美国STEM教育新战略的愿景、目标与路径

自20世纪末80年代中期以来，美国出台了一系列旨在提升国家核心竞争力和公民职业胜任力的STEM 教育政策法规、行动纲领、战略规划与指导文件。2018年12月3日，美国白宫科技政策办公室发布了《规划成功之路：美国的STEM 教育战略》，内容主要涉及2018年未来五年STEM 教育战略愿景、发展目标、完善路径等方面的顶层设计和规划部署。

从20世纪80年代中期开始，美国联邦政府把科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）四门学科融合的STEM 教育纳入国家科技创新战略的框架中。1986年，美国国家科学理事会（National Science Board）发布了被学界普遍视为STEM 教育开端的《本科的科学、数学和工程教育》（Undergraduate Science,Mathematics and Engineering Education）报告。[1]此后的三十多年里，美国相继出台了一系列旨在提升国家核心竞争力和公民职业胜任力的STEM 教育政策法规、行动纲领、战略规划与指导文件，以期逐步奠定和巩固美国作为世界经济强国领导者、STEM 教育先驱者的坚实基础。2018年12月3日，美国白宫科技政策办公室发布了《规划成功之路：美国的STEM 教育战略》（Charting a Course for Success:America’s Strategy for STEM Education，以下简称为《STEM 教育新战略》），[2]对未来五年STEM 教育发展的愿景、目标、路径进行了系统的顶层设计，并根据STEM 生态共同体的构建蓝图以及相关部门、机构、团体的合作需要而制订了统一协调的规划与部署。

一、美国STEM 教育新战略的规划愿景

《STEM 教育新战略》是继奥巴马政府于2013年5月发布的《联邦政府科学、技术、工程和数学（STEM）教育：五年战略计划》之后的第二个五年战略计划，其发展愿景不仅反映出美国政府在推进国家STEM 战略层面的纵向趋同性，而且体现了STEM 教育利益相关者协同共进的横向一体化。

在长达143 页的第一个五年战略计划书中，美国国家科学与技术委员会（The National Science and Technology Council，NSTC）首先详细介绍了其下辖STEM 教育委员会的成员单位与主要职责，接着提出了2013-2018年的三大战略愿景，即确保公民能够接受卓越的STEM 基础教育、STEM 本科教育、非正式的STEM 成人教育以及相关职业培训；开发多种基于循证实践的STEM 教育项目，并使之在STEM 教育体系下形成合力，最大限度地发挥优势作用；为国家培养大批高素质的STEM 专业人才以满足STEM 领域劳动力市场的需求。[3]而第二个五年战略计划在此基础上进一步提出2018-2023年的两大战略愿景，即确保公民可能终身接受高质量的STEM 教育；美国在不久的将来能够成为全球科技知识普及、大众创新创业的领航者。在美国国家科学与技术委员会看来，STEM 教育已成为促进美国经济发展、科技创新和国力强盛的重要因素，目前迫切需要学习者、教育者、家庭、社区乃至雇主积极参与进来，形成STEM 生态共同体。该教育战略对于STEM 生态共同体而言，好似一颗“北极星”，指引大家朝着共同愿景步步迈进，进而促使国家走向繁荣富强的成功之路，因此又被称为北极星计划（“North Star”Plan）。[4]

二、美国STEM 教育新战略的发展目标

美国早已深刻地意识到，培养科技创新人才是提升国家核心竞争力的基本要素，多年来致力于通过积极发展STEM 教育事业来提升人才在科学、技术、工程等领域的创造力，进而推动本国的经济繁荣与社会进步。美国国家科学与技术委员会指出，未来五年的STEM 教育既要着重训练学习者跨学科思维、批判性思维、创新性思维、项目设计能力、问题求解能力、逻辑推理能力等心智技能，也应致力于培养他们环境适应、人际沟通、组织管理和责任担当等行为能力。针对2018-2023年的两大愿景，《STEM教育新战略》制定了三个发展目标，即增加内容深度、拓展参与广度、培养后备人才。

（一）增加内容深度，为STEM 素养打下坚实的基础

美国STEM 教育新战略发展的第一个目标是增加内容深度，为STEM 素养打下坚实的基础，以确保每一位公民都能有机会掌握包括计算思维（Computational Thinking）在内的STEM 基本原理和数字化知能（Digitally Literate）。[5]美国联邦政府认识到，综合国力取决于公民的创新能力、STEM 素养等，因此要不断提高人们对STEM 教育项目的参与度和认同率。尤其对于那些没有从事与STEM 相关工作的人而言，初步了解和认识STEM 课程的跨学科内容与技能，已成为他们充分参与现代社会活动的前提条件。在全球化时代背景下，具有STEM 素养的人才不仅可以使自己在饮食养生、医疗保健、家庭理财、养育子女、网络安全、娱乐消遣、度假旅游等方面做出明智的选择，而且更有能力应对瞬息万变的技术革新，在职场中可以深思熟虑地归纳、分析、整理问题，提出创新性的解决方案，取得突出的业绩，还能够为其参加选举、作为选民、出席会议、担任陪审员等各类社会活动做好更充分的准备。

（二）拓展参与广度，提高STEM 领域的教育包容性

《STEM 教育新战略》将未来五年发展的第二个目标概述为拓展参与广度，提高STEM 领域的教育多样性、公平性和包容性，同时要让所有公民能够终身享有接受优质STEM 教育的机会。需要特别关注的是，对于那些在STEM 教育项目学习或培训活动中欠缺领悟力、学习力不足的学生和雇员而言，项目力求消除他们从事STEM 职业生涯的障碍，以便提高该领域中历来人数较少或没有得到充分培养的公民参与度。唯有达成这个目标，新战略的发展愿景才能真正得以实现。

（三）培育后备力量，为充实STEM 劳动力做好准备

《STEM 教育新战略》将未来五年发展的第三个目标概述为培育后备力量，为充实STEM 劳动力做好准备。无论对于接受过高等教育的STEM 从业人员，还是尚未接受过高等教育的技术领域从业人员来说，都要全力以赴为之创造更多的STEM 学习机会和实操场所，鼓励和激发他们对STEM 的事业追求，确保国家能够拥有足够数量、具备相关技能、表现相当优异的STEM 产业工人。同时，加强STEM 专业人才的培养和储备，建立多样化的STEM教育人才库，进而持续提升国家经济关键部门的创新实力，不断促进科技进步和发明创造。

三、美国STEM 教育新战略的路径规划

为了达成《STEM 教育新战略》制定的三个发展目标，美国国家科学与技术委员会、STEM 教育系统委员会、科技政策办公室、教育部、国家标准与技术研究所、国家科学基金会、国内政策委员会、国防部、能源部、商务部、国土安全部、劳工部等20 多个国家级部门和机构将各行其责、各尽其职，并由牵头机构联合相关人力、物力、财力在STEM 重点领域进行资源重组，同心协力地促进STEM 教育的发展。当然，仅靠政府部门和相关机构的力量，还不足以落实新的战略愿景、新的发展目标。因此，《STEM教育新战略》具体谋划了四个完善路径，即加强战略合作、研发课程项目、培养计算思维、拓宽学习空间。

（一）加强战略合作，促进STEM 生态共同体的形成

STEM 教育作为一项内容丰富、结构庞大的系统工程，需要整合多方优势资源、建立社会联动机制，来统筹规划和持续推进自身发展。为此，《STEM 教育新战略》特别指出第一个路径，即加强战略合作，促进STEM 生态共同体的形成。该途径侧重于加强已有合作伙伴的共通互联，在此基础上进一步发展教育机构与企业雇主及其所在社区之间的交流平台、协同机制。在实施这一途径过程中，不仅应考虑联邦政府、州政府、地方政府、学区、企业、家庭，还应紧密联系学校、学院、大学、图书馆、博物馆、科学中心、社区团体、俱乐部、基金会以及非营利组织，以便汇集和利用其中的STEM 资源和专业知识，不断充实每个学习者的实践体验，帮助他们拓展自身的职业生涯，使其成为纵横职场的行家里手。

（二）研发课程项目，训练学习者综合运用学科知识

《STEM 教育新战略》提出的第二个路径在于，敦促教育工作者积极研发一系列体验式、启发性的STEM 课程项目或专题活动。比如，通过让学习者积极参与科学小实验、游戏工作坊、科技博览会、创客挑战赛等项目活动，不断提升他们的创新创业能力。同时，教育工作者应注重设计深度课程、特色课程以及学科前沿课程的交叉融合，并适时引入STEM 领域中的最新学科，训练学习者综合运用跨学科知识来发现、分析和解决复杂的现实问题，并依托实训、实验、实习等方式进一步夯实理论基础知识。例如，通过结合基础数学、统计学和计算机科学来研究某种社会问题，从而掌握数据科学的基本原理。

（三）培养计算思维，增进STEM 中计算机科学比重

《STEM 教育新战略》重点指出，计算思维应成为所有教育的必要组成部分，“让每个学习者都有能力评估信息，分解问题，并通过适当使用数据和逻辑制定解决方案”，[6]因此未来五年STEM 教育战略实施的第三路径在于，培养学生的计算思维、数字素养等关键技能，增进STEM 中计算机科学比重。这一路径表明美国政府已经意识到，随着互联网、多媒体通讯以及数字设备的发展，社会生活环境将发生极大的改变，亟待国家采取一系列有效策略来帮助人们应对此类变化，尤其指导人们在确保安全使用网络工具的前提下寻找信息、解答问题和分享想法。

（四）拓宽学习空间，扩大STEM 数字化的教学平台

《STEM 教育新战略》提出的第四个路径是拓宽学习空间，扩大STEM 数字化的教学平台。这项教育新战略试图扩大教学平台和设备应用，以拓展学习者的学习途径和方法。同时，要求相关牵头部门和机构增加学习者的STEM 知能训练机会，鼓励他们参与到当地企业、实习计划、学徒项目、研究经历中，进行以STEM 工作为基础的学习体验。可见，在未来的五年里，美国STEM 教育将是一场自上而下的全民参与式教育活动。

注释：

[1]魏晓东,于冰,于海波.美国STEAM 教育的框架、特点及启示[J].华东师范大学学报(教育科学版),2017,(4):40-46+134-135.

[2][4][5][6]The Committee on STEM Education of the National Science and Technology Council.Charting a Course for Success:America’s Strategy for STEM Education[M].Washington DC:The National Academic Press,2018:1,Ⅴ,5,21.

[3]The Committee on STEM Education of the National Science and Technology Council.Federal Science,Technology,Engineering,and Mathematics(STEM)Education 5-Year Strategic Plan [M].Washington DC:The National Academic Press,2013:8.