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权威白皮书发布!关于STEM教育的现状和未来都在这里……  

2017-07-01 12:31:19|  分类: 【stem教育】 |  标签: |举报 |字号 订阅

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权威白皮书发布!关于STEM教育的现状和未来都在这里……

 2017-06-30 王素 中国网教育频道

2017年教育部印发的义务教学小学科学课程标准当中,特别把STEM教育列为新课程标准的重要内容之一,所以从国家政策来看,STEM目前已经进入到国家课程标准之内。


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王素:中国教育科学研究院国际与比较研究所所长、STEM教育研究中心主任、中国学校实验室主任

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很高兴今天有这样一个机会能够代表我们的研究团队在这里跟大家分享一下我们的STEM教育研究成果——中国STEM教育白皮书。


我会从三个方面向大家汇报:中国STEM教育的背景,中国STEM教育研究的现状和中国STEM2029计划。


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时代国际背景之下,

国STEM教育势在必行

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第一部分我们先来看一下中国STEM教育的背景,包括时代、国际、社会经济发展情况、以及产业人才背景。


1

时代对人才提出了新要求


首先,从时代背景来看,目前我们处在一个技术高度变革的时代,从互联网、物联网、人工智能到智能制造,所有这一切不仅改变了我们的生活方式,也改变了我们的生产方式,特别是对于未来的就业和产业所需要的人才提出了新的要求。


在这个过程中,未来的人才竞争主要是知识与技能的竞争,各个国家都非常重视人才的培养。但是各自采用的途径和手段不同。国际经验中我们可以看出STEM教育作为培养学生的探究能力,批判性思维的能力,以及与人沟通能力的载体,具有非常好的效果。因此这个时代背景下开展STEM教育非常重要。


2

各国都在进行改革,人才是胜出的关键


第二,我们来分析一下国际背景中。全球目前各个国家正在进行新一轮的技术革新和产业升级,在新的产业升级的进程当中到底谁能够胜出?在我们选取分析的几个国家中,目前全球竞争力指数中美国排在第三位,英国排名第七,德国排名第五,芬兰第十,以色列排名二十四,中国排在第二十八位。


我们再看一下全球创新指数的排名情况。在全球创新指数排名中,美国依然排第三位,英国第四位,芬兰第八,德国第九,以色列第十,中国排在第二十二位。即使是目前在全球竞争中排在前列的国家,他们依然非常有危机意识,纷纷出台了很多政策提高国家竞争力。很多国家都是从国家安全的角度,国家竞争力的角度来看待STEM人才的培养。


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早在八十年代,美国就提出了STEM教育。1986年,美国国家科学委员会发表了《本科的科学、数学和工程教育》报告,被认为是美国STEM教育的开端。2017年《美国竞争力计划》提出知识经济时代培养具有STEM素养的人才是具有全球竞争力的关键,并大力加强了对STEM教育的投入;最近美国又出台了《STEM2026》,对于STEM教育在未来十年的发展提出了新的愿景。


除了美国之外,英国在2002年的时候就已经把STEM教育正式写入政府文件,今年1月又出台了《建立我们的工业战略绿皮书》,这份报告中提出了在英国的现代工业战略中技术教育是核心,同时还将促进数学教育的发展和解决STEM技能短缺问题。


德国2008年制定了《德累斯顿决议》,将MINT教育列为教育发展重要目标。


芬兰是一个创新性很强的国家,他们历来非常重视做中学,早在90年代就出台了LUMA计划,LUMA是芬兰语的STEM。这项计划的目标是加强STEM(科学、技术、工程、数学)教育实践和加强学生对这些学科的学习兴趣。


3

中国梦的实现,需要更合理的人才结构


中国目前劳动力数量世界第一,经济总量处于世界第二,而百万人研发人员的数量在120多个国家中排46位其实是比较靠后的。我们的人才数量在逐步增长的,但是我们的人才结构是有缺陷的。而我们要实现社会经济转型,对人才结构则提出了更高的要求。


中国要想实现中国梦,实现产业结构升级, STEM教育就变得尤为重要。


中国在2015年的时候提出“中国制造2025”,即2025达到制造业的强国,在2035年达到世界制造阵营中的中等水平,到2049年,建国百年的时候进入综合实力世界制造强国。在2016年颁布的《国家创新驱动发展战略刚要》当中,也提出国家发展要三步走,在2020年要进入创新型国家,2030年要跻身创新型国家的前列,到2050年要成为世界科技创新强国,所有这些战略的实现都需要人才的支撑。


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从中国目前的人才情况来看,创新型人才、高水平技能的人才会成为我们经济转型的瓶颈。


从这组数据可以看到,到2025年,在我们未来发展比较重要的几个领域当中,人才缺口是非常大的,所以这也是为什么在今天我们必须要加强理工科人才的培养,不仅仅是在新兴领域专业方面的人才数量与结构,更重要的是人才质量。


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目前中国STEM教

是什么现状和定位?

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第二个部分看一下中国STEM教育的现状。


中国STEM教育虽然是新生事物,但也不是无本之源,STEM教育在中国的发展也有历史的传承,取得了很多成就,我们总结为开创了新局面,支撑了新发展,明确了新定位。


1

在实践上取得了新局面


STEM教育在中国的实践虽然刚刚兴起,但是在几个方面目前已经能够看到成效。


首先各地正在积极探索STEM教育的推进方式,很多地方都已经出台了相关的政策文件。第二,形成了一批教育机构,各类STEM教育机构在全国各地正在逐步的发展。第三是STEM作为一种教育的方法,在学校当中正在得到逐步的认同,学校也在积极的探索之中。第四,一些比较优秀的高中和高校相结合,落地了一批STEM主题实验室。这些都是在基础教育当中STEM取得的进展。


2

在研究上支撑了新发展


在STEM教育研究方面,中国目前也在呈现出逐渐繁荣的趋势。我们在知网上以STEM教育为主题词搜索,对相关数据进行了分析。从数据分析上可以看出,中国STEM教育研究在2016年有一个爆发时期。为什么?因为2015年STEM与创客写入了中国教育信息化的政策文件中,此后,对STEM的研究也呈现爆发性增长。


从研究的层次来看,目前呈多样化的态势,从基础研究到高等教育以及教育政策等方面都有涵盖。从研究情况机构分布来看,华东师范大学的相关论文的数量最多的,论文数量远远超过了其他机构,特别是有些硕士论文和博士论文,对STEM教育进行了非常系统的研究,这对于中国的STEM教育发展起到了积极的推动作用。从研究类别来看,主要集中在教育理论、中等教育和高等教育方面。


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3

在政策上,明确了新定位


明确新定位,把STEM教育纳入国家战略发展政策。


第一,在国家战略政策中虽然没有直接写明STEM,但是在内容上体现了STEM的内涵。2006年《国务院关于实施<国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)>若干配套政策的通知》中指出,“大力倡导启发式教学,注重培养学生动手能力,从小养成独立思考、追求新知、敢于创新、敢于实践的习惯。切实加强科技教育。”


第一,STEM教育虽然没有明确写入国家政策文件,但是政策是非常鼓励STEM教育的。在2006年的国家中长期科学技术发展纲要当中,就提出要开发启发式教学,要注重学生的动手能力,其实这些也正是STEM教育所倡导的理念。在2016年全民科学素质行动计划纲要当中,提出要完善科学体系,这些对于STEM教育的发展也指出了明确的方向。


2016年国务院发布的《全民科学素养行动计划纲要实施方案(2016—2020年)》提出,在义务教育阶段要基于学生发展核心素养框架,完善中小学科学课程体系,研究提出中小学科学学科素养,更新中小学科技教育内容,加强对探究性学习的指导;在高中阶段要鼓励探索开展科学创新与技术实践的跨学科探究活动,同时规范学生综合素质评价机制,促进学生创新精神和实践能力的发展。


第二,科学教育政策非常重视STEM教育。科学教育的政策分为两个阶段。从相关的政策文本来看,早期我国的STEM教育更多地体现在对综合课程的倡导上,例如1999年《中共中央国务院关于深化教育改革,全面推进素质教育的决定》提出要改变课程过分强调学科体系、脱离时代和社会发展以及学生实际的状况,加强课程的综合性和实践性,重视实验课教学,培养学生实际操作能力。从新时期的政策来看,我国STEM教育的实施则更多体现为科学课程。例如,按照2017年教育部印发的《义务教育小学科学课程标准》,小学科学课程的内容主要包括物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程四个领域,同时该标准指出,小学科学课程是一门实践性课程,也是一门综合性课程。


第三,教育信息化政策明确了STEM发展的任务。2015年,教育部在《关于“十三五”期间全面深入推荐教育信息化工作的指导意见(征求意见稿)》中首次提出要“探索STEAM教育、创客教育等新教育模式”。2016年教育部在《教育信息化“十三五”规划》进一步要求:“有条件的地区要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,着力提升学生的信息素养、创新意识和创新能力,养成数字化学习习惯,促进学生的全面发展,发挥信息化面向未来培养高素质人才的支撑引领作用。”



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中国STEM教育

还存在哪些问题和挑战?

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1

中国STEM教育的问题和挑战


中国目前的STEM教育面临着很多问题和挑战。主要有以下几个方面:


第一,中国STEM教育虽然呈现一个非常繁荣的态势,但是我们还缺少国家顶层的设计。


第二,我们的社会联动机制不够健全,各部门之间相对来说比较割裂的。如果仅从内容上看,STEM教育目前从幼儿园到高中,每一个阶段都是存在的。但是目前各阶段的内容不连贯,没有完整打通的整体框架设计。因此,在知识和能力方面都缺乏递进的连续性培养。


第三,标准和评估机制尚未建立。目前STEM教育可以说是百花齐放,其实也是鱼龙混杂。课程与产品缺少标准和认证,学校不知道该如何选择。因此在标准和评估机制方面我们还需要进一步的完善。


第四,师资队伍方面我们目前并没有做好准备。目前中国的大学没有专门培养STEM教师的专业。我们的教师是按照分学科的模式培养的,但是STEM教育更加强调综合性和跨学科,我们缺少能够把学科整合,进行综合教学的师资准备。


第五,我们缺乏国家示范项目的引领。STEM教育在中国还在起步阶段,很多学校和教师都还处在迷茫状态,不知道该如何做,国家示范项目对于希望开展STEM教育的学校会起到更好的引领作用。


2

中国STEM教育2029创新行动计划


面对STEM教育存在诸多问题与挑战,我们制定了中国STEM教育2029创新行动计划。


为什么定在2029年?因为2049是建国百年,建国百年的时候中国要建成世界创新型国家,为了实现这一目标,人才的培养需要有提前度。我们希望从现在行动起来,在2029的时候我们已经能够培养出一批创新型的人才。我们希望通过未来十几年的努力,能够让中国涌现出更多的具有国际竞争力的STEM方面的创新人才。


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在讨论创新行动计划之前,我们先来看一下在中国背景下对STEM教育内涵的认识。通过研究,我们可以看到,世界上对于STEM的认知并不相同,而且是一个动态的不断变化的过程。我们认为STEM教育在中国当年的背景下的内涵有五个方面:


第一,我们认为中国的STEM教育应该纳入国家创新人才培养战略。


第二,我们认为在中国,STEM教育应该是一场国家终身学习运动。


第三,我们觉得STEM教育是跨学科、跨学段连贯的课程群。


第四,我们认为STEM教育是面向所有学生的,培养综合素质的这样一个载体,也是培养学生21世纪技能的载体。


第五,STEM教育应该是全社会共同参与的教育创新实践。


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在中国STEM2029创新行动计划当中,我们认为应该遵循如下指导原则:


第一,协同。STEM教育是一项全社会都应该参与的活动,在这一过程中需要建立充满活力、合作、包容的新的STEM生态系统。


第二,合作。STEM教育研究者和内容资源的提供者是非常多样化的,在实施国策过程中各部门机构间应该相互合作,建立起良好的伙伴关系。


第三,开放。我们将支持在各方同意的情况下,自愿推动知识扩散和技术转移。


第四,包容。


第五,创新。

 

中国STEM2029创新行动计划中,我们有七个行动的主要内容,具体如下:


第一,STEM教育应该有国家的顶层设计。从国际经验来看,STEM教育取得成效的国家均有顶层设计,这一点非常重要,只有在国家层面上有了顶层设计,才能把STEM教育和国家战略以及人才战略密切结合起来,才能打通学段和社会资源的整合。


第二,实施人才培养畅通计划。STEM教育应该是终身教育,是从小到大的学段贯通的。否则,就缺少连续性,在低年级没有做好如果低端没有做好兴趣的培养和技能的贮备,那么在高端开设的课程就会缺乏知识是和技能基础。


第三,要建立资源整合和师资培养平台。我们希望通过建立STEM教师发展平台,在全国高校和教育学院、教师进修学校中能够建立开展STEM教师培训的工作网络。应该在统一的教师STEM专业发展框架的指导之下,开展STEM教师的分层培训,以满足现在STEM教师缺乏,以及技能不足的问题。


第四,STEM教育的标准和评价。标准是有序推动STEM教育的保证,无论是课程资源还是教师培训,以及各类产品和服务,它都应该有相应的标准才能够保证质量,推动中国STEM教育良性发展。


第五,打造一体化的STEM教育创新生态系统。因为STEM教育不是单一机构所能完成的,它一定是通过全社会共同努力,各机构形成合力的创新协作的生态系统。  


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第六,打造服务经济的教育人才战略高地。这也是我们开展STEM教育最核心的目标,为国家人才培养战略服务。


第七,推广STEM教育的成功模式。STEM教育作为一个系统工程,需要进行长期的探索,在这个过程中先进的经验和典型案例,具有很好示范作用,所以我们希望与大家共同努力探索各种有效的模式,能够在中国更多的地区推广和实施。

 

我们的愿与各方一道,以服务国家创新发展战略为宗旨,整合社会资源,建立一个政府部门、科研机构、高新企业、社区和学校相融合的STEM教育生态系统,打造若干理念先进、特色鲜明、质量领先的STEM教育示范基地,培养一批国家的创新人才。


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