全球STEM教育變革主要趨勢(shì)

小學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室用肥皂泡研究物體表面張力。

　　在國(guó)際語(yǔ)境中，STEM教育具有雙重內(nèi)涵：一是指科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等單學(xué)科教育，二是指上述學(xué)科教育的跨領(lǐng)域整合。在新科技革命驅(qū)動(dòng)下，STEM教育已成為國(guó)家戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)力的重要支點(diǎn)，各國(guó)競(jìng)相推進(jìn)STEM教育發(fā)展規(guī)劃，著重凸顯其對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與科技進(jìn)步的支柱作用及戰(zhàn)略緊迫性，掀起全球STEM教育熱潮。通過梳理主要國(guó)家和經(jīng)濟(jì)體的STEM教育政策和舉措，可以發(fā)現(xiàn)以下共性趨勢(shì)。

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　　圍繞未來人才供需變化規(guī)劃STEM教育發(fā)展戰(zhàn)略

　　全球職業(yè)結(jié)構(gòu)的深度轉(zhuǎn)型正在重塑未來人才需求格局。世界經(jīng)濟(jì)論壇《2025年未來就業(yè)報(bào)告》預(yù)測(cè)，至2030年全球?qū)粼?800萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位，這一數(shù)字背后是1.7億個(gè)新增崗位和9200萬(wàn)個(gè)被替代崗位的動(dòng)態(tài)更迭。面對(duì)這一結(jié)構(gòu)性變革，STEM教育戰(zhàn)略被賦予了重要使命，即應(yīng)對(duì)技術(shù)驅(qū)動(dòng)型社會(huì)的核心挑戰(zhàn)，通過跨學(xué)段課程銜接和多方協(xié)同的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，構(gòu)建覆蓋全生命周期的人才培養(yǎng)體系。

　　以芬蘭“國(guó)家STEM戰(zhàn)略與行動(dòng)計(jì)劃”與美國(guó)“STEM教育五年規(guī)劃”為例，前者通過跨學(xué)段課程銜接構(gòu)建全生命周期培養(yǎng)體系，后者著力打造“政府—企業(yè)—社區(qū)”協(xié)同的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。兩國(guó)均注重將STEM教育從專業(yè)人才培養(yǎng)體系提升至國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力塑造工程。其中，芬蘭提出將全民科學(xué)基準(zhǔn)提升至本世紀(jì)初期水平，美國(guó)迄今已經(jīng)發(fā)布了3個(gè)五年期的STEM教育戰(zhàn)略計(jì)劃，將STEM素養(yǎng)深度融入公共衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)等公共政策決策過程，以此推動(dòng)STEM素養(yǎng)成為現(xiàn)代公民的基礎(chǔ)能力。

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　　周期性開展STEM教育發(fā)展監(jiān)測(cè)評(píng)估

　　為突破粗放式STEM教育發(fā)展局限，各國(guó)普遍構(gòu)建動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系，通過追蹤課程適配性、師資缺口和教育公平等數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)政策精準(zhǔn)調(diào)整。這種周期性監(jiān)測(cè)評(píng)估既可以檢驗(yàn)國(guó)家STEM戰(zhàn)略成效，也為跨國(guó)經(jīng)驗(yàn)對(duì)標(biāo)提供了實(shí)證基礎(chǔ)，推動(dòng)STEM教育治理向“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”模式轉(zhuǎn)型。

　　芬蘭2023年發(fā)布的“國(guó)家STEM戰(zhàn)略與行動(dòng)計(jì)劃”明確把監(jiān)測(cè)STEM教育發(fā)展作為一項(xiàng)重要舉措，包括收集學(xué)前至高中教育階段的各種數(shù)據(jù)用于研究，調(diào)查基礎(chǔ)教育中技術(shù)、編程和算法思維教學(xué)現(xiàn)狀，并提出加強(qiáng)STEM教學(xué)的建議等。同時(shí)，還要求芬蘭LUMA（芬蘭的STEM）中心咨詢委員會(huì)監(jiān)督STEM戰(zhàn)略措施實(shí)施情況，每年向教育和文化部報(bào)告相關(guān)情況。

　　澳大利亞對(duì)STEM教育有定期和不定期監(jiān)測(cè)評(píng)估，均聚焦STEM教育發(fā)展而非政策效果?！癝TEM公平監(jiān)測(cè)”為其開展定期監(jiān)測(cè)的代表。該監(jiān)測(cè)以服務(wù)2019年發(fā)布的《推進(jìn)女性參與STEM戰(zhàn)略》為目的，由澳大利亞工業(yè)、科學(xué)與資源部負(fù)責(zé)，自2020年起每年發(fā)布一份報(bào)告，主要跟蹤女童和女性在STEM領(lǐng)域的參與情況，并測(cè)量變化和趨勢(shì)，涵蓋從學(xué)校到高等教育、畢業(yè)和工作場(chǎng)所的各個(gè)階段。不定期監(jiān)測(cè)評(píng)估覆蓋STEM教育整體發(fā)展情況和STEM項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)展等。如2019年澳大利亞聯(lián)邦政府發(fā)布綜合評(píng)估報(bào)告，分析澳大利亞各類學(xué)校STEM項(xiàng)目情況，涉及類型、目標(biāo)群體和規(guī)模等方面內(nèi)容，并建議在2至3年后重復(fù)評(píng)估。再如，澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織開展的“STEM專家進(jìn)校園”免費(fèi)志愿項(xiàng)目自2007年以來就項(xiàng)目實(shí)施效果已經(jīng)開展了5次評(píng)估。

　　比利時(shí)2012年發(fā)布至2020年的STEM教育行動(dòng)計(jì)劃后，就開始對(duì)包括中學(xué)、成人和高等教育學(xué)生STEM學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)，每?jī)赡旮乱淮危?016年開始每年更新并發(fā)布相關(guān)報(bào)告。2021年發(fā)布“STEM2030議程”后，比利時(shí)繼續(xù)強(qiáng)化監(jiān)測(cè)，于2024年發(fā)布首份針對(duì)新議程的監(jiān)測(cè)報(bào)告，并提出至2030年每年都會(huì)發(fā)布相關(guān)報(bào)告。

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　　通過全國(guó)性活動(dòng)營(yíng)造STEM教育積極氛圍

　　針對(duì)學(xué)生興趣不足現(xiàn)象，多國(guó)將STEM教育融入社會(huì)文化生態(tài)。通過競(jìng)賽、嘉年華等低門檻活動(dòng)重塑學(xué)科認(rèn)知，打破“高冷”標(biāo)簽，同時(shí)整合多方資源，彌合弱勢(shì)群體的參與鴻溝。這類活動(dòng)兼具STEM教育普惠和國(guó)家戰(zhàn)略敘事功能，將個(gè)體探索轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新共同體的集體認(rèn)同，強(qiáng)化STEM教育的社會(huì)合力。

　　澳大利亞教育研究理事會(huì)推出面向3—12歲兒童的“STEM視頻游戲挑戰(zhàn)賽”，旨在激發(fā)學(xué)生STEM課程興趣、發(fā)展實(shí)踐技能，引導(dǎo)更多學(xué)生選擇STEM專業(yè)。參賽隊(duì)伍最多由4名學(xué)生組成，須在指定時(shí)間內(nèi)提交一款原創(chuàng)視頻游戲、一份游戲設(shè)計(jì)文檔和一段包含所提交視頻游戲關(guān)鍵元素的簡(jiǎn)短錄像。每個(gè)團(tuán)隊(duì)一般由教師和家長(zhǎng)擔(dān)任導(dǎo)師，負(fù)責(zé)注冊(cè)和提供指導(dǎo)建議等。評(píng)審團(tuán)成員是來自教育、游戲開發(fā)和其他相關(guān)領(lǐng)域的志愿者。該挑戰(zhàn)賽每年都有不同的主題，2025年要求參賽團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建以“旅行”為主題的游戲。

　　新加坡2022年開始將之前的國(guó)家科學(xué)挑戰(zhàn)賽更名為國(guó)家STEM錦標(biāo)賽。該錦標(biāo)賽針對(duì)中學(xué)生，旨在培養(yǎng)STEM技能和創(chuàng)新能力，每所學(xué)校由4名學(xué)生組成一個(gè)小組參加，一般在每年的4—8月舉辦，分資格賽、四分之一賽、外卡賽、半決賽、決賽等幾個(gè)階段。比賽內(nèi)容包括與STEM相關(guān)的實(shí)踐和書面問題等，通過1—3輪比賽的小組均可以獲得證書和獎(jiǎng)牌，而冠軍團(tuán)隊(duì)還可以收到獎(jiǎng)杯。

　　希臘也舉辦有全國(guó)STEM競(jìng)賽活動(dòng)，面向所有水平的學(xué)生開放。不同水平的學(xué)生有不同的教育目標(biāo)，比賽類別和標(biāo)準(zhǔn)也因此不同。如2025年一個(gè)面向兒童的、以“我們能在火星上生存嗎”為主題的項(xiàng)目，要求參與者通過了解相關(guān)資料，思考并提出解決火星生存問題的創(chuàng)意方案、選擇簡(jiǎn)單材料分組構(gòu)建火星生存問題和解決方案的三維模型、創(chuàng)作故事等。該項(xiàng)目為非競(jìng)賽性質(zhì)，評(píng)估基于每名兒童的參與程度、構(gòu)造的完整性、展示的想象力水平、機(jī)器人編程的正確性，至少包含一個(gè)簡(jiǎn)單機(jī)械構(gòu)造的使用等，意在激發(fā)兒童的創(chuàng)造力。

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　　持續(xù)資助STEM教育研究項(xiàng)目服務(wù)實(shí)踐

　　為保障STEM教育體系與國(guó)家創(chuàng)新戰(zhàn)略同頻，各國(guó)通過專項(xiàng)基金、跨機(jī)構(gòu)聯(lián)合資助等方式，重點(diǎn)支持課程開發(fā)、教師跨學(xué)科能力培訓(xùn)和教育公平等研究。此類資助采用“需求導(dǎo)向”機(jī)制，既針對(duì)當(dāng)下資源缺口提供解決方案，又通過定向課題預(yù)判未來技能需求，推動(dòng)研究成果向教學(xué)實(shí)踐轉(zhuǎn)化，構(gòu)建STEM教育與產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)的創(chuàng)新生態(tài)。

　　美國(guó)通過國(guó)家科學(xué)基金會(huì)和教育部所屬的教育科學(xué)研究所等建立了較為強(qiáng)大的STEM教育研究國(guó)家資助體系。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2003—2019年美國(guó)教育科學(xué)研究所在兩個(gè)指定STEM項(xiàng)目類別中共資助了127個(gè)研究項(xiàng)目（平均每年超過7個(gè)項(xiàng)目），每個(gè)項(xiàng)目平均資助約200萬(wàn)美元，持續(xù)時(shí)間為3至4年。美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)設(shè)立了STEM獎(jiǎng)學(xué)金項(xiàng)目，目標(biāo)是使有學(xué)術(shù)天賦的低收入學(xué)生能夠擁有在STEM領(lǐng)域追求成功的機(jī)會(huì)。該獎(jiǎng)學(xué)金由高等教育機(jī)構(gòu)申請(qǐng)，資助額度200萬(wàn)—500萬(wàn)美元，分機(jī)構(gòu)能力建設(shè)、實(shí)施項(xiàng)目和跨機(jī)構(gòu)聯(lián)合體三個(gè)方面。

　　德國(guó)聯(lián)邦教育和研究部2022年提出在MINT（數(shù)學(xué)、信息工程、自然科學(xué)、技術(shù)）行動(dòng)計(jì)劃框架下，投入1000萬(wàn)歐元資助3項(xiàng)MINT短期研究和13個(gè)為期3—5年的實(shí)踐導(dǎo)向研究項(xiàng)目，包括收集有關(guān)MINT教育跨學(xué)科方法發(fā)展的見解，研究21世紀(jì)MINT技能開發(fā)和教學(xué)的成功條件以及促進(jìn)自然科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域的學(xué)校與課外MINT教育互動(dòng)。2023年，德國(guó)又啟動(dòng)基礎(chǔ)MINT項(xiàng)目研究，系統(tǒng)評(píng)價(jià)和研究分析現(xiàn)有STEM教育相關(guān)文獻(xiàn)，提煉出有助于改進(jìn)MINT實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，通過調(diào)查明確差距并提出行動(dòng)建議，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的統(tǒng)一。

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　　調(diào)整與管控STEM教育對(duì)外開放布局

　　國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)加劇促使各國(guó)重構(gòu)STEM合作框架，一方面通過獎(jiǎng)學(xué)金、聯(lián)合培養(yǎng)等機(jī)制吸納全球頂尖人才，鞏固創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)；另一方面建立技術(shù)安全審查制度，防范關(guān)鍵領(lǐng)域知識(shí)外溢風(fēng)險(xiǎn)。這種開放與防護(hù)并重的策略，旨在平衡全球化協(xié)作紅利與本土技術(shù)主權(quán)保障，標(biāo)志著STEM國(guó)際合作進(jìn)入精細(xì)化管控階段。

　　美國(guó)第三期STEM五年規(guī)劃首次把STEM人才置于文件大標(biāo)題中，并提出，“為了保持STEM的領(lǐng)先地位，美國(guó)必須成功吸引、招募、留住和整合來自世界各地的頂尖STEM人才”。歐盟委員會(huì)2025年3月發(fā)布的“STEM教育戰(zhàn)略計(jì)劃”提出試點(diǎn)“STEM專家獎(jiǎng)學(xué)金”，吸引國(guó)際頂尖科研人員參與歐盟戰(zhàn)略項(xiàng)目，強(qiáng)化公私合作研發(fā)能力。

　　與此同時(shí)，美國(guó)、英國(guó)、澳大利亞、加拿大、德國(guó)、瑞典等發(fā)達(dá)國(guó)家都開始出臺(tái)政策和指南，加強(qiáng)教育與科研國(guó)際合作風(fēng)險(xiǎn)管理，STEM教育是其中最為重要的領(lǐng)域。加拿大甚至專門制定了敏感技術(shù)和敏感機(jī)構(gòu)清單和政策，要求在開展先進(jìn)通信技術(shù)、密碼學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)與大數(shù)據(jù)技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)等與STEM相關(guān)的國(guó)際合作時(shí)要強(qiáng)化盡職調(diào)查，并制定了《研究伙伴關(guān)系國(guó)家安全指南》。這充分說明了STEM人才培養(yǎng)成為國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的重要砝碼，也進(jìn)一步凸顯出科技自立自強(qiáng)、獨(dú)立自主培養(yǎng)創(chuàng)新人才的迫切性。

　?。ㄗ髡呔抵袊?guó)教育科學(xué)研究院比較教育研究所副研究員，本文系該院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金項(xiàng)目“國(guó)際教育風(fēng)險(xiǎn)管理策略國(guó)際比較研究”[GYJ2022070]成果）

《中國(guó)教育報(bào)》2025年04月03日 第09版