隨著新科技革命的發(fā)展、世界形勢的變化,科技創(chuàng)新日趨重要,而人才是國家科技創(chuàng)新的根本源泉。為此,需要加強科學、技術、工程、數學等STEM相關學科教育,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和能力。英國是較早關注STEM教育并從多方面促進STEM教育發(fā)展的國家,一直在努力促進學生學習STEM的興趣,吸引更多學生選擇STEM專業(yè)并從事相關工作。
改進政策規(guī)劃
英國是較早認識到STEM教育重要性的國家,認為STEM教育關乎經濟發(fā)展和國家競爭力,并出臺了一系列相關政策和措施,對大中小學的STEM相關學科教育進行支持。從2002年的《促進成功的科學、工程、技術:STEM人才儲備》到2004年的《科學與創(chuàng)新投資框架(2004—2014)》,再到2014年的《STEM規(guī)劃》,都將有效的科學創(chuàng)新體系視為提高英國在國際競爭中保持優(yōu)勢的重要因素,認為在全球經濟中保持繁榮須依賴高科技和人才優(yōu)勢。這些政策在分析當時就業(yè)以及大中小學教育現狀的基礎上,對英國的STEM教育進行了長遠規(guī)劃,提出了發(fā)展清晰的STEM職業(yè)規(guī)劃路線,改革中小學國家課程,加強教師在課程、方法和評價方面的專業(yè)發(fā)展,促進企業(yè)在STEM教育中的作用,加大對STEM教育的資金投入,關注STEM的校際和性別不平衡問題,增加STEM教育的靈活性等舉措,旨在提高全體國民的STEM素養(yǎng),在此基礎上培養(yǎng)高級STEM人才。
在政策規(guī)劃的基礎上,還有相關文件對政策的實施進行細化,細化措施既包括執(zhí)行機構,也包括具體的實施方案。針對以上提到的STEM教育相關規(guī)劃,英國形成了涵蓋政府相關部門、企業(yè)和學校等的STEM教育實施網絡,將規(guī)劃細化后由相關部門或機構具體實施。
此外,英國政府的政策也一直處于動態(tài)改進中,不斷進行評估修正。2007年發(fā)布的《力爭上游:政府科學創(chuàng)新政策回顧》,對以往的相關政策進行評估,結合對企業(yè)、大學、行業(yè)協會以及政府機構的咨詢,發(fā)現英國科技教育與創(chuàng)新的機會與障礙,在此基礎上提出下一步行動計劃。針對《科學與創(chuàng)新投資框架(2004—2014)》,英國每年都有年度報告,根據相應的評估指標對上一年度工作進行總結,對下一步工作提出建議。
提高教師能力
教師水平制約教育發(fā)展水平。有研究表明,學校中STEM教師的專業(yè)發(fā)展與學校STEM學習的整體效能有顯著相關。STEM教師的水平影響學生對STEM學科的學習興趣及學習成效。英國針對STEM教師數量不足、流失嚴重、專業(yè)背景不強、學科水平有待提高的情況,著力對教師進行“提質保量”。
針對教師數量不足、流失嚴重的問題,英國采取措施廣攬人才,不僅在全國范圍內招募STEM教師,還進行海外招募。英國政府提供資金予以支持,吸引海內外具備相關學科背景的畢業(yè)生和從業(yè)人員經過相關培訓后從教,同時增加資金,鼓勵相關學科教師留任。
針對教師專業(yè)背景不強、學科水平有待提高的問題,英國政府一方面加強職前教師的教學技能、方法和跨學科訓練,另一方面開展在職教師培訓。教師培訓包括培訓課程、觀摩學習、工作坊、實踐、網絡資源等多種形式。培訓課程的內容主要為學科知識和教學方法,使教師能夠將學科理論、教學方式與課程大綱相關聯,課程形式包括假日集中培訓和夜校學習等。教師也進行觀摩學習,還被鼓勵在課堂上做行動研究,讓他們認為自己是科學領域的一員,了解本學科領域的最新研究,將研究運用于課堂。
在職教師培訓既有政府資助項目,也有組織機構開展的形式多樣的項目。政府資助項目包括國家科學學習網絡、“STEM大使”項目、國家STEM俱樂部項目等,對相關學科教師進行支持,旨在增強教師的學科知識和能力,增加他們的自信,使他們授課時增加STEM與生活的聯系,進而提高學生對STEM學科以及職業(yè)的興趣,并能在將來從事相關職業(yè)。其中,“STEM大使”項目影響較大?!癝TEM大使”由相關領域的17—70歲的志愿者組成,他們利用親身經驗為學生展示STEM與生活的關聯,增加學生對學科知識的理解及興趣,為教師豐富了教學資源,同時也提高了信心和能力。組織機構開展的項目形式多樣,比如由英國皇家工程院領導,受到赫爾辛頓基金會以及英國皇家空軍等支持的“連接STEM教師”項目,為全國的STEM教師提供支持網絡。該項目中,有經驗的STEM學科教師擔當教師協調人,促進教師之間的合作,幫助開發(fā)STEM學習資源。此外,英國眾多行業(yè)學會還提供了大量相關資源,這些資源與課程大綱里的學習點相對應,便于教師學習使用。
改變課程模式
英國2014年實施的新課程,在科學、設計與技術、計算、數學等STEM相關課程的目標、內容、評價等方面都有所變化,強調融合,不僅側重知識與技能,還幫助學生發(fā)展探究能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)造力。在這些方面,體現較為明顯的是計算課程。
計算課程的發(fā)展經歷了組織推動、國家重視、政策調整的過程。創(chuàng)立于2008年的“學校計算組織”,致力于提升計算科學教育,并支持計算科學教師,對計算課程的發(fā)展產生了重大影響。之后,計算科學教學經由谷歌執(zhí)行官的演講而受到重視,英國皇家學會由此展開為期一年半的調查,認為學校里的計算科學教學不令人滿意,教師的專業(yè)發(fā)展也不足,建議增加受過培訓可以教授計算科學的教師的數量,加強教師在職培訓,為學校提供更多技術資源。
受其影響,2013年9月,英國教育部公布了國家計算課程,代替原來的信息技術課程,關注學生計算思維的發(fā)展。國家計算課程的目的是讓學生運用計算思維和創(chuàng)造力來理解并改變世界。計算與數學、科學、設計、技術等深度關聯,使學生具備數字素養(yǎng),而不僅僅是培養(yǎng)以往課程大綱中側重的計算機使用技能。
在學校教學中,教師的教學法不斷優(yōu)化,以學生為中心,強調探究取向,促進學科整合,解決生活實際問題,增強學生的融入和參與。諸如“STEM大使”項目等包括校企合作在內的多方合作項目的開展,將STEM學習與日常生活相聯系,加深學生對相關學科的理解,增加了學習興趣,進而關注相關學科的職業(yè)發(fā)展。
整合社會資源
英國有循證的傳統,一方面,進行循證政策制定,基于對現狀的調研、相關方的態(tài)度調查及研究成果進行政策制定,并對政策實施情況進行評估改進;另一方面,開展相關循證研究。具體到STEM教育領域,研究內容包括是否將生涯教育融入STEM教育中、學生對STEM教師的態(tài)度是否影響其對相關學科的學習等。
英國STEM教育的推進得益于兩個網絡的形成,一為多主體網絡,二為多形式網絡。多主體網絡即以政府多部門聯合,同時會同企業(yè)、學校、行會等相關組織形成強大網絡,共同支持STEM教育的發(fā)展??茖W技術領域與教育領域開展對話并在科研方面進行合作。有的單一主體內還有網絡,比如各個學科學會網絡以及STEM教師協調人網絡。多形式網絡是除了校內正式教育外,科學節(jié)、科普講座以及博物館、科學中心、圖書館和STEM網絡等提供的一些非正式教育形式,也為促進學生學習相關學科的興趣和能力提供支持。
“整合”在STEM教育中是一個重要概念。STEM教育一方面促進相關學科的學習,另一方面強調學科的整合,能夠綜合運用各學科相關知識解決實際生活中的問題。歸根結底,還是通過整合達到解決問題的目的。這或許也反映了STEM教育發(fā)展的世界趨勢。
(作者系中國教育科學研究院副研究員,本文為該院基本科研業(yè)務費專項資金項目“英國STEM教師能力發(fā)展研究”[GYJ2020050]成果)