非正式学习环境中的STEM教育： 美国博物馆学习服务案例研究

摘 要：非正式学习环境为STEM教育提供了独特的机会和资源。作为非正式学习环境的典型代表，美国博物馆以知识共享为使命，通过策划丰富多样的教育活动，为各年龄段学生提供有针对性的STEM教育资源。研究聚焦于美国国家自然历史博物馆、旧金山探索博物馆和西雅图飞行博物馆在STEM教育领域的实践探索，归纳总结了美国博物馆在提供STEM学习资源，与学校STEM教育有效衔接，支持STEM教师专业发展，吸引家庭参与STEM教育，促进STEM教育公平等方面的经验，这些经验为我国发展非正式学习环境中的STEM教育，丰富STEM教育资源提供了良好的借鉴。

关键词：非正式学习环境；STEM教育；博物馆；学习服务

中图分类号：G269.3/.7 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-3937.2024.06.06

在现代社会，学习的方式已不再局限于传统的课堂教学，非正式学习环境逐渐崭露头角，成为人们获取知识和技能的重要渠道。非正式学习是学习者在非正式场所和情境中获取知识和经验的过程。这些场所可以是图书馆、博物馆、科技馆等具备教育功能的实体场馆，也可以是社交媒体平台、在线论坛等虚拟的学习空间。非正式学习环境以其开放、自主、互动和实践等特点，激发学习者的学习兴趣和积极参与，对于培养其终身学习能力至关重要。值得注意的是，科学、技术、工程和数学（STEM）教育同样可以通过有计划的项目在非正式学习环境中得到有效实施。学生可以在博物馆、天文馆、科学中心、动物园、植物园和植物标本馆、营地、国家公园、水族馆和工业场所等多样化的环境中学习STEM领域的相关主题，通过参与展览互动、观看电影和与策展人交谈，深入且广泛地了解具体内容。这样的非正式学习环境不仅有利于激发学生学习STEM的兴趣，还能提高他们的实践参与度，形成独特且难忘的学习经历。

近年来，非正式学习环境的范围日益扩展，覆盖了街道、医院、购物中心、各类市场等多元化的场所，这一趋势使得非正式学习环境成为学习科学领域重要的研究主题之一。米勒（Miller）等学者通过对博物馆和以创客为中心的学习空间等的深入研究，指出这些环境为人们提供了接触高科技工具和材料的宝贵机会。[1]参与非正式学习环境的科学活动，不仅有助于培养儿童的科学推理能力，还能显著增强他们对科学学习的投入和热情。[2]特别是在博物馆、动物园、水族馆和植物园等场所进行的非正式STEM学习，其效果尤为显著。[3]

随着教育技术的不断进步，对于非正式学习环境的研究日益受到国内学界重视。数字化技术的快速发展，尤其是虚拟现实和增强现实技术的创新应用，为非正式学习环境的构建提供强大的技术支持，为学习者提供前所未有的学习机会。在此背景下，李志河等提出一种创新的非正式学习环境模型，该模型巧妙地将真实场景和虚拟环境相结合，通过先进的技术手段，打造出一个既具现实感又充满想象力的学习空间。这种虚实结合的学习环境创造出更加丰富和多样化的学习方式，给学习者提供更好的学习体验。[4]王艳丽等引入“数字布鲁姆”理论，为网络非正式学习环境的构建提供借鉴。[5]胡继强则聚焦Web2.0时代的非正式学习环境，提出了一种基于网络和社交媒体的非正式学习模式。[6]然而，非正式学习环境的构建不仅面临技术和设计的挑战，还需要深入研究学习者的需求和行为。黄建军等认为，非正式学习环境的构建应该结合学习者的特点和需求，为他们提供个性化、多元化的学习方式和资源。[7]

综上所述，非正式学习环境在现代教育中占据举足轻重的地位，对学习者的学习体验和学习效果会产生深远影响。然而，在我国，非正式学习环境在支持STEM教育方面仍面临诸多挑战，如何开发和丰富其中的STEM学习资源，以及如何真正利用好非正式学习环境在STEM教育中的支持作用等问题都亟待解决。因此，本文旨在对美国博物馆学习服务案例进行深入研究，以期得出相关启示，推动非正式学习环境更好地支持STEM教育改善与发展。

一、非正式学习环境在美国STEM教育中发挥重要作用

美国国家科学教学协会（NSTA）认为，非正式环境在促进全学段学生的科学学习方面发挥着重要作用。该协会倡导为所有学生提供非正式学习机会，并建议进一步扩大这些机会，特别是对于那些来自STEM领域代表性不足的社区的学生，应当给与他们更多的关注。[8]美国国家研究委员会（National Research Council，NRC）的报告强调了非正式学习环境对于学习科学的重要作用。该报告不仅提供了明确的证据证明非正式学习环境中的学习经验可以有效促进科学学习，还进一步指出这种环境能够加强和丰富学校的科学教育。[9]非正式学习环境主要涵盖三个方面：首先，日常体验和在设计环境中的体验，如博物馆、动物园等科学和文化机构；其次，参与结构化的校外实践项目，如课后青少年项目、俱乐部等；最后，通过媒体获得的体验，如游戏、电视、广播和互联网等。这些多样化的机会有助于学生理解科学与生活的紧密联系。鉴于非正式STEM教育在培养学生创新能力、批判性思维、解决问题能力以及未来职业竞争力方面的重要性作用，美国政府、教育机构和社会各界都在积极推动其发展。

一是美国政府部门积极支持非正式STEM教育项目的发展。政府通过拨款和项目资助，为非正式STEM教育提供了强有力的支持。美国国家科学基金会（NSF）在此领域发挥了关键作用，其STEM教育理事会（Directorate for STEM Education）下设正式与非正式环境学习研究部门（Division of Research on Learning in Formal and Informal Settings），旨在推动正式和非正式学习环境中对所有STEM学科的学习和教学的创新研究、开发和评估。[10]为了支持在非正式教育环境中为公众提供STEM学习机会和经验的设计、开发和影响的研究，NSF资助了多个重要项目，如促进非正式STEM学习项目。该项目不仅致力于设计和开发非正式环境中的公众STEM学习机会，还通过多种途径促进STEM学习经验的获取和参与；推进非正式环境中STEM学习的创新研究和评估；使所有年龄段的公众都能够在非正式环境中学习STEM。[11]

二是美国的中小学和非政府组织致力于开发适合非正式STEM教育的教材和教学资源，包括在线课程、互动游戏、实验器材等。这些资源旨在激发学生对STEM领域的兴趣，并提供实践机会以加深他们的理解。美国有专门的非正式STEM教育资源平台，为教师、学生和其他对STEM领域感兴趣的人提供了丰富的学习资源和机会，如国家非正式STEM教育网络（National Informal STEM Education Network，NISE Network）。这是一个由非正式教育工作者和科学家组成的社区，致力于支持美国各地学习STEM。NISE网络的使命是建设非正式科学教育机构和研究组织的能力，共同努力提高公众对当前STEM的认识、理解和参与。目前，NISE网络开发了广泛的教育产品，旨在应用于各种环境，受众范围广泛，专注于美国博物馆、科学中心和学院、大学外展项目的非正式STEM教育。[12]

三是一些非营利机构，如科学技术中心协会（ASTC），在非正式STEM教育的研究与实践方面发挥着重要作用。ASTC致力于推动科学中心和相关机构的创新与发展。通过提供资源、分享最佳实践、促进专业发展和倡导相关政策等方式，支持STEM教育质量和影响力的提高。[13]受到NSF和ASTC联合资助的美国非正式科学教育促进中心（Center for Advancement of Informal Science Education，CAISE），为教育工作者、研究人员、评估人员和其他利益相关者提供了丰富的资源，包括项目描述、研究文献、评估报告等，以推进非正式STEM教育的发展，这些资源都可在InformalScience.org网站上找到。[14]此外，CAISE还积极组织调查小组、工作坊和专家讨论，推动非正式STEM教育的深入讨论，确定相关需求和机会。[15]

四是部分美国大学设有非正式STEM学习研究机构和相关项目，这些机构和项目旨在为学生提供更多的STEM学习机会，促进跨学科合作并推动STEM领域的研究和创新。以美国亚利桑那州立大学的非正式STEM学习创新中心为例，该中心专注于研究人们一生中学习STEM的方式。为实现这一目标，该中心与全国各地的博物馆、图书馆和其他非正式学习组织建立合作关系，力求为所有人创造STEM学习机会。[16]

二、美国博物馆

提供STEM学习服务的实践

目前，发达国家的博物馆学习服务在组织上较为成熟。以美国为例，其各类博物馆致力于提供丰富的、有针对性的STEM教育活动，以满足各年龄段学生的需求。此外，许多博物馆不仅提供实地教育，还推出了在线学习课程和教育项目，进一步丰富了教育形式和内容。美国博物馆联盟（American Alliance of Museums，AAM）作为博物馆领域的权威组织，由约3.5万个博物馆（包括艺术馆、历史博物馆、科学中心、动物园等类型）和专业人员组成，旨在通过以人为本的协作体验、教育，以及与历史、文化、自然世界和彼此的联系来改善所处的地方和世界。AAM积极倡导发挥博物馆的价值和改变世界的力量，认为博物馆是教育和体验式学习的重要合作伙伴。根据AAM网站的统计数据，美国博物馆每年在教育活动上的投入超过20亿美元，其中3/4的教育预算用于K-12阶段学生。[17]

博物馆不仅是文化和历史的守护者，还是教育的重要阵地。它们协助开设州和地方课程，涵盖数学、科学、艺术、识字、语言艺术、历史、公民和政府、经济学与金融知识、地理与社会研究等多个领域。[18]97%的美国人认为博物馆是他们社区不可或缺的教育资产。[19]以美国国家自然历史博物馆、旧金山探索博物馆（Exploratorium）和西雅图飞行博物馆为例，这些机构通过提供丰富的STEM教育服务，积极支持美国STEM教育发展。

（一）提供丰富的STEM学习资源

美国博物馆提供内容丰富、形式多样的STEM教育资源，以支持STEM学习。博物馆通过设计互动展览和体验活动，以直观而有趣的方式向学生传达STEM概念。这些展览通常涵盖自然科学、地球科学、物理学等各个领域，允许学生亲自动手进行实验、观察和探索。此外，一些博物馆设有专门的物理实验室或工程领域挑战区，学生可以在这里进行力学实验、搭建结构或解决现实工程问题。为了扩大STEM教育的可及性，博物馆还利用技术手段提供虚拟和在线学习资源，创建了在线教育平台、虚拟实验室和模拟实验等，使学生能够随时随地学习和探索STEM领域。

国家自然历史博物馆的学校项目提供 K-12阶段的面对面课程，教学资源丰富，涵盖人类学、地球科学、工程与技术、生命科学、古生物学、自然科学等多个学科领域。在工程与技术方面，博物馆提供了包括文章、课程、活动和工作表等丰富的教学资源。例如，博物馆教育工作者撰写了针对六至八年级的科学素养类文章——《数字化自然——从田野书籍到化石》《从DNA到基因组学》等。又如，蝴蝶馆主管埃里克·温泽尔（Eric Wenzel）和显微镜教育家胡安·巴勃罗·乌尔塔多·帕迪拉（Juan Pablo Hurtado Padilla）通过网络直播等形式展示了蝴蝶色彩缤纷的翅膀以及蝴蝶的适应性和仿生学特性，就蝴蝶翅膀独特的颜色呈现方式探讨了其在工程方面的应用。[20]

西雅图飞行博物馆为K-12教育工作者和学生提供独特的STEM学习资源，主要包括个人学习资源，如航空航天营体验、阿米莉亚航空俱乐部、迈克尔·安德森计划、航空探索、私立飞行员地面学校、华盛顿航空航天学者项目等；学校和团体学习资源，如航空学习中心、挑战者学习中心、博物馆探索项目等。这些项目以航空、太空和机器人技术为主题，提供身临其境、用户驱动的体验——将工程挑战与动手科学调查相结合，以实现学习方法的创新，培养学生的理解力、兴趣和好奇心，同时为教师提供职前培训的机会。其中，华盛顿航空航天学者项目是专门为对探索太空感兴趣的高三学生设计的在线远程学习和暑期体验课程，该项目聚焦于美国宇航局的太空探索计划和地球与空间科学主题。成功完成在线课程的学生将有机会参加为期数天的暑期体验，并可能获得与STEM专业人士、美国航空航天局（NASA）科学家、STEM教育工作者合作研究和实践的机会。[21]

（二）与学校STEM教育有效衔接

美国的博物馆与学校紧密合作，能够根据学校的STEM教育需求，结合自身优势，开发课程和项目。为了激发青少年学习自然历史科学和技术技能的兴趣，国家自然历史博物馆提供优质的课后教育服务资源和交互式科学学习实验室，包括“青少年地球乐天派”系列网络研讨会、自然历史调查、青少年实习等活动。其中，“青少年地球乐天派”网络研讨会以地球科学、工程与技术、人类学与社会研究为主题，针对六至十二年级的学生，深入探讨手机的可持续性问题，如手机内部材料的来源及其对环境的影响。通过探讨，学生能够更加深入地了解手机的制造过程，以及手机在通信、文化和资源使用方面如何将世界各国人民联系起来，进而认识到改变手机使用方式对全球可持续发展的重要性。[22]旧金山探索博物馆积极与教育机构合作，共同提升对学习的理解，改变人们的学习方式，使科学教育机会更加易于获得，促进教育公平。

此外，旧金山探索博物馆还设立了学校非正式学习中心（Center for Informal Learning in Schools，CILS），致力于倡导以公平为核心的基于探究的STEM课后活动。CILS是一个多机构合作研究小组，特别关注来自低收入家庭、历史上被边缘化的社区青年的探究式学习体验。迄今，CILS已完成多项重要项目，如发动教育工作者和研究人员共同开发的“研究+实践合作实验室”（Research+Practice Collaboratory）项目，以促进STEM教学和学习的公平性；研究课后环境中的STEM教育和公平的合作伙伴关系的“加州修补课后网络”（California Tinkering Afterschool Network）；联合多机构为非正式科学教育进行综合教育研究的“把研究和实践联系起来”（Relating Research to Practice）项目。目前，CILS正在积极推进修补工作室（Tinkering Studio）项目的发展，旨在为学生打造能够通过亲自动手制作作品来深入探索科学现象的环境。[23]

（三）支持STEM教师的专业发展

STEM教师是指从事科学、技术、工程、数学和相关学科的教育工作者，以及进行跨学科整合教学的专业人员。[24]为了教师能全方位地投入STEM教育活动中，美国博物馆支持STEM教师专业发展，为其提供丰富的非正式教育资源和发展机会，如开设工作坊、研讨会、项目等。为了传播非正式STEM教育的相关知识、为教师提供专业发展经验，国家自然历史博物馆为华盛顿特区、马里兰州和弗吉尼亚州初中和高中教师开展研讨会，如海洋生物多样性研讨会等。中学教师与国家自然历史博物馆及史密森尼环境研究中心的科学家和教育工作者一起进行为期数天的研讨，探索不同的技术，了解科学教育方法，学习和交流如何将知识应用到课堂教学之中。[25]旧金山探索博物馆的教师专业发展资源丰富，如为中学科学教师开设的暑期学院、为数学和科学教师提供动手实践机会和探究体验的教师协会、面向K-5教育工作者和领导者的探究研究所、K-12科学领袖网络研讨会等，旨在全方位地促进教师的专业成长和非正式STEM教育的普及。

（四）吸引家庭参与STEM教育

美国博物馆通过设计互动性和趣味性强的展览和项目，吸引家庭参与。这些展览和项目往往结合了视觉、听觉和触觉等多种感官体验，促进家庭成员积极参与其中。一些博物馆设有专门的儿童区域，提供与STEM知识相结合的互动展览和实验，让孩子能够在玩耍中学习STEM知识。同时，博物馆还会举办家庭日、亲子活动等，鼓励家庭成员一起参与STEM相关的游戏和挑战。美国博物馆注重提供家庭学习资源，包括在线教育资源、教育视频和家庭科学套件等。这些资源帮助家庭成员在家中继续探索和学习STEM领域。家庭成员可以一起观看视频，参与在线互动游戏和模拟实验，或者使用科学套件进行简单的实验和项目。这些资源不仅提供了学习的机会，还促进了家庭成员之间的互动与合作。

为使家庭以互动、有趣和富有创造性的方式共同学习自然、科学和文化，国家自然历史博物馆特别推出“NMNH游戏日”家庭项目，该项目为家庭提供免费信息和帮助，协助他们与博物馆教育工作者一起进行特别设计的家庭游戏。在游戏中，家庭成员一起实践科学技能，通过探索各种主题的实践协作进行观察、交流并提出问题。这些活动不仅专门为年幼学习者及其家庭而设计，而且覆盖所有年龄段学习者。以“NMNH游戏日”的展览“熄灯”（Lights Out）为例，学生和家庭成员在专业人员的引导下，一起探索地球上的生命如何受到光污染的影响，了解减少光污染的方法。[26]

（五）“推优扶弱”，促进STEM教育公平

为了吸引优秀学习者和支持弱势群体学生参与STEM学习，美国的一些博物馆设立了奖学金作为激励措施。这些奖学金旨在减轻学生的经济负担，支持他们在STEM领域取得卓越成就。为了申请奖学金，优秀学习者需要展示在STEM领域的出色表现，如科学竞赛获奖、创新项目、优秀学术成绩等。通过为这些优秀学生提供资金支持，激发他们的进一步探索和学习，培养未来的科学家、工程师和技术领导者。除了优秀学习者，博物馆还特别关注弱势群体学生，努力消除他们在STEM学习中的障碍。为此，博物馆设立基于经济需求、种族、性别或其他社会因素的奖学金，支持那些具有潜力和热情，但由于经济困难或其他不利条件而无法充分参与STEM学习的学生。

西雅图飞行博物馆通过捐赠者的投资，每年为博物馆教育项目的高中生参与者、博物馆教育项目的校友和雷斯贝克航空高中的学生提供奖学金。这些奖学金旨在资助那些计划就读与航空航天领域相关学院、大学或职业学校的学生，特别是那些有志于成为专业飞行员（如商业、货运、企业、作物、救援等）或从事要求具备私人飞行员执照职业的学生。[27]此外，西雅图飞行博物馆的阿米莉亚航空俱乐部专为女中学生量身定制，旨在激励其成为STEM专业人才。俱乐部举办个人成长体验活动，为会员提供批判性思考、冒险、创新、解决问题的机会，并向航空业女性的历史致敬。阿米莉亚航空俱乐部让学生接触高要求的职业，培养她们的信心和韧性，让她们认识到STEM领域未来是一个可行且值得追求的选择。[28]

三、启示

非正式学习环境在推动STEM教育方面具备巨大潜力，能为STEM教育提供充实、个性化的空间、资源、科技和情境支持，有助于突破学科界限，以真实问题为导向，创设真实问题情境，并促使学生将反思贯穿于问题解决全过程。因此，充分利用非正式学习环境开展学习活动，有助于提升STEM教育的成效。美国博物馆在支持非正式学习环境推进STEM教育方面的经验可为我国提供参考。

（一）给予政策与资金支持，扩大非正式学习环境的STEM学习机会

博物馆被视为非营利机构，其核心使命是为公众提供多元化的服务，涵盖教育、研究、美学和娱乐等领域。美国博物馆的资金来源广泛，包括政府、私人及基金会资助，同时也通过门票销售、捐赠和会员费等途径筹集资金，以维持其运作和发展。尽管部分博物馆可通过商业活动或特展获得额外收入，但这些收入仍主要用于推动博物馆的使命和运营，而非实现盈利。我国博物馆的资金来源多样，政府财政支持占据主导地位。为了扩大STEM学习机会，政府应制定相应政策，强调非正式学习环境在STEM教育中的地位和作用，设立专项资金，支持非正式学习环境下的STEM教育项目，如社区科学活动、博物馆展览和科技竞赛等。例如，美国旧金山探索博物馆将加州公立学校教师列为免费参展人群，以提高教师参与度；西雅图飞行博物馆则通过设立奖学金吸引学生参与。因此，博物馆在打造有趣且丰富的线上线下一体化STEM课程活动的同时，还需加大资源投入，增加学习机会，让更多的学生、教师和家长了解并学习相关科学知识，提升全民科学素养，营造良好的社会学习氛围，进而推动学习型社会的构建。

（二）促进资源整合与共享，在非正式学习环境和学校之间建立密切联系

非正式学习环境不仅充实了课程内容、强化了关键概念，还通过联结现实世界、为科学数据的获取，以及仪器和实验室的接触提供了宝贵资源。为了提升义务教育阶段STEM教育的质量和数量，可积极构建并维持地区、学校与非正式环境之间的紧密联系，并深入研究和评估这些联系的实际效果。学校应与非正式学习环境，如博物馆、场馆等携手合作，发挥各自优势，开展主题明确的教育活动。这要求双方积极交流、有效衔接，共同制定学习主题、学习目标和学习任务等。

此外，非正式学习环境可为STEM教师提供富有科学内涵且具有社会支持性的专业社区，同时提供直观示范，使STEM课堂活动对学生更具吸引力和互动性。因此，可进一步发挥非正式STEM教育环境在教师职前和职内的专业支持作用，如向在职教师推荐教育活动项目、教学材料、教学实验，激发教师教学灵感等。同时，鼓励不同行业的教育工作者开展跨学科合作，共同研发适用于非正式学习环境的STEM教育项目和课程。

（三）提升从业者素质，充分发挥场馆内科学工作者在STEM教育中的作用

非正式教育环境中的科学工作者也承担着一定的教育职能。加强对非正式学习环境内STEM教育相关工作者的培训，提高他们的专业素养和教育教学能力，能够更好地发挥非正式学习环境支持STEM教育的功能。场馆内的科学教育工作者不仅能够向广泛、多样化的学生传授科学知识，还能够培养学生的科学态度和科学精神，吸引学生参与到科学探究的过程中去。从支持STEM教育的角度出发，对非正式学习环境中的科学工作者给予认可和肯定，能够促使他们不断增强专业学习，丰富专业发展方向，提高场馆的学习服务质量。NSTA也曾建议，为非正式学习环境中的科学工作者提供更多的认可和支持，以便他们通过扩大自己的专业学习机会来不断改善专业实践，包括（但不限于）与学校和教师合作，以促进学生参与和追求科学。[29]对场馆内科学工作者进行教育学基本知识、教育心理学知识等方面的培训，使他们能根据学生身心发展规律进行科学内容的传授，可更充分地发挥其在STEM教育中的作用。

（四）创新教育模式与方法，重视学生非正式STEM学习的反馈

创新教育模式与方法，并重视对学生非正式STEM学习反馈的有效利用，是提升STEM教育质量的关键。在非正式学习环境中通过实际的项目，让学生在解决真实世界问题的过程中学习和应用STEM知识，强调学生的主动性和合作性，有助于培养他们的创新思维和解决问题的能力。鼓励学生通过观察、实验、推理和交流等探究活动，自主发现和理解STEM概念和原理，培养学生的科学探究能力和批判性思维。通过融入游戏的设计元素和机制，可有效激发学生的学习兴趣和动力，有助于他们在轻松愉快的氛围中学习STEM知识，进而提高其参与度和学习效果。为了更有效地利用学生非正式STEM学习的反馈，需要建立一个安全、积极的反馈机制，鼓励学生自由地表达自己的观点、疑问和困难。为了及时响应学生的反馈，教师需要及时给予回应，解答他们的疑惑和问题，并根据学生的需求灵活调整教学策略。有效利用学生反馈，可资助教师不断优化非正式学习环境中的STEM教学，深入了解学生的学习需求、兴趣点和困难所在，从而针对性地调整教学内容和方法，提高教学的针对性和有效性。为了获取学生在非正式学习环境中全方位的STEM学习数据，需要深入研究并开发有效的学生评价测量技术，并提供个性化的分析方案。为了最大程度地发挥学生反馈的作用，反馈机制应具备嵌入式、智能化和及时反馈的特点。通过分析学生的学习数据，教师可以设计出更具吸引力的活动，从而提高学生参与度，进一步提升STEM教学成效，充分发挥非正式学习环境的独特优势。

参考文献：

[1]MILLER K， CHAMPION E， SUMMERS L， et al. The role of responsive library makerspaces in supporting informal learning in the digital humanities[M]// KEAR R， JORANSON K. Digital humanities， libraries， and partnerships： a critical examination of labor， networks， and community. Oxford： Chandos Publishing， 2018： 91-105.

[2]BELL P， LEWNSTEIN B， SHOUSE A W， et al. Learning Science in Informal Environments： People， Places， and Pursuits[M]//National Research Council. Learning science in informal environments： people， places， and pursuits. Washington DC： National Academies Press， 2009：2.

[3]ALEXANDRE S， XU Y， WASHINGTON-NORTEY M， et al. Informal STEM learning for young children： a systematic literature review[J/OL]. Int J Environ Res Public Health， 2022，19（14）：8299. [2021-02-04]. https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9320717/. DOI： 10.3390/ijerph19148299.

[4]李志河，师芳.非正式学习环境下的场馆学习环境设计与构建[J].远程教育杂志，2016，34（6）：95-102..

[5]王艳丽，程云.“数字布鲁姆”对网络非正式学习环境构建的启示[J].现代教育技术，2011，21（11）：32-36.

[6]胡继强. WEB2.0时代背景下非正式学习环境研究[D].上海：上海师范大学，2010.

[7]黄建军，郭绍青.WebX.0时代的媒体变化与非正式学习环境创建[J].中国电化教育，2010（4）：11-15.

[8][29]National Science Teaching Association. Learning science in informal environments[EB/OL]. [2021-02-04]. https：//www.nsta.org/nstas-official-positions/learning-science-informal-environments.

[9]National Research Council. Learning science in informal environments： people， places， and pursuits[EB/OL].（2009）[2023-11-22].https：//doi.org/10.17226/12190.

[10][15]National Science Foundation. Research on learning in formal and informal settings（DRL）[EB/OL].[2023-11-29]. https：//www.nsf.gov/edu/drl/about.jsp.

[11]National Science Foundation. Advancing informal STEM learning（AISL）[EB/OL].[2023-11-29]. https：//www.nsf.gov/pubs/2022/nsf22626/nsf22626.htm.

[12]National Informal STEM Education Network. What is the NISE network？[EB/OL].[2024-02-03]. https：//www.nisenet.org/faqs#1.

[13]Association of Science and Technology Centers. Center for Advancement of Informal Science Education[EB/OL]. [2021-02-04]. https：//www.astc.org/about/.

[14]Center for Advancement of Informal Science Education. About CAISE[EB/OL].[2024-02-03]. https：//www.informalscience.org/about-caise.

[16]Arizona State University. The Center for Innovation in Informal STEM Learning[EB/OL].[2024-02-04]. https：//globalfutures.asu.edu/ciisl/.

[17][18]American Alliance of Museums（AAM）.Museums and public opinion： exploring four key questions about what Americans think of museums[EB/OL].（2018-01-20）[2023-11-22]. https：//www.aam-us.org/2018/01/20/museums-and-public-opinion/.

[19]STEIN R. Museums and public opinion： exploring four key questions about what Americans think of museums[EB/OL].（2018-01-20）[2023-11-20]. https：//www.aam-us.org/2018/01/20/museums-and-public-opinion/.

[20][25]National Museum of Natural History. Professional development[EB/OL].[2023-11-29]. https：//naturalhistory.si.edu/education/professional-development.

[21]The Museum of Flight. Washington aerospace scholars[EB/OL].[2023-11-20]. https：//www.museumofflight.org/education/explore-programs/was.

[22]National Museum of Natural History. Teen earth optimism[EB/OL].[2024-02-03]. https：//naturalhistory.si.edu/education/youth-programs/teen-earth-optimism.

[23]Exploratorium. Our work at the tinkering studio： a studio workshop for playful invention， investigation， and collaboration[EB/OL].[2023-11-27]. https：//www.exploratorium.edu/tinkering/about.

[24]中国教育科学研究院STEM教育研究中心. STEM教师能力等级标准（试行）[EB/OL].（2018-05-08）[2024-05-30].http：//stem.zjnu.edu.cn/2021/0829/c15079a366833/page.htm.

[26]National Museum of Natural History. Lights out： recovering our night sky[EB/OL].[2024-02-04].https：//naturalhistory.si.edu/exhibits/lights-out.

[27]The Museum of Flight. Student scholarships[EB/OL]. [2023-11-20]. https：//www.museumofflight.org/education/student-scholarships.

[28]The Museum of Flight. Amelia’s Aero club[EB/OL]. [2023-11-20].https：//www.museumofflight.org/education/explore-programs/amelias-aero-club.

STEM Education in Informal Learning Environments：

A Case Study of American Museum Learning Services

YANG Juan1 OUYANG Yuan2■

（1. Higher Education Research Institute， China Agricultural University， Beijing 100091， China;

2. College of Education， Capital Normal University， Beijing 100089， China）

Abstract： Informal learning environments provide unique opportunities and resources for STEM education. As a typical representative of informal learning environments， American museums， with the mission of knowledge sharing， provide targeted STEM education resources for students of all ages by organizing a variety of educational activities. The study focuses on the practical explorations of the National Museum of Natural History， the San Francisco Exploratorium， and the Museum of Flight in Seattle in the field of STEM education. It summarizes the successful experiences of American museums in providing STEM learning resources， effectively connecting with school STEM education， supporting the professional development of STEM teachers， attracting family participation in STEM education， and promoting fairness in STEM education. These experiences provide good references for the development of STEM education in informal learning environments and enriching STEM education resources in China.

Keywords： Informal learning environment; STEM education; Museum; Learning services

编辑 吕伊雯 校对 王亭亭