面向未来的STEM教育：爱尔兰《STEM教育政策声明（2017—2026）》解读及启示

李 刚

面向未来的STEM教育：爱尔兰《STEM教育政策声明（2017—2026）》解读及启示

李 刚

（东北师范大学 教育学部，吉林 长春 130024）

在世界各国大力促进STEM教育的背景下，爱尔兰作为欧洲教育强国之一也将其作为培养创新人才、提升综合国力的重要举措，并通过国家政策与科研中心加以深度落实．2017年11月，爱尔兰发布《STEM教育政策声明（2017—2026）》，该政策声明对其STEM教育的未来愿景与目标行动进行了详细阐述，并归纳了其对于STEM教育的核心理解．给中国未来STEM教育的发展有以下启示：完善STEM教育各类规范；建立大中小学一体化STEM教育；构建多元一体的网络化STEM生态．

STEM教育；爱尔兰；政策声明；启示

2003年，爱尔兰科学基金发起“发现科学和工程项目”，旨在增加年轻人、教师以及公众对STEM教育的兴趣，培训中小学教师，提高STEM职业意识，此外该项目在全国成立了数十个科学教育中心，加速普及STEM教育[1]．2016年11月，爱尔兰发布《STEM教育报告》[2]，提出要为爱尔兰学生提供具有最高质量的STEM教育．为了能够在2026年使爱尔兰成为欧洲最好的STEM教育国家，爱尔兰通过对国内外STEM教育研究进行分析以及与利益相关者广泛协商后，于2017年11月发布《STEM教育政策声明（2017—2026）》（STEM Education Policy Statement 2017—2026），以下简称《政策声明》[3]．这一政策关注STEM教育的诸多优势，同时提供了未来发展的路线图，探讨了如何加强现有STEM活动和举措以及如何纳入新举措以迎接未来挑战．通过对该政策声明的解读，分析爱尔兰未来STEM教育的战略规划及走向路线，为中国STEM教育的深入开展提供参考与借鉴．

1 爱尔兰STEM教育的未来愿景

虽然国际社会对于STEM技能工人的需求在增长，但爱尔兰的许多学习者还没有为从事STEM相关工作做好充分准备．《政策声明》指出，爱尔兰年轻一代需要理解并能够使用STEM教育发展的技能和概念，成为积极的公民，以一种关键的方式参与现代通信和媒体，确保个人幸福，并对他们生活的许多方面做出明智的选择．该声明指出：爱尔兰对于STEM教育的未来愿景是“到2026年在欧洲提供最好的教育和培训服务，爱尔兰将被国际认可为培养好奇心、探究能力、解决问题能力、创造力、道德行为、信心和毅力以及合作创新的激情的学习者提供最高质量的STEM教育体验”，使学习者、教师、学校以及社区都将受益于持续改进、充满活力和高质量的STEM教育，并在这4方面达到欧洲最佳实践的基准．

对于学习者而言，一是爱尔兰将提供高质量的STEM教育体验，使所有学习者，包括那些有特殊教育需求的学习者，能够参与、影响并在一个不断变化的世界中取得成功；二是所有的学习者都将对STEM学科、方法和流程有非常好的理解，并对STEM教育持积极的态度；三是实现学校STEM教育机会均等，从而减少所有学校学生在STEM学科成绩上的差距；四是所有学习者对STEM相关科目的理解都将增加，尤其是女性的理解；五是所有学员都将获得STEM职业领域的高质量信息．

对于教师而言，一是教师将对STEM学科、方法和过程有很好的理解；二是教师将提供有效的STEM教学、学习和评估方法；三是教师将为学生STEM学习提供校内外协作，培养好奇心、探究性、持久性、弹性和创造性；四是教师将确保其STEM教学内容知识和技能在这4个学科内和跨学科的持续发展；五是教师之间将在协作环境中共享STEM实践．

对于学校而言，一是STEM教育将成为学校的文化、政策和实践的组成部分；二是所有学校创设一种科学技术创新氛围，以促进STEM教学和学习中的创造力；三是将支持所有学校与STEM工商业、公共部门机构、研究组织以及更广泛的STEM社区建立关系；四是所有学校都将在STEM教育中培养专业学习的协作文化；五是所有学校都将与家长、学习者和社区一起交流STEM教育和STEM职业的价值．

对于社会而言，一是爱尔兰公民将具备相关的STEM技能和理解，以参与并领导一个不断变化的世界；二是爱尔兰将在培养高素质、日益多样化的STEM劳动力方面引领欧洲；三是利益相关者将采取协调一致的方式，提供一个世界标准的STEM教育生态系统；四是爱尔兰公民将能够积极参与STEM讨论；五是爱尔兰STEM学习者在整个教育体系中的表现将稳步提高；六是爱尔兰将不断吸引越来越多的公民进入STEM学习以及未来从事STEM相关职业．

2 爱尔兰STEM教育的目标行动

科学、技术、工程和数学（STEM）已经渗透到当今社会发展的各个领域，STEM学习能够使人们测量、分析、设计和改进物理环境，提高生活质量．在世界各国大力促进STEM教育的背景下，爱尔兰作为欧洲教育强国之一也将其作为培养创新人才、提升综合国力的重要举措，并通过《政策声明》加以深度落实．

2.1 提升学习者的STEM教育参与度

积极参与STEM教育的学习体验是提升学习者STEM素养的重要途径，同时是提升学习者学科理解能力与综合实践能力的重要方式．《政策声明》指出爱尔兰教育体系有责任确保所有的学习者都能获得高质量的STEM教育经验，为STEM创造一种积极的倾向，必须确保学习者积极参与STEM教育，同时增加对所有背景、能力和性别的学习者的STEM相关学科的学习，使他们能够在参与中获得自身能力的提升．其具体目标包括6个方面：一是所有学校、领导、家长、教师和学习者都将高度认识STEM教育的重要性；二是监控学习者对STEM学科的掌握情况并加以研究；三是提升对于化学、物理、技术和工程专业毕业证书的认可度；四是提升女性对STEM的理解程度；五是所有学校为学生和家长提供高质量的STEM职业信息；六是加强学校、商业和工业、公共部门机构、研究组织和更广泛的STEM社区之间的伙伴关系．

2.2 提高教师STEM教育专业能力

提高教师STEM教育专业能力是为学习者提供最高质量STEM教育的关键因素．在STEM教育过程中，儿童从小就需要在STEM探索和发现中了解和认识世界．教师需要具备丰富的STEM学科知识与教学内容知识，优秀的教育技能和充分的教育信心．《政策声明》指出，爱尔兰需要通过高质量的STEM教师培养、STEM教师入职培训以及持续的STEM教育专业学习为STEM教师的专业发展与教育实践者提供全面的、必要的以及系统的专业支持和机会，使他们能够为实现爱尔兰的STEM教育愿景而不懈努力．各级学校也要提供机会扩大教师现有STEM学习经验，必须确保教师在STEM教学上有足够的能力，以回应目前和未来的发展．其具体目标包括6个方面．一是STEM教师专业发展的质量提升方案将提供给所有STEM教育相关教师；二是教师将拥有专业的学习机会，并将STEM融入到他们的教学实践中；三是教师将采用以探究为导向的教学研究方法，在实践中通过参与相关研究而获得素养提升；四是教师将使用跨学科的方法，结合在这4个学科中发展起来的教学内容知识和深度理解进行STEM教学的设计；五是开设更加多元的STEM教师教育项目；六是学校与高等教育机构、研究机构、工商企业、专业机构、科学中心、媒体和政府机构之间建立牢固的关系．

2.3 为STEM教育实践提供多方位支持

全面提升学习者STEM学习的经验与效果离不开学习者的积极参与和教师的专业能力，且必须通过教学、学习以及评估等一系列变革增强学习者的好奇心、探究能力、创造力和解决问题的能力，使他们成为积极的和反思的STEM研究者．《政策声明》指出，必须将学习者的需求放在教学、学习和评估的核心位置，并且有必要为STEM教学、学习和评估提供多方位支持，以确保所有背景、能力和性别的学习者都具备面对不断变化的世界所需的技能．因此，各级学校必须不断发展、改进和学习与STEM教育相关的最佳实践，且学校领导者必须发展、支持和审查STEM的教学、学习和评估实践，并与教师、学习者、家长和更广泛的STEM社区建立牢固的关系，促进高度有效的STEM教育实践，以便STEM教育能够在最高水平上实现．其具体目标包括7个方面：一是教师和学习者将能够在中小学阶段接触到STEM所有学科和领域的高质量的课程教材教学；二是通过STEM教育，早期STEM教师以及学校能够随时获得STEM教育中高效实践的例子，包括网上资料及刊物、专业的网络和在线实践社区经验等；三是STEM教育实践能够通过教师集体反思与学校集中检查和评估得到改进和支持；四是要求每个地区的学校都增加20%的STEM课外活动，学习者可以获得STEM的联合课程和校外学习机会；五是设立STEM教育实践奖项；六是与艺术教育机构建立伙伴关系，将艺术思维、设计思维推广到STEM的所有学习体验中；七是与商业、工业和研究团体建立伙伴合作关系．

2.4 发展基于证据支持的STEM教育

STEM教育的不断改进与发展不能仅是基于经验的创新，而是要建立在教育过程中所产生的相关证据，即来自教师的、学生的以及第三方机构的评估数据，这些证据可以为确定成功的教学策略以及学校STEM教育实践提供信息，并为课程改进、政策修订和教师教育的持续发展提供依据．《政策声明》指出，在STEM教育中采用基于证据支持的方法将有助于实施和改进未来的SETM教育政策，从而扩大与改善整个STEM教育系统的实施成果．其具体目标包括3方面的内容：一是开展STEM教育调查研究，包括对于STEM课程、教学、学习以及评估的实践效果、参与率、学生成就、学习者对STEM的态度、毕业生数量以及学习者所掌握的STEM相关技能等；二是建立审查STEM教育项目的机制，针对STEM教育项目的实施情况进行分析并采取应对措施，以满足国家和地区对于STEM人才的需求；三是成立STEM教育改革指导小组，并定期发布STEM教育所取得的成效及所面临的问题与解决方案．

3 对爱尔兰STEM教育的核心理解

社会进步与科技发展要求未学习者具备的不仅仅是记忆事实和程序的能力，他们还必须能够将自己的创造力、知识和技能运用到学科内部、学科之间以及现实生活中，而这就要求教师具备足够的教学内容知识并且能够设计和实施高质量的学习体验[4]．总体来看，爱尔兰STEM教育为学习者提供了令人兴奋的机会和深入的学习经验，使他们在学校和未来的生活中能够机智和自信地参与STEM体验，这对学习者能够产生持久的影响并为他们以后在这些领域的成功打下基础，其核心是鼓励和支持孩子们清晰地表达他们的探索、发现、思考和理解，加深对多学科领域的概念理解和兴趣，允许学习者解决全球和社会问题，发展学习者的创造性和批判性思维能力，从而帮助他们形成关键的STEM理解和技能．

3.1 爱尔兰STEM教育的幼小初高一体化设计

爱尔兰的STEM教育指出儿童从小通过游戏体验和家庭环境，可以促进科学、技术、工程和数学学习的方式接触世界，通过亲身体验多种感官和创造性体验，可以自然地参与STEM探索，并且儿童的好奇心、求知欲、批判性思维和解决问题能力也在其中逐渐培养起来．STEM教育所培养的学习者一系列技能，远远超出了科学、技术、工程和数学这4个主要学科的单一内容，而是将其进行有机整合，共同构成学习者在现实生活与未来发展过程中所需要的关键能力，例如沟通能力、信息处理能力等．爱尔兰教育部门意识到这些关键能力的形成需要长时期的、持续性的培养，需要贯穿以及渗透到幼小初高全过程的STEM教育课程中才能得以实现．考虑到学习者认知水平的发展，爱尔兰制定了STEM教育在不同学习阶段所注重的关键能力，如表1所示．

表1 STEM教育在不同时期所注重的关键能力

3.2 爱尔兰STEM教育系统的网络化设计

爱尔兰STEM教育在多个国家政策文件中有所提及，例如教育行动计划、爱尔兰国家技能策略、数字战略学校、艺术教育宪章等，并指出STEM学习经验的提供不能够仅仅局限于学校和课堂等正式教育中，而是要在一个不断发展的由正式和非正式环境组成的生态系统中，例如可以发生在家中、博物馆、高新产业园、工业场所以及社区中，并进一步和高等教育领域相联系，如图1所示．为了维持一个持续性的STEM教育生态系统，所有利益相关者都需要共同努力，建立一个相互连接的STEM教育网络．除了中小学教育、高等教育以及继续教育中的STEM正式学习阶段外，STEM非正式学习是在一个多利益相关者、多项目的环境下进行的，由政府部门和机构、工商企业、专业机构、科学中心、社区组织和第三级机构提供帮助，这些非正式环境包括竞赛、展览、科学博览会、课后俱乐部和STEM活动周等．创建一个可持续的STEM教育生态系统是更广泛的社会的责任，并将在使学习者成为积极和负责任的公民方面发挥关键作用，这一政策能够为爱尔兰的学校和社区已经开展的STEM活动的多样性带来更大的凝聚力．

4 对中国STEM教育发展的启示

虽然中国对于STEM教育的研究起步较晚，但自引入之初便在国内掀起了教育界改革的浪潮．2017年，教育部颁布《义务教育小学科学课程标准》，首次将STEM教育思想蕴含其中．同年，中国教育科学研究院发布《中国STEM教育白皮书》．2018年，中国教育科学研究院再度推出《中国STEM教育2029创新行动计划》，倾力打造一批STEM领航学校，培育一批STEM种子教师．可以肯定的是，当前中国STEM教育展示出了蓬勃发展的势头，在教育理论与实践以及政策等方面均取得了明显进展[8]．但是必须承认的是，中国STEM教育仍处在探索阶段，呈现出混杂无序的现实状态，爱尔兰《政策声明》的发布为中国未来STEM教育的发展提供了可供参考的3方面有益启示．

图1 STEM教育生态系统

4.1 完善STEM教育各类规范

当前，新兴的STEM教育缺乏成熟的行业规范，这一方面不利于STEM教育进行广泛地推广，同时也不利于STEM教育自身的优化．首先，建立STEM课程教材以及教学规范，即STEM课程的基本课程定位、课程目标、课程内容，STEM教材的编制策略、内容遴选、活动设置以及STEM教学的基本要求、教学方法、教学评价等应该是什么样的，应该满足什么样的要求以及达到什么样的标准目前尚无系统规范，这导致中小学校的STEM教育极为混乱，不少学校为了提升本校声誉，获得优质生源，以提升学生科学素养为名引进STEM教育，开设STEM课程，举办各类STEM活动，这在无形之中增加了学生学习负担，学生疲于应付和表演，失去了真正发展科学素养的机会．其次，建立STEM教师准入规范以及专业发展规范，STEM教师是保证STEM教育质量的核心要素，但目前来看，中国STEM教师的准入制度、资格制度、考核标准以及培训制度等尚未实现系统建立，教师需要具备哪些条件、达到哪些要求才能进行STEM课程的教学并没有做出明确的规定，什么样的教师是合格的STEM教师是模糊的．此外，对于STEM教师的专业性培训不足，联动合作培养机制不健全，STEM教师专业发展受到了严重的制约与限制．最后，建立STEM质量标准，没有系统完善的教育质量标准，就无法实现STEM教育变革传统教育的最终理想，也无法衡量STEM教育的实际发展状况．没有统一性的质量评价标准，就无法实现对于STEM教育的全面科学的把握，也无法了解到学生学习的真实水平[9]．

4.2 建立大中小学一体化STEM教育

STEM教育不同于分科教育，是跨学科边界、跨学段界限的统整式、连贯式教育模式．STEM教育指向的是学生整体认识世界与理解世界的完整观念的形成，培养其综合分析和解决问题的能力，最终促进学习者STEM素养的形成．STEM教育为众多孤立的学科架起了新的桥梁，同时不再将知识的记忆和技能的熟练作为学习的中心任务，而是转向了学习者在实际应用中的理解和迁移，即让个体形成适应终生发展和社会发展的STEM素养．但是，STEM素养是在学生整个STEM学习过程与成长过程中逐渐形成的，这个过程并不仅仅局限于中学或者小学，而是贯穿大中小学各学段的各环节．因此，统筹小学、中学以及大学等3个学段中的STEM教育的功能定位和育人目标，使STEM教育在纵向上螺旋上升、有序过渡、逐渐递进，使得大中小学能够整体规划与协同推进，实现STEM教育的连续性和可持续性．可见，实现大中小学STEM教育的一体化全过程育人需要基于STEM教育基本内涵以及学生成长规律，使用一以贯之的STEM教育课程线索进行衔接，明确不同阶段学生STEM技能所要达到的水平，使得学生在进入下一阶段的学习时，为学生铺设蜿蜒曲折但又不断向前的STEM学习道路，让学生亲历不同STEM内容的连续过程，随着学习的不断深入获得对于STEM本身深刻的认识，能够自然衔接，避免层级式、横断式的STEM教育．

4.3 构建多元一体的网络化STEM生态

就目前来看，中国STEM教育发展仍然面临诸多问题，仍需投入更多的努力[10]．国家教育行政部门对于STEM教育尚未形成全面系统的整体调控与战略布局，国内对于STEM教育的研究呈现出集中化、民间化以及无序化的特点．当前的STEM教育往往以高校科研单位、地方中小学校以及教育企业机构等为依托在部分省市的较发达地区进行集中化、小型化开展，同一省市不同地区之间的STEM教育发展呈现出两级分化的不均衡态势，城乡之间、校际之间的STEM教育差距逐渐扩大，造成教育资源过度集约而产生浪费的教育不公平现象．在全球化STEM教育大潮中，中国作为迎头追赶的教育大国，民间对于STEM教育过度吹捧，不同名目的教育活动、比赛主题均冠之以STEM的名号，但实际上在教育本质上并没有全面革新，导致中国STEM教育看起来已经十分完善，使得整个STEM教育弥漫在各式各样的口号之中．学生在所谓的STEM教育中摸不着头脑，其教育质量也并没有得到有效提升．因而，中国应在国家层面对STEM教育进行规范，建立整套STEM教育发展规划方案，强化国家对于STEM教育的支持与引导，协调各地方以及各组织机构之间优先发展与平衡发展的相互关系，实现多组织、多层次、横向贯通、纵向连接的STEM教育生态体系的合理搭建，同时需要进行教育质量的持续监测，建立循环改进机制，不断地对STEM教育的进展及成效进行修正，实现STEM教育的有序发展与和谐发展．

[1] Forsthuber B, Motiejunaite A, Forsthuber D S B, et al. Science education in Europe: National policies, practices and research [EB/OL]. (2019-01-20) [2020-03-14]. http://eacea.ec.europa.eu/education/eurydice/documents/ thematic_reports/133en.pdf.

[2] The Stem Education Review Group. A report on science, technology, engineering and mathematics (STEM) education [EB/OL]. (2019-01-20) [2020-03-14]. https://www.education.ie/en/Publications/Education-Reports/STEM-Educa- tion-in-the-Irish-School-System.pdf.

[3] Department of Education and Skills. STEM education policy statement 2017—2026 [EB/OL]. (2019-01-20) [2020- 03-14]. https://www.education.ie/en/The-Education-System/STEM-Education-Policy/stem-education-policy-statement- 2017-2026-.pdf.

[4] 伏梦瑶，徐国庆．美国K-12技术教育与STEM教育的共生关系研究[J]．现代教育管理，2019（9）：102-107．

[5] NCCA. Senior cycle key skills framework [EB/OL]. (2019-01-20) [2020-03-14]. https://www.curriculumonline.ie/getmedia/161b0ee4-706c-4a7a-9f5e-7c95669c629f/KS_Framework.pdf.

[6] NCCA. Key skills of junior cycle [EB/OL]. (2019-01-20) [2020-03-14]. https://www.curriculumonline.ie/getmedia/ def48e3f-68f9-42e4-95de-f30086321fd0/JSEC_Key_Skills_of-JC_English).pdf.

[7] NCCA. Early childhood themes [EB/OL]. (2019-01-20) [2020-03-14]. https://www.curriculumonline.ie/ Early-childhood/Early-Childhood-Themes.

[8] 常咏梅，张雅雅，金仙芝．基于量化视角的STEM教育现状研究[J]．中国电化教育，2017（6）：114-119．

[9] 李刚，吕立杰．构建公平而有质量的STEM教育生态——《制定成功路线：美国的STEM教育战略》解读及启示[J]．中国电化教育，2019（7）：99-106．

[10] 王科，李业平，肖煜．STEM教育研究发展的现状和趋势：解读美国STEM教育研究项目[J]．数学教育学报，2019，28（3）：53-61．

STEM Education for the Future: Interpretation and Enlightenment of Ireland’s

LI Gang

(Faculty of Education, Northeast Normal University, Jilin Changchun 130024, China)

In the context of the promotion of STEM education in all countries of the world, Ireland, as one of the European educational powerhouses, also regards it as an important measure to cultivate innovative talents and improve overall national strength, and is deeply implemented through the National Policy and Research Center. In November 2017, Ireland released the, which elaborated on its future vision and goal actions for STEM education and summarized its core understanding of STEM education. This policy statement has three inspirations for the future development of STEM education in my country: to improve the various standards of STEM education; to establish an integrated STEM education for universities, middle schools and primary schools; to build a diversified and integrated networked STEM ecosystem.

STEM education; Ireland; policy statement; inspiration

G510

A

1004–9894（2022）05–0071–05

李刚．面向未来的STEM教育：爱尔兰《STEM教育政策声明（2017—2026）》解读及启示[J]．数学教育学报，2022，31（5）：71-75．

2022–04–09

2020年吉林省教育厅科学研究规划重点项目——吉林省高校本科STEM教育课程建设研究（JJKH20201184SK）；中国博士后第66批科学基金面上资助项目——指向学科核心素养的学科大概念教学转化研究（2019M661193）

李刚（1988—），男，吉林长春人，副教授，主要从事课程与教学、科学教育研究．

[责任编校：陈隽、陈汉君]