近年來，隨著中國政府、學校和家長們對優質教育、素質教育的日益重視，一種來自美國全新先進的STEM教育逐漸被引入國內。在當今全球化和信息化時代，各種教育的新概念層出不窮，STEM教育以其先進的教學理念和方法在發達國家興起并日益蓬勃發展，甚至被美國列入國家發展戰略。那么STEM教育是什么時候起源的?發展STEM教育有什么意義?中美STEM教育有什么差距?可以借鑒與合作的方面有哪些?

　　為了更深入探討關于STEM教育的這些問題，近日，中焦視線記者采訪了教育政策和績效評估專家、美國賦爾博學習研究中心(Forobot Learning Research Center)主任王建剛博士。王博士認為，美國STEM教育起源早，發展全面，已經形成較為完整的系統和教學理念，在中小學開始得到普及，有許多方法和經驗值得中國借鑒和吸收。

　　　STEM教育在發達國家興起，中國政府高度重視其發展

　　STEM是科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)、數學(Mathmatics)的縮寫，近年來也有人將藝術(Arts)加入，變成STEAM。主要目的是支持學生以學科整合的方式認識世界，以綜合創新的形式改造世界，培養學生解決問題的創新能力，以適應不斷更新的專業知識和快速變化的社會。

　　STEM教育很早就在美國起步，最早可溯源于1986年，美國國家科學委員會發表了《本科的科學、數學和工程教育》報告，被認為是美國STEM教育的開端。1987年，美國成立了一個專門致力于在初中和高中提供嚴密的STEM教育課程計劃的機構，名字為“項目引路”機構(PLTW)。

　　近年來，美國政府對STEM教育重視程度不斷提高。2016年9月14日，基于對STEM未來十年的發展愿景與建議，美國研究所和教育部聯合發布了《教育中的創新愿景》(即《STEM2026》)。2017年《美國競爭力計劃》提出知識經濟時代培養具有STEM素養的人才是具有全球競爭力的關鍵，并大力加強了對STEM教育的投入，總統特朗普撥款2億美元加大對科學、技術、工程以及數學(STEM)專業教育的支持，尤其注重計算機科學和編程方面的學校教育。

　　STEM教育在發達國家經過多年理論創新和實踐應用，取得了良好的效果。STEM教育在發達國家興起的同時，近幾年來，這股教育改革之風也吹向中華大地，日漸被中國學校、教育機構、老師、家長和學生熟知和重視，逐漸形成一股潮流。

　　王建剛博士對STEM在中國的發展有著其獨到的見解。他表示，中國目前勞動力數量世界第一，但高端科技技術人才缺乏，要實現產業升級，STEM教育變得尤為重要。同時，中國處在一個技術高度變革的時代，從互聯網、物聯網、人工智能到智能制造，中國為了能夠在新一輪的技術革新和產業升級中取得優勢，也日漸重視STEM教育，對STEM教育的認識也不斷提高。我國國家戰略政策中雖然沒有直接寫明STEM，但是在內容上體現了STEM的內涵(源自中國教育科學研究院發布的《中國STEM教育白皮書》)。《全民科學素質行動計劃綱要實施方案(2016-2020年)》、《教育信息化“十三五”規劃》中都明確了STEM教育發展任務，發展STEM教育已經成為我國教育發展的重大戰略：“有條件的地區要積極探索信息技術在'眾創空間'、跨學科學習(STEAM教育)、創客教育等新的教育模式中的應用”。2017年9月，教育部在《中小學綜合實踐活動課程指導綱要》明確綜合實踐活動是國家義務教育和普通高中課程方案規定的必修課程，要求發展學生綜合運用各學科知識，認識、分析和解決現實問題，提升綜合素質。

　　同時，中國有很多新興產業崛起，也對創新性的人才產生了巨大的需求。但總體來說，中國STEM教育由于起步晚，教學理念、師資力量、評價體系等都相對落后，現有的部分STEM教育也存在教育理念誤導、教學方式偏頗、課程設計拔苗助長等諸多問題。

　　中美STEM教育發展差距大，美國從中小學開始起步

　　STEM教育在美國已有三十年歷史，那么經過這么多年發展，現在已經進入什么階段?面對中焦視線記者的提問，王建剛博士從不同的角度闡述這個問題。他表示，美國STEM教育經過多年的不斷理論創新和發展，目前已經進入相對成熟的階段，不論是師資、課程、資金和培訓等資源都非常豐富，已經深入美國的教育系統。

　　具體到中美STEM教育的差別，王博士指出：首先，在教學方法上，美國得益于多年來倡導的基于項目的和基于問題的學習PBL(Project Based Learning or Problem Based Learning)為主的教學方式，注重從小在生活中深入地對學生進行方法論、實操方面的培育，引導學生通過合作與實踐，完成課題項目和解決生活中遇到的難題，這與STEM教學提倡的融合各個學科、強調動手實踐來學習科技和工程知識技能有很好的銜接。美國的STEM教育之所以發展迅速，也源于流行強調學習是有趣的(Learning Is Fun),學生們在做中學、玩中學，整個過程充滿了豐富的趣味性和新鮮感。通過這種啟發探索式教育方法，學生們既練出了心靈手巧的能力，又培養了敢于想象的靈氣。

　　其次，經過多年的發展，STEM課程資源十分豐富。各高校教育學院、非盈利組織、各出版社等提供了大量的STEM課程。比如，美國著名的電視網PBS的少兒頻道，經常會播出STEM相關節目，而且提供相關的教學計劃。

　　在學生教學年齡上，美國大力推行K12(kindergarten through twelfth grade)STEM教育，讓學生從小學和中學基礎教育階段就開始STEM學習，而中國目前則主要把STEM教育放在高等教育階段進行，更注重理論及概念認知，教師按照分學科的模式培養。

　　在理論上，美國STEM教育已經形成一套完善的理論系統，從課程、實踐到評價體系都有一套科學的方案，學校和老師對STEM教育也認識較為充分。

　　王建剛博士向中焦視線記者闡釋，總體來說，美國STEM教育在政府重視程度、教學經驗和方法、師資力量、理論系統等領域都遠遠領先中國，有許多方法和經驗值得中國借鑒和吸收。王建剛博士舉了個斯坦福教育學院給兒童設計的登月火箭課程例子。孩子們在了解了基本的火箭、登月艙、宇航員等情況后，教師讓孩子們根據5天的登月計劃來討論：總共需要多少水、食物、火箭的補給?孩子們學會運用加減法以及乘法等數學知識幫助自己解決火箭的補給問題。老師帶著孩子們一起畫了一個空空的火箭，將火箭里面需要裝載的各種食物、水、油箱、宇航員座位、火箭頭、火箭尾等物品準備在旁邊。孩子們根據之前計算和規劃的結果，把相應的補給都塞到火箭里形成完整的火箭。這種教學方式不僅僅教授數學知識，更重要的是讓學生體驗、觀察和想象，了解到火箭的具體結構，并實際學習和運用了科學、工程方面的知識，如此學到的知識會讓孩子受益一生。

　　中美STEM教育合作空間巨大

　　王建剛博士認為，STEM教育美國開展多年，資源十分豐富，而中國正借人工智能和新興科技的發展，以舉國之力在努力趕超，中美這兩個世界教育大國的合作與互補前景十分廣闊。今年美國總統特朗普訪華期間，中美兩國元首達成的共識中就指出：歡迎每年在兩國舉辦“中美青年創客大賽”，并在兩國新設若干“中美青年創客交流中心”。

　　中國要加強STEM教育，依靠自身努力的同時，可以與美國在STEM戰略規劃、課程資源、教師培訓和評價標準等各個方面加強借鑒與合作。

　　第一、進行STEM的戰略規劃。美國的STEM教育戰略規劃中的所有任務都有實施路線圖，都制定了其短期、中期、長期的戰略目標及相應的實施策略。同時，美國各地也開展了相應的STEM規劃和部署。例如，美國北卡萊羅那州就發布了STEM戰略規劃。

　　我國可以借鑒其規劃先行的思路和方法，在國家教育政策層面、在各地教育措施和實施層面，都出臺相應的STEM戰略。甚至在每一級教育教學機構，都應該由自己的STEM實施方案和行動計劃。王博士指出，我國的制度優勢是能整合社會的總體資源來優先發展對我們最重要的部分。一旦我們認識到了STEM的重要性，并且配套的方針政策、戰略計劃能迅速跟上，則各種戰略資源都會集聚起來，在全社會形成教育創新。

　　第二、交流和豐富STEM課程資源。美國已經形成了一個巨大的STEM教學資源庫，分布在不同的組織機構中供學生學習和教師教學使用。我們可以采用拿來主義，將這些課程本土化后與我們的教學實踐相結合進行使用，節省大量的課程研發時間。同時，由于STEM課程倡導科技文化，與我國崇尚科學的文化和價值觀十分契合，不必擔心文化侵入和價值觀引導的問題。王建剛博士認為，這需要熟悉中美兩個文化、了解兩國教育政策和教育實踐的STEM教育從業者來幫助進行甄別、翻譯、編撰。

　　第三、進行STEM標準制訂和認證。美國已經發展出來對教師和學校的STEM教育評價體系，這些評價體系是開展STEM教育很好的指導，利用STEM評價給出教育政策建議、提供教學幫助等。重點是幫助教育行政主體進行STEM教育規劃和設計，建立和完善本地區的STEM教育質量標準、自我評估工具、基于量規的STEM學校教學設計標準等，幫助各地STEM課程教學的開展。中國的STEM雖然起步不久，但是我們的教育基數十分龐大，發展潛力不可限量，這給評價標準的研制帶來大量的觀測樣本和跟蹤數據。王建剛博士也專門提出了一種STSS教學評價系統，該系統通過對學生的學習效果、教師的教學能力、學校的教學體系、政府和社會上的STEM資源整合等多個方面進行測評，形成一個總體的STEM教育生態評價體系。目前，STSS已經在美國和中國的部分地方開展了評價試點。隨著評價體系的不斷完善和評價數據的不斷豐富，STEM教育將會有更多的依據和指導。

　　王建剛博士個人介紹：

　　王建剛，美國賦爾博學習研究中心(Forobot Learning Research Center)主任,ASPA(美國行政管理學會)、CSTA(美國計算機科學教師學會)會員，美國加州州立大學富勒頓分校訪問學者，復旦大學公共管理博士后，同濟大學管理科學與工程專業博士。曾任復旦大學公共績效與信息化研究中心副主任，多年政府績效管理和咨詢經驗，專注從事教育評估、組織績效和政策分析等研究和咨詢。