欧洲STEM教育推进政策研究及启示
2018-05-14孙维马永红等
孙维 马永红等
摘要:在世界各国经济强国大力发展STEM教育的背景下,欧洲各国也把STEM教育作为创新人才培养和提高国际竞争力的关键举措。该文首先描述欧洲劳动力需求增长和供给不足之间的矛盾,然后分析产生此问题的内部和外部因素,进一步阐述和分析欧洲各国的STEM教育推进政策和项目实施情况。基于对政策文本分析,提炼出典型国家STEM教育推进政策主要特伍:多国家和部门联合协作、重视“科学资本”的作用、尽可能早地开始STEM教育、STEM专业大学教师和学生与基础教育合作、利用各种渠道宣传STEM项目、STEM教育置于社会和生活之中的实践教学。最后,借鉴欧洲STEM教育推进政策,进而提出我国STEM教育政策的建议:国家设立专门的管理机构和多部门合作实施STEM教育;提高全民的“科学资本”;建立STEM学习中心和利用非正式的组织培养学生对科学的兴趣;教师培训要先行;支持高等教育反哺中小学教育。
关键词:欧洲STEM劳动力短缺;欧洲STEM教育促进政策;教育促进政策特点;政策启示
中图分类号:G434 文献标识码:A
一、引言
正如OECD(2011)报告指出,欧洲STEM教育政策的关注点是STEM人才培养和技能提高,因为STEM相关行业领域的发展被认为是欧洲能够持续创新、经济发展和提高国际竞争力的关键。在世界各经济强国积极地开展STEM教育背景下,欧洲各国近几年连续出台了STEM教育政策报告,从整体上反映了欧洲STEM教育的现状、政策理念、就业市场状况和发展趋势,其目的是解决STEM人才短缺的现实问题。如:在2011年,欧洲委员会的Eurydiee发布《欧洲的科学教育:国家政策、实践和研究》(Science Education in Europe:National Policies,Practices and Researches)提出欧洲科学教育的目标是培养具有科学素养的公民,分析了学校科学教育中存在的问题以及改革中的障碍。在2013年,《STEM:国家比较:欧洲:在国家比较视野下审视STEM技能缺乏的解决方法》(STEM:Country Comparisons:Europe:A Critical Examination of Existing Solutions the STEM Skills Shortage in Comprable Countries),描述了比利时、德国、丹麦、荷兰、挪威、瑞士和瑞典等国家STEM教育现状、学生性别差异、高等教育STEM毕业生规模和STEM教育推进政策。2015年欧洲委员会发布《科学教育塑造有责任的公民》(Science Edueation for Responsible Citizenship)指出,“科学知识的作用是培养公民的责任感、创造性和创新性能力,通过合作应对挑战。科学知识同样可以帮助人们认识世界;引导科技发展预测未来。这就把科学教育置于教育目标的中心位置,把科学教育与社会发展融为一体”。2013年,法国发表了《文献综述——法国的STEM教育》(Literature Review-STEM Education in France),报告描述了法国基础教育和高等教育STEM的发展现状,提出了在学校和国家、政府的层面推进STEM教育发展策略。
本研究基于欧洲STEM教育政策和有关报告(共计20余份),介绍欧洲STEM就业市场供给现状和劳动力缺乏的主要原因,分析和解读欧盟和各成员国STEM教育推进政策的要点和特征,并为我国STEM教育改革提出政策建议。
二、欧洲STEM教育人才供给面临挑战
(一)欧洲STEM就业市场的现状
1.欧洲就业市场STEM劳动力需求增长
根据欧盟技能全景(The EU Skills Panorama)提供的数据,预计2015-2025年所有行业的岗位需求有3%的增长,而其中与STEM相关的科学和工程专业和辅助专业增长预计分别是13%和7%,如表1所示,欧洲就业市场对STEM劳动力的需求大大超过了其他行业。另一个发展趋势是到2025年,从事STEM相关的职业的劳动力将会有三分之二的人退休,会有七百万的工作岗位空缺。
2.欧洲STEM就业市场供给不足
因为STEM专业学生入学要求的门槛高和輟学率高,学生选择STEM专业的人数逐年下降;2006至2012年欧洲STEM毕业生的供给从22.3%增加到22.8%,基本上稳定。但是,如上文所述,与欧洲就业市场对STEM劳动力需求增长相比,STEM劳动力的供给显然不能满足需求。此外STEM专业学生就业渠道不仅限于STEM的专业,很多STEM毕业生流入到行业以外,比如绿色建筑和电动车生产等。《欧洲商业》杂志指出:“今后缺少具有STEM技能的劳动力是欧洲经济发展的主要阻碍”。
同时欧洲各国面临着美国、加拿大和澳大利亚工业国家对高技能STEM人才需求的竞争。欧盟各国高素质的STEM人才受到高福利和高薪的诱惑,而选择移民到其他国家。加之,欧洲的移民政策(工作许可、公民身份、经济和社会权利、社会服务)严格,并不是外国STEM人才的首选之地。在这双重压力的作用下,欧洲STEM教育能提供给就业市场的劳动力人数不能够满足日益增长的需求。
(二)STEM人才短缺原因
影响STEM人才短缺因素主要包括内部因素和外部因素。内部因素是指学生背景(科学资本)和学生自我效能感。英国经济与社会研究委员会(Economic and Social Research Council,ESRC)资助项目ASPIRES的研究结果表明,科学教育特别重视“科学资本”。“科学资本”是指个体自身对科学的兴趣、对科学知识的理解和掌握,以及能够与从事科学工作的人有社会交往(Social Contacts)的机会。学生的科学资本(包括父母和家庭对待科学的态度)是影响学生在14岁以后学生是否选择STEM专业的重要因素。此外,学生积极和正面学习的态度也会影响其成绩、学生PISA的成绩与学生享受科学学习;学生的自我效能感或自我信念和学生的动机会影响其高中毕业后的职业选择。
外部因素是指社会、经济工作条件、教学和师资。第一,社会因素是指人们对科学家和工程师态度存在偏见,认为他们的工作并不吸引人。如下图所示,年轻工程师认为工程师的职业有创造性,有益于社会,能够自由表达自己的思想,并且工作具有国际化特征;然而外界对工程师的职业认同点低。年轻工程师对工作的自我肯定和外界对工程师工作理解的偏差,行业外对工程师工作的误解会影响学生和家长放弃学习STEM专业。
第二,经济和工作条件的因素。STEM职业没有吸引力的原因在于工作的安全性差,科学家所签的合同多是短期的且薪水不高,有些高等教育学者认为STEM的劳动力短缺的恐惧并没有导致STEM从业人员工资上涨(例如工程行业)。在以科技研发为主的公司,工程师和科学家能够达到公司高层的管理职位比例很少。在STEM专业学生毕业后就业率高,但是在其职业发展的初期和中期阶段,他们的薪水并不尽人意,女性的薪水比男性更低。这最终使学生放弃从事STEM行业的工作。
第三,STEM教学方法和师资因素。STEM学科教育的方式和方法影响学生的学习科学课程的态度、学习动机和成绩。教师素质是STEM教学质量提高的关键,目前在欧洲各国STEM教师核心课程(数学和科学)的师资缺乏。教师的授课水平参差不齐,教学效果不尽人意。
三、欧洲STEM教育的推进政策
通过对欧洲STEM的就业市场供给不足和人才短缺的原因分析,欧洲高等教育不能提供足够和高质量的STEM专业毕业生的原因,可以从基础教育的科学教育找到根源,因为基础教育是学生对STEM学科产生兴趣的关键时期。高等教育中STEM教育的主要任务是提高学生保有率和如何引导学生从学校的学习顺利过渡到从事STEM行业。所以,欧洲各国STEM教育的促进政策制定也是基于这两种考虑。从20世纪70年代开始,欧洲各国出台了促进STEM教育政策以应对STEM教育的危机。
欧洲各国STEM教育的国家政策实施目的包括:提高科学正面的形象;提高学校数学和科学教学质量;提高学生学习STEM的兴趣和参与度;提高高等教育STEM毕业生劳动力供给,减小STEM教育中的性别差异、提高STEM毕业生能力与雇主需求的匹配度。为了达到政策实施的目的,政府采取的途径包括:进行课程改革以提高学生的学习兴趣;建立科学研究中心和其他组织作为实践基地;建立学校、公司、科学家、研究中心之间的合作关系,使利益相关者受益;学校与大学合作以提高新进入STEM教育老师的质量;建立教师持续发展中心(Continuing Professional Development,CPD)进行教师培训。
本研究是对欧洲各国STEM教育的推进政策研究,但是不可能详尽地描述和分析各个成员国的所有政策和项目,下面就典型国家的具有代表性的STEM教育政策进行分析并提炼出特征。
(一)法国
法国在国家和政府层面实施学校课程教学改革和鼓励学生参与校外实践活动,政策的关注点在于STEM教学改革。这些政策针对初中和高中学生,但很少有组织为儿童(学龄前儿童和小学生)提供项目,激发儿童对科学的好奇心。
从2004年开始,由法国政府和工业界组织C.Genial资助,法国教育部和法国高等教育部共同负责实施的“Sciences at School”的课程改革。在学校的科学课程外,鼓励初中和高中生学生参与课外活动的形式(包括工作坊和俱乐部)进行科学课程学习。法国高水平的研究者和教授组成了国家委员会,他们参与学校课程设计和改革,由四名教师和工程师组成作为永久成员负责项目实施,并建立全国网络中心推广科学课程。历经时日,“Sciences at School”项目在法国已经形成了全国性的网络活动和一系列的项目。因此,“Sciences at School”项目体现了基础教育和高校合作的STEM教育促进方式。通过与大学合作,科学教育研究者利用学校作为科学教育的“实验室”,进行科学教育的研究和改革,研究成果可以应用到教学之中。
2005年,法国科学团体如CNES成立教师培训中心,与当地的学校合作培训STEM教师。2010年由法国教育部资助倡导的“Prize of Scientific Excellence”师培训项目,强调是教师也是科学教育的研究者的理念,教师有责任引导学生走向科学研究的道路。
为了提高STEM领域中女性的比例,2006-2011年,法国内阁间的协议(AnInter-ministerial Convenant)提出要为STEM教育中的男生和女生提供相同的机会,法国政府给女性提供资助,如PVST项目每年资助在高中最后一年选择进入大学STEM专业学习的女生(650名)每人1000欧元。这些措施有力地促进了女性选择STEM学习和今后进入此行业。2010年,在协定实施后,在中学最后一年选择进入高等教育机构学习的女生STEM專业的女性增加了20%。
博洛尼亚进程使得欧洲各国复杂的学制有了统一的标准,各国对学制的认可度和透明度增加。在博洛尼亚进程之前,法国高等教育的体制和学制种类不统一,且在通常情况下,法国比欧洲其他国家的学制要长。就STEM的专业学生讲,长学制也是使学生放弃STEM学习的原因之一。2013年7月法国政府通过新的《高教与研究法草案》,其中一项措施是鼓励和缩短获得荣誉学位的职业教育学生的学制,使其能够提早毕业。
(二)德国
德国的STEM教育的特点是实施STEM教育国家策略。2006年8月,德国联邦政府教育和研究部(The Federal Ministry of Education and Research)发起“科学和商业合作促进创新”项目,鼓励研发新产品和创新服务。2010年此项目确定再次延长到2020年,项目实施的目的是通过教育培训满足就业市场不断对技术工人的需求。同时规定为了保持德国的国际竞争力,调整政策以更优惠的条件吸引国外STEM行业的高素质人才。
为了吸引更多的年轻人学习科学课程,德国政府报告中提出“需要用MINT教育弥补高端劳动力缺乏的缺陷”的观点,希望在基础教育阶段,对MINT产生兴趣的儿童和青少年给予正向激励,将MINT教育与终身教育结合起来。此外,在2009年德国实施MST(Mathematics,Technology,Science and Technology)教育,其目的是改善科学在社会中形象,在儿童的早期阶段实施科学教育,在小学和中学实施课程改革和为科学教师创造职业发展的机会。
为了吸引女性参与和加入MINT学习和行业中,2008年德国政府实施“MINT职业中的女性”的项目“GO MINT”。项目的合作者包括大学和高等教育协会、研究组织、雇员和雇主联合会、媒体、企业协会和联邦政府。项目的目的是帮助女生学习科学课程,通过与行业从人员的交流最终选择MINT行业。其中一个项目是“网络导师”,女生通过与MINT行业中的女性通过邮件联系解答学生学习中的问题和困惑。
在高等教育层次,德国加强了大学和业界的联合培养STEM人才,2013年德国教育和研究部联合发起两个项目“Leading-Edge Cluster Competition”和“Public-Private Partnership to Foster Innovation”。除了大学与业界合作外,大学还提供高端课程和新的学位项目。
(三)英国
2004年7月,英国贸工部、财政部、教育和技能部联合发布了英国《2004-2014年科学与创新投入框架》(Science & Innovation Investment Framework2004-2014),这是英国第一次制定中长期的科技规划,此前英国每三年变更一次科技计划。正如《框架》指出:进一步加强科学家、工程师和技术专家的培养。提高高等院校和中小学校中自然科学教师的素质,确保达到国家的教师培训目标,引导中学学生研究自然科学,提高16岁以上青年选择科学、工程和技术专业的人数,使更多高素质的学生从事研发事业,提高妇女和少数裔参加高等教育的比例。
为补充STEM教师队伍,2011年英国(英格兰)推出了“教学转变项目(The Transition to Teaching Programme)”培训STEM教师。此项目的主要目的是为了招募在中学教授数学、科学和信息技术的学科的教师,项目为对物理、化学和数学感兴趣的人士提供培训课程。合格的候选人必须具有科学、技术、工程数学和相关专业的学位,并且有雇主提供推荐信。
2014年,英国皇家学会颁布了《科学与数学教育愿景》,为英国未来20年教育改革绘制了路线图。该报告建议:(1)将科学与数学教育延长至18岁;(2)培养学生STEM职业意识;(3)课程改革要具有持久性和稳定性;(14)让教师成为教育评价的主体;(5)提升教师地位、促进教师专业发展。由此看出,英国重视义务教育阶段后,学生数学和科学科目的学习强调从小学开始培养STEM的职业意识和STEM校园文化。在课程改革方面,希望为学生提供多元化的课程;注重教师的职业发展,培养学科专家型教师,提倡教师要成为SIEM教学的研究者。
(四)爱尔兰
爱尔兰是实施国家策略和利用科学研究中心推进STEM教育的代表国家。2003年,由爱尔兰科学基金(Science Foundation Ireland)发起实施“发现科学和工程项目(The Discover Science and Engineering,DSE)”,目标是增加年轻人、教师和公众对STEM教育的兴趣,使年轻人了解科学学习是能够安身立命的选择,提高其STEM的职业意识。DSE的子项目还包括对小学教师的培训,为教师提供教学资源。DSE项目包括许多主题,如“我的科学职业”“发现科学”和“发现传感器”等。到2011年,DSE项目在全国成立了27个科学教育中心,可供学校和家庭参观。科学教育中心扩大科学活动的受益面,提高学生、学生父母和公众的科学意识,同时此项目与媒体、工业界和其他机构联合共同改变全社会对科学价值的理解。有4000多名教师和3000多名小学参与项目,此项目的实施受到了高度的评价,极大提高了中学生和小学生参与科学研究活动。
教师是学生培养的关键,爱尔兰对STEM教师培训项目始于2011年“发现基础科学(Discover Primary Science,DPS)”,该项目是由教育和企业部、爱尔兰全国教师组织和工业团体等多部门联合发起,为小学教师提供培训、网络教学资源和课堂活动案例。教育方式同样体现基础教育与大学合作的方式,在全国大学的教育技术学院和中心为教师提供能够親手操作的培训。有4300名教师和3100所小学参与DPS项目,由于参与项目的教师对此项目评价很高,所以参与者不断增加。DPS项目设立卓越科学奖(Awards of Science Excellence)奖励参与此项目表现优秀的学校和教师。
(五)荷兰
荷兰科学与教育部指定实施“Delta计划(The Delta Plan Science and Technology)”(2004-2010),“Delta计划”的目的是发展科学技术教育以提高未来劳动力的创新能力,并解决今后荷兰科学家和工程师短缺的问题。Delta计划可以分为五个不同的子项目,针对不同层次和类型的学校教育学生进行STEM教育,其关键部分是运用Beta Techniek Platform为学校、机构、培训中心、大学和商业界提供合作的机会以达到STEM教育的目标。Beta Techniek Platform受政府、教育部门和商业界的委托,为STEM教育机构提供改革建议、监督和审计STEM教育的实施情况,并提供网上知识银行(Net Knowledge Bank)实现STEM领域的知识共享。为了实施整体的STEM教育推进措施,以Beta Technik Platform建设为基础,2009年荷兰教育部实施“Beyond 2010 Master Plan”。项目实施时间是2011-2016年,目的是增加学生在高中阶段学习STEM专业的人数,从长远来讲增加STEM的从业人员人数,项目实施对象是就读于学前、小学和中学(一直到16岁)的学生。此外,“Master Plan”项目在小学阶段为学生提供科学和技术的学习课程和提供教师培训。就Beta Techniek Platform的成效而言,平台每年都发表“事实和数据”,根据2011年的报道,相比2000年,在高等教育机构学习STEM的学生增加了32%,在高中学习STEM专业的女生增加了80%,此项目培训了5500名小学教师和7250名预备教师。为了引导学生从事STEM的行业,荷兰政府与中心学校和工业部门合作,引导学生开阔视野,了解在技术部门就业的潜在的可能性,其中包括两个计划:The Jet-Net Project和Tech-Net Project,前者是针对高中阶段的学生,后者关注职业教育和培训。此项目通过与学校合作,让学生通过实践来了解和体验科技的挑战性、科技与社会生活息息相关。公司和业界也参与到学校的课程设计中,通过邀请嘉宾讲课和工作坊的形式,青年学生在参与项目中了解到科技工作的趣味性。
(六)比利时
2009年比利时政府实施了“科学交流行動计划(The Science Communication Action Plan)”,在社会的各个阶层建立起科学和创新文化的社会氛围,确保公众都参与到科学教育之中。“行动计划”与各科学组织合作建立“科学信息网”,以此为平台发布活动的信息和研究项目,普及科学知识。
STEM专业毕业生从学校生活转变到在STEM行业就业是各国政策关注的问题。为了让学生选择进入STEM行业之前,更好地理解STEM行业的工作内容,采取邀请STEM专业人士和大学生与师生合作教学或者允许师生参观STEM工作场所。比利时政府“世界在你脚下(World at Your Feet)”项目始于2008年,合作的部门包括科学和经济部、教育部、私人企业、皇家工程师协会等。这个项目是要解决当地就业市场缺少合格工程师的举措;学生通过网络与专业工程师交流,鼓励学生正确地理解工程师工作的内容。此项目有助于学生消除对STEM工作的负面理解,项目延期到2012年。由此可知,比利时STEM教育国家策略是要改变社会,特别是年轻人对STEM行业领域的负面观念认识和对其产生积极的态度,确保公民从小就能够体验到科学学习的文化,为社会持续培养出具有科学和技术才能的劳动力。
(七)欧洲其他国家的典型政策
在欧洲科学教育报告中有三分之二的国家建立了国家层面的STEM中心。欧盟各国制定国家策略以外,建立国家和当地STEM教育中心是实施政策的主要途径。通过STEM教育中心建立网络平台促进教师、行业代表和当地STEM组织合作,持续推进STEM教育,促进STEM学习和交流,提高教学质量和学生的创新能力,把科学教育的理念嵌入到国家文化中。
奥地利政府实施的IMST(Mathematics,Science and Technology Teaching)项目是最有代表性的,它体现了奥地利政府与科学研究中心合作的政策。因为奥地利政府不满意学生在国际测验PISA和TIMMS中数学、科学和阅读技能的得分,1998年发起了“数学、科学和技术教学(Mathematics,Science and Technology Teaching,IMST)”计划。从2010年,IMST关注利用ICT(Information Communications Technology)开展教学。2000-2004年,IMST利用国际测验的成绩分析学生在科学学习中存在的问题;2004-2009年此计划进入第三阶段,项目建立IMST的支持系统。在奥地利各地区建立14个地区网络教学系统;在高校和师范大学建立18个学科教学中心。大约有1800名教师和400000名学生参与到此项目中。从2011-2012年,IMST项目建立了网络和主题项目,项目由来自高校(包括师范大学)的学者和中小学的学校管理人员组织监督实施。IMST项目的支持系统成效在于,它为科学教育的教学提供专业知识,能够有可靠的架构实施科学教育项目。
瑞士的“MINT学习中心”设立在瑞士联邦技术研究所(the Swiss Federal Institute of Technology)。该中心为小学和中学研发教学方法并提供科学课程,同时为中小学和职业学校的教师研发教学资料和方法,提高学生知识应用的能力。在职教师可以研发新的教学工具、检验工具的有效性和提供给中心的反馈信息。该中心还与科学和技术基金会、相关的行业进行合作。
丹麦在2009年也成立“科学、技术和健康教学中心”。面对的学生从幼儿园到大学生,涉及STEM的所有课程。该中心与公共部门、私人企业、大学、博物馆和其他相关的科学中心和学校合作,与相关人员建立工作关系。丹麦的国家中心成为国家的资源中心,收集、合作和传播STEM教育领域内最好的教学实践案例,培训在职教师。最终目的是提高STEM教育的质量和吸引更多的学生从事STEM职业。
1996年芬兰政府发起了(The LUMA Policy Plan),此计划的目的是关注STEM教育的质量和增加STEM学生的数目。项目的理念是运用整体教学的方式提高科学教育的质量,所有利益相关者包括教育部、当地政府(负责教育事务部门)、学校、高等教育和商业团体参与STEM教育的实施。此项目希望达成的目标包括:
(1)增加教育中STEM学生的和毕业生的数目;
(2)增加学习高等数学、物理和化学的学生人数;
(3)增加在STEM学习中女生的人数;
(4)增加职业教育中学生的数学和科学知识。
LUMA项目在许多领域内取得了积极的效果。比如:在高等教育中STEM学生的人数已经超过了预期;女生选择STEM的学科有所增加。
(八)STEM教育泛—欧计划(The Pan-European Project)
泛—欧计划是欧洲推进STEM教育的重要措施。所有计划由欧洲共同体资助,各成员国根据国情对STEM教育中不同阶段和不同侧重点,选择参与相应的泛—欧计划,表2所示是具有代表性的项目。
四、欧洲STEM教育政策的特点
(一)多国家和多部门联合协作
欧洲的政策监控体制加强了STEM组织的内部合作与多部门合作的关系。在合作中,各国项目制定的出发点充分体现了学术界(Academic)、行业(Industry)和政府(Government)有效合作的“三螺旋理论”(The Triple Helix Theory),推进了国家STEM教育政策有效的实施。在知识社会中,创新和经济发展的潜力在于,利益相关者的加入,更有利于促成STEM政策的成功实施。此种方式保证所有的利益相关者能够参与到STEM教育之中。产业界根据自身的要求与学校和政府合作,在培养STEM人才方面提出具体的培养措施,确保毕业生能够为企业所用。基础教育与高等教育机构联合的方式也是非常有效的方式,以吸引中学生在大学阶段选择STEM相关专业。德国教育和研究部联合实施的“科学和商业合作促进创新”项目是商界和学术界的合作的例子;欧洲共同体资助的Ingenious项目是校企结合实施STEM教育的例子。
(二)重视“科学资本”的作用
在“科学资本”的概念引领下,各国政府充分关注培养大众的科学和技术素养,塑造创新的文化氛围,引领大众参与到科学教育中。从科学资本的角度看,政府政策的中心不再是单一提高学生对STEM教育的兴趣,科学知识的普及既包括学生、教师,又包括学生的父母和大众,因为家庭和父母的科学素养对孩子科学态度形成起到至关重要的作用,可以帮助学生和其家庭理解科学知识的可转移价值,并与学生今后的生活和工作息息相关。科学资本同样影响学生于教室之外学习STEM的决心。因此,增加公民的科学资本是提高公民的科学知识和推进STEM教育重要举措之一。比利时,“科学交流行动计划(The Science Communication Action Plan)”与科学组织建立网络平台,对公众进行科学教育。欧洲委员会资助“MOTIVATION项目、Secentix项目和YOSIWEB项目也有同样的作用。
(三)尽可能早地开始STEM教育
STEM教育应尽早展开,早期干预儿童对科学的认知和态度会影响其一生。儿童在其接受正规教育的初始阶段就要接受STEM的技能的教育,STEM教育贯穿到人一生的工作和发展之中。有的国家从幼儿园或者小学阶段(如:荷兰“The Master Plan”)就开始引入STEM教育,学校开始建立STEM学习的文化,从小培养学生的科学思维,为今后学生选择STEM行业打下基础,力图把STEM的教育与今后的工作相关联,也会对STEM专业人员的招聘产生积极的影响。
(四)STEM专业大学教师和学生与STEM基础教育合作
各国的政策体现出中小学与高校之间合作的教学状态,大学主动对基础教育开放实验室、共享教育资源、与中小学联合培养STEM教师,积极参与到中小学和学龄前儿童教育STEM教育活动中来。就资助而言,一方面,大学的教师和研究生受相关部门的资助,参与中小学中教师STEM课程培训,建立中小学教师与高等教育机构的联系;另一方面毕业生有相关的STEM教育的经验,毕业后更容易进入STEM行业。如:爱尔兰的“发现基础科学(Discover Primary Science)”项目。
(五)利用各种渠道宣传STEM项目
在公众眼中,学习STEM其相关的行业是乏味的,因为所要学习的内容与其他专业相比,难度大、修业时间长。而且学生在学习STEM课程时,由于所学习的内容与学生的日常的生活不能产生共鸣,而使产生学生负面经历。为了改善公众科学和STEM学习的误解,提高学生对STEM学习的兴趣,各个国家针对年轻人、女性和少数、有色族裔加强STEM项目的宣传。一种方法是利用STEM联盟或者行业和慈善组织建立STEM宣传活动;另一种方法是可以利用电视或者互联网等媒体影响,对学生进行STEM行业的正面宣传,让其理解STEM教育真正的内涵。爱尔兰Discover Science & Engineering(DSE)就是代表性项目。
(六)STEM教育置于社会和生活之中的实践教学
传统的科学教育方式只注重教授科学理论,教学方法对学生吸引力不大。科学教育与学生的现实生活经验脱离,导致学生认为学习科学知识无用,并且科学学习与学生今后的职业发展无关。各国运用基于情景的科学教育(Context-based Science Teaching)”强调把科学教育嵌入到社会和文化环境之中,把学生的日常经验和科学理解结合起来;比如:环境问题、伦理和社会问题的关注,以及发展学生的批判性思维的技能和社会责任。
五、欧洲STEM教育政策对中国STEM教育的启示
传统的科学教育方式只注重教授科学理论,教学方法对学生吸引力不大。科学教育与学生的现实生活经验脱离,导致学生认为学习科学知识无用,并且科学学习与学生今后的职业发展无关。我国的STEM教育强调科学教育和提高全民科学素养,包括正式的学校教育和非正式的教育活动。政府也陆续出台了一系列促进全民科学素质提高的政策文件,如:《全民科学素质行动计划纲要(2006-2010-2020年)》《全民科学素质行动计划纲要实施方案(2016-2020年)》等。与欧洲目前STEM教育规模化和系统化实践相比,我国对STEM教育还处于对国外政策研究和解读阶段。研究通过对欧洲STEM推进政策的研究和分析,提出我国在国家顶层设计、教师培训、非正式组织作用、交流平台建设和多部门合作等方面都可以借鉴欧洲各国的先进理念和做法。
(一)国家设立专门管理机构和多部门合作
国家层面对全国的STEM教育进行顶层设计与规划。在国家层面应加大STEM教育的政策力度,引导社会各界重视STEM教育,各方面形成合力推进各阶段的STEM教育。其中多部门合作是促进STEM教育的重要途径。吸引科研院所、高科技企业、科技馆等社会力量参加到国家STEM教育战略规划和STEM教育资源的建设与共享活动中,借鉴远程教育、网络实验室等教学形式,尽可能地向学校开放实验室和学习资源。学校还可以尝试与国外机构进行STEM教育合作,共享国际先进的STEM教育资源、经验与成果,优化和完善我国的STEM教育的实施效果。
(二)提高全民的“科学资本”
提高全民的科学素养,同时“科学资本”也就会相应的增加。以前我国科学教育重视学校内科学教育,忽视了科学教育其他培养渠道。在以科技和创新为驱动的社会,公民需要学习科学知识,才能够面对挑战并能够积极参与到社会和科技創新之中,接受科学教育是公民个人和社会发展必备的条件。所以,科学教育的范围不仅限于各个层次的学生,更应该扩大到社会的全体公民范围,要同时教师、家长普及科学教育,增加教师、家庭和父母的“科学资本”。所以,提高全民的科学素养和“科学资本”是未来国家发展和创新的动力源泉和有力保障。
(三)建立STEM学习中心和非正式的组织培养学生对科学兴趣
建立STEM学习国家和地区中心,在教师、大学和企业间建立畅通的交流渠道。如上文提到的Ingenious、Scientix都是与欧洲学校网(Eurpean Schloolnet)为交流媒介依托,为STEM教育的知识共享、教育实践和推广优秀案例、教师培训等方面提供交流渠道,为STEM的教育研究准备了数据资源。我国也应充分利用科技场馆、博物馆对STEM教育在非正规环境下的科学教育作用。可以开展讲座的形式,邀请大学教师和行业的专业人士提高青年和公众的STEM参与度,借助该组织的科技场馆优势,使社会非正规的STEM教育与学校教育保持一致性。
(四)教师培训要先行
要想提高STEM教育的质量,就需要建设专业化和结构合理的STEM教师队伍。加强教师跨学科知识的培训,帮助教师获得多学科的STEM学习经验,提高科学、数学、技术、工程及艺术等方面的科学专业素养,鼓励教师在学科教学中渗透STEM理念,保证STEM专职教师的专业水平。鼓励地方、中小学与高校、科研院所、社会教育机构及事业型公共场馆(如科学技术馆、博物馆和天文馆等)科研合作,可借助企业、科研院所、高校等的资源,组织STEM教师的专业培训。
(五)支持高等教育反哺中小学教育
鼓励高校师生和科研人员参与各级各类的STEM教育,实现高等教育对基础教育的反向推动。政府应尽快出台政策,鼓励高校的科研工作者支持、指导中小学的STEM教育。要求高校开展的科研活动接收中小学生参观学习,对中小学学生和教师进行STEM教育的义务与责任。STEM相关专业的本科学生和硕士、博士研究生毕业前,进入基础教育、高等教育和科普教育单位从事STEM的教学实践,提升其STEM教育技能和从事STEM教育的兴趣。