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美国中小学STEM教育政策分析

STEM教育的前期政策报告

1983年,美国优质教育委员会出版了著名的报告《国家在危急中,教育改革势在必行》,主要针对美国中小学(K-12年级)的教育问题及其改革,揭开了美国始于上世纪80年代的教育改革序幕。1986年3月,美国国家科学基金会(NSF)发布了名为《本科科学、数学和工程教育》的研究报告,可视为美国高等教育领域中与《国家在危急中》具有同等地位的著名报告,也被认为是美国STEM教育方面的第一份报告。时隔10年,美国国家科学基金会在1996年又发表了名为《塑造未来:科学、数学、工程和技术本科教育新期望》的报告,对1986年报告公布10年来的美国科学、数学、工程和技术领域本科教育进展进行回顾和总结,并针对新的形势和问题提出明确的政策建议。同年,国家科学院的国家研究委员会(NRC)还公布了名为《从分析到行动:科学、数学、工程和技术本科教育》的研讨会报告。

需要特别指出的是,第一,最初提出STEM教育,着重针对的是大学本科教育,也即重点关注本科科技专业人才的培养,这与竞争力人才培养密切相关。第二,四个学科领域的名称排列最初依次是科学、数学、工程和技术(sciences, mathematics, engineering, and technology),其英文缩写为SME&T。也就是说,在上世纪90年代的文献中还未见有STEM排列的英文缩写。但在由Project Kaleidoscope机构于2002年编辑的《支持本科科学、技术、工程和数学的行动建议》的报告中,则可以看到STEM一词的出现和多次使用,其中最为显著的是报告标题即为STEM的排列。

尽管1996年的《塑造未来》报告在探讨SME&T教育连续体时提及过中小学教育,即“本科SME&T教育依赖于来自K-12年级的学生……同时还为K-12年级教育系统培养教师”,但真正且全面论及美国中小学STEM教育的重要政策研究报告,就笔者目前所见,是2007年美国国家科学基金会发布的《国家行动计划:应对美国STEM教育体系的重大需求》和美国州长协会发布的《拟定STEM教育议程》两份重要文献。阅读和研究这些最早主要涉及中小学STEM教育的报告,可以看到美国当前中小学STEM教育的不利现状、实施STEM教育的积极意义以及STEM教育的未来走向等基本内容。

《国家行动计划》在分析行动计划的背景时指出:“美国拥有世界上最具创新性和技术性的经济,然而其STEM教育体系却无法保证所有美国学生作为21世纪的劳动力获得成功所需要的技能和知识”,“在当前的教育体系中,美国学生未能掌握获得成功所必备的STEM知识”,“其危险之处就在于美国人或许没有足够的科学、技术或数学知识,因此既无法对我们周围正在形成的知识经济作出重大贡献,也无法从中充分受益。”《国家行动计划》认为必须解决如下两个方面的挑战,而这些挑战也正是目前美国中小学STEM教育的问题之所在。

第一,当前美国的STEM教育在横向上(各州之间)和纵向上(各年级之间)都不协调。在横向上,不同学校体系中的STEM内容标准以及这些内容的讲授顺序大不相同,有关成功的指标和对成功的期望也不尽相同。在纵向上,学生在校的STEM学习几乎很少有系统性或者根本没有系统性。学生在小学和初中的学习过程中并未掌握好主要的概念,这就影响到他们在高中时掌握系统的概念,而且许多高中提供的课程还没有启发性和系统性,缺乏严谨性,并且是过时的、没有预见性的。由此产生的直接后果就是近30%的高中毕业生进入大学时没有做好课程准备,抑或进入工作岗位时缺乏雇主所要求的数学、科学和技术技能。

第二,美国长期缺乏做好充分准备、能够有效教授STEM学科的合格教师。受过STEM专业训练的人员通常并不选择教师职业,中小学教师在接受职前培训时没有获得足以从教的STEM知识技能。对于接受过STEM专业训练的人来说,相比于教师行业,就业市场为非教师职业提供了更高的工资和更好的工作环境。

《拟定STEM教育议程:州级行动之更新》在详尽分析“系统中的薄弱环节”前简明扼要地强调了美国各州都十分关注的如下五大问题(其中四大问题直接与中小学教育相联系):一是各州的数学标准和科学标准不一致,二是合格的一线数学教师和科学教师缺乏,三是大学的STEM学习缺乏准备,四是未能激发学生对数学和科学的兴趣,五是高等教育体系未能满足STEM工作的需求。

这样的STEM教育现状显然与美国社会赋予STEM教育及STEM人才的重要意义相脱节,因为“在21世纪,由于我们面临全球化和知识经济带来的优势和挑战,科学和技术创新已经变得日益重要。为了能在信息化和高度科技化的社会中取得成功,所有学生必须发展STEM教育素养,而且要远远超出过去所认可的程度,尤其需要在国家教育体系的各个层次中日益强调技术和工程教育”。

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