第二屆中國STEM教育發展大會在深圳福田圓滿召開。本屆大會,由中國教育科學研究院、廣東省教育研究院與深圳市福田區教育局聯合主辦,香港STEM教育聯盟、香港教育工作者聯會、金地(集團)股份有限公司協辦,中關村互聯網教育創新中心、深圳市福田教育科學研究院共同承辦。來自政府部門、學校、科研機構、企業代表以及國內外STEM教育專家開展了積極地分享交流,深入探索中國STEM教育的實踐路徑,努力讓STEM教育惠及最廣泛的學生群體,讓科學思維與創新能力成為每一個孩子的成長基因。
中國STEM教育2029行動計劃公布以來,引起很多人的關注,有人經常會問2029行動計劃到底要做什么?來自“智庫”——中國教育科學研究院專家的解析,將有助于你更好、更深入地理解該計劃。下面我們詳細了解一下中國教科院STEM教育研究中心主任王素、副主任李正福的觀點。
王素
中國教育科學研究院STEM教育研究中心主任
發言題目:中國STEM教育2029行動計劃的實施方案
“2029行動計劃”在去年第一屆STEM教育大會上就公布了,但當時并沒有詳細講這個計劃究竟要干什么。我們為什么要做這個事情?
人才培養的需要
從培養人才的角度,我們一定要做這件事情。我們國家現在的情況,理工科人才很多,我查閱了2016年的年鑒,理工科的本科生是40%,研究生45%。OECD本科生是22%,研究生階段是44%,我們基本上與OECD研究生階段持平,本科生階段我們是其兩倍。從數量上講,我們還是有比較明顯的優勢。此外,理工科獲得學位的人數這一指標也是遠遠超過別人的。
既然我們已經這么多人了,也都特別熱愛理工科,為什么還要加強呢?這兩天也一直討論和反復論證這個事情。盡管我們的人數很多,但是有一項指標我們并不是特別理想,就是合作性的解決問題的能力這項指標,我們排在第26位,是比較靠后的。盡管我們的學生在熱愛科學、想學科學以及想學理工科的角度沒有問題,但是我們在創新能力方面還是有差距的?;诖?,我們就應該做。
STEM教育落地實施的需要
經常有人問2029計劃到底要干什么?與我而言,希望通過2029計劃,能夠讓全國做STEM教育的人聚集起來,同時切實針對中國本土的STEM教育,拿出我們自己的目標,制定出我們自己的方案。
當然這個方案涵蓋的內容會比較多,真正做STEM的時候會面臨很多問題。學校第一個可能面臨的問題是領導支持不支持?這就要看有沒有政策支持。國家層面上是有政策的,地方上支持與否,就要進一步看地方上有沒有政策,當前應該說大部分地區,尤其是沿海地區是有政策的。學校層面還是會想要實施STEM教育,就需要有課時、課程、教師,這幾天一直在反復討論這些問題。資金也是需要考慮的方面,但沒有錢也一樣能做,西部地區用當地的資源同樣可以做這件事情,最關鍵的核心不在于器材,而在于教師怎么上這一節課。哪怕是一個簡單的過去都做過的活動,也一樣能上成是STEM的課,我覺得這取決于教師的理念。
要想做這件事情,就要解決這些問題。既然國家有政策,地方上有政策,學校也很支持,為什么我們做這件事還是困難重重?至少在我的實際工作中,我覺得我們面臨的是上下政策不一致,高校和基礎教育的要求不一致的問題。所以雖然我們很想做,但很難做起來。有些問題可能不是專業問題,例如惡意競標等,最大的問題是機制問題。STEM現在由教育部的信息化文件中提出來,我覺得這個高度還不夠。STEM培養創新人才這件事情,我希望能夠作為國家的戰略來做,從國家安全的角度以及未來提高核心競爭力的角度來考慮這件事情。從頂層有一個目標,有一套體系,這樣在下面推動的時候,可能就更加容易,不會像現在面臨很多問題,這就是為什么我們要做這件事情。
明確目標:國家頂層有設計
如何成為國家頂層有設計和政策?有兩個方面,第一是發揮智庫作用,中國教科院是教育部下面的一個直屬機構,綜合性的研究機構,也是最大的研究機構,現在的建設目標就是要成為國家一流的教育智庫。智庫是干什么的?智庫肯定是給領導提建議的,根據國情、世界發展的情況,有理有據的說為什么我們要做這件事情,而且國家要重視這件事情?;跀祿Ρ冗M行闡明,一方面,從全世界來看人家是怎么做的;另一方面,要看中國的現實情況、產業情況以及人才情況是怎么樣的。通過這一套分析,在基礎教育階段應該怎么做才能使中國在未來實現偉大的復興之夢。通過戰略性的研究,大規模調查,為國家的決策、政策提供支撐報告,這是2029計劃中做的第一部分工作。
僅做第一部分工作是不夠的,還有一個非常重要的工作,就是要做的第二步,即一定要有實踐的探索。在全球化背景下的競爭,要站在世界舞臺的中央,不僅是我們的經濟、文化,包括教育,在一帶一路的發展過程中也希望貢獻力量。第二部分很重要的工作就是希望通過中國自己的研究,一方面推動自身STEM教育的發展;另一方面探索中國的STEM模式,希望有中國的聲音,能夠走向世界,能夠為其他地區、其他國家起到引領和示范作用。不僅是引領,還是相互交流的過程。這也是2029計劃中要做的一個非常重要的工作。
以上是兩大塊,當然還有很多細節的工作要做。
多角度理解STEM教育
STEM教育的內涵需要從不同的角度去理解。第一,STEM教育應該是納入國家創新型人才的培養,從國家層面、國家戰略、人才培養的角度來理解。實際上歐美如此重視STEM也是從人才培養、人才短缺的角度來提的。第二,STEM是一場國家終身學習運動,是全社會共同參與的教育創新實踐。STEM教育不是學校內部一個人能完成的,為什么這么說?一是學習方式轉變了,如果還像原來關在教室里學習,肯定無法實現你的STEM教育目標;另一個是社會資源,基于中國的現實情況,僅僅依靠學校的力量是沒有辦法來完成的。我們的數理化教材是由國家審定,之后由出版社提供給學校;學校里絕大部分的選修課要么是學校自己開發,要么是機構提供,要么是大學提供,要么是企業提供??赡懿粌H是中國,即使在其他地區可能也一樣,它的區別在于哪些是政府放開的,哪些是政府沒放開的。因此,STEM教育不可能離開社會的各種資源,一定是全社會共同參與的。
還有一個提法,就學校內部而言,作為教育自身,STEM是跨學科,跨學段的連貫的課程群,STEM一定是培養學生綜合素質的?,F在的核心素養、關鍵能力的培養過程中,STEM一定會發揮重大的作用。
STEM是一個很重要的事情,它真的是能夠培養學生的核心素養,能夠培養學生21世紀的技能。但STEM的作用一定是它獨特的,比如跨學科,我認為最應該做的是理工科當中的跨學科,把STEM融入進去,這才是本質。
具體舉措
現在具體要做的工作,第一是為國家的決策服務,目的是希望STEM教育將來能夠上升到國家層面,從國家戰略的角度能有更好的政策支持,有更高的協同引領的方式。另外這里面還要有標桿計劃,建立STEM聯盟,打造全球影響力。具體而言,在智庫引領下,要做很多的工作,前面提到的戰略性的研究,調研,也會有教師培訓等活動,包括今天的會議,還有其他的。
當然我們還有學校,是以課題為引領的工作方式,后面會有很多的結果。比如現在我們跟全國各地都建立了一些協同創新中心,與教科院、教研室、教師進修學校以及大學進行合作。我們還通過地方評選、推薦,專家評審認定,篩選出一些領航學校和種子學校,目標是下次的彩色覆蓋全國,不留有灰色地帶。領航學校第一批一共有11個,后面還有一些申請加入,第二期是8個。
領航學校的目的是什么?希望這些學校能夠在STEM教育方面進行全方位的探索,起到標桿的作用,真正能夠帶動和輻射其他學校。領航學校要做的,不僅是教師培訓,他應該在學校的課程建設、資源開發、空間建設等方面都應該給其他學校做示范,真正起到他領航的作用。我們還有一大批種子學校,這些學校我們要求至少要在一個方面進行嘗試和探索,例如課程、空間、開發資源或者課堂教學評價,無論是哪一方面,總要在一個方面進行研究和探索。
教師培訓是整個體系中非常重要的一個工作。這些是種子教師,希望種子教師能夠發揮骨干作用,將來會有一個全國范圍內的培養、培訓體系,希望我們的種子教師就是第一批的培訓師,就是我們先會培訓這些種子教師,然后這些種子教師還會去培訓其他人,從而星火燎原,讓全國有更多的學校。
李正福
中國教育科學研究院STEM教育研究中心副主任
發言題目:優化工作機制 協同推進2029行動計劃
我今天分享的內容主要分兩塊,一是對我們成立以來的工作進行回顧;二是圍繞目標和內容講一些機制。
主要目的
中國STEM2029行動計劃的主要目的是促進我國STEM教育發展,進而為落實國家戰略提供人力支撐。一是質量上要有STEM的特質;二是數量上要有一定的人數。就具體目標而言,主要有四個方面:第一,發揮職能,把教育決策,服務作為重要的研究內容。這段時間我們向教育部的各司局匯報了進展,得到了一些鼓勵支持;第二,需要豐富和完善STEM教育理論體系。我們不只是實踐者,還是探索者和共享者;第三,希望引領和推動STEM教育更加深入的開展;第四,探索和構建STEM教育協同創新機制。我們發現教育一定是協同的事情,我們還希望探索一下創新機制。
重要任務
我們成立了STEM教育研究中心,有11家協同中心。研究中心的重要任務有三方面:一是打造STEM教育政策咨詢的新高地。如果國家要開展STEM教育的相關事情,出臺相關政策,我們希望和大家一起努力,有發聲的影響力。二是構筑STEM教育理論研究的新平臺。行動是實踐,還是需要理論的引領和支撐。三是希望構建STEM教育實踐創新的示范區。我們已經有一些示范學校和種子老師,下一步希望有一些示范區。
工作機制
機制主要是解決怎么運行的問題?這件事情要做,誰做哪個環節,權利和責任在哪里,前后順序怎么連接,上下關系怎么處理,這是我們機制所關注的點。研究中心成立以來做了一些事情,從這些事情中總結歸納了一些目前存在的機制,分享給大家。
第一是中國教科院STEM研究中心牽頭組織,各協同中心主動參與,開展決策議事機構。彼此間有一個溝通,STEM教育的事情,大家一起商量著辦。目前我們在做第一階段工作的時候,教科院下發的通知可能比較多,向地方布置任務的事情比較多,要求地方提供材料的事情比較多,這可能是我們第一階段工作的特點,后期可能會有改變。
第二是各中心設有秘書處和聯絡處,具體組織實施,推進相關工作。各協同中心是決策議事機構,商量好干什么,怎么干。具體落實就是由秘書處和聯絡處負責,各協同中心也都有聯絡的老師,具體組織當地STEM的推進工作。
第三是專家委員會提供專業支撐, 開展評審、 選拔等事務。這件工作是一個專業的工作,需要有專業力量的支撐,所以我們會有一部分專家委員會,提供專業的支撐。比如開展評審,選拔等相關工作。
第四是學校具體開展STEM教育實施工作,在實踐中探索和建設STEM教育體系。我們有一些領航學校,還有一些種子學校,主要任務是在探索STEM落地的情況,怎么樣把實踐跟理論結合起來,在實踐中探索和建設STEM教育體系。
第五是相關企業等機構服務STEM的教育實踐,提供相關支持。企業不只是資源的提供方,也是協作伙伴。同時還有高校、科研院所、少年宮等社會機構都是我們共同的伙伴。
已開展的工作
回顧一下STEM教育研究中心成立以來做的工作,一方面了解一下我們做了什么,怎樣能夠做得更好;另一方面也便于了解我們在這個基礎上下一步能夠開展哪些具體工作。
第一,2017年6月6日在中國教育科學研究院成立了STEM教育研究中心(見圖1)。來自教育部、科技部、人力資源部、社會保障部、科協、科學院、工程院,清華大學附中,北京三十五中等政府機構、科研院所和學校的20余名領導和專家出席了會議。中國教育科學研究院作為教育部直屬的綜合性教育研究機構和國家級教育智庫,肩負著為國家重大教育戰略和宏觀政策提供智力支撐、咨詢服務的使命, 成立STEM教育研究中心,既是對世界STEM教育的發展潮流、對人才培養的時代需求做出的主動回應,更是引領和指導中國STEM教育科學發展、提升教育國際競爭力的實際行動。
圖 1
第二,2017年6月20日第一屆中國STEM教育發展大會于成都的電子科技大學舉辦(見圖2)。本次會議由中國教育科學院、電子科技大學主辦,中國教育科學研究院未來學校實驗室、華東師范大學青少年發展研究中心、電子科技大學實驗中學承辦。 在“新戰略、新課改、新高考背景下的STEM教育” 主題的指引下,探討了系統理論,課程與素養,教師的專業發展以及教育產品等等。此次大會上,我們發布了《2017中國STEM教育白皮書》,啟動了“中國STEM2029創新行動計劃”。除了把自己做好之外,還希望能夠向世界發出中國的聲音,介紹中國的STEM發展情況。
圖 2
第三,2017年9月18日在中國教育科學研究院STEM教育研究中心組織召開了《STEM教師能力等級標準(征求意見稿) 》的研討會(見圖3),來自科技部,科協,北京教育學院,北京市海淀區教委等一些一線的區縣教委,還有一些高校以及媒體的朋友來論證,看是否合適。做STEM教育,理想狀態是有專職的STEM老師,但實際情況不是這樣的。我們有一些存量教師,他們本身不是STEM教師,如果要開展這項工作,最可行的辦法就是使老師有STEM執教的能力。
圖 3
第四,為貫徹落實十九大精神,加強全國教科研系統STEM教育研究與實踐的協同創新,中國教科院STEM教育研究中心先后與長春師范大學、陜西省教育科學研究院、山東省教育科學研究院、四川省教育科學研究院等11家單位在共同實施“STEM教育2029行動” 計劃上達成合作共識,將共同打造STEM教育研究“生態圈”和“共同體”,引領和促進中國的STEM教育(見圖4)。
圖 4
第五,2018年5月15日上午,中國教育科學研究院和金地集團聯合舉辦的“中國STEM教育2029行動計劃啟動儀式暨新聞發布會”在北京順利舉行。來自科技部、中國科學院、中國教育科學研究院、教育部綜合改革司、金地集團等相關機構50余名領導和專家出席了會議,正式啟動了2029行動計劃。2018年6月19日,《STEM課程標準》專家論證會于中國教育科學研究院一樓西廳順利舉行, 來自教育部、 中國教科院、 西安教育科學研究所、北京市海淀區教師進修學校、清華大學、東南大學、清華附中等政府機構、科研院所和高等院校的多名領導和專家出席了會議(見圖5)。
圖 5
下階段的工作
前一階段工作的主要特點是搭臺子,建機制,拉朋友,一起把這件事情啟動起來。之后就要進入內涵式發展,希望把這件事情做得有中國特色,做得深入,更好的服務教育實踐。下一階段主要是以課題的方式推進相關工作,主要關注以下幾個點。
第一,有一個目標,最直接的目標是看學生的發展情況。希望有一項工作來研究學生STEM素養或者STEM領域的相關能力、品格的發展是一個什么樣的表現。我們只有清楚了學生某一個年齡階段能夠達到何種程度,才有課程開發和教學實踐的依據,這是一個基礎性的工作。類似于教師能力的等級標準,我們只有知道了每個階段的特征以及可能達到的層次,才能據此來逐步培養學生。當然這里還有很多問題需要思考,比如學生STEM素養的提法?它與學生的核心素養有什么關系?同高中提出的學科核心素養又有什么關系?這是需要論證的。如果確定可以提STEM學生素養,那么有幾個緯度?這些緯度有什么關系?他們之間形成一個什么樣的系統?然后才能根據這個緯度和結構來劃分等級,描述發展階段。這才是有實證研究基礎的學生素養的劃分和描述,這是一個比較重要的工作。
第二,STEM課程理念的研究。這里有兩個層面的理解,一是對于STEM本身出處的原始性理解。STEM可能更多的是關注科技領域相關的這些課程,作為一個課程群或者是一個跨學科的東西,我們怎么來理解它的理念?包括它是一門什么性質的學科,在課程體系中的地位,對于學生發展的重要貢獻,以及STEM活動課程如何推進,如何評價,如何構建它的生態等等,是需要在理念中解決的問題。
另外STEM如果是從理工科出身提出來的,事實上也是一種教育理念。其核心就是兩個詞,即跨學科和綜合。所謂跨學科,就是一定有學科屬性,如果沒有學科屬性的話,就是一個綜合活動,所以一定是有學科的。希望通過STEM活動,不光是讓學生能夠參與活動,提高實踐能力,我們更希望學生是有專業學科素養的實踐活動者。
每一個學科都有其獨特的價值,才能在課程方案里面有合法的地位。如果STEM課程沒有拿出自己獨特的育人價值,就沒有進入課程方案的資格,也就不可能成為一個國家法定的課程。如果想讓它在官方的正式文件中體現,制定政策的過程非常復雜且漫長,但這件事情是大家都支持都希望去做的。目前有4個課程標準里已經有STEM的提法,分別是小學科學、通用技術、信息技術還有化學。STEM在各學科里面已經相關體現,STEM的教育理念已經得到了廣泛的討論,部分的地區或者老師已經接受,可能是一個方向。
第三,STEM課程的內容。進行活動的時候,一定要有一個內容,這個內容既可以是結合地方和學校固定的課程內容,也可以是更大范圍上的課程開發,或者是資源開發建設的描述。
第四,STEM課程的開發與建設。STEM更多的是和科技結合在一起,科技就需要儀器設備、實驗、空間,所以主題實驗室也需要建設。實驗室的表述是寬泛的,既包括理、化、生、地的實驗室,也包括學科實驗室、專題實驗室,當然也可以走向社會外面的科技場館等等。
第五,STEM體系研究和課程標準。關于課程標準還需要思考,國家發布對課程指導的文件,有三個不同的表達方式或者是三種呈現方式:一種是課程標準,一種是指導綱要。課程標準又分兩類:一類是把什么時間教什么內容非常清楚的有一個學科嚴格體系的表述;一類是類似于語文課程標準,新出版的高中語文課程標準沒有給出明確的內容,但是給出了任務群。第三種是綜合實踐活動指導綱要,以指導綱要的方式出現,給出課程開發和建設的原則,但是給不出具體的內容,因為中國太大,學校、年級差異太大,只是在后面給出了一些推薦的主題。對于STEM,如果出一個全國性的指導文件,以何種方式出現,也是需要我們思考的。
第六,STEM教學專業能力的研究以及如何提升。如果給出了專業能力,怎么樣讓老師具備,需要有一個研究。還有教師隊伍建設,包括校內外、專職和兼職。對于STEM教育方式和STEM ,作為一個跨學科的綜合教育理念,它實際上可以加很多。如果把它作為一個簡單的教育理念,它可以加很多,而且在生活中,科技無處不在,所以要加是沒問題的。
下一階段工作機制
為了實踐這一工作,第一階段是搭臺子,第二階段主要是怎么樣深化,深化的工作是以做課題的方式推進,做課題與推工作是兩種范式。下一階段是有四個方面:
第一,課題引領,強化科研。如果說以前主要是承接了公司的一些課程,在學校落地。那么接下來就要有問題意識,開始研究一些事情,解決一些基本問題和深層次的問題。
第二,主題組隊,協同公關。這個課題有很多問題要研究,不可能某一所學?;蛘呤悄骋粋€實驗區、協同中心做掉。我們希望圍繞一個主題,跨區,跨學校,志同道合的人來組隊,形成一個研究團隊,協同攻關,加強相互之間的交流和研討。希望STEM的工作,不光是以大會的方式來發聲,也希望有更多高質量的學術論文、專著等出版,把這個事情做得更扎實,更深入。
第三,開放合作,注重原創。前期做的時候不知道怎么辦,公司大量的給我們提供了一些支持。很多產品進入了學校,有些產品可能符合學校的使用,有些可能和學校的主體辦學理念、文化不太適合。沒關系我們開放合作,可以讓集成商為我們服務,我們可以提出一些想法,一些理念,一些訴求,借助這個外部的力量,科研的力量,一起把這個工作推動。開放合作,既要有大量的新東西進來,同時要注重原創。我們把STEM的思想融進去,把STEM的教育理念融進去,讓它注重原創。
第四,解決問題,服務實踐。各地方,各學校一起互幫互助。