加强中小学STEM教育 为社会主义现代化强国建设提供强有力的科技人才支撑

田慧生

STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）英文首字母的缩略语。虽然STEM教育没有公认的定义，但将STEM教育视为满足国家发展需要，是比较一致的。比如，美国希望通过STEM教育增加高等教育中STEM学科的毕业生，保持国家在全球的竞争力。英国认为STEM学科的发展关系到国家安全和未来，强调激发青少年对STEM学习的兴趣，提高高等教育中学习STEM专业的人数，满足英国经济发展中STEM产業的人员缺口。当然，不同国家和地区的经济发展水平、社会文化传统和教育发达程度存在差异，对于STEM教育的理解和要求也有差异。那我国对STEM教育有什么要求，STEM教育对当前基础教育又有什么要求呢？

党的十九大报告指出，我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，正处在转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力的攻关期，建设现代化经济体系是跨越关口的迫切要求和我国发展的战略目标。建设现代化经济体系必须加快建设创新型国家，必须培养造就一大批具有国际水平的战略科技人才、科技领军人才、青年科技人才和高水平创新团队。

应该说，我国科技教育的成就有目共睹，举世瞩目，有力地服务了我国经济社会发展。党和国家长期实施科教兴国战略，历届领导人高度重视科技教育。习近平总书记在2016年12月回信给八一学校科普小卫星研制团队的学生，再次强调要带动更多青少年讲科学、爱科学、学科学、用科学。

但与发达国家相比，我国基础教育科技教育整体上还比较落后，起步晚、水平低、意愿弱、缺口大，还不能很好满足国家发展需要。有几个数据可以作为参考，2015年PISA测试，北京、上海、江苏、广东组成的中国部分地区联合体（B-S-J-G，China）在此次测试中总分和科学项目均排名第10，整体落在越南后面。这还不够，PISA测试还关注这些15岁的学生以后从事科技相关职业的意愿，结果显示中国只有16.8%的学生期望以后从事科技相关职业，美国的数据是38%，而OECD平均值是24.5%。2017年4月发布的《“十三五”国家科技人才发展规划》指出，我国科学前沿领域高水平人才、高端研发人才和高技能人才存在较大的供给缺口。中国教育科学研究院研究认为，到2025年我国航空航天人才缺口将达到约4.8万人，节能与新能源汽车行业将产生近25万的人才缺口，大中型企业生物制药对科技创新研发人才的缺口约为6万人，大中型医疗器械企业对科技创新研发人才的缺口约为9万人。据工信部透露，中国人工智能人才缺口超过500万人。

十九大报告指出，到2035年基本实现社会主义现代化，到那时，我国经济实力、科技实力将大幅跃升，跻身创新型国家前列。到本世纪中叶把我国建成富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国。从现在算起到2035年，目前的中小学生到那个时候正处于创造力发展的高原阶段、正是努力攀登科技高峰的黄金年龄、正赶上现代化强国建设的关键时段。所以，现在加强STEM教育，就是要为下一阶段社会主义现代化强国建设提供强有力的科技人才支撑。现在加强中小学STEM教育恰逢其时，不可不为，不可慢为，必须以时不我待、只争朝夕的精神，脚踏实地，奋起直追，努力赶超。

近几年，STEM教育正在我国快速兴起，学校、科研院所、社会机构、企业公司等共同发力，推动了STEM教育实践、理论和政策的发展。北京、上海、深圳、成都等地采取措施，积极探索STEM教育推进方式，开展中小学STEM课程体系、专用空间、评价方式等方面的尝试。STEM教育研究受到越来越多的关注，论文和著作明显增多，各种研讨交流会频繁召开。国家不仅发布了一系列促进科技发展和科技人才培养方面的重要文件，还对STEM教育提出专门要求。比如，2016年教育部《教育信息化“十三五”规划》要求有条件的地区要积极探索信息技术在“众创空间”、跨学科学习（STEAM教育）、创客教育等新的教育模式中的应用。特别是2017年初，教育部印发《义务教育小学科学课程标准》，明确建议教师在教学实践中尝试STEM教育。刚刚印发的《中小学综合实践活动课程指导纲要》也明确地将创意物化能力培养作为课程目标，推荐了体验物联网、用计算机做科学实验、开源机器人初体验等活动主题，引导中小学开展STEM教育。新政策指明新方向，新研究提供新支撑，新探索开创新局面，STEM教育中国特色体系正在逐渐显露。

参照其他国家和地区STEM教育发展情况来看，现阶段我国基础教育阶段STEM教育存在的问题和面临的挑战，有六个方面。一是课程体系尚未初步形成，缺少打通学段的整体设计，没有形成完整的系统性方案，各学段内容和目标不衔接，不利于人才的系统性培养和叠加效果的产生。二是教育标准与评估机制尚未建立，什么样的课程能够进入学校，期望取得什么样的效果，众多项目教育效果如何，缺少相应的标准和评估，目前来看STEM教育处于蓬勃生长阶段，乱象丛生、鱼龙混杂、良莠不齐。三是STEM教育师资队伍问题严峻，数量缺口大，整体水平不高，补充能力差，是学校实施STEM教育面临的最大问题。四是社会联动机制不健全，STEM教育各自为战，无法形成全社会的合力。五是缺乏国家项目示范引领，已有项目系统性不强、吸引力不足、覆盖面不广、影响力不够、示范引领作用不明显。六是缺少STEM教育国家战略高度的顶层设计，没有从国家战略发展的角度统筹考虑和系统谋划。

针对这些问题与挑战，我们认为应该采取相应的措施加以推动、解决。

一是推进STEM教育政策顶层设计。STEM教育是培养创新人才的一个重要途径，对国家未来发展具有不可忽视的重要作用，因此在国家层面进行相应的顶层设计尤为关键。要从理念上引导全社会正确认识和理解STEM教育，要在原则上强调开展STEM教育的基本要求，要在目标上明确努力的方向，要在任务上提出切实可行的内容和行之有效的举措，要在资金保障、社会参与、项目设计等方面给予大力支持。只有这样，STEM教育才能够得到健康、快速的全面发展。

二是实施STEM人才培养畅通计划。科技创新人才培养是一项系统性、长期性的工程，需要根据国情整体布局，促进各学段教育连贯一致、各类型学校相互配合，突出重点、抓住关键、有序推进。进一步优化STEM教育活动，提高相关活动的吸引力、科学性和教育质量，为每一位学生参与STEM活动提供保障。

三是建设STEM课程体系。STEM教育将科学、技术、工程和数学等整合在一起，强调对知识的应用和对学科之间关系的关注。促进各学段STEM教育目标和内容的有效衔接，打通学生成长关节，疏通学生学习渠道，融通学生学习内容。在STEM教育中，学生需要不断地评估自身的兴趣点、经验和才能，通过基于现实的项目，在深度和广度上应用跨学科的知识和技能。评价过程要改变以往单一的方式，强调多元评价主体、形成性评价、面向学习过程的评价，由学生本人、同伴、教师对学生学习过程的态度、兴趣、参与程度、任务完成情况以及学习过程中形成的作品等进行评估。

四是加强教师队伍建设。要加强具有跨学科背景的师资力量的培养，尤其是针对STEM教育相对落后地区和群体的师资培训，帮助教师们获得多学科STEM学习经验，提高关于科学、数学和技术的本质认识和科学素养，并提倡教师们将STEM教育融入課堂教学中。师范院校要结合实际需要，积极探索STEM教育教学能力的培养和提升，在队伍建设源头上做好工作。

五是打造一体化STEM创新生态系统。对STEM教育的经济投入、媒体宣传和多方参与是其可持续发展的基础，也是可以吸引学生参与的重要方式。博物馆、青少年宫、科技馆、数字媒介等社会机构积极开放空间，成为STEM教育非正式学习的组成部分。设立国家示范引领项目，广大师生参与相关活动，在活动中增强能力，提高水平。加强STEM教育的宣传报道，推动形成全社会重视的STEM育人环境，构建一体化STEM创新生态系统。

六是推广STEM教育成功模式。针对STEM教育出现的问题，通过研讨会、现场会、观摩课等方式，促进交流与合作，互通有无，共同提高。培育和发现各地STEM教育的有效做法和先进经验，通过报纸、期刊、网站等方式加以宣传推广，带动各地各校一起发展。引进国外STEM教育优质资源，借鉴有效的教育模式，结合当地情况进行复制、移植、改造，加强本土化、特色化探索。

为了更好地推动我国STEM教育发展，中国教育科学研究院专门成立STEM教育研究中心，开展STEM教育系统研究，近期推出了《中国STEM教育2029创新行动计划》，引起业界广泛关注。我们希望和大家一起来推动我国STEM教育的发展，为社会主义现代化强国建设提供强有力的科技人才支撑，共同为实现中华民族伟大复兴的中国梦、实现人民对美好生活的向往继续奋斗！