我国STEM教育研究综述

胡喜霞 俞树煜 金克明

引 言

STEM（科学、技术、工程、数学）教育因其创造性、基础性、综合性和经济性的特点，在培养综合实践人才方面，受到许多国家的追捧。随着教育的延伸与发展，STEM教育中先后融入了“Art”与“wRiting”元素，形成了STEAM教育与STREAM教育。这一演变，是美国格雷特•亚克门(Georgette Yakman)教授及其团队在STEM教育元素的基础上构建的。它的演变描述了未来学校更加强调课程的跨学科性以及学生的核心素养。本文基于已有的研究，探索和分析目前我国STEM教育的研究成果，这不仅是深入STEM教育研究的需要，也是创新我国人才培养模式，深化我国教育改革的需要。

我国STEM教育研究的发展

1.STEM教育研究的酝酿阶段

我国学者朱学彦（2008）等人在介绍美国STEM战略的发展脉络与组织保障中，提出STEM教育能够丰富科技人力资源，这是我国文献中首次出现的关于STEM教育的论述。随着STEM教育在美国的发展，杨明全和卢春两位学者于2011年分别就美国当代中小学科学教育改革和学校招生制度与课程设置进行了相关阐述与分析，这对我国中小学科学教育的发展具有一定的启示作用。丁杰等人2013年通过对第二届STEM国际教育大会内容的梳理与反思，从内涵要素、人才培养、学术交流上基于我国STEM教育的未来进行了展望，这激发和促进了我国研究者从事STEM教育的研究。

这一阶段我国STEM教育的研究一是以介绍国外尤其是美国的STEM教育研究为主；二是提出STEM教学将成为我国教学创新改革与未来培养复合型人才的首要选择。总体而言，我国STEM教育呼吁性的研究多而实质性的研究少，这一阶段我国STEM教育研究尚处于酝酿阶段。

2.STEM教育研究的实践探索与发展阶段

本阶段我国STEM教育研究主要集中于STEM教育的本土化研究和继续介绍美国STEM教育研究成果两方面：针对当前STEM教育研究和应用现状，我国很多STEM课程都是和美国STEM教育相仿的课程，这在一定程度上局限了对STEM教育的本地化研究。基于这一问题，赵兴龙（2016）等人认为应该结合中国的具体国情，在具体的STEM教育实践中探索与创新。王甲旬（2017）等人通过介绍美国K-12阶段STEM教育的具体措施，为我国基础教育改革提供借鉴。这说明这一阶段对美国STEM教育研究成果的介绍，不仅仅局限于理论层面的介绍，而是深入其实践，通过介绍其实践成果为我国STEM教育本土化研究提供借鉴。

这一阶段我国STEM教育的研究表现出三大特点：一是在介绍国外STEM教育研究成果的基础上注重STEM教育本土化研究；二是重视和研究对我国STEM教学实践相关经验的总结；三是开始关注STEM+教育，从STEM到STEAM、STREAM教育的研究。STEAM教育和STREAM教育是对STEM教育内涵的扩展与延伸。从培养人才的目的上前两者更加强调学习者的综合能力与实践能力。但从教学实施重点上，目前STEM教学实施重点集中于科学和数学，STEAM教育则更加强调工程与艺术,而对于STREAM教育则更加突出读写能力对于提升学生就业竞争力的重要作用。总之，这一阶段我国STEM教育的研究在侧重对相关实践经验总结的基础上，同时不仅引进国外相关研究成果，而且更加注重与本土相结合。

我国STEM教育的研究现状

1.STEM教育理论研究

对STEM教育理论的研究主要集中于两个方面：第一，STEM教育的起源与发展。STEM教育萌芽于1986年美国国家科学基金会发表的《大学的科学、数学和工程教育报告》，该报告首次提出将“科学、数学、工程和技术教育进行整合”。这被视为STEM教育的开端。第二，STEM教育的内涵。目前学术界对其内涵有三种理解。（1）STEM教育是一门后设课程；（2）STEM课程是有机融合STEM知识的综合性课程；（3）将STEM教育视为一种教学策略，通过基于项目的学习、设计的学习和探究性学习来培养学生解决现实问题的能力。

2.STEM教育创新融合研究

我国研究者主要从两个维度对STEM教育的创新融合进行研究。（1）STEM学科的整合。研究者主要从学科整合模式、学科整合方式两个方面对STEM学科进行探究。前者将各科目保留为独立学科，但注重彼此内容间的联系，后者将所有科目内容重新整合到新的领域，通过活动进行内容的实施，我国现阶段的STEM课程模式主要以相关课程整合模式为主。（2）STEM教育与创客教育融合。杜威的“做中学”理论为其提供了理论基础，社会力量的广泛参与为两者提供了现实基础。王志强等人（2016）提出将基于新兴技术革新的STEM教学模式与创客活动相结合，构建基于创客空间的STEM教育实践场所，对提升学生的创新能力和激发学习兴趣具有重要意义。这说明除了探索STEM教学模式中创客教育的应用方法之外，还可以构建基于STEM教学目标、教学内容、教学策略的创客教育模式。

3.STEM教育实施策略研究

有关STEM教育实施策略的研究可以从宏观和微观两方面把握：（1）宏观策略。实施STEM教育需要政府、学校、学生、家长、社会机构的多方协同参与，共同制定顶层设计，建立STEM教育生态改革圈。钟柏昌等人（2014）认为在现有的体制内开展STEM教育需要从国家与地方、校内与校外、虚拟与现实等方面做好三个“结合”。江丰光等人（2017）认为加强对职前教师培训环境的多元开发，对在职教师的培训，努力提升教师的跨学科经验与课程开发能力，可以改善目前我国STEM教育师资缺乏现状。因此，STEM教育在我国的优质发展，既需要制度上的引领，又需要多方合作，共同参与，还需培育优良的师资队伍。（2）微观策略。STEM教育的实施必须要有精准的课程定位，这就要求STEM教学设计过程中必须要有对应的课程标准和明确的课程目标。为了促进STEM教育在我国的健康发展，不仅需要国家宏观政策上的支持，也需要学校、学生、家长、社会机构等微观层面的参与与努力，更需要教师结合日常教育教学工作进行教学设计、学习模式、课程模式、课程资源、评价方式等方面的尝试与创新。只有这样，STEM教学才可能在我国得到真正的发展。

STEM教育研究中存在的问题及反思

第一，本土化理论研究较少。相对于国外尤其是美国的STEM教育研究，我国的STEM教育研究相对比较缓慢。学习和借鉴国外的研究成果与实践经验，有助于我国找出差距与不足。但是，国外的研究成果对于我国的实践并不都合适。基于此，应该从我国的实际国情出发，开展深入的研究，探索出一条适合我国STEM教育理论发展的新路。

第二，缺乏完整的理论体系。我国STEM教育研究中，尤其是介绍国外的经验比较多，现有的研究也只停留于对其经验的描述，理论探讨少，这就导致一定程度上，我国STEM教育研究缺乏完整的理论体系。

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