指向公平的中小学STEM全纳教育实践路径探索

徐红彩 梁文洁 巫雪琴

摘要：从教育公平的角度出发，应打破当前仅有部分中小学生有机会学习STEM教育的现状，推广面向全体学生的全纳型STEM教育。结合我国中小学教育的具体实践，研究者认为应从教育主体多元化、教育内容多元化、教—学方式多元化以及教育场景多元化四个方面扩大STEM受教育群体。基于对国内外STEM教育实践案例的分析，论文创建了三个层面的STEM教育实践场景：一是嵌入多学科的校本化STEM教育;二是扎根本地域多样化教育资源的在地化STEM教育;三是基于在线教育资源的网络化STEM教育。三个层次的教育场景相互包容、相互补充，共同推进STEM教育的均衡发展。

关键词：教育公平  全纳教育  STEM教育  在地化教育

引用格式：徐红彩，梁文洁，巫雪琴.指向公平的中小学STEM全纳教育实践路径探索[J].教学与管理，2022（06）：61-64.

面向每个公民提供公平、优质的教育是我国当前教育工作的核心内容。《中国教育现代化2035》提出要面向人人提供公平、优质、包容的教育[1]。作为教育现代化的核心目标，教育公平的深层次内涵在于：人人都能获得优质而均衡的教育，人人都有人生出彩的机会[2]。其中，教育机会平等不仅是进入教育系统的机会平等、在教育系统中要受到平等的对待，而且要保证他们在受教育后有相似的成就前景[3]。现行的教育公平政策不仅重视教育机会公平的实现，而且关注教育过程和结果公平的实现。这与全纳教育的理念非常接近。全纳教育源于全民教育中“人人享有受教育的权利”这一基本理念，要求教育要满足每一个人基本学习需要[4]。学校要能满足所有儿童的教育发展需要，反对排斥与歧视。

近年来，越来越多的国家将STEM（科学、技术、工程和数学）教育的重要性上升到整个国家创新人才发展战略的高度。培养创新能力被认为是STEM教学的主要目标[5]。发达国家在STEM教育方面的改革都指向培养21世纪所需的高质量劳动力[6]。例如美国将STEM人才的培养视为保障美国在全球经济中领先地位的保障，《美国STEM教育战略》将STEM视为国家技术发展和革新的重要源泉[7]。芬兰的STEM教育则主张实现STEM教育与所有学科的无缝衔接，鼓励学生通过跨学科的问题解决培养创新能力和批判思维。英国则主张通过多学科融合、多场景教育培养学生的創新精神[8]。《中国STEM教育白皮书》[9]也提议将STEM教育发展纳入国家创新人才培养战略。在此情形下，对教育公平的诉求成为STEM教育发展的必然趋势。《美国STEAM教育发展战略》中提出：“具备STEM素养的公民，将更有能力跟随技术发展的步伐。如果每个公民都能在STEM教育中受益，国家将会更加强大。”[10]我国开展STEM教育不过几年时间，当前中小学尚未能实现“人人都可以学习优质而均衡的STEM教育”的愿景。从个人层面上来看，STEM素养能使个体有能力在个人健康、营养、娱乐、交通、财务和养育子女等方面做出更好的选择[11];从国家层面上看，面向全体学生开展STEM教育有利于国家实现经济发展和科技创新。因此，突破少数学生专享的精英式STEM教育方式、探索面向全体学生的全纳型STEM教育实现路径，具有重要的理论与现实意义。

一、面向全体学生的全纳型STEM教育特征

1.公平导向的STEM教育是面向全体学生的全纳教育

全纳教育侧重于易受伤害的、被边缘化和被排斥的群体，具体是指通过增加学习、文化和社区参与，减少教育系统内外的排斥。同时，教育要能够应对所有学习者的多样化需求， 并对其做出反应的过程[12]。基于公平的中小学STEM教育必然是一种全纳教育，应面向包含弱势群体在内的全体学生开放，并能满足他们多样化的学习需求。增加STEM的多样性、公平性和包容性，实现每个公民终生享有高质量的STEM教育的愿景[13]。

2.全纳型的STEM教育需要多元化的教育主体

要实现面向全体学生的STEM教育，仅靠学校有限的专业教师是远远不够的。越来越多的学者意识到，依靠社会各种力量开展STEM教育是一条有效的途径。STEM教育逐渐出现学校课程学习与校外活动参与相结合的趋势[14]。企业家、技术专家、高校师生、自由职业者等有着不同职业背景的群体都有可能成为满足不同STEM教育需求的优秀施教者。学校还可以充分利用学生家长资源，深入挖掘有STEM教育资质的家长，聘请他们担任教师。

3.全纳型的STEM需要多元化的教育内容和教—学形式

全纳型的STEM教育意味着所有学生都有机会接触优质的STEM课程。目前一些中小学将3D打印、可视化编程、机器人设计、科学小制作等作为STEM核心课程，这对于教师技能、学校资金投入均提出非常高的要求。一些学校误以为这类技术前沿类型的STEM课程代表了全部STEM教育，对高昂的设备投入的担忧、对教师所需新技术技能的担忧使得他们放弃了STEM教育。需要强调的是，并非经济投入越高，对应的STEM教育越优质。只要能让学生有效学习科学、技术、工程和数学思维和技能的教育，都应视为优质的STEM教育。

很多学者将STEM教—学方式归结为“问题解决学习”“探究式学习”“设计式学习”“项目式学习”四种类型[15]。这是不充分的，基于跨学科的、多元化教育内容的STEM教育必然需要多元化的教与学的实践形式。打破固化的、程式化的教学模式，主张多元化的教与学的方式，是实现STEM教育公平化的必要途径。

4.全纳型的STEM教育需要多元化的教育场景

目前我国中小学STEM教育主要集中在两个场景，一是学校，多以特色课程或学生社团的方式运作;二是校外STEM培训机构。这两种教育场景远不能满足全纳型STEM教育的需求。美国STEM教育战略呼吁家庭、企业、社区、高校等都积极参与STEM教育[16]。以此有效地扩展STEM教育内容、教育主体与受教育群体。日本的STEM教育也非常注重与地方特色产业相结合，同时倡导国际间合作开展STEM教育实践[17]。当前我国的STEM教育实践非常缺乏融入本地境脉的实践和实证研究。我国创建全纳型的STEM教育必须打破学校课堂、校外盈利性STEM教育机构这两类教育场景的界限，转向在多元化的教育场景中实施多元化的STEM教育内容。这意味着STEM的学习方式不仅包括了课堂内学习，还包括在工作场景、自然场景中的非正式学习。同时，走向社区、企业开展STEM教育，还为学生提供了体验工作场景的实践机会，对其专业学习兴趣的启蒙和职业兴趣的培养有着非常重要的意义。

二、不同场景的STEM教育多元化实践路径

笔者认为，可以从微观、中观、宏观的不同层次将STEM教育空间划分为三层开放性的、相互包容的教育场景。其一是基于学校各种资源的校本化教育空间，其二是基于本地域教育资源的在地化教育空间，其三是基于在线教育资源的网络化教育空间（如图1所示）。三个生态空间依次包容，为STEM教育提供了三个不同层次的教育场景。同时，全纳型STEM教育理念可以分别在三个教育生态空间中得以实现。

从生态化教学环境的构成角度来看，校本化STEM教育空间是开展STEM教育的最基本单位，各学校负责全部STEM教育活动的组织和管理。从生态化教育空間的不同功能来看，在地化STEM教育空间为STEM教育在本地域内扎根生长创造条件;网络化教育资源则从更大范围聚集多元化的施教主体和受教育群体，为其开展多样化的在线合作学习创设条件，实现STEM教育在全球化视野的发展和提升。

1.校本化的STEM教育：与基础学科的深度整合

如前所述，面向全体学生的STEM教育应打破教育内容单一化与课程设置独立化，走多学科融合发展的道路。目前我国中小学开展的STEM教育实践与其他学科存在三种可能的关系[18]（如图2所示）。一种是STEM教育完全游离在其他基础学科教育活动之外，通常情况下，学校并没有正式开展STEM教育，仅有个别学生通过校外机构学习;二是将STEM作为一门独立的课程来开设，一些学校通常将原有的综合实践课、科学课升级为STEM课程，通过若干个内容模块向学生教授学科化的STEM课程;三是将STEM教育内容充分融入基础教育各学科的教学过程中，巫雪琴等学者将其称为“嵌入式STEM项目”[19]。嵌入式STEM项目就是通过梳理、整合中小学现有的课程资源，从具体课程内容中发现STEM项目的生长点。然后从这个生长点出发，形成以问题解决为主要学习方式的STEM项目。该STEM项目由语文、数学、物理、化学甚至英语等学科教师发现并提出。由于这样的STEM项目生成于具体的学科教学内容中，由此非常自然地“嵌入”在学科教学过程中。对应的学科教师可以直接作为STEM教师，原有学科课程的教学与实验场地就可以直接作为STEM教育场所，由此从根本上解决了普适性问题。在嵌入式STEM教学中，学科教学与STEM教育理念、思想及方法恰当融合，每个在校学生都可以在日常课程学习中接受到STEM教育，在一定程度上实现了STEM教育资源、教育机会和教育过程的公平。

在实践层面，将STEM作为独立学科意味着独立的师资、教学场所及教学资源，这使得很多中小学因为资金等问题无法开展。而嵌入基础学科的STEM教育降低了门槛，同时充分利用了原有学科的教学场景与资源，对于各中小学均具有很强的适用性。当然，STEM教育与具体学科教学深度融合需要学科教师的积极参与。江苏省句容高级中学的做法值得推荐，学校鼓励学科教师结合自己的教学实践申请“STEM工作室”，实现STEM教育和学科教学之间的密切联系、深度融合。2018-2019学年句容高级中学成立了24个STEM工作室[21]。

2.在地化的STEM教育：有效整合本地优质教育资源

在地化教育（place-based education），即依托地方（place）开展学校教育，强调个体、地方、学校之间的联结。这里的“place”凝聚了自然生态性、人文社会性以及文化意义的多维空间概念[22]。从教学方式上来看，在地化教育与体验式教学方法相近，但它更强调进入地理和文化现场直接体验。在地化教育提倡学生在所处的周边环境中发现科学研究的问题，鼓励学生收集和利用本地数据解决问题。在学校与地方的关系上，在地化教育关注“跨越学校与地方”的活动，鼓励学生综合利用校内、校外资源，成为“知识的创造者”[23]。可见，在地化教育非常贴合STEM教育理念与实践特征。同时，STEM教育实践涉及多学科的知识和多领域的技能，单纯依靠校内的学习资源是不充分的，需要将校本化资源拓展到在地化资源。在地化STEM教育是学校STEM教育的有效组成部分和必要补充，它强调的是学校开展STEM课程时充分利用本地区已有的各种教育资源。通过多样化的教—学形式，让学生在具体的场景中掌握对应的STEM技能。这是一种扎根教育，让学生扎根于本地域丰富的、优质的教育资源，充分吸收本地资源的给养，获得稳步的成长。在地化STEM教育在具体的工作场景或自然场景中培养学生STEM综合素养，是STEM教育扎根所在社区并逐步生长的有效途径。比起传统的课堂教学，在地化的场景更能充分实现STEM的教育理念。同时，与一线工作场景和专业人士的密切接触，也必将会对学生未来职业选择和发展产生重要的作用。

在地化教育方式的介入还可以使社区产业结构和经济发展与STEM课程密切相连，使STEM课程体现出本地区产业与经济发展的特色。例如，苏州工业园区的生物纳米科技园不仅有多家优秀的纳米企业，更有多家纳米科研单位。园区某学校一方面邀请纳米技术专家入校开展纳米科学讲座，另一方面，企业和研究机构为学校师生提供参观纳米实验室和纳米企业的机会。基于在地化资源发展STEM教育不仅适用于优质资源集中区域的学校，更适合办学条件较差的农村学校。在农村开展STEM课程，可以充分利用农村丰富的自然资源，在大自然场景中开展生物科学、物理科学、建筑学、环境科学等课程。例如，美国路易斯安那州立大学为该州东北部农村施教区发起一个农村科学教师发展项目[24]，该项目基于本地气候和自然资源，为学生和教师提供收集和分析大规模气象数据的方法和资料，以培养农村学生的STEM素养。

3.在线STEM教育：走向深度合作的在线教育

虚拟教育生态空间是对校本化和在地化教育生态空间的补充和扩展。随着各学校STEM教育和实践的发展，对外开展合作交流将成为STEM教育的重要环节。幼儿园阶段、中小学阶段、高等教育阶段以及非学校教育环境中的STEM教育主体，都可以通过网络进行STEM具体项目的合作教学与合作研究。同时，来自不同国家和地区的教育主体、受教育群体也通过网络进行有效的沟通与合作。从教育公平的角度来看，互联网缩短教育资源差距，边远地区、薄弱施教区也可以通过网络案例展开自主学习以及跨区协作学习。

以美国印第安纳州面向高中生的“家禽科学STEM在线学习项目”[25]为例。由于大多数教师在家禽教学方面缺乏专业知识和教学经验，项目采取以学生为中心的学习方式。为了用生动的现实场景案例来提高学生对相关概念的理解，在线课程借用了大量本地区家禽行业实践基地的真实案例。这个在线STEM学习项目充分利用了网络资源和在地化资源的优势，邀请多角色的行业人员参与教学资源的创建过程，为庞大的网络学习群体提供了学习优质STEM课程的机会。

综上所述，无论是从国家人才发展战略的宏观视角出发，还是从每个公民基本素养养成的微观角度来看，我国中小学阶段的STEM教育势必要突破仅有少数学生有机会享有的开展模式，积极探索和推广全体学生都能学习的全纳型开展模式。这不仅是实现STEM教育公平的有效途径，也是国家创新人才培养实践的重要保障。随着STEM教育公平化进程的推进，全纳型的STEM教育愿景将逐步实现。而从受教育群体和受教育阶段的角度来看，我国的STEM教育也必将逐步实现从面向部分在校学生扩展到面向全体公民、从基础教育阶段延伸到终生教育的全纳型教育。

参考文献

[1] 中共中央，国务院.中国教育现代化2035[EB/OL].（2019-02-23）.[2021-02-09].http：//www.gov.cn/zhengce/2019-02/23/content_5367987.htm.

[2] 薛二勇，刘淼，李健.我国教育公平发展政策变迁的历程、特征与趋势[J].教育研究，2019，40（05）：142-151.

[3] 沈有禄.教育机会分配不公平：问题与阻力是什么？如何更公平？[J].教育学术月刊，2017（09）：49-61.

[4] 彭霞光.欧美发达国家全纳教育实践做法、反思及启示[J].中国特殊教育，2020（12）：21-26.

[5] Nam-Hwa Kang.A review of the effect of integrated STEM or STEAM educaiton in South Korea[J].Asia-Pacific Science Education，2019（05）：6，2-22.

[6] Scott Ellison，Ben Allen.Disruptive innovation，labor markets，and Big Valley STEM School：network analysis in STEM education[J].Cult Stud of Sci Educ，2018（13）：267-298.

[7][10][11][13][16] The committee on STEM education. Charting A Course For Success：America's Strategy For STEM Education[EB/OL].（2018-12-31）.[2021-02-10].https：//www.whitehouse.gov/wp-content/uploads/2018/12/STEM-Education-Strategic-Plan-2018.pdf.

[8] Roberts A. STEM is here.Now what？[J]Technology and Engineering Teacher，2013（09），22-27.

[9] 中国教育科学研究院.中国STEM教育白皮书[EB/OL].（2018-05-07）[2021-02-12].http：//www.ict.edu.cn/uploadfile/2018/0507/20180507033914363.pdf.

[12] 周满生.全纳教育：概念及主要议题[J].教育研究，2008（07）：16-20.

[14] 陈舒，刘新.美国校外STEM教育成效评价：视角、框架与指标[J].开放教育研究，2017（04）：102-111.

[15] 王巍.国际项目式STEM教育的研究现状与启示[J].现代远距离教育，2019（07）：90-96.

[17]王卓玉，袁磊，张文超.基于KHCoder文本数据挖掘的中日STEM教育研究模式对比[J].现代远程教育研究，2020（02）：56-63.

[18] 陈刚，巫雪琴.STEM教育在基础教育阶段的探索与实践[J].中国信息技术教育，2019（20）：4-11.

[19][20] 巫雪琴，王泰山.普通高中“嵌入式”STEM项目开发与实施策略[J].中小学信息技术教育，2019（01）：64-68.

[21]江蘇省教育装备与勤工俭学管理中心.STEM教育推进会在句容高级中学召开[EB/OL].（2018-12-21）[2021-02-12].http：//www.jsjyzb.cn/Html/Article/7500/.

[22]王红，邬志辉.国外乡村教育生态转型的在地化实践[J].比较教育研究，2019（09）：98-105.

[23][24] Lynn Clark，Saswati Majumdar，Joydeep Bhattacharjee，Anne Case Hanks.Creating an Atmosphere for STEM Literacy in the Rural South Through Student-Collected Weather Data[J].JOURNAL OF GEOSCIENCE EDUCATION，2015（63）：105-115cn/xwdt/xwdt/201803/t20180326_4985418.html.

[25] Mary G.Erickson，Marisa A.Erasmus，Darrin M.Karcher，et.Poultry Science.Poultry in the classroom：effectiveness of an online poultry-science-based education program for high school STEM instruction[J].Poultry Science，2019（09）：6593-6601.

[作者：徐红彩（1978-），女，山东泰安人，苏州大学教育学院，副教授，博士;梁文洁（1978-），男，江苏苏州人，苏州市工业园区第二实验小学，高级教师;巫雪琴（1971-），女，江苏句容人，南京市东山高级中学，信息技术特技教师，硕士。]

该文为江苏省教育科学“十三五”规划2018年度重点课题“云技术支持下外来务工随迁子女的教育精准扶贫策略研究”（B-a/2018/01/08）的研究成果