让所有年轻人具备必要的STEM技能和知识

唐科莉

继2015年12月7日澳大利亚联邦政府正式发布新的《国家创新与科学进程》（National Innovation and Science Agenda），承诺未来将新增拨款6460万澳元，实施“提高所有人的数字化素养与STEM一揽子计划”（Inspiring all Australians in Digital Literacy and STEM package），帮助学生拥抱数字化时代，同时为未来职业做准备之后，在12月11日召开的澳大利亚教育委员会今年最后一次大会上，联邦及各州和地区教育部长们签署了《STEM学校教育国家战略2016—2026》（National STEM School EducationStrategy 2016—2026），展示了澳大利亚国家层面重新关注STEM学校教育的决心。

一、战略提出的背景

1.墨尔本宣言目标的指引。当2008年澳大利亚联邦教育部长及各州和地区教育部长们签署《墨尔本宣言：澳大利亚青年人之教育目标》（Melbourne Declaration on Educational Goalsfor Young Australians）时，部长们一致认同：读写与数学及关键学科的知识是年轻人教育的基石。同时也认识到，教育应该支持跨学科、批判性及创新思维、问题解决与数字技术技能的培养，这些技能在21世纪所有职业中都非常重要。墨尔本宣言中明确了基础教育目标新战略的核心。

2.经济发展的需要。联邦政府发布的《产业就业预测：2015年报告》中指出，未来五年，在专业性的、科技服务方面的就业预期将提高14%，医疗保健方面的就业预期将提高20%；澳大利亚统计局报告《教育与培训视角：澳大利亚STEM资格证书》中也指出，最近几年，一些与STEM相关的岗位，如ICT专业人士和工程师，其增长速度是其他岗位的1.5倍；澳大利亚的产业调查显示，STEM素养日益成为澳大利亚雇主所需的核心能力的一部分。此外，国际相关研究显示，增强人们的STEM能力对于促进创新和提高生产力而言非常关键。而普华永道的最新报告《一项明智举措：培养STEM技能，打造永不过时的澳大利亚人才队伍》中预测：澳大利亚与STEM相关的人才队伍增长1%，将带来GDP574亿澳元的增长。

3.澳大利亚STEM教育现状的驱使。澳大利亚首席科学家的一份报告——《科学、技术、工程学与数学：澳大利亚的未来》（Science， Technology，Engineering and Mathematics： Australia’s Future）为推动国家层面重新关注STEM教育提供了新的动力。该报告突显了各级教育系统正在努力克服的共同趋势：澳大利亚学生数学与科学的国际评估成绩处于停滞不前或下滑，同时高中生的科学和高级数学的参与度也趋于下滑。

另外，澳大利亚统计局数据显示，STEM教育目前存在不公平现象。女生、来自低社会经济地位家庭的学生、原住民和托雷斯海峡岛民的学生以及来自非大都市地区的学生，他们有较少的可能参与STEM教育。所以，这些群体更可能错过STEM相关职业能够提供的更大机会。

当前，澳大利亚各级政府都正在投资于STEM教育。全国的学校教育系统都在开展一系列由产业和大学推动的，旨在提升学生STEM参与度与成就，并支持教师提高学生结果的行动。国家战略就是建立在大量已经实施的改革与活动基础上，目的是更好地协调和聚焦这些努力，并将关注点放在通过国家层面的协调行动能够带来STEM教育改进的关键领域。

二、 战略中提出的学校STEM教育目标

1.学校中的STEM学习。STEM教学是一个术语，指在科学、技术、工程学与数学学科的教学，也指增强学生STEM相关领域兴趣，以及提高学生解决问题和批判分析技能的跨学科教学方法。它虽然重要，但仅是一个平衡的学习课程计划的一部分。STEM国家战略关注提升STEM学习领域基本技能方面的行动，培养学生的数学、科学和技术素养，促进21世纪技能——问题解决、批判分析和创造性思维的发展。同时明确在儿童早期以及整个教育进程中始终关注STEM的重要性。

2.STEM教育目标。国家战略中提出了两个目标。一是所有学生完成学校教育时拥有较强的STEM基础知识和相关技能。今天的学生需要获得核心学科知识以及合作、批判与创新性思维、问题解决等技能，STEM教育对于实现这一目标起着关键性作用。学校系统有责任确保所有学生拥有基本的STEM素养水平，使其能够参与跨出校门外的世界并获得成功。构建STEM基础知识需要从学前开始，并持续整个小学和中学教育阶段。学校需要重新关注提升STEM学科（尤其是数学）成绩，以及有效的跨学科课程和增强学生对STEM兴趣和提高成绩的教学方法。二是激励学生学习更具挑战性的STEM学科。

尽管国家战略的首要目标是支持所有年轻人更具备STEM能力，但还有一个补充的目标是增加高中生学习更具挑战性的STEM学科的数量。学校系统需要与高等教育部门和产业合作，鼓励学生培养更高层次的STEM能力，树立进入大学后继续学习STEM以及毕业后从事STEM相关职业的抱负。

三、战略中提出的国家五个行动领域

学校是广泛的“STEM教育生态系统”（包含学前教育、职业教育与培训和高等教育及职场培训与发展）的一个关键构成部分。国家战略明确了五个通过学校教育能够发挥最大影响力的国家关键行动领域。同时，在明确国家合作行动和地区优先行动领域中，国家战略承认各地区有不同的起点，允许各州和地区有不同的战略优先任务。此外，尽管国家战略关注学校环境中的STEM教学，但增强并保持学生对于STEM的兴趣与抱负不能仅仅依靠学校来实现，家长、社会、产业及高等教育部门都是重要的STEM教育实现伙伴。

1.提高学生的STEM能力、投入程度、参与程度和抱负水平。当前，澳大利亚学生在早期形成的对于STEM的兴趣并没有转换为持续的STEM教育参与。证据显示，尽管学生对于科学有天然的兴趣，但他们不一定理解STEM教育（尤其是数学）的重要性。此外，学生对于STEM职业向往与其STEM学科的参与程度存在相关。数学思维是奠定STEM学习基础的基本技能。数学学习的连续性意味着那些早期数学落后的学生，可能很难达到足够的数学素养水平。

在该领域国家层面的合作行动包括：研究所有学生在离开学校时需要达到的最低数学成就水平备选方案；加大对学生学习高级STEM学科的认可，鼓励学生学习高级课程，如可以实施大学入学奖励分计划。

在该领域地区层面的优先行动包括：支持在早期教育中加大对STEM的关注；明确小学和中学是学生形成并巩固其STEM抱负及自信的关键阶段；通过《澳大利亚国家课程：技术》的全面推广，关注培养学生高层次计算、问题解决和创造性思维技能；鼓励吸收一些结合课堂实践的在线学习资料，以培养学生的问题解决和推理技能。

2.提高教师能力和STEM教学质量。高质量教学是提升学生STEM参与程度及成绩的关键。教师需要具备支持学生STEM学习的技能和自信心。而技术的变革以及强调真实世界科学教育方法的重要性使教师面临更大的挑战。

澳大利亚的相关研究显示，一些小学教师缺乏教科学和数学学科的自信，尤其是当他们在这些学科领域的专业知识有限时。各州和地区都在开展支持STEM教学的重要活动，而国家战略将关注点放在分享最佳做法，以及实施国家职前教师教育标准，以努力吸引更多的STEM毕业生进入教师队伍。

在该领域国家层面的合作行动包括：与大学和产业合作，收集并开发在线示范性教学模块，帮助最佳STEM教学实践的实施，重点关注通过编码教学培养学生数学思维和解决实际世界问题的能力，应对从“国家评估计划——阅读与数学”（NAPLIA）评估结果中出现的数学方面的弱点，实施基于项目的STEM学习，支持在幼儿园阶段引入STEM概念；与大学和产业合作，建立一个STEM职业学习交流平台，支持学校与教育系统通过分享最佳实践，找到能够有效帮助提高小学和中学教师STEM学科内容、数据分析和编程方面自信和能力的方法；提升职前教师教育质量，提高教师对STEM教育的自信和STEM内容专业知识，通过统一的国家课程标准实施，强制要求职前教师教育学生参加国家统一的阅读和数学测试，以及与大学签署财政协议，进一步提升职前教师教育质量；与大学合作，改进STEM毕业生进入教学队伍的路径，如通过财政激励以及将教学方法教学纳入STEM相关学位中等。

在该领域地区层面的优先行动是继续支持学校获得数学、科学和技术方面的专家型教师。

3.支持学校系统内的STEM教育机会。学校和教育系统需要通过有效的课程、教学方法和评估资源，促进学生STEM的参与，并改进课堂学习结果。尽管现在有大量课程资源可以获得，但国家战略关注增强国家课程及评估，以提升学生核心STEM学科知识及问题解决和批判思维基础技能水平。

在该领域国家层面的合作行动包括：更好地帮助教师甄别并解决学生的个体需求；开发在线形成性评估工具，帮助教师收集和使用与学生学习需求相关的数据；扩大针对六年级和十年级学生的国家科学与ICT评估范围，并根据国际最高标准调整评估指标，确保学生达到较高的科学与数字化素养水平。

在该领域地区层面的优先行动包括：将统计概念、数据分析和问题解决技能整合进学校课程中，重视技术和大数据对于学生STEM素养的影响；拓宽学生STEM学习机会，如通过虚拟课堂，拓展课程以及尽早接触大学课程等。

4.促进学校与高等教育提供者、企业和产业的有效合作。需要国家层面作出努力，以提高全社会对于STEM技能在知识经济社会发挥的关键作用的理解。目前已经有大量合作项目集合了学校、产业和大学的努力，支持学生的STEM参与。但是，国家还需要加大协调力度以及扩大这些计划的覆盖面（尤其是代表不足群体的学生的参与）。

在该领域国家层面的合作行动是建立一个STEM合作平台，促进学校、产业和高等教育部门之间更有效和更高效的合作，支持教师增强学生（尤其是代表不足群体的学生）的STEM抱负和能力。具体行动包括：制定有关最佳合作模式的指南和支持性材料；促进产业参与基于学校的合作；提高所有人对STEM教育重要性的认识；职业顾问应该对学生和家长强调STEM技能的重要性和相关性；促进产业和STEM教师之间的更大合作，如加大职前教师的产业工作实习及相关课程学习。

在该领域地区层面的优先行动包括：与高等教育部门合作，改进指向中学生的沟通渠道，促进学生在大学和职业教育与培训中成功完成STEM相关课程。

5.构建一个强大的证据库。需要对学校和教师进行更好的指导，帮助他们决定针对不同目的和不同学生群体的最有效的方法。国家战略将重点放在构建一个强大的数据和证据库，以长时间跟踪国家趋势，从而了解那些措施在澳大利亚背景下起着什么作用。

在该领域国家层面的合作行动包括：发布国家报告，其中列出大量国家层面STEM教育成绩指标的变化情况，如STEM参与度与成就（包括关注女生、低社会经济地位、原住民学生）、大学入学和毕业情况及就业结果等；分享并合作研究与评估相关发现，甄别那些成功的STEM干预措施，并影响学校实践。

在该领域地区层面的优先行动包括：开发评估项目并制定计划，构建一个在澳大利亚背景下，哪些实践能够有效改进学生，尤其是特定亚群体学生的STEM结果的证据库。

四、指导学校支持STEM教育的基本原则

战略中制定了以下指导学校领导在学校环境中关注STEM教育并实现变革的基本原则。

第一，营造一种学校文化氛围，认识到STEM教育的重要性并重视STEM教育，期望所有学生都参与STEM学习；第二，尽早让学生（和教师）获得大量职业选择方案及信息，以提高学生的SETM抱负水平和参与程度，理想时期是小学阶段，并持续到高中，尽可能让家长、学校和社区参与；第三，通过身边的、基于调查的合作与个体学习，增强学生好奇心，帮助其将STEM学习与解决真实世界问题联系起来；第四，认识到只有整个学校合作努力时，STEM教育方法才最有效；第五，由于科技变革迅速，因此鼓励教师在决定他们的专业学习需求时，优先考虑STEM内容知识的更新；第六，利用学校的人口统计数据和地方背景信息指导合作及拓展项目的选择，要考虑如何最佳针对那些较少可能选择STEM学科或者很少看到STEM相关技能重要性的学生群体；第七，作为课程设计的一部分，要考虑如何评估新的合作与学习方法，从而评定学生对于STEM的态度是否发生变化，以及这一变化是否转化为学生更高的STEM成绩。

（责任编辑 张慧籽）