匹配的STEM教育规划，但还没有成果。在成熟阶段，学校已制定了与全校目标相匹配的STEM教育规划，将规划制度化、文本化。在聚焦阶段，学校在制定了与全校目标相匹配的STEM教育规划后，根据规划实施的反馈情况不断修改完善。2）增加STEM教育的财政资源，支持教学目标的实现。充足的资金用于STEM教学和项目活动才能保证其顺利进行。在发展阶段，最低限度的甚至没有财政资源用于确保STEM目标的达成，学校领导不重视STEM教育；在成熟阶段，很多财政资源用于确保STEM目标的完成，学校领导开始注意到STEM教育的重要性；在聚焦阶段，有充足的财政资源确保STEM目标的达成。3）教职工、家长和合作伙伴交流并监督学校的STEM教育规划。STEM教育规划的制定者需要明确并描述STEM教育规划的目标和策略。作为规划的实施者，教职工、学生家长和合作伙伴也应知道并描述STEM教育规划的目标和策略，以便采取正确合理的方式方法。在发展阶段，教职工、学生家长和合作伙伴不会描述甚至不知道STEM教育规划的目标和策略。在成熟阶段，教职工、学生家长和合作伙伴能够描述STEM教育规划的目标和策略。在聚焦阶段，教职工、学生家长和合作伙伴能够详细地描述STEM教育规划的目标和策略，深入认识和了解STEM教育规划，领会STEM教育发展的关键。2.STEM教育网络STEM教育需要学校、社区组织、教育机构和产业等共同合作，形成STEM教育网络，包括STEM教育网络的合作、利益相关者和资金两个方面。STEM教育提倡学校与社区和企业建立合作伙伴关系，形成协同联动的知识创新共同体。在初级阶段，学校寻求与其他学校、社区组织和企业确立合作伙伴关系，为建立优质学校提供有效的STEM项目质量解决方案。在发展阶段，学校已经与其他学校、社区或企业确立了至少一个合作伙伴关系。在聚焦阶段，学校确定了与其他学校、社区或企业具有共同愿景、互惠互利、可控制、可评估的多个合作伙伴关系。STEM学校主持或参加利益相关者的会议，明确不同利益相关者的具体职责。利益相关者包括教职工、家长、社区组织、行业和业务合作伙伴以及高等教育机构。利益相关者通过制定策略和提供资金等方式帮助和支持STEM项目。在发展阶段，学校很少甚至从不主持或参加社区利益相关者的会议。在成熟阶段，学校有时主持或参加社区利益相关者的会议。在聚焦阶段，学校经常主持或参加社区利益相关者的会议，加强与教职工、学生父母、社区组织、行业和业务合作伙伴以及高等教育机构的联系，共同促进STEM教育发展。3.师生与STEM伙伴互动STEM教育强调在群体协同中相互帮助，支持知识的协同建构。STEM师生需要与伙伴进行交流和讨论，包括STEM学生与伙伴的互动以及STEM教师与伙伴的互动（见表九）。学生与STEM伙伴互动包括实习、实地考察、特邀发言人等，以更好地了解彼此的学习需求。STEM教师与伙伴互动包括专业学习、外展实训等，有助于拓展教师专业发展的路径。

（四）大学与职业准备的关联1.使大学和STEM职业发展路径相匹配STEM教育除了对学生进行科学、技术、工程、艺术和数学教育之外，还应与未来就业接轨（尤其在高等教育阶段）（见表十）。1）学习开展竖向规划，支持学校教育与社会需求同步。STEM教育的竖向规划指尽可能少地改变学生原有学习状态的情况下满足市场劳动力的要求。在发展阶段，STEM教师不符合学校层面的竖向规划，没有意识到应将学生的学习与劳动力需求联系起来。在成熟阶段，STEM教师有时符合学校层面的竖向规划。在聚焦阶段，STEM教师经常符合学校层面的竖向规划。2）辅导员和教师分享STEM职业信息，引导学生职业取向。针对学生未来的职业选择，学校应及时掌握STEM项目和职业发展状况，并与辅导员和教师分享，增加学生在STEM领域的就业机会。在发展阶段，学校很少与辅导员和教师分享高等教育STEM项目和职业主题的信息。在成熟阶段，学校有时与辅导员和教师分享高等教育STEM项目和职业主题的信息。在聚焦阶段，学校能够及时将STEM项目和职业主题信息传递给辅导员和教师，重视学生在STEM领域的就业状况。3）高校增加与职业领域相关的STEM课程数量，提升学生就业竞争力。为了引导学生做好在STEM领域工作的准备，学校开设相关课程，缩小学生现有技能与职业所需技能间的差距，提升学生的就业竞争力，确保学生能够顺利实现职业愿景。在发展阶段，学校没有开设校园或虚拟学生所需的与职业领域相关的STEM课程。在成熟阶段，学校完善课程设置，开设了几门校园或虚拟学生所需的与职业领域相关的STEM课程。在聚焦阶段，学校开设了很多与职业领域相关的STEM课程，提高学生的就业竞争力。4）学校增加学生探究STEM职业的机会，提升学生就业质量。学校为学生提供参观、实习等探究STEM职业的机会。从发展阶段、成熟阶段到聚焦阶段，学生有越来越多的机会探索STEM职业，发现STEM职业与所学课程的联系，寻找职业兴趣点和未来工作方向。5）高校辅导员指导学生进行职业规划，帮助学生明确就业需求。高校辅导员根据学生所学课程、参加的项目活动等对其职业发展给予指导，帮助学生进行职业规划，并持续关注他们的职业发展动向。从发展阶段、成熟阶段到聚焦阶段，辅导员从不和学生讨论和分析职业规划与高等教育的联系和匹配度，到逐渐提高与学生共同讨论和分析学生职业规划问题的频率。2.将时间用于科学教学和数学教学在STEM教育中，科学支持人们认识世界的规律，数学为人们发展与应用科学、工程、艺术和技术提供思维方法和分析工具（赵慧臣等，2016）。因此，重视科学和数学教学，利用专门的时间进行跨学科教育和学习，对培养学生的科学素养和数学素养至关重要。小学阶段、初中阶段和高中阶段的学生学习STEM相关课程的侧重点不同（San Diego County Office of Education，2015）。1）逐渐强化小学数学教学和科学教学，培养学生科学认知。从发展阶段到成熟阶段，小学生由不接受数学和科学教学发展到接受数学和科学教学，学校逐渐重视培养学生数学素养和科学素养。在聚焦阶段，学生接受的数学和科学教学不再是单纯的书本知识，还包括综合或课外的STEM教育活动及课程，包括编程、机器人设计或其他应用数学和科学活动。2）不断强化初中数学和科学教学，提升学生科学素养。从发展阶段到成熟阶段，初中生由不接受数学和科学教学发展到接受三学年的数学和科学教学。在聚焦阶段，学生除接受三学年数学和科学教学外，还可以选择综合或课外的STEM教育活动及课程，包括编程、机器人设计、工程课程或活动。3）持续强化高中数学和科学教学，提高学生科学知识与技能。从发展阶段到成熟阶段，高中生由不接受数学和科学教学发展到接受两学年的数学和科学教学。在聚焦阶段，学生除接受三学年数学和科学教学外，还可以选择职业技术教育课程或课外STEM教育活动及课程。高中阶段的STEM选修课包括计算机科学、电脑编程或ICT产业编程，网络和/或硬件工程认证（San Diego County Office of Education，2015）。

四、启示随着STEM教育进入公立学校及教育政策层面，STEM+教师、STEM+课程等理念不断涌现，学校逐渐设计STEM课程、开展STEM项目和活动。针对我国STEM教育发展现状及需要，圣地亚哥郡STEM质量标准有重要启示。从系统角度看，圣地亚哥郡STEM教育质量标准不仅体现在学术内容的综合性、STEM思潮和文化等对教育的要求，而且涉及学校、社区和产业的合作以及大学与职业准备的关联等。因此，STEM教育质量的评价不能仅仅关注自身的状况，还要把社会支持因素纳入，从更为宏观的视野加以判断。

（一）引导教育工作者专业发展，提供STEM教育人力资源保障STEM教师是确保STEM+项目/课程成功的核心钥匙（王雪华，2015）。传统单科教学教师很难将不同学科知识融会贯通。STEM教育是对传统教育的改革，而改革最重要的是思想转变。只有对所有教职工开展STEM教育培训，构建与STEM实践相匹配的专业学习社区，营造良好的教学交流氛围，乃至STEM思潮与文化，才能更加有效地支持所有学生的STEM学习。例如，经过培训的教师等相关人员才能更加善于通过交流工具和社交媒体分享STEM成果，不断展示和庆祝STEM教育的新进展，营造积极互动的学习氛围，形成创新性和创造性文化。

（二）学校、社区和产业分工协作，提升STEMSTEM教育能否真正起到作用的核心是如何在教学及实践中真正推进跨学科的融合（杨馥红，201）。STEM教育需要学校、社区或企业和教育管理机构之间形成合作伙伴关系，形成协同联动的知识创新共同体，支持学生开展创新实践活动。首先，学校可以通过创建有效的STEM课程、创新教学方法和教学活动，促进学生参与STEM教育，并通过科学的评估优化课堂教学（赵慧臣，2017）。其次，教育部门应颁布支持STEM教育的政策，增加STEM教育项目的资金支持，促进相关部门的合作。最后，企业可以为STEM教育提供支持，包括为STEM学生提供就业指导和在公司实习或调查的机会、为STEM学校提供资金支持等。当然，STEM教育也离不开家长及社区组织的支持。

（三）按照STEM教育发展阶段开展评估，改进教育质量圣地亚哥郡STEM教育质量标准根据发展、成熟、聚焦和典范四个发展阶段确立了学校（项目）应该达到的状态，有利于人们以比较的视野分析当前的状态及下一步需要改进的方面。

量规可以支持人们按照标准评价STEM教育质量，提高教育质量评估的针对性和有效性。国内关于量规的研究主要集中于根据量规的特征与功能，将其应用于评价网络教学、学科教学和教育信息化等。我们可以借鉴量规应用于评价的研究成果，根据STEM教育质量的特征，分别在不同阶段开展评估，以有利于学校有针对性地改进STEM教育。例如，对于某些引进国外STEM项目的学校，我们可以将其界定处于发展阶段；而对于引进国外STEM项目后形成自身特色的学校，我们可以将其界定为处于成熟阶段，在此基础上根据两个发展阶段的特征有针对性地设计质量标准。STEM教育质量的重要工具。借助自我评估工具，教育管理部门可以明确学校STEM教育的质量和成果，总结STEM现状，分析STEM学校（项目）存在的挑战与机遇，找到目标与现状之间的差距，形成STEM教育发展的具体目标和实现步骤。

（四）实施自我评估，探寻改进STEM教育质量的方案圣地亚哥郡STEM教育质量标准自我评估工具还列出了四个发展阶段自我评估的量化表格，有利于STEM学校（项目）开展客观的质量评价。学校使用自我评估工具可对自我评估内容进行总结，包括已取得的STEM成果及面临的机会，并列出今后12个月的目标和行动计划。

教育质量自我评估工具可以作为教育部门监督学校

（五）采用列表形式，推进STEM教育质量评估为了使耗时较长的STEM项目产生真实有效的可交付成果，制定行动计划是必不可少的推动手段。采用列表的形式将STEM教育的目标、步骤、时间安排等罗列出来，可以把握STEM教育的进展。“目标和行动计划列表”包括行动步骤、负责人、时间安排以及预期成果等（见表十一）。项目实施时，应草拟每个阶段需要完成的成果概要，形成清晰的计划列表。在项目实施过程中，参照已列出的目标和行动计划列表，到每个行动的步骤、负责人、时间安排以及可交付的成果等，实现STEM项目按计划有序进行。若计划在实施过程中受到干扰，应及时根据实际进行修改和调整，在确保项目整体按时推进的前提下，及时微调每个行动步骤，并将上个阶段未完成的任务在下个阶段及时弥补。项目实施时，应草拟每个阶段需要完成的成果概要，形成清晰的计划列表。在项目实施过程中，参照已列出的目标和行动计划列表，到每个行动的步骤、负责人、时间安排以及可交付的成果等，实现STEM项目按计划有序进行。若计划在实施过程中受到干扰，应及时根据实际进行修改和调整，在确保项目整体按时推进的前提下，及时微调每个行动步骤，并将上个阶段未完成的任务在下个阶段及时弥补。基金项目：2016年度河南省软科学研究计划项目“中小学实施STEM教育的问题与对策研究”（17240410320）；2016年河南省哲学社会科学项目“我国中小学实施科学、技术、工程和数学（STEM）教育的路径与对策研究”（2016CJY032）；2017年度河南省教师教育课程改革研究项目“中学教师STEM（科学、技术、工程、数学）教学能力提升的研究与实践”（2017-JSJYYB-04）；河南大学教育科学学院青年科研基金项目“STEM教育中不同机构的协作关系及其优化研究”。

作者简介：赵慧臣，博士，河南大学教育科学学院现代教育研究所副教授、河南省教育信息化发展研究中心研究人员，硕士研究生导师，研究方向：教育信息化、STEM教育；马悦，在读本科生，河南大学教育科学学院；陆晓婷，在读硕士研究生，河南大学教育科学学院；张艺苇，在读本科生，河南大学教育科学学院。

转载自：《开放教育研究》2017年第3期

排版、插图来自公众号：MOOC（微信号：openonline）

第二篇：浅谈国外职业教育质量保障体系建设的启示和借鉴

浅谈国外职业教育质量保障体系建设的启示和借鉴

【论文关键词】职韭教育 质量保障 经验

【论文摘要】职业技术教育的质量保障体系是一圊职业技术教育水平的重要保证，它涵盖了职业技术教育的各个环节，大到法律体系．小到教学管理．内容十分丰富。国外许多职业教育发达的国家。正是依靠其在各个领域的高质量管理，确保了人才培养的高水平。如通过立法为职业教育质量提供强有力保障、建立标准化的课程和职业资格开发制度、严格教师准入、分权式运作、通过各种技术手段实现教学管理的灵活性等。

职业教育质量保障体系是职业教育体系中的重要组成部分，它“以质量管理体系为核心，通过组织保障、资源保障、制度保障、监控保障等形成特定的运行机制，达到质量目标”。国外很多职业教育发达的国家，如德国、日本、美国、英国在长期的办学过程中积累了丰富的质量管理经验，虽然这些国家国情有差异，在具体手段上有所区别，但是在宏观上采取的措施有很多共同点。

一、通过立法为职业教育质量提供强有力保障

1．建立完善的法律体系

德国的职业教育对质量管理十分注重，如同德国人严谨细致的作风，德国在该领域的相关法律法规也非常完备和细致，如《职业教育法》、《职业培训条例》、《劳动促进法》等，对双方的职责及相关的激励与制约措施进行了详细的规定，具有很强的操作性。完备的法律法规体系为德国“双元制”职业教育模式提供了坚实保障。

日本的职业教育虽然起步晚于欧美，但是凭借着踏实和细致的立法，使得本国的职业教育获得了l兰大的成就。日本1872年出台《学制令》，将职业教育纳入教育体系，1880年出台《改正教育令》明确了文部省对职业教育的统一领导权。明确了职业教育在法律上的地位；1883年和t884年通过《农业学校通则》和《商业学校通则》促进了职业教育的大发展，之后通过I889年和1903年的两个法令最终使日本在不到半个世纪的时间里就很快建立起了基本完整的职业教育体系。

2．注重立法的及时性，将法律作为职业教育质量管理的重要手段

在这方面，日本职业教育立法的特点尤为突出。战后，为恢复经济、缓解社会失业压力，日本于1947年I1月及时制定并颁布了《职业安定法》，使大基的复员军人、战争受害者等许多失业者能够顺利地转化为劳动力。在市场得到恢复，企业得到初步发展后，日本在1949年又对《职业安定法》进行了部分修改，要求对生产现场的监督人员进行培训，以适应企业对生产监督人员的需要。为了增强技术技能人才对经济的促进作用，1955年颁布的《职业训练法》改革了原来的职业训练制度，把“培养技术人员制度”和“职业辅导制度”发展性地结合起来，确立了现代化的职业训练制度，之后为了促进职业学校教育和企业教育的融合，这部法律经过1969、1978年两次修订，明确公共职业训练和企业内职业训练的分工，奠定了终身职业训练制，并一直沿用至今。

二、建立标准化的课程和职业资格开发制度

随着人力资源在经济和社会发展中的作用日益增强，各国的职业教育在课程、专业等方面的管理日益走向科学化和规范化。各国在职业资格框架的确立、课程标准的设置方面加大了投入，建立各式各样的制度，如澳大利亚的培训包、英国的NVQ职业资格体系、德国的学习领域课程等等。这些制度在保证各个行政区、学校自主权的基础上，提供了全国统一的课程或职业资格标准，并不断更新，从制度上确保了职业教育的科学和规范化发展。澳大利亚采用的培训包是澳大利亚国家职业教育与培训制度中重要的官方文件和教学法规，是课程内容的核心和课程开发、课程实施以及课程评价的根本出发点。培训包的开发工作由国家教育科学培训部提供资助，委托国家行业技能委员会领导各州，领地的行业技能

委员会共同开发，或者南行业技能委员会通过招标的方式委托相关的行业组织和企业并联系职业院校实施开发，最终得到国家质量委员会(NQC)的批准并颁布。“培训包的内容也不是一成不变的，其开发与实施是一个动态的更新和维护过程，原则上大约每3年进行一次修订。”

三、通过教师准入的制度化确保教育质量

以德国为例，依据德国1973年颁布的《高等教育、职业教育专业培训及考试细则》，职教教师分成理论课教师和实习课教师两类；职业学校教师的培养(职前)分为两个阶段，首先是大学师范教育阶段(9-10个学期)，学习一个职业教育主修专业，选修一个辅修专业，学习结束后参加国家考试或硕士结业考试。第二个阶段是为期4个学期的见习期，受训者一方面参加大学的教育学、专业教学法等方面的研讨，另一方面还要到职业学校见习从事每周l0课时的教学以及咨询、辅导、“学校构建”等。见习期结束，参加国家考试，主要内容是撰写论文、上公开教学实验课，还有相关专业教学法、教育法、学校法的口试。考试通过者获得教师资格证书，有资格成为职业院校教师。

四、分权式运作的质量管理体系

以澳大利亚为例，澳大利亚的职业教育的质量管理施行分工合作的制度，总体来说其特点呵以概括为权责明晰、专业特点突出、相关利益者参与，这使得各个参与主体的优势能够得到充分的发挥，保障了各个管理环节的质量。

“澳大利亚职业教育质量管理的最高机构是国家质量委员会，它独立于国家最高教育行政部门——教育科学培训部，负责整个职业教育技能标准的颁布和课程开发的原则制定，负责职业教育的宏观质量监控。州和领地的注册，课程认证机构是职业教育质量管理的执行机构，这级机构在职业教育办学的行政管理、财政拨款和经费落实等方面对联邦政府负责，并代表国家教育科学培训部具体负责管理包括质量培训框架的执行，包括对学校办学条件的审核、专业的申报、招生过程的规范、5年一度的办学水平评估的具体组织，以及办学质量投诉问题的答复和处理等。职业院校是职业教育质量管理的主体机构。院校一般配备有内部评估人员，负责学校内部评估，监督教学系部的课程资源是否到位。针对每一门课还有相关的质量保障工作小组，成员来自不同的职业院校，负责审核专业教学材料和鉴定的安排。行业是职业教育质量的监督和评价丰体。国家质量委员会的20个成员中，代表行业的组织和企业的就占了5名。职业院校层而的学院(校)董事会成员中一般行业代表要占一半左右。”免费论文下载中心 http://

五、在管理中坚持相关者参与的组织原则职业教育管理，不仅涉及到学校和上级行政管理部门，而且牵涉到学生、家长、教师以及企业的利益，国外职业教育较发达的国家非常重视在职业教育的学校管理中将各个相关者纳入管理过程，以切实体现他们的利益，使他们的利益诉求得到表达，保障决策的公平性。例如，在英国，资格与课程署(QCA)是维护和开发国家课程的专门机构，负责组织CCSE、A—Levels、NVQ的各种考试。它由国家职业资格委员会、学校课程与评估委员会合并而成的，下设QCA委员会，由教育专家、培训机构代表和企业代表组成，其中企业代表有较大的权力。在QCA中，企业参与国家职业教育课程体系的开发与维护，参与构建国家职业资格认证体系，组织学校考试。

六、通过各种技术手段实现教学管理的灵活性

澳大利亚职业教育教学实施中的管理非常灵活，这种灵活性的实现一方面决定于其为学生服务的理念，使之具备了前提条件；另一方面有各种新颖的技术手段做保障，使之具备付诸实施的可能性。例如在学分制的管理方而，学生相关的工作和学习经历经考核也可以被承认并转换为学分，这种通过对能力的灵活认证从基础上保障了教学管理的灵活性。另外，澳大利亚职业教育坚持开放的入学政策、开放的教学与评价方式、用户选择政策、职业教育券

政策等，充分尊重受教育者的权利和自由，体现了职业教育服务大众的功能。

例如“用户选择”政策允许参加新学徒计划的雇主和学徒根据自己的情况选择培训内容、机构、方式、时间和教师，政府的培训资助费拨到受培训者所选择的学校和企业。如果雇主和受训者对学校提供的服务不满意，可以转校，经费也随之转到新的机构。这种政策一方面有利于经费的有效使用，另一方而适应了职业教育用户的个性化需求以及变化，使用户可以有效地管理自己的时间和精力，加速教育成果的形成，将教育的质量和管理的质撼很好地结合起来。

七、严格、科学的教学督导和评价过程

这一点在德国体现得尤为明显。德国职业院校入学资格相对宽松，但教学过程是很严格的。《职业教育法》规定学生要顺利毕业，必须通过中间考试、毕业考试、师傅考试和进修考试，学生很少按期毕业，淘汰率在30％左右，高等专科学校的正规学习时间是8个学期，但实际上学生需要l0个学期甚至更长时间才能拿到毕业文凭。这种“宽进严出”教学评价有效地保了德国高职教育的质螬。

八、采用各种手段确保职业教育经费投入的使用效率

职业教育是一种高投入的教育类型，它所需要的硬件和软件条件更新速度要比高等教育和普通教育快很多，数也更大，而如何确保这些投资的使用效率是各国都在努力解决的问题。其中将学校实际报到人数和经费直接挂钩的方法是很多国家目前采用的一种先进手段，这种手段可以有效地监督经费的使用，使经费的投入更易统计和控制。

例如，英国将经费拨付分为鼍部分：核心拨款、边际拨款和“代金券”。核心拨款是指财政根据学校人数拨付的资金，这部分款项每年还根据通货膨胀牢的预测做出的相应调整，而边际拨款则指的是对学生人数的增加部分拨付的那部分财政资金；“代金券”这种拨款形式是将学费以代金券的形式发给学生。由学生选择学校和专业，这意味着学校的吸引力决定了其能否获得经费，客舰__促进了职业学校自身的改革。类似的如澳大利亚国家教育科学培训部2007年开始实施的“职业教育券”政策，该政策针对25岁以上普通教育未获得高中以一卜文凭、职业教育未获得二级以上证书的劳动力，以加强这个群体劳动者的基本素质，提高其就业能力。

第三篇：专题报道：美国北卡罗来纳州中学STEM学校的教学设计及其启示

专题报道：美国北卡罗来纳州中学STEM学校的教学设计及

其启示

作者：赵慧臣

摘 要随着我国STEM教育的不断开展，其教学活动设计成为人们关注的问题。该文分析了美国北卡罗来纳州中学STEM学校教学设计的特点：通过STEM主题整合课程内容，有效连接校内外STEM项目，开展项目学习；通过技术与课程教学深度融合，优化STEM教学过程；开展真实性评价以及STEM技能展示，营造创新的文化氛围；形成社区/行业合作关系以及与高等教育连接，促进教师专业发展；关注缺少支持服务的学生，不断促进教育公平。基于此，我国STEM教育在教学设计方面应吸引社会力量，参与设计STEM教学计划；设计、开发与整合STEM学科的课程资源；提供技术服务和设备支持，服务STEM教学；开展STEM教师专业培养，提高教师的STEM教学能力；关注弱势学生群体，逐步实现教育公平；构建多元化、真实性的评价体系，提升STEM教学效果。关键词：STEM学校；STEM教育；教学设计；教学启示中图分类号：G434 文献标识码：A在“大众创新，万众创业”的大背景下，国家更加注重创新型人才的培养。STEM教育的主要目标是培养学生分析问题、解决问题的综合能力以及提高他们的跨学科思维能力，成为未来教育改革创新的重要方向。2015年教育部在《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见》中明确指出建议学校探索STEAM教育等新的教育模式。目前已有600余所中学引入了STEM教育课程。目前而言，我国STEM教育在本质、本地化、与创客的关系、人才培养和课程等五个方面都面临着一些争议[1]，其教学活动指导、评价和改善亟需科学有效的标准。量规可以为STEM教学提供更加具体的参考，引导师生按照标准来优化教学过程，提高STEM教学效果。美国北卡罗来纳州中学STEM学校基于量规开展有效的教学设计，分析其特点和启示，可以为我国STEM教学提供指导。一美国北卡罗来纳州中学STEM学校的教学设计概况 北卡罗来纳州中学STEM学校综合了科学、技术、工程和数学四门学科，并且与州、国家、国际和行业的标准是一致的。北卡罗来纳州中学STEM学校“STEM属性(STEM Attributes)”主要描述了一所优秀的中学STEM学校应具备的特征，其教学设计包括10种STEM属性，列出了2-5个“要素”的关键组成方面分别描述每种属性。4个阶段的“实施连续体”——“初期(Early)”“发展(Developing)”“成熟(Prepared)”“典型(Model)”依次排列在页面顶端，代表着每个要素实现的不同深度。北卡罗来纳州中学STEM学校的教学框架如表1所示。其中，1-6是关于STEM教学设计，7-10则主要为STEM教学提供方法与途径。前10个属性适用于中学；第11个属性仅适用于高中。二美国北卡罗来纳州中学STEM学校的教学设计

STEM教育鼓励学生整合不同学科的知识，通过动手实践解决当前遇到的问题，培养学生的STEM素养以及跨学科思维能力。北卡罗来纳州中学STEM学校基于量规开展教学设计，有力地促进了课程教学的开展。(一)通过STEM主题整合课程内容，开展项目学习基于项目的学习是STEM教学活动最常用的教学或学习方式之一，因此，通过STEM主题整合课程内容，开展项目学习主要体现在基于项目的学习频率、整合STEM学科知识频率、基于项目的合作频率以及支持STEM教学活动的物理空间设计四个方面[3][4]，如表2所示。1.项目学习的频率逐步提高STEM教育中，学生通过项目实践活动将不同学科知识应用于解决现实问题。基于项目的学习需要教师和同学具备相应的信息技术应用能力、较为完善的跨学科知识体系。因此，基于项目的STEM教学活动以学生学习情况为依据，因地制宜来计划是否适合开展以及如何开展。在初期阶段，学生主要通过教师讲解掌握和获得知识，很少开展基于项目的学习。随着学生跨学科知识内容的拓展、STEM素养的增强以及教师教学能力不断完善，在成熟阶段无论是学生还是教师均每月开展基于项目的学习，并且应用于所有的学科领域。在典型阶段，基于项目的学习活动已经被学生熟练运用，可以经常在STEM领域以及所有学科开展。2.整合STEM学科知识的教师不断增多教师的学科知识整合能力对STEM教学效果产生重要影响。在初期阶段，25%的STEM核心课程和选修课程教师经常明确努力地整合科学、技术、工程和数学四门学科的知识内容，并要求学生组织跨学科知识。在发展阶段、成熟阶段和典型阶段，分别有25%-50%、50%-75%、超过75%的STEM核心课程和选修课程教师整合科学、技术、工程和数学知识，要求学生独立组织跨学科知识。教师需要根据教学情况和学生反馈，结合自身能力有目的、有计划地整合学科知识：不仅仅局限于STEM核心课程以及选修课程，而应将整合作为理念扩展至现实生活中。此外，STEM学生同样需要能够学习、整合和应用跨学科知识。3.基于项目的合作更加频繁基于项目的合作可以为不同学科教师提供交流合作的机会，有利于消解不同教师之间的学科界限。学生则可以通过商讨如何完成学习任务，共同规划学习步骤，并在解决问题的过程中完成知识建构。在初期阶段，不同学科教师之间的合作频率较低。STEM教师每半年通过参与专业学习社区和共同规划来进行合作，共享STEM教学活动计划。随着不同学科教师之间融合加深，从发展阶段、成熟阶段到典型阶段，STEM教师之间的合作、教学活动计划以及教学成果的共享会议的时间逐渐缩短至每季度、每月乃至每周。4.支持项目学习的物理空间设计项目学习的开展需要为师生提供协作交流和成果展示的空间。随着师生STEM素养的不断提高、实践能力的增强以及协作程度加深，STEM项目学习的空间和设备的需求会逐渐加强，需要管理者为师生提供必要支持。在初期阶段，在特定的场合下计算机实验室(教室)被改造成学生合作的空间，项目工作地点作为师生面对面、虚拟协作(展示)作品的空间。从发展阶段到成熟阶段，计算机实验室(教室)从偶尔到经常性被改造为学生合作的空间，甚至可能还有1个专业STEM实验室。到典型阶段，多个设备或空间专门为合作与项目而设置，以支持师生之间的协作交流、成果展示等。(二)校内外STEM项目的有效连接构建学校、社区、高等教育机构和企业之间的STEM网络可以为学生提供参与STEM项目实践活动、聆听STEM专家实践经验华和体验专业的STEM工作环境的机会，从而提高学生在STEM教育中的参与度，使学生认识到STEM教育对生活的价值[5]。校内外STEM项目的有效连接主要体现在STEM网络、学生和STEM专业人员、研究与发展三个方面[6]，如表3所示。1.构建学校、社区、高等教育机构和企业之间的STEM网络STEM教育提倡学校之间、学校与社区或企业之间建立合作伙伴关系，形成协同联动的知识创新共同体。其中，学校教育可以通过创建有效的STEM课程资源、创新教学方法和教学活动，促进学生参与STEM教学，并通过科学的评估改进课堂教学。在初期阶段，中学STEM学校正在寻求与其他学校、社区、高等教育机构和企业之间建立合作关系，为建立优质的中学STEM学校提供有效的计划和解决方案。从发展阶段到成熟阶段，中学STEM学校从正忙于签订与其他学校、社区、高等教育机构以及企业之间商议，执行优质STEM项目或建立优秀中学STEM学校的解决方案。而在典型阶段，中学STEM学校已经与其他学校、社区、高等教育机构和企业之间形成具有共同愿景、互惠互利、甚至可监控、可评估的合作关系。2.逐步增加学生与STEM专业人员的交流机会随着STEM协作共同体的建立，学生参与STEM项目活动、体验专业STEM工作环境以及与STEM专业人员的交流在逐步加深。学校应当构建与拓展多元化沟通途径，鼓励学生进行深层次的探究，期望所有学生都能参与STEM学习。在初期阶段，学校领导者正在制定计划，为学生提供与STEM专家见面交流以及体验专业的STEM工作环境的校内外机会。从发展阶段到成熟阶段，学生每学年至少从两次机会变为四次机会，体验专业STEM工作环境或在校内外进行STEM项目实践活动。而到了典型阶段，学生每月可以获得此种机会。3.通过分享交流不断完善研究与发展的计划方案STEM教育研究与发展规划不仅是学校领导的责任，更需要教师、学生、家长乃至社区的支持。STEM学校领导、教师以及相关人员不断分享交流优秀的实践与研究成果，共同制定和完善STEM教育的计划方案。中学STEM学校领导以及教师共享关于STEM教育目标的优秀实践与研究成果。在初期、发展、成熟、典型四个发展阶段，领导与教师之间的共享频率逐渐提高，逐渐缩减为每年、每半年、每季度、每月。(三)技术与课程教学深度融合，支持STEM教学STEM教育强调将技术融合到课程教学中，提高学生运用技术分析和解决问题的能力。探讨不同阶段STEM教育中技术的运用情况、信息资源的利用状况以及技术与课程的融合情况等，可以让师生及时了解目前技术与课程融合的问题，采取针对性措施以信息技术优化课程教学[7]，如表4所示。1.STEM师生应用信息技术的比例不断增加随着STEM教育不断深入，技术对师生提供的支持逐渐多样化，师生的技术需求不断增加。在STEM教学中，学生需要利用技术手段支持创新活动，通过技术真正实现与传播创意。在不同阶段，STEM教学的师生需要不断加强对相关技术工具的熟练度和使用频率。在初期阶段，STEM课程教学相关的技术工具已经确定，这些技术工具是参加STEM师生要学习和掌握的。在发展阶段、成熟阶段和典型阶段，50%、50%-75%、超过75%的师生精通这些常用的技术工具。2.STEM师生应用教育信息资源的频次不断提高在不同阶段，STEM师生能够获取和利用的技术资源的频次不同。在初期阶段，STEM师生很少能够获得与北卡罗来纳州基本技术标准对应的计算机(基于网络)的教学资源。在发展阶段、成熟阶段、典型阶段，STEM师生分别为每年、每半年、每月能够获得相应的教学资源。这表明，经过培训以及实践活动，师生的信息技术素养不断提高，应用技术手段搜集、分析和应用信息的能力不断加强。3.STEM师生应用计算机与网络技术的能力逐步提高技术不仅是开展STEM教学的核心要素，更是支持STEM教学创新的重要手段[8]。因此，STEM师生的信息技术应用能力对创新STEM教学以及促进学生发展具有重要作用。技术不只是一种支持或辅助教学的手段，更是把创意转化为现实成果的桥梁。STEM师生应该不断创新教学方法和技术应用方式，把信息技术融入创新教学和创意实现中。在初期阶段，STEM师生偶尔运用信息技术来支持教学。从发展阶段到成熟阶段，STEM教师从每周变为每天运用技术工具来支持教学和学习。而在典型阶段，STEM教师将技术工具无缝融合于教学中。4.技术设备的经常维护与有效支持不断提高技术设备的支持与维护程度，可以为STEM教学提供可靠的帮助。从初期阶段到典型阶段，STEM师生获得的支持不断增加。在初期阶段，STEM教师获得有限的教学技术工具的维护和支持，信息技术设备不能长时间工作。从发展阶段到成熟阶段，STEM教师从偶尔到经常会获得教学技术工具的支持和维护，信息技术设备偶尔不能延长工作时间。在典型阶段，STEM师生可以根据自身所需获得技术工具的支持与维护，信息技术设备很少不能延长工作时间。(四)开展真实性评价以及STEM技能展示STEM教育以跨学科方式引导学生通过合作和实践完成项目或生活中的问题，以培养学生解决问题的创新能力。传统的单一的评价方式难以对STEM教学进行客观、真实的评价。STEM教学需要关注真实性评价、教师协作发展评估、STEM成就激励措施、文化创新四个方面[9]，如表5所示。1.开展真实性评价的教师不断增加STEM教学评价应具有多元化的评价理念，发挥师生等多元化评价主体的作用；应考虑学习的过程性、实践的真实性以及教学绩效等因素，开展真实性评价，从而建立面向STEM综合素养的评价体系。在初期阶段，STEM核心课程以及选修课教师被鼓励和支持运用多样化指标与方式评价学生的学习成就。从发展阶段、成熟阶段到典型阶段，分别50%、50%-75%和超过75%的STEM核心课程教师和选修课教师运用多样化指标评价学生的学习成就。2.教师协作发展的频次不断提高教师之间的知识共享、经验交流可以促进教师的专业发展。在评估教师协作发展的过程中，除了要监测学生的学习情况，以通过协作制定或改善评估和发展策略外，还应评估、反思和改进教师的STEM教学能力，以提升STEM教学团队的教学水平。在初期阶段，STEM教师通过协作共享、制定和评估学生学习情况策略的频率较少，每年共享两次。从发展阶段、成熟阶段到典型阶段，STEM教师从每季度转变为至少每月、每周共享评估策略，共同制定、评估促进学生成功的策略，以检测和反映学生学习情况。3.激励STEM学习成就的措施应用频繁为营造积极的STEM学习文化，STEM学习者举行庆祝和表彰活动。从初期阶段、发展阶段到成熟阶段，STEM教师、学生和管理人员由每年、每半年转变为每季度通过现场和在线展示成果的方式为优秀学生进行庆祝。在典型阶段，STEM教师、学生和管理人员每月为优秀学生进行庆祝，通过现场或者在线方式在州乃至国家论坛上展示学生成果。采取相应的成就激励措施可以提高学生STEM学习兴趣、学习驱动力与积极参与STEM项目实践。激励学生的学习成就具体措施：(1)了解学生对STEM教育的兴趣，针对性地激发他们的学习热情；(2)为学生提供积极的情感体验，以减少对STEM学习的负面影响；(3)帮助学生将STEM知识技能与STEM职业联系起来；(4)帮助学生将STEM知识和技能与学生的兴趣和经验联系起来；(5)设立STEM教学奖学金。4.不断营造创新的文化氛围“STEM教育的最终结果是为社会培养更多的具有综合解决复杂现实问题的人，促进社会的发展”[10]。STEM教育领导者鼓励学生不断进行创新，并且会给予创新者荣誉和奖励。在初期阶段、发展阶段和成熟阶段，项目领导者分别每年、每半年和每季度给予STEM学生荣誉以及鼓励创新。在典型阶段，创新的项目文化不断形成，STEM学生创新受到表扬、鼓励以及以物质刺激。为了营造创新的文化氛围，除了增加给予学生奖励以鼓励创新外，还应该形成STEM教师团队的创新文化。具体措施包括：(1)向学生定期展示STEM教育发展现状；(2)鼓励STEM教师向学生宣传、介绍STEM职业；(3)为STEM师生提供丰富的专业知识。(五)开发综合性的STEM课程，形成社区/行业合作关系以及与高等教育连接STEM教学需要教师、学生、管理者、项目领导者、家长、社区、高等教育机构和企业之间建立共同体，通过合作来促进教师专业的发展，主要包括个性化专业培养、工作嵌入式(Job-embedded)专业培养、师生的特征以及专业培养频率四个方面[11]，如表6所示。1.提高教师专业发展的个性化和专业化为了满足不同类型学生的学习需求，教师需要提高STEM教学能力，创新教学策略、教学效果评估方式以及学生学习成就评价方法。不同阶段STEM教师所具备的专业能力不尽相同，STEM教师专业化培养、个性化培养的内容和程度有所区别。在初期阶段，STEM教师参加大规模的专业培养课程，这些课程主要为初学者介绍相关的STEM教学技能。在发展阶段，STEM教师参加大规模专业培养课程，侧重于重要的STEM教学技能，可能会包括基于问题的教学策略、整合STEM或边缘学科信息内容。从成熟阶段到典型阶段，STEM教师已经确定了独特的专业培养目标，并实现从25%到50%的STEM专业培养活动以满足个性化、专业化的专业发展需求。2.以工作嵌入方式促进教师专业发展工作嵌入式培养主要指运用基于工作的或实践活动的培训方式，对STEM教师进行专业能力培养。通过参加与STEM相关的工作和实践活动，教师可以更好地把握STEM学科知识与现实问题之间如何连接，建立STEM课程知识与项目实践之间的紧密联系。尽管培训方法主要是工作嵌入式或基于实践活动，但不同阶段教师培训的频率或程度不同。在初期阶段，STEM教师每学年接受两次专业培训。在发展阶段，STEM教师每季度接受专业培养。在成熟阶段到典型阶段，STEM教师专业培养由每月一次变为多次运用工作嵌入式的方法。3.针对学生的特征和需要，进行因材施教为了开展个性化的教学，STEM教师针对不同的教学内容和学生采取具有针对性的教学方法和教学策略。在不同阶段，STEM教师专业培养活动侧重于个性化教学的程度不同。在初期阶段，STEM教师专业培养活动侧重于标准化、照本宣科的教学策略。从发展阶段到成熟阶段，STEM教师专业培养活动由每年转变为每季度，侧重于根据不同类型的学生教授具体内容。在典型阶段，STEM教师专业培养活动经常侧重于根据不同类型的学生教授具有针对性的内容。此外，个性化教学培训还应关注学生需求：(1)项目实践活动能够满足不同学生的学习需求，并且学生可以自主学习；(2)项目实践活动应运用技术来关注学生个性化的学习需求、学习风格以及兴趣爱好；(3)学生须在规定时间内完成学习目标[12]。4.逐步增加教师专业培养的时间和内容教师专业培养时间主要指STEM教师每学年参加与STEM相关的专业培训的时间。在初期阶段、发展阶段、成熟阶段和典型阶段，STEM教师每年参加与STEM相关的专业培养课程时间分别为10-20小时、20-25小时、25-30小时、30小时以上。教师专业培养时间的增加，有助于有丰富教师专业培养的内容，有利于提高STEM教师的教学能力。(六)关注缺少支持服务的学生，不断促进教育公平STEM教育鼓励并倡导营造创新性、探究性、开放性和包容性的教学、文化，关注处于不同社会阶层和文化背景的学生，尤其是女性、少数民族和经济欠发达地区的学生。STEM教育被寄希望于作为减少辍学率、失业率和贫困率的关键因素。中学STEM学校领导为解决弱势群体支持服务不足的问题，专门设计了指导方针，以提高弱势群体学生参与STEM学习的机会，主要在探究文化以及关注弱势学生两个方面[13]，如表7所示。1.培养探究文化探究文化主要指中学STEM学校致力于营造探究和创新文化，把所有学生都纳入创新文化氛围中，以培养他们的探究能力和创新能力。培养探究文化既需要为师生共同参与探究学习提供合适的环境，又需要鼓励所有学生参与探究式学习活动，引导学生通过合作提出问题、做出假设、验证假设并得出结论。在不同阶段，中学STEM学校尽管均强调将所有学生纳入到文化中，但对创新文化的重视和塑造方式不同。在初期阶段，一些学校领导者向STEM参与者阐释什么是探究文化和创新。在发展阶段，中学STEM学校的核心参与者维持探究文化和创新。在成熟阶段，探究文化和创新在大多数中学STEM学校参与者之间处处存在。在典型阶段，探究文化和创新存在于中学STEM学校学生、教师和管理者之间。可见，随着STEM教学的开展，探究文化与创新的渗透群体不断扩展。2.关注弱势学生群体中学STEM学校专门为弱势群体学生设计相关指导方针，提高弱势群体学生参与STEM学习的机会以及维持其长期参与性。人们对弱势群体学生长期参与STEM教育的关注度逐渐加深，体现在指导方针与具体实践方面的增多。在不同阶段，STEM学校对弱势群体学生的关注程度不同。在初期阶段，中学STEM学校没有清晰的方针或具体实践活动致力于从STEM教育方面来提高弱势群体学生的长期参与性。在发展阶段到成熟阶段，1项到至少2项指导方针或具体实践活动致力于从STEM教育方面提高弱势群体学生的长期参与性。在典型阶段，若干项指导方针或具体实践致力于在STEM教育方面提高弱势群体学生的长期参与性。三美国北卡罗来纳州中学STEM学校教学设计的启示 针对我国中学开展STEM教学的需要，本文分析和总结STEM教学需求和关键要素(教师学生素养、课程资源、支持服务、协作方式、教学策略等)，兼顾国际经验和本土特色开展STEM教学实践。(一)吸引社会力量参与，顶层设计STEM教学计划STEM教育虽被国内专家和学者倡导，并已经逐步开展起来，但其顶层设计和阶段性规划有待强化。STEM教育的顶层设计和实施规划需要国家层面的推动下，吸引社会力量的支持，为开展STEM教育提供战略指导和有力支持。例如，美国政府发布《美国创新战略：确保我们的经济增长和繁荣》将STEM教育提升到国家教育发展战略高度，不仅有“项目引路”“变革方程”等第三方社会组织的积极参与，并且获得了英特尔公司、考夫曼基金会等大型企业和基金会提供的支持[14]。以顶层设计为导向、以实践为检验标准，设计STEM教育实施计划和评估指标，有助于逐步推进STEM教育的发展，完善STEM教育实施效果。(二)设计、开发与整合STEM学科的课程资源整合STEM学科的课程资源不是简单地把四门学科课程知识进行线性叠加，而是把原本独立、分散的不同领域的学科知识和技能以活动为基础，通过形式多样的学习活动(基于项目的、基于探究的、基于主题的和基于问题)支持学生在解决问题的过程中实现不同学科知识与方法在不同情境中的迁移、运用和生成。STEM课程资源建设的关键在于如何通过与现实生活紧密相连的、与社会需求相对应的主题将不同的学科知识融合在一起：(1)设计STEM课程资源要强调基于问题与真实情景。问题是跨学科知识与技能的连接点，而真实的情景是学生进行跨学科知识迁移的支架；(2)整合STEM课程资源需要不同学科教师和专家的智慧，更需要加强社会力量的支持。例如，美国STEM创新课程与英特尔公司、美国宇航局、美国航空航天协会、VEX机器人等共同合作，为美国STEM中学、高中学校提供课程资源；(3)STEM课程资源的整合要充分兼顾学校的特点和实际情况，建设符合学校特色的校本课程。(三)提供技术服务和设备支持，服务STEM教学STEM教育中的科学探究与工程设计需要技术手段的支持。开展STEM教学的技术服务为STEM师生提供所需技术设备和信息资源的维护和更新，并为师生利用技术创新教学过程、开展团队合作、分享创新成果等提供咨询、培训等支持。具体包括：(1)设置技术应用的情景，帮助学生了解该技术的应用价值；(2)提供STEM实验室以及设备，并进行技术培训；(3)进行产品制作的演示，不仅为学生讲解产品制作的原理，而且让他们在制作过程中进行探究；(4)进行总结和反思。由于受办学水平差异的影响，STEM教学活动没有特殊或先进的设备是情有可原的，但用来支持学生和教师创建作品的STEM房间或学习区是实施STEM所需的。学校要为师生提供STEM教学相关的技术设备，然后根据学内容、教学目标以及教学实施情况组合合适的教学设备。此外，STEM学校要重视利用社会组织(科技馆、博物馆等)所创设的STEM相关模拟实验室或提供STEM学科的设备[15]。(四)开展STEM教师专业培养，提高教师STEM教学能力STEM教师专业能力对开展STEM教学、促进学生发展方面来说至关重要。然而，我国基础教育阶段虽然有数学、科学、技术等课程，但课程之间的界限鲜明，整合上相对薄弱，对教师教学能力的培养主要针对某门学科或某单个领域。STEM教育跨学科、综合性的特征对教师提出了更高的要求。“STEM教师需要采用一体化的教学和学习方法，不需要明确地区分出具体学科内容，在教学处理上形成动态的、连贯性的学习。”[16]首先，教师要掌握多门学科的知识技能和教学方法，并将它们融合到具体的教学活动中；其次，采用多元化的培养方式(职前培训、进修等)对教师进行培训，增加STEM教师实习项目的数量和参加STEM项目的频率，提高其STEM教学能力。例如，采用基于实践活动、工作嵌入式等培训活动，提高教师的STEM教学能力和创新教学策略，以满足不同类型学生的学习需求；最后，引导教师通过知识的共享、经验的交流与成果的展示及时根据实际教学情况改善教学策略。(五)关注弱势学生群体，不断促进教育公平STEM教育倡导关注弱势学生群体，满足弱势群体的教育需求，提高弱势学生群体参与STEM学习的兴趣与机会。尤其重视女性和少数民族的学生，鼓励STEM教师到贫穷地区和少数民族地区教学以缩小教育差距，促进教育公平。首先，需要明确解决STEM领域弱势群体的需求问题，尤其是关注女性和少数民族的学生；其次，针对弱势群体的需求问题，发挥信息技术优势，提高弱势群体学生的STEM参与程度；最后，通过针对性的招聘工作使STEM教育项目延伸到弱势群体[17]。(六)构建多元化、真实性的评价体系，优化STEM教学效果鉴于STEM教育的跨学科、综合性等特征以及其重点培养学生的问题解决能力，STEM教育采取更加灵活的方式准确评估STEM教师教学效果和学生学习成就。STEM教学评价要以促进学生发展为根本目的，侧重于利用多元化、过程性评价等方式来了解教学效果，并及时调整和改进教学活动，以提高学生分析、探究和设计等能力。真实性评价强调在完成任务或作品的过程中评价学生的表现，注重评价学生创新能力、实践能力和团队协作能力，更适用于以培养学生跨学科综合能力为目的的STEM教育。STEM教育评价可采用表现性评价以更加真实全面地评价学生的学习成就[18]。作为真实性评价的具体表现，表现性评价指在真实的情境中，通过对学生完成作业或成果作品表现的观察和判断来评价学生的学习成就。参考文献：[1]赵兴龙,许林.STEM教育的五大争议及回应[J].中国电化教育,2016,(10):62-65.[2][3][4][6][7][9][11][13]Friday Institute for Educational Innovation.Middle School STEM Implementation Rubric[DB/OL].http://www.xiexiebang.com/docs/stem/schools/rubrics/middle-school.pdf,2016-10-09.[5]周鹏琴,徐唱,张韵,李芒.STEM视角下的美国科学课程教材分析——以FOSSK-5年级科学教材为例[J].中国电化教育,2016,(5):25-32.[8]丁杰,蔡苏,江丰光.科学、技术、工程与数学教育创新与跨学科研究——第二届STEM国际教育大会述评[J].开放教育研究,2013,(2):41-48.[10][16]詹青龙,许瑞.国外STEM教育研究的热题表征与进路预判——基于ERIC(2005-2015)的量化考察[J].中国电化教育,2016,(10):66-73.[12][17]CTEq.Design Principles Rubric[DB/OL].http://changetheequation.org/sites/default/files/CTEq%20Design%20Principles%20Rubric.pdf,2016-06-02.[14]钟柏昌,张禄.项目引路(PLTW)机构的产生、发展及其对我国的启示[J].教育科学研究,2015,(5):63-69.[15]蔡苏,王沛文.美国STEM教育中社会组织的作用及对我国的启示[J].中国电化教育,2016,(10):74-78.[18]李杨.STEM视野下的科学课程构建[D].宁波：浙江师范大学,2014.作者简介：

第四篇：STEM教育对中国培养适应21世纪的复合型创新型人才的启示期

吴俊杰 梁森山 李松泽

奥巴马政府目前正在教育领域着力推动一场可能影响美国未来教育走向的行动计划——STEM教育。在Google搜索引擎中搜索“STEM education”，可以搜索到多达91，600，000个结果。STEM教育中的STEM是四个英文单词的缩写“Science, Technology, Engineering,Mathematics”，即“科学、技术、工程学和数学”。这是四个彼此独立更彼此关联的领域，在现代科技竞争中具有主导和引领作用。

与STEM教育相关的概念是“STEM field”，即STEM领域。这一概念由美国国家自然基金组织提出，是一种新的对科学分类的认识，即不仅仅关心条块清晰的传统学科，更加重视学科之间的交叉，例如，生物学可以和数学结合，地质学可以和工程学结合。在STEM领域的专业人才应该是一种复合型的人才，可以融会贯通多个学科。STEM领域这一概念的提出，反映了美国对21世纪科学技术发展的敏锐洞察力。

美国政府将培养STEM领域专门人才的浩大工程，作为一项重要的国家战略来实施。在各种STEM教育的网站和论文中，看到最多的就是“推进”一词。那么，美国政府为什么要大力推进STEM教育，STEM教育会对美国教育界产生怎样的影响，以及对中国教育有哪些启示，将是本文着力试图阐释的问题。

一、STEM教育产生的背景 1．国际背景

教育是社会需求的产物，任何一种教育运动或思潮的产生，都必然有其社会背景。进入21世纪以来，国际社会局势正朝向多极化、全球化的趋势发展，美国正面临着来自全球的竞争。作为一个具有反思精神和危机感的民族，树立其在国际竞争中的核心竞争力，成为其重要的国家战略。

反观历史，上一次美国下大力气发展科学教育，发生在美苏争霸时期。1957年苏联率先发射了人造卫星并将宇航员送上太空，使得美国上下极为震惊。美国政府和民众开始反思其科技领域的政策，在教育界掀起了课程改革运动，大幅度增加了理科教材的难度。尽管这一教育运动后来在操作上存在很大的难度，没能持续下去，但客观上提高了参与教学改革的学生的科学和数学水平，为美国打赢美苏争霸这场世纪冷战储备了人才。

在人类进入新的千年前后，美国意识到自己的国际地位将受到新型经济体的挑战，为了应对这一可能出现的威胁，提出了许多旨在“面向二十一世纪”的人才培养战略，发展STEM教育就是其中之一。如果说在2000年之前，美国提出STEM教育的思想，还是出于一种对可能出现的国际竞争做出的预设，但是现在经历了阿富汗战争、伊拉克战争和金融海啸之后的美国，面临的却是实实在在的挑战——来自新兴经济体的全面挑战，STEM教育的紧迫性大大增强。

2007年，美国公布了“美国竞争力行动”计划。该计划认为，美国如果在今后的经济领域中竞争不过其他对手，应该归咎于今天对科学、技术、工程学和数学的忽视和对这一领域劳动力发展的投入不足。2．科技背景

自文艺复兴以来，科学的各个领域开始出现分科的趋势，物理学和化学等自然科学逐步形成其具体的体系。分科使得研究更为深入，也更加专业，极大地促进了社会的进步和学科的发展。但是，目前在传统学科中，交叉融合的趋势愈发明显。近些年来，诺贝尔化学奖和生理学奖的交叉体现了这一趋势。新兴学科，如量子信息学、量子化学的出现，使得这一趋势愈发明显。

三次工业技术革命极大地发展了生产力，特别是伴随着以信息技术为代表的第三次科学技术革命的到来，信息技术渗透到原有的科学技术领域，极大地改变了自文艺复兴以来的科学技术的格局。目前几乎所有的科学技术研究都需要依赖计算机和现代信息技术的帮助。可以说，信息技术成了打通科学技术各个领域的通行证，计算机语言成为人类表达、拓展、传承自身智慧的重要方式。信息技术成为一种交流的语言，一种创新的原动力，成为社会发展的重要力量。美国国家自然科学基金组织将信息技术领域定义为“Computer&Information Science&Engineering”，即“电脑、信息科学及其工程”。可以看出，信息技术在STEM教育中对科学、技术和数学的辐射和联结作用。3．教育背景

第二次世界大战以来，特别是苏联解体之后的美国，经历了20年“无忧无虑”的和平发展时期，美国民众养尊处优的意识渐浓，娱乐至上的流行文化侵蚀着美国青少年的学习热情和进取心。一名优秀的高中生很有可能会选择成为一名律师甚至体育经纪人，而不愿意选择更需要耗费脑力，学起来更辛苦的理工科专业。其结果是导致了美国科技领域人才的匮乏。

具体的数据是，美国学生的科学技术和数学水平在全球竞争中并不占优势，在国际学生评价项目(PISA: Programme for IntemationalStudent Assessment)中，美国学生在科学、数学和阅读方面均没有进入前十。许多机构都期望通过课程设计，将各种社会资源用于教育，其中最突出的是美国国家航空航天管理局(NASA)，它专门建设了STEM课程。像PTC和乐高这样的国际公司和FIRST这样的工程教育组织，也在从各自的专业领域出发，提供STEM教育资源。

教育主管部门也认识到，STEM教育最终要落实在学生的能力上，使得课堂的教学内容和教师的教学行为发生变化。因此，很多机构着力于STEM教材的开发和教师培训。由美国教育部和自然科学基金组织联合发起的美国STEM教育联盟，着力于统合各种STEM教育资源。美国各州都开始了STEM教育的教师培训计划。但是STEM教育的落实还存在着诸多难点，将会在后文中阐述。

4．劳动力需求的变化

科学家、工程师和技术工人是21世纪在科技领域处于主导地位的人力资源。国家的核心竞争力究其根本是人才的竞争。美国意识到，在中学和大学STEM教育的不足会导致这一领域劳动力数量和水平的下降，导致科技竞争力的下降。举例来说，在美国销售人员的收入很高，因此很多人选择读商学院，但是“人人都去卖产品，谁来开发产品呢？”STEM领域人力资源的不足，在国际竞争日趋激烈的今天，显得如此明显。因此，STEM教育在美国是一场影响中学和大学教育的一体化运动。一个受教育者如果能够在STEM的各个领域都有所了解，然后结合自身的兴趣，在其中一个领域做到最好，他就一定是21世纪决定国家竞争力的复合型创新型人才。

二、STEM教育对中国培养适应2 1世纪的复合型创新型人才的启示 1．STEM教育作为教育兴国的新突破方向

科学技术的发展离不开教育，但是教育本身并不直接改变社会。生产力发展的需要引起社会需求的变化，导致政府对教育要求的变化，加之教育者自身的努力，进而使教育成为促进社会进步的力量。

目前，和平发展是中华民族的第一要务，而教育兴国是一种手段。提升国家在国际舞台上的竞争实力，需要文化、科技、产业多方面的力量，这些力量今后将取决于劳动者的素质和水平。STEM教育着眼于复合型创新性人才的培养和劳动力水平的提高，将成为教育兴国的一个重要的落脚点。

STEM领域的提出，使得理工科教育者不再停留于本学科内部，而是以更为宽广的视野审视学科之间的关系。STEM教育将会对中小学教育、职业教育、高等教育、继续教育等多个领域产生系统性的影响，对于我国产业的转型、劳动力水平提高也将产生积极的促进作用，帮助国家经济从劳动密集型向技术密集型转变。2．STEM教育推进的复杂性 STEM教育的推进，应该是一项国家行为，但是国家行为未见得会在教育领域产生真正的变革。经过了教育改革的一线教师、学生和教育行政管理人员，都会有这种感受：教育具有很强的惯性，很难在一朝一夕有巨大的变化，不能通过几本书、几个文件就产生质的变化。STEM教育涉及课程的改革、学科关系的重组、教育评价体制变化、学段衔接关系的设计，是一个庞大的系统工程，需要扎实和系统的研究。

首先，应该鼓励高校的教育研究者深入教学一线，以更大的胆识和魄力，淡化学科本位，梳理和重组本学科中的STEM教育素材，与企业和社会力量合作，与其他学科的教育专家合作，从课程、教法、教具、学生学习等多个角度开展深入而系统的研究，并能够在一线教师的课程中得以体现。

其次，一线教师要相信自己可以改变教育的现状，可以改变自己的课堂。历史证明，主导社会变革的不会是某个人振臂一呼的口号，而是千百万劳动者的思想，应该鼓励更多的一线教师从事教育研究，给一线教师更大的发挥空间和社会支撑。

再次，需要教育行政管理部门，小步谨慎、踏实认真地设计与STEM教育发展相关的教育政策，整体设计各个学段的相互关系，踏实推广STEM教育的各种经验，特别应注意不要冒进，因为不具备复制性的典型和浮夸的案例，是对STEM教育最大的伤害，矫枉过正的教训不应该重演。

作为一项可能影响国家教育战略的研究，我国STEM教育的研究与实践应本着“大胆假设、小心求证、实事求是”的态度来切实推进。

3．STEM教育对我国技术教育与工程教育的影响

在世界范围内，STEM教育的研究学者普遍意识到，在实际的社会分工中，从事技术和工程的人数要远远高于从事科学和数学工作的人数，而在中学教育中，我们更加偏重科学和数学的教育。这是一种教育的反差现象，使得在重视STEM教育领域的过程中，除了从劳动力培养的角度要重视整个STEM教育，在STEM内部的各个领域中，应该增强技术教育和工程教育的比重。

技术教育和工程教育在中学教育中主要是通过技术类课程来实现的，包括信息技术和通用技术课程。目前，信息技术和通用技术课程的课程目标是培养学生的信息素养和技术素养，在一线教师的落实上，教学内容多是教技术本身，或是教技术的各种注意事项和细节，等等。在评价方面，目前技术类课程的一个共同特点是，用作品来评价学生，即教师要求学生完成特定的工程目标，展示作品。

技术教育和工程教育具有明显的应用特点，即学习技术和工程的知识与技能是为了在相关的领域应用。为了将技术教育和工程教育在应用的层面上整合起来，我们提出了T-bare理论，即基于艺术、研究和工程的技术学习理论(TechnologyLearning based on Art Research andEngineering)。信息技术和通用技术两门学科，其应用领域都可以概括为艺术、研究和工程三个方面，这三个方面是彼此连接和递进的关系。

技术在艺术（音乐、美术、舞蹈等）领域的应用，是出于技术使用者主观表达需要而生成一种独特的、多义的交互体验。技术在其中的应用方式具有面向受众性、多媒体性、符号化的特点。目前，电脑美术、互动多媒体、装置艺术等方向体现了技术在艺术领域的应用特点，代表了技术在艺术领域应用的最新成果。从教学效果来看，艺术类的案例往往学生最感兴趣，因此在技术类课程设计中，这类案例可以放在稍前的位置。

技术在研究领域的应用，是技术既可能作为研究工具或研究过程中的技术难点出现，又可能作为研究本身。区别在于，前两种注重应用的价值取向。研究是出于研究者本身非功利的好奇心，对自然科学和社会科学中的新问题，按照科学的研究方法，定量或定性地发现其中可重复的规律的过程。技术在研究中的应用特点是工具性、数学依赖性和系统性。目前，“信息技术实验”这一概念的提出，用自然科学和社会科学的案例培养学生运用技术进行研究的能力。在数据的获取、存储、分析和表达过程中，提高学生的数据素养，代表了技术在研究领域的创新应用。从教学效果来看，研究类的案例研究目标明确，学生任务清晰，便于师生操作，让学生掌握各种技术细节，适合放在中间的位置，让学生打下扎实的基础。

技术在工程领域的应用，是在已经确定或者逐步明确的工程目标的实现过程中选用合适的技术手段来完成工作目标。技术在其中的应用方式具有面向问题性、路径的多重选择性、目标分层性三个特点。目前，智能机器人的教学部分体现了技术在工程领域的应用，代表着未来的方向。从教学效果来看，工程类的案例综合性强，耗时较多，因此适合放在最后，让学生获得“我能做到”的自信。

此外，技术应用的一般特点，如对先进技术的不断追求，技术应用受到社会的影响等在这三个领域中都有体现。这三个领域经常是彼此交叉的，一个工程的项目中可能包含关键技术的研究，也可能包含产品设计的艺术表达。

T-bare的提法强调将在技术的通识教育阶段，在讲授一个中性的技术的时候，倾向于从工程、艺术和研究这三个领域分别选取案例，这样就给学生呈现了丰富、全面的技术应用环境，让学生面临问题时能够想到用怎样的技术路径帮助解决问题。当技术教育进入提高教育阶段（类似于现在课程中存在的“选修模块”）时，学生可以从不同的天性和需求出发，在技术与艺术、技术与研究、技术与工程三个模块中选择一个模块，通过案例教学和项目教学，达到在一个领域中融会贯通各种技术的水平。这种分类模式区别于现行的按照技术的内在结构划分提高课程的做法，从学生的兴趣爱好和未来的应用领域做了大的划分，有利于提高学生的技术水平和技术素养。T-bear理论将技术教育作为STEM教育中起到串联其他领域的核心领域，其地位将会大大提升，期望与其在社会生活中的地位相符合。4．STEM教育对科学和数学教育的可能影响

物理、化学、生物和地理所代表的分科的科学教育很大程度上影响着学生的科学素养，是学生获取科学知识的主要途径。现代科学经过几百年的发展，已经形成了一套完整的科学体系，环环相扣，这是一种自然的美感。但是体系愈加庞大，学生需要学习的知识就越来越多，出于选拔和测试的目的，大量二次创作的结果是学生负担过重，懵懵懂懂学到了一个体系，却难以了解体系的内在结构和生成该体系的过程，而这些恰恰是学生面对科学知识的爆炸和未来学习重要的技能。因此，有必要从科学素养和STEM教育的角度重视以下四种科学学习过程。

(1)科学阅读。提倡科学阅读的目的是提高学生自学科学的能力，丰富学生的知识面，拓展视野。在科学教育中往往注重深度忽视了广度，目前学生很少阅读科普书籍，没有时间收看科技节目，科学知识面狭窄已经成为制约学生创新能力的重要因素。阅读应注意采百家之言，因为科学存在不同的体系。现在了解不同的体系，未来就会相信存在不同的体系，就可能突破现有体系的束缚，创立新的理论。

(2)科学推理。科学推理能力的缺失，使得学生不能做到“大胆假设”，更难以做到“去伪存真”。在中美两国的一项科学推理能力比较研究中，发现中美两国学生科学成绩差异显著，但是科学推理能力差异不大。这说明，在科学教育中应注重科学推理能力的培养，在科学阅读资料中，除了百科全书式的“知其然”的内容，更应当增添福尔摩斯式的“知其所以然”的内容。

(3)科学建模。科学推理能力和科学建模能力是科学家构建理论体系的最重要的能力。面向21世纪的复合型创新性人才要能够建一家之言，既需要科学推理带来的定性分析，更需要科学建模将数据用数学工具表达出来。科学建模的能力与学生数据素养水平密切相关。(4)科学工程。科学是建立在实验的基础上的，以往的科学实验大多是为了获取定性或定量的数据验证或探究科学结论作为其主要目的。科学实验离不开科学仪器，过去出于快速得到科学结论的目的，总是希望仪器是现成的，越快得到数据越好。但是如果从学生未来独立从事科学研究的角度出发，让学生从实验的目的出发，自主搭建甚至设计实验仪器将会大大锻炼学生的STEM能力。随着信息技术的普及，计算机采集数据的实验越来越多，通过Ledong Scratch互动教学平台等工具，让学生自主搭建数字化实验系统，将实验探究工具的开发作为探究实验的重要组成部分，是科学教育中体现工程思维和技术应用的一种新的方式。在我国基础教育界，有长期的自制教具和仪器的传统，每年都有一大批优秀的教师制作教具和教学仪器，教师不妨将这些教具和仪器的制作课程设计成探究实验的主题之一，让教师设计仪器的思维和技巧，能够传承给学生，并最终内化为创新能力和实践能力。

数学教育是STEM教育的基础，技术深入、工程论证、科学建模，都需要数学作为基础。目前数学教育遇到的挑战很大程度上来自于计算机，美国顶尖大学的数学系和计算机算法方向的交叉愈来愈密切。数学教育与程序教育的融合，将是一个重要的STEM教育的发展方向。

三、STEM教育的展望

1989年，钱学森先生着眼于21世纪的科技发展的需要，提出了“大成教育”的设想，认为我们国家的初等教育和高等教育还不能够给国家的强大提供足够的人力资源。18岁的大成硕士的设想，让一个理工科人才在他／她最富创造力的年龄，达到硕士的实践能力，同时对文学、艺术也有相当的体悟，他会满怀理想不怕失败，他相信创造的力量，也相信自己可以改变一切„„这个梦想至今仍让人备受鼓舞，分外憧憬。20余年过去了，STEM教育的发展和认真细致的研究，将有希望融合重整、提取精炼STEM四大领域的教学内容，提高学习效率和效果，甚至缩短学制，改革考评手段，等等。总之，一切皆有可能，吾辈仍需努力。21世纪的竞争，归根到底还是人才的竞争，如何实现民族复兴，给世界一个更美好的未来，是许多STEM领域的从业人员、教育者应该思考的问题。

第五篇：广东省东源县骆湖中学刘容娜 语文综合性学习的特点及对作文教学设计的启示

语文综合性学习的特点及对作文教学设计的启示

广东省东源县骆湖中学 刘容娜

【提要】在新课改教学实践中，笔者尝试对语文综合性学习进行了探索，将其和作文教学设计进行整合，取得了较好的效果，现略作介绍。

【小清新】中学语文 作文教学 综合性学习特点 启示

世间万物是相生相克的，在生活和学习中我们会遇到很多问题，在遇到问题的时候我们常会感到措手无策，不知道怎样去解决，其实一般的问题都有解决的办法，只是有时我们没有发现。2001年，教育部《语文课程标准》刚出炉，语文综合性学习便在人教版、鲁教版、苏教版等各个版本的教材中凸现，特别是在鲁教版和人教版两个教材中，把写作、口语交际等整合于语文综合性学习之中，这一设计就为我们作文教学设计指明了一条光明大道即运用语文综合性学习设计作文教学。那语文综合性学习有什么特点，它对作文教学设计有什么启示呢？笔者就根据自己的教学经验，在此谈谈自己的看法。

一、语文综合性学习的特点 1.综合性

语文知识的综合运用、语文能力的整体发展以及语文素养的全面提高这是语文综合性学习的主要目标；书本知识与实践活动的综合，接受学习与实践学习的综合，课堂内外学习的综合，自主、合作与探究学习的综合，是语文综合性学习的主要方式；其内容主要体现为学科内语文知识的综合，同时也包括跨学科各种知识的综合，以及与整个生活的联系；语文综合性学习的途径包含家庭、学校、社区、自然界乃至社会生活的各个领域；其评价主要包括自己、老师、同学、家长四个方面的评价，评价主要运用过程评价与结果评价、量化评价与质性评价等方法来进行，同时在评价之时把探究精神、创新意识、合作态度综合运用到其中。所以无论从哪个方面来看，它都体现着一个极其鲜明的特点，那就是综合。

2.实践性

实践性是语文综合性学习的又一个特点，语文综合性学习常常挖掘学生平时的生活和社会实践，以此为作为基础教育资源，通过学生的实践活动作为开展形式，结合学生的亲身经历，鼓励学生积极参与各项活动，注重学生的实践能力的培养。那么如何来实现理论与实践的结合呢？我们主要是通过“观察”“调查”“探究”“表达”“创作”这一系列的活动来实现，引领学生“关注生活，关注社会”，通过生活的实践来提高学生的语文素养，这就使语文学习的外延等同于生活的外延，学生的创新能力和实践能力得到了发展。

3.整体性

整体性是人的个性发展所具有的一个特点，但是这里的整体性并不是我们平常所理解的各个学科知识、同一学科的不同知识混合后得到的结果，而是我们不断地探索世界与自我，对所学的知识进行综合运用的结果。语文综合性学习从学生本人、学校生活、自然世界和社会生活截取题材，通过听、说、读、写四方面能力的整体发展，语文知识的综合运用，让人与社会、人与自然和谐发展，以此构成整体性的世界。

4.工具性

语文综合性学习要求学生把所学的基础知识，所掌握的基本技能应用到实际生活中去，在实际生活中运用语文知识对社会文化、人文精神和社会发展等问题进行思考，这样就加深了对知识深层内涵的理解和掌握，学生就具备了最基本的素养--语文素养。语文工具性与人文性的有机统一，这表明语文学科是我们平时生活中最重要的交际工具。

5.合作性

语文综合性学习的过程是人员分工、协调、合作的过程，它强调师生之间、学生之间、教师之间等多方面的相互合作，共同来完成复杂而又系统的学习活动。在活动中，要明确每一个参与人员的工作任务、进行工作需要的方法、活动结束应该达到的目标，在学习过程中要不断调整方法、协调分工，合作互助，在活动完成后要通过小组互评、成果展示、交流观摩等活动来加深认识，提高自己。

综合性、实践性、整体性、工具性、合作性，语文综合性学习的这5大特点，有助于学生运用书本和实际进行沟通，有助于学生密切语文与生活之间的联系，把它们用于作文教学，则有利于激发学生写作文的兴趣、开拓学生写作文的思路、提高学生的语言表达能力。

二、语文综合性学习对作文教学设计的启示 1.运用语文综合性学习来激发学生写作文的兴趣

常言道:“兴趣是最好的老师”。心理学家也说:“兴趣是一个人能量的激素，兴趣有一种神奇的力量。”所以，只有先对某件事产生浓厚的兴趣，人的智能才会得到很好的发挥。与此同时，教师只有想方设法培养学生的兴趣，才能更好促进学生的提高。通过文字的方式，复苏生活中所经历的事情、再现、提炼在生活中获得的经验与教训，抒发现实中的感触，书写我们的情感，这就是作文。所以这表明学生写作文必须有感情才会有写的兴趣。我们的学生每天过着从学校到家，从家到学校这种两点一线的生活，狭窄的空间，也就没有足够的、生动的、现实的、形象的写作素材，也就不会有深厚的感情积淀，写不出东西也属正常现象了。语文综合性学习做到了“书本学习与实践活动的紧密结合”，加强了课堂内外、校内校外的整合。把语文课程延伸到学生生活、社会生活的各个领域，将语文学习的外延同生活的外延等同起来，这对培养、激发学生的写作兴趣有极大的促进效果。

2.运用语文综合性学习开阔学生写作文的思路

针对学生写作文我曾做过一个调查，在调查与访谈的过程中学生反映；“在写作文时，拿起笔头就痛，总觉得无话可写，有的时候在脑子里想好了，一下笔脑子就变成一片空白，又不知道从哪写起啦。”有的同学说:“我们现在的生活单调而又乏味，每一天都是两点一线地奔忙，没有新鲜的东西，作文就写不出新意，更有甚者无事可写，东拼西凑、胡编滥造，凑够字数就了事”„„问到他们对作文方面有什么建议时，回答集中在:“多一些第二课堂”，“建议老师在布置作文时，多带我们出去走走，玩玩”，“我们的思路不够开阔，期待老师多开展些语文课外活动”，“我觉得老师应该多让我们到外边去了解了解，观察观察，找到更多更好的写作素材”，“要开展各式各样的活动，丰富我们的生活，增加我们的素材”，“建议老师每周开展一次语文综合性学习，丰富一下我们的生活，也增加一些素材”„„

可以看出，实践活动是解决学生作文难题的一大出路。而语文综合性学习实践性的特点正好有助于引领学生走向丰富多彩的生活，改变灰色单调的围墙世界，使学生写作文的思路得到开拓。

3.运用语文综合性学习的特点，提高学生的语言表达能力

学生在作文中，语言表达能力的问题是一个很突出的问题。初中生刚进入中学，语言基础比较弱，对社会的认识也不够全面，常常会出现错别字多、语言不生动、不形象等情况，更有甚者，出现措辞不当、词不达意的情况。但是初中生，处在少年向青年发展的时期，活泼好学、对社会充满新鲜、好奇，接受新事物的能力强。故教师只要能引起学生的兴趣，对学生就会有很大的提升机会。

通过设计，学生与学生之间共同分享资料、相互交流学习心得，利于扩大知识面，加强语言表达能力；同时它整合了多种语文技能，学生在实际的运用中得到积累与锤炼、锻炼与提高，最终学生的语言表达能力及整体素质得到了提升。文章来源——海内论坛:www.xiexiebang.com