我國STEM教育的發(fā)展歷程、特點(diǎn)與展望

王彪

摘要：自從2012年STEM教育正式進(jìn)入我國教育研究者的視野以來，為了全面了解STEM教育在我國目前的研究現(xiàn)狀，文章基于中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫，采用文獻(xiàn)計(jì)量法和通過知網(wǎng)數(shù)據(jù)的可視化分析系統(tǒng)，對2012年至今有關(guān)STEM教育的研究文獻(xiàn)進(jìn)行了大量閱讀，最后從總體文獻(xiàn)的發(fā)文量、文獻(xiàn)發(fā)文機(jī)構(gòu)以及研究內(nèi)容三個(gè)方面對所收集到的文獻(xiàn)進(jìn)行了綜述，并且總結(jié)了STEM教育在我國的發(fā)展歷程、特征、不足以及對未來的展望。

關(guān)鍵詞：STEM教育;可視化;創(chuàng)客教育

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號：1009-3044（2022）08-0159-05

1 前言

STEM教育是由科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics）四個(gè)英文單詞首字母縮寫而來[1]。STEM教育最早由美國國家科學(xué)基金會(huì)所提出，在2012年在我國北京召開的第二屆STEM教育應(yīng)用國家會(huì)議之后正式進(jìn)入我國教育學(xué)者們的研究視野[2]。STEM教育的提出是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，并且STEM教育著重在于對問題的解決、強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的過程、重視各個(gè)學(xué)科知識(shí)之間的深度融合、加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新思維實(shí)踐能力與核心素養(yǎng)為培養(yǎng)目標(biāo)，成為當(dāng)下教育領(lǐng)域人才培養(yǎng)的新方向。

2 我國STEM教育研究的文獻(xiàn)分析

2.1研究對象與數(shù)據(jù)來源

本研究通過貴州師范大學(xué)圖書館數(shù)據(jù)庫進(jìn)入中國知網(wǎng)，以“STEM教育”作為主題進(jìn)行檢索。文獻(xiàn)時(shí)間限制在STEM教育正式進(jìn)入我國教育學(xué)者們的研究視野，也就是2012年至今的檢索日期2021年3月18日，文獻(xiàn)來源限定在SCI、SSCI、北大核心和CSSCI，總共得到536篇。人工去除相關(guān)的學(xué)位論文和各種會(huì)議文件，最后得到440篇有關(guān)STEM教育的期刊文獻(xiàn)作為此次研究的研究對象。

2.2數(shù)據(jù)分析

由圖1STEM教育年度發(fā)文量可以得知：自從2012年STEM教育進(jìn)入我國教育研究學(xué)者的視野開始，每年關(guān)于STEM教育的相關(guān)文章總體呈上升趨勢。2012年有關(guān)STEM教育的文獻(xiàn)僅有7篇，占總體發(fā)文量的1.3%;2013年有關(guān)STEM教育的文獻(xiàn)有5篇，占總體發(fā)文量的0.9%;2014有關(guān)STEM教育的文獻(xiàn)有9，占總體發(fā)文量的1.7;2015年有關(guān)STEM教育的文獻(xiàn)有20篇，占總體發(fā)文量的3.7%;由此可以看出從2012年到2015年這四年有關(guān)STEM教育的相關(guān)文獻(xiàn)的數(shù)量并不是很多，而2016年有關(guān)STEM教育的文獻(xiàn)增加到了42篇，占總體發(fā)文量的7.8%;2017年有關(guān)STEM教育的文獻(xiàn)84篇，占總體發(fā)文量的15.7%;2018年有關(guān)STEM教育的文獻(xiàn)有略微的減少，但也有64篇，占總體發(fā)文量的12%;2019年有關(guān)STEM教育的文獻(xiàn)再次增加到113篇，占總體發(fā)文量的21.1%;2020年有關(guān)STEM教育的文獻(xiàn)略有波動(dòng)，有82篇，占總體發(fā)文量的15.3%;到2021年有關(guān)STEM教育的有關(guān)文獻(xiàn)有110篇，占總體發(fā)文量的20.5%。

由以上數(shù)據(jù)可以得出;自從2012年STEM教育進(jìn)入我國教育研究者的視野以來，STEM教育的研究得到了快速的發(fā)展，也逐漸走向成熟。同時(shí)STEM教育也得到了國家的大力支持，在2015年我國教育部就發(fā)布了《關(guān)于“十三五”期間全面深入推進(jìn)教育信息化工作的指導(dǎo)意見（征求意見稿）》中就有提出：要“努力積極探索STEAM教育以及創(chuàng)客教育等新教育模式”。并且我國教育部在2016年《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中指出：根據(jù)各個(gè)地區(qū)條件的不同，有條件的地區(qū)要努力積極地研究信息技術(shù)在“眾創(chuàng)空間、跨學(xué)科學(xué)習(xí)（STEAM教育）、創(chuàng)客教育”等新的教育模式中的應(yīng)用，并且指出要以提高學(xué)生的綜合信息素養(yǎng)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)和能力、養(yǎng)成學(xué)生的數(shù)字化學(xué)習(xí)習(xí)慣、促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展為培養(yǎng)目標(biāo)，起到未來培養(yǎng)高素質(zhì)人才的作用。并且中國教育科學(xué)研究院在2018年4月正式發(fā)布了《中國STEM教育白皮書》，在白皮書中指出：STEM教育的戰(zhàn)略地位需要在我國整個(gè)教育體系中重新定位，是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的承載體。該機(jī)構(gòu)相繼在同年11月推出《中國STEM教育2029創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》，在該計(jì)劃中明確指出了要在新中國成立一百周年時(shí)，把中國建成一個(gè)創(chuàng)新型國家，因此STEM教育要成為我國教育創(chuàng)新的一個(gè)不可替代的抓手。同時(shí)根據(jù)圖1中每年關(guān)于STEM教育的發(fā)文量的上升趨勢，可以預(yù)測未來的一段時(shí)間里關(guān)于STEM教育的研究將持續(xù)上升。

3 我國STEM教育研究的發(fā)展歷程和特點(diǎn)

3.1 STEM教育研究的發(fā)展歷程

通過對440篇STEM教育相關(guān)文獻(xiàn)的統(tǒng)計(jì)分析和在前研究者的基礎(chǔ)上，本研究發(fā)現(xiàn)：STEM教育研究的開端于美國的國家科學(xué)委員會(huì)在1986年出臺(tái)的“本科的科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程教育”報(bào)告。在此報(bào)告之后，美國對于STEM教育研究的熱度整體呈上升趨勢，但當(dāng)時(shí)的研究相對還是較少，而且對STEM教育的研究主要是對STEM教育的相關(guān)概念的理論研究。在1996年之后，才有學(xué)者通過初步探索，逐漸完善對STEM教育的實(shí)施路徑進(jìn)行研究，從而拓寬了其對STEM教育的研究領(lǐng)域，使STEM教育研究進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期。在此之后，直到2007年美國發(fā)布了“國家行動(dòng)計(jì)劃”，該計(jì)劃的出臺(tái)使得STEM教育研究進(jìn)入了全景式的研究階段，STEM教育在該階段研究的數(shù)量呈指數(shù)式上升，這意味著STEM教育研究在美國已經(jīng)達(dá)到了深化拓展階段。

我國STEM教育研究是在美國的基礎(chǔ)上逐漸引入到我國的，并且在2009年才有初步的萌芽，直到2012年在北京召開的第二屆STEM教育應(yīng)用國際會(huì)議之后STEM教育才正式進(jìn)入我國教育學(xué)者的研究視野，在此次會(huì)議之后，我國有關(guān)STEM教育研究的相關(guān)文獻(xiàn)才逐漸增加[3]。本研究通過對所收集到的440篇文獻(xiàn)進(jìn)行閱讀和整理，根據(jù)有關(guān)STEM教育年度發(fā)文量的數(shù)量，將STEM教育在我國的發(fā)展大致分為以下四個(gè)階段：

（1）STEM教育在我國的萌芽階段（2009年～2011年）

STEM教育最早被國人發(fā)現(xiàn)是在2009年由我國學(xué)者姜峰在《美國競爭法》的評述中所提及之后，才逐漸進(jìn)入我國極少數(shù)的研究學(xué)者的視野[4]。在此期間有少量的研究學(xué)者對STEM教育進(jìn)行了初步的了解和淺在的研究，在這期間有關(guān)STEM教育研究的相關(guān)文獻(xiàn)很少只有少數(shù)幾篇。

（2）STEM教育在我國的初步成型階段（2012年～2014年）

自從STEM一詞在2009年被姜峰所提出之后，直到2012年在我國北京召開的第二屆STEM教育應(yīng)用國際會(huì)議之后，才正式進(jìn)入我國教育研究者的視野。在此次STEM教育應(yīng)用國際會(huì)議中，我國相關(guān)的學(xué)者和國際上對STEM教育研究的相關(guān)學(xué)者進(jìn)行了初次深度交流，此次會(huì)議主要是對STEM教育的基本內(nèi)容和基本理念的確認(rèn)、與其他學(xué)科有機(jī)融合的路徑、學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)、STEM教師的相關(guān)培訓(xùn)等問題進(jìn)行了深度的交流[5]。同年，在南京大學(xué)開展了國際科學(xué)教育研討會(huì)，在此會(huì)議中把STEM教育主導(dǎo)的一些國家科學(xué)教育政策作為初步的研究熱點(diǎn)，也因此STEM教育成為我國教育研究學(xué)者廣泛研究的熱點(diǎn)問題。但在同年美國出臺(tái)的《美國競爭力與創(chuàng)新力》報(bào)告中指出，美國對STEM教育研究的現(xiàn)狀存在許多的不足之處，導(dǎo)致不足的原因有;美國政府對STEM教育資金的投入不足和教師有關(guān)STEM教育的能力不足所引起，因此，在2013年美國政府對此提出了相應(yīng)的措施并出臺(tái)了《提升和改變教學(xué)專業(yè)藍(lán)圖》文件作為提高STEM教師質(zhì)量的藍(lán)本[6]。但我國研究學(xué)者直到2014年才對美國出臺(tái)的報(bào)告和文件進(jìn)行評述，并且在美國相應(yīng)的應(yīng)對措施中結(jié)合我國的實(shí)際情況提取出有用之處加以總結(jié)應(yīng)用，因此直到2014年，我國對STEM教育的研究在理論和實(shí)踐的基礎(chǔ)上，通過吸取國際上對STEM教育研究的精華之處，試圖找到符合我國教育現(xiàn)狀的STEM教育的實(shí)施策略。

（3）STEM教育與我國融入階段（2015年～2016年）

為了支持STEM教育的相關(guān)發(fā)展，我國教育部在2015年發(fā)布了《關(guān)于“十三五”期間全面深入推進(jìn)教育信息化工作的指導(dǎo)意見》[7]，在該意見中提到了“STEAM教育”“創(chuàng)客教育”等相關(guān)的指導(dǎo)意見，因此在意見頒布之后我國有關(guān)STEM教育研究的熱點(diǎn)方向?yàn)椤皠?chuàng)客教育”和“STEAM教育”。在此我國的教育研究者大多數(shù)都肯定了“創(chuàng)客教育”對我國教育發(fā)展的價(jià)值，因此將“創(chuàng)客教育”與“STEM教育”比作你中有我、我中有你的關(guān)系，并且認(rèn)為“創(chuàng)客教育”的出現(xiàn)為我國教育的發(fā)展提供了新鮮血液。同時(shí)有研究學(xué)者開始探索將“創(chuàng)客教育”與“STEM教育”結(jié)合的路徑進(jìn)行研究。次年，我國教育部又在出臺(tái)的《教育信息化“十三五”》中指出：“要著力加強(qiáng)對學(xué)生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)”[8]。由此可見在這一階段學(xué)生的創(chuàng)新和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)是STEM教育研究的熱點(diǎn)內(nèi)容。同時(shí)，因“創(chuàng)客教育”所擁有的開放性特點(diǎn)，因此，STEM教育的非正規(guī)教育也成了該階段研究的重點(diǎn)內(nèi)容。在此階段，我國學(xué)者開始對美國有關(guān)STEM教育的主要社會(huì)組織（項(xiàng)目引路和變革方程）的價(jià)值、課程樣式、行動(dòng)路徑等進(jìn)行分析解讀，希望在此基礎(chǔ)上能為我國STEM教育的非正式教育的發(fā)展提供一定的可用價(jià)值。在這一階段可清晰地看到，我國學(xué)者在此階段關(guān)注的是社會(huì)組織和非正規(guī)教育對學(xué)生STEM素養(yǎng)的影響，并且研究學(xué)者認(rèn)為要?jiǎng)?chuàng)設(shè)出真實(shí)的學(xué)習(xí)情境和有效的培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際生活中解決遇到的問題就必須要聯(lián)系生活組織社會(huì)實(shí)踐。

在對STEM教育相關(guān)的實(shí)踐方法論研究的基礎(chǔ)上，我國的研究學(xué)者開始嘗試將STEM教育與我國現(xiàn)有的教育進(jìn)行初步融合的實(shí)踐探索：例如，嘗試將STEM教育應(yīng)用到中小學(xué)課堂上，同時(shí)也有學(xué)者嘗試運(yùn)用STEM教育的理念設(shè)計(jì)校本課程等等。并且，在教育部出臺(tái)的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中也有指出：要探索STEM教育模式的應(yīng)用。同時(shí)在2016年10月，在北京師范大學(xué)舉辦的第四屆STEM國際教育大會(huì)上提到國內(nèi)外創(chuàng)新智慧學(xué)習(xí)平臺(tái)的構(gòu)建情況、STEM教師的培訓(xùn)現(xiàn)狀、STEM教育的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐以及STEM教育的實(shí)踐評估等相關(guān)內(nèi)容。由此可見，在該階段有關(guān)STEM教育研究已經(jīng)開始逐漸向具體的實(shí)踐問題進(jìn)行發(fā)展。

（4）STEM教育的整合實(shí)踐探索階段（2017～至今）

中國教育科學(xué)研究院在2017年6月頒布了《中國STEM教育白皮書》，在該文件中明確界定了中國當(dāng)前背景下的STEM教育的內(nèi)涵，同時(shí)提出了“中國STEM2029計(jì)劃”[9]。該計(jì)劃從兩個(gè)方面對STEM進(jìn)行了設(shè)計(jì)和規(guī)劃：第一方面是從國家的政治層面對STEM教育的開展進(jìn)行了頂層設(shè)計(jì);第二方面是對STEM教育課程整合的具體實(shí)施路徑進(jìn)行了明確的規(guī)劃。由此在2017年我國對STEM教育的研究重點(diǎn)集中在了“整合”上。這里所說的“整合”，主要從三個(gè)方面進(jìn)行理解：第一方面是學(xué)科間的整合，例如有學(xué)者以情景學(xué)習(xí)、工程設(shè)計(jì)、科學(xué)探究、數(shù)學(xué)分析、科技技術(shù)等為核心創(chuàng)建了一種情景整合模式教學(xué);也有研究學(xué)者以初中各學(xué)科的學(xué)習(xí)內(nèi)容為例，分析美國的“6E學(xué)習(xí)模式”，以此為基礎(chǔ)來促進(jìn)各學(xué)科間知識(shí)的整合;第二方面是現(xiàn)代教育技術(shù)與STEM教育課程的整合。隨著時(shí)代的發(fā)展，信息技術(shù)為教育提供了更多的可能性，例如課程資源的獲取途徑、真實(shí)學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè)等，都可以把現(xiàn)代信息技術(shù)作為一種輔助性的教學(xué)工具;還有研究學(xué)者根據(jù)知識(shí)類型的不同，對開展STEM教育所需要的技術(shù)進(jìn)行了分析。第三方面是校內(nèi)外教育資源的整合。隨著STEM教育在我國研究的不斷深入，有研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)了STEM教育大多都是限于與理科之間的有機(jī)整合，忽視了對學(xué)生人文素養(yǎng)的培養(yǎng)，因此STEAM教育也受到了大量研究學(xué)者的廣泛關(guān)注。由此可以明晰，跨學(xué)科間的整合，不能僅僅是在理工科目的基礎(chǔ)上整合，還應(yīng)該將科學(xué)和人文藝術(shù)包括其中，以此來建立STEM教育的學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)。通過對學(xué)校資源和校外各種資源的整合，為學(xué)生打造更加真實(shí)完整的學(xué)習(xí)環(huán)境。

在此階段，有研究學(xué)者通過對美國OECD“催化劑項(xiàng)目”進(jìn)行分析之后認(rèn)為，應(yīng)該以培養(yǎng)學(xué)生技能為目標(biāo)建立一種基于項(xiàng)目的跨學(xué)科整合的STEM教育的教學(xué)模式，并且還要以學(xué)生學(xué)習(xí)情景的真實(shí)性為目標(biāo)，以此來合作開發(fā)教育資源。因此在該階段，教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)模式、STEM課程成為研究學(xué)者們研究的重點(diǎn)內(nèi)容，而且STEM教育研究在該階段具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。STEM教育在該階段的觀念是圍繞“整合”并且通過對國外實(shí)踐的分析借鑒，探究出適合我國教育的課程與教學(xué)的具體實(shí)施模式[10]。

3.2 STEM教育研究的發(fā)展特點(diǎn)

（1）遵循本土，多元融合的發(fā)展邏輯

STEM教育在我國的發(fā)展雖說始于對美國STEM教育的評述，但也是我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和教育實(shí)時(shí)的需要，因此STEM教育自從進(jìn)入我國教育研究者的視野以來STEM教育的發(fā)展受到國家的高度關(guān)注。STEM教育的發(fā)展跟我國的經(jīng)濟(jì)、政治以及文化有關(guān)，因此開展STEM相關(guān)的教育研究要以提高我國國民素質(zhì)和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新型人才為發(fā)展目標(biāo)。從前人的研究文獻(xiàn)來看，我國STEM教育研究大多都跟教育學(xué)、心理學(xué)、社會(huì)學(xué)、管理學(xué)、生態(tài)學(xué)等等學(xué)科進(jìn)行了深度的融合，因此賦予了我國STEM教育具有多元屬性的特點(diǎn)[19]。例如，將我國的文化學(xué)和教育中的敘事研究方法用于STEM教育的課堂，使得教育研究者通過深度講述師生學(xué)習(xí)和生活的過程中去探討STEM教育的本質(zhì)問題和STEM教育在我國教育課程上的具體實(shí)施路徑。在很大程度上也可以說，我國STEM教育的發(fā)展研究逐漸形成了以我國當(dāng)前教育背景為基礎(chǔ)，多角度，多元化的發(fā)展態(tài)勢。

（2）遵循以點(diǎn)到面、多層次的發(fā)展路徑

瀏覽STEM教育在我國的發(fā)展歷程可以看出，STEM教育在我國發(fā)展的初級階段大多都是對其理論研究為主。在這一階段，我國大多數(shù)教育研究者以STEM教育的內(nèi)涵、概念、培養(yǎng)目標(biāo)作為STEM教育研究的支點(diǎn)，在解讀了理論依據(jù)、內(nèi)涵、概念以及培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上逐漸過渡到與其他學(xué)科融合的具體實(shí)施路徑以及有關(guān)STEM教育項(xiàng)目的研究。此外，STEM教育在我國的研究焦點(diǎn)從K-12教育階段逐漸發(fā)散到高等教育，并且各個(gè)學(xué)段的STEM教育既有所不同也有相同之處，這體現(xiàn)了STEM教育研究在我國是以學(xué)段作為銜接、各教育要素作為支撐的研究思路。例如，以中國教育科學(xué)研究院頒布的《中國STEM教育白皮書》作為我國STEM教育中最重要的發(fā)展依據(jù)，該文件的頒布推動(dòng)了STEM教育與其他學(xué)科融合發(fā)展的課程建設(shè)，也起到了在K-12教育與高等教育中開設(shè)相互聯(lián)系的STEM教育課程，并且對教學(xué)設(shè)計(jì)、教師的專業(yè)發(fā)展以及課程建設(shè)等方面起到了一定的推廣作為。

4 我國STEM教育當(dāng)下的研究熱點(diǎn)和不足

4.1我國STEM教育研究的熱點(diǎn)

通過對搜集到的440篇關(guān)于STEM教育研究的核心文獻(xiàn)進(jìn)行了大量的閱讀和可視化分析，最后得出;除“STEM教育”和“STEM”外，“創(chuàng)客教育”“科學(xué)教育”“中小學(xué)”“STEAM教育”等，是目前STEM教育研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。

（1）創(chuàng)客教育

根據(jù)我國教育部出臺(tái)的“十三五”規(guī)劃，我國的教育信息化得到了較大發(fā)展。目前教育的重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容是學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，因此“創(chuàng)客教育”“創(chuàng)客空間”“3D打印”等成為我國當(dāng)前教育研究的熱點(diǎn)話題[11]。其中跨學(xué)科的特點(diǎn)與STEM教育的本質(zhì)可以說是異曲同工，由此教育研究者紛紛開始探索將“創(chuàng)客教育”看作是STEM教育一種不可替代的方式。我國的教育研究者在美國“創(chuàng)客教育”的基礎(chǔ)上，開始逐步探索屬于我國的“STEM教育”與“創(chuàng)客教育”深度融合的具體實(shí)施路徑。但是也存在一點(diǎn)的爭議，有研究學(xué)者認(rèn)為我國目前的“創(chuàng)客教育”存在一點(diǎn)的不足，例如，過分關(guān)注技術(shù)的炫耀，并且脫離了實(shí)際需要，沒有充分考慮到教育自身存在的規(guī)律和我國教育的實(shí)際背景[12]。

（2）科學(xué)教育

科學(xué)是組成“STEM教育”的主要學(xué)科之一，并且目前教育培養(yǎng)的重點(diǎn)目標(biāo)之一就是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。而且教育部在2017年發(fā)布的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課堂標(biāo)準(zhǔn)》中就有所提到：“大力提倡跨學(xué)科的學(xué)習(xí)方式，建議教師嘗試在教學(xué)的實(shí)踐中運(yùn)用STEM教育”[13]。因此“科學(xué)教育”與“STEM教育”深度融合的具體路徑成了教育研究者們研究的熱點(diǎn)內(nèi)容，例如;STEM與科學(xué)教育之間存在的關(guān)系、科學(xué)教育與STEM教育體系融合的實(shí)施路徑、在科學(xué)教育中如何有效的開展STEM教育以及工程設(shè)計(jì)與科學(xué)探究的整合方式等。

（3）中小學(xué)教育

從縱向維度看，美國的STEM教育研究我們可以大致分為K-12教育階段和高等教育階段。然而在我國STEM教育素養(yǎng)已經(jīng)在我國基礎(chǔ)教育階段的課程與教學(xué)中得到了關(guān)注。我國的教育研究者不僅僅是探索基礎(chǔ)教育階段STEM教育課程和教學(xué)策略的開展，也有不少處于中小學(xué)一線的教師開始逐步探索將STEM教育中的跨學(xué)科融合的教學(xué)理念運(yùn)用到實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)中，并根據(jù)以此開展相關(guān)的研究。在可視化分析“中小學(xué)”這一關(guān)鍵詞下，我國教育研究者研究的熱點(diǎn)內(nèi)容主要分為兩個(gè)方面：第一個(gè)方面是研究STEM教育對我國基礎(chǔ)教育改革的影響;第二方面是研究中小學(xué)開展STEM教育的具體路徑。

（4）STEAM教育

STEM教育剛進(jìn)入我國教育研究者視野時(shí)STEM教育主要與理工學(xué)科的融合，因此當(dāng)時(shí)的STEM教育難免忽視了對學(xué)生的人文和藝術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng)。在此背景下，格雷特.亞克門首次提出來了STEAM教育，并且將“以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，通過工程和藝術(shù)解讀科學(xué)和技術(shù)”作為STEAM教育的教學(xué)理念[14]。當(dāng)前我國的研究學(xué)者對STEAM教育的研究主要分為以下幾點(diǎn)內(nèi)容：第一點(diǎn)是對STEAM教育中的“the Arts”這一角色的解讀;第二點(diǎn)是對人文藝術(shù)與理工學(xué)科深度融合的意義和策略進(jìn)行解讀;第三點(diǎn)是對STEAM教育的課程改革的實(shí)施路徑進(jìn)行探索。

4.2我國STEM教育研究的不足

通過對所收集到的440篇有關(guān)STEM教育的核心文獻(xiàn)進(jìn)行閱讀和可視化分析，在前人研究的基礎(chǔ)上總結(jié)出了當(dāng)前我國STEM教育存在的不足。

（1）我國STEM教育課程設(shè)置的不足

雖說我國STEM教育自從2012年正式進(jìn)入我國教育研究者視野經(jīng)歷了9年的發(fā)展有了一定的成效，但我國有關(guān)STEM教育的課程設(shè)置還是存在很多的不足之處。處于一線的教師大多都只是知道STEM教育的表面含義，卻不知道如何將STEM教育與其他學(xué)科深度融合。目前存在的STEM教育課程主要有三種類型[15]：第一種就是單純地從國外購買和照搬以及翻譯國外學(xué)校STEM教育的課程資源和課程體制;第二種就是通過本校的信息技術(shù)老師按照本校的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)開發(fā)的STEM課程，這種STEM課程也是目前我國學(xué)校最為常見的形式;第三種是有些營業(yè)性公司為了銷售公司開發(fā)的硬件設(shè)備的需要，從而開設(shè)配套的STEM教育課程，或者是有些公司與當(dāng)?shù)貙W(xué)校合作來開發(fā)的相關(guān)的配套教材，這些配套的STEM課程主要用于社會(huì)的相關(guān)培訓(xùn)。由此以來STEM教育的課程標(biāo)準(zhǔn)顯得更為重要，課程標(biāo)準(zhǔn)一直以來都是教育工作的“方向標(biāo)”。課程目標(biāo)和實(shí)施建議是教師進(jìn)行理念轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)性文件，如果沒有課程目標(biāo)的設(shè)定，教師就很難真正地對STEM教育進(jìn)行正確的理解，就更無法保證運(yùn)用STEM教育教學(xué)的質(zhì)量和水平，達(dá)到利用STEM教育的理念培養(yǎng)人的目標(biāo)。

（2）有關(guān)STEM教學(xué)資源的不足

在西方發(fā)達(dá)國家中以美國為首進(jìn)行了長時(shí)間的STEM教學(xué)，并由此總結(jié)出了很多實(shí)用的STEM教學(xué)課程案例。目前我國存在的STEM教學(xué)課程大多都是處于模仿外國的教學(xué)案例，極少有學(xué)校老師能夠真正完成一堂有關(guān)STEM教育的課。我國有陳如平、李佩寧編寫的《美國STEM課例設(shè)計(jì)》，在這一書中包含了美國中小學(xué)課堂中的50個(gè)課例，我國教師大多數(shù)都是以此書作為學(xué)習(xí)研究[16]。但僅僅是這些存在的課例是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，我國真正的教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)該要以培養(yǎng)我國學(xué)生的核心素養(yǎng)為目標(biāo)，使學(xué)生做到立德樹人都是目的。需要我國教育研究者不斷探索、實(shí)踐出符合我國教育發(fā)展的STEM教學(xué)案例。

（3）缺乏專業(yè)的STEM教師培訓(xùn)

目前國內(nèi)對學(xué)校的師資培訓(xùn)主要存在以下兩種觀點(diǎn)：第一種觀點(diǎn)認(rèn)為，我國目前的信息技術(shù)教師可以完全擔(dān)任這一角色，對當(dāng)下的信息技術(shù)教師進(jìn)行一點(diǎn)的培訓(xùn)是可以將其作為STEM教育的師資力量，這樣可以大大提高培訓(xùn)的效率和節(jié)省STEM教育教師的培訓(xùn)成本。第二種觀點(diǎn)認(rèn)為，需要培訓(xùn)專業(yè)的STEM教師，用以支持開展STEM教育[17]。目前我國大多數(shù)高校還未開設(shè)相應(yīng)的STEM教育的課程，能夠完全勝任STEM教育的綜合教師目前在我國還很難實(shí)現(xiàn)。因此，需要我國一線的教師擔(dān)任此要職，此類教師不僅需要有豐富的教學(xué)實(shí)踐能力，還需要具備相應(yīng)的學(xué)科知識(shí)儲(chǔ)備，更重要的是對STEM教育的熱情和創(chuàng)新能力去適應(yīng)相應(yīng)的教學(xué)形式和開發(fā)屬于我國的STEM教育課程資源。

（4）STEM教育評價(jià)體系缺乏

由于STEM教育的教學(xué)模式、教學(xué)環(huán)境與傳統(tǒng)的教學(xué)存在一點(diǎn)的區(qū)別，因此STEM教育的教學(xué)評價(jià)也不能完全采用傳統(tǒng)教學(xué)中的評價(jià)模式，需要有適應(yīng)STEM教育自身的評價(jià)體系[18]。但就目前存在的STEM教育評價(jià)來看，大多都是獨(dú)立地針對STEM課程與實(shí)踐項(xiàng)目，或者是通過一定的科學(xué)探究平臺(tái)進(jìn)行評價(jià)，缺乏評價(jià)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。而且目前大多數(shù)學(xué)者是以教學(xué)效果中的總結(jié)性評價(jià)作為STEM教育的評價(jià)手段，而缺乏對STEM教育科學(xué)探究過程的評價(jià)。

（5）重結(jié)果、輕過程

目前大多數(shù)學(xué)者為了追求STEM教育作品的制作，從而使得處于一線的教師直接傳授學(xué)生解決問題的方法，而沒有過多的關(guān)注和給予學(xué)生充分的指導(dǎo)，使得學(xué)生對特定領(lǐng)域的技術(shù)操作能夠熟練地掌握，能夠很好地應(yīng)對特定領(lǐng)域的常規(guī)問題，然而大多數(shù)學(xué)生，并沒有達(dá)到相應(yīng)的目標(biāo)，而是只知道機(jī)械式的操作，卻不知道為什么需要這樣操作，更不知道操作背后的具體原理是什么。因此目前大多數(shù)學(xué)生對STEM教育的了解大多都是“知其然，而不知其所以然”的現(xiàn)狀。

通過大量閱讀前人對STEM教育研究的相關(guān)文獻(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前STEM教育還存在大量的不足，不僅僅只是上面所列舉出來的幾點(diǎn)，還包括缺少戰(zhàn)略性的頂層設(shè)計(jì)和社會(huì)的聯(lián)動(dòng)機(jī)制、重視技能的培養(yǎng)，忽略了學(xué)生知識(shí)理論的學(xué)習(xí)、學(xué)校開展STEM教育形式化比較嚴(yán)重等。STEM教育自從正式進(jìn)入我國教育研究者的視野以來，對實(shí)現(xiàn)我國成為創(chuàng)新型國家和建設(shè)成為制造業(yè)強(qiáng)國的進(jìn)軍目標(biāo)具有與時(shí)俱進(jìn)的意義，因此不能僅僅單單地把STEM教育單純地理解為教育自身的一種理念和培養(yǎng)人才的教學(xué)方式。應(yīng)該從國家的層面將STEM教育作為國家培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，真正意義上地去了解和推動(dòng)STEM教育的發(fā)展。

5 我國STEM教育研究的展望

通過對所搜集到的440篇STEM教育研究的相關(guān)文獻(xiàn)可以清晰地看出，我國有關(guān)STEM教育的研究正處于蓬勃發(fā)展階段，研究內(nèi)容逐漸深入以及研究的相關(guān)機(jī)構(gòu)逐漸增多。但也發(fā)現(xiàn)目前我國有關(guān)STEM教育的研究還是存在一些不足。例如，目前大多數(shù)的研究偏向于理論研究，缺乏實(shí)證研究、研究的內(nèi)容相對發(fā)散、沒有健全的跨地域研究團(tuán)隊(duì)、研究生態(tài)不健全等問題。雖說有這些問題的存在，但我國為了支持STEM教育的發(fā)展，我國教育部相繼頒布了《中國STEM教育白皮書》以及開展了“中國STEM教育2029行動(dòng)計(jì)劃”，并且我國政府、學(xué)校機(jī)構(gòu)以及教育研究者和一線教師對STEM教育的受教育者、相關(guān)的教師、課程、管理主體以及有關(guān)STEM教育的環(huán)境等問題進(jìn)行了談?wù)摵头治鯷20]。目前STEM教育已經(jīng)逐漸成為社會(huì)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的一種重要途徑，并且教育的目的在于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)。STEM教育既注重學(xué)科的整合，也重視與科學(xué)、工程設(shè)計(jì)、技術(shù)思維、數(shù)學(xué)思想等的結(jié)合?；谝陨戏治龊透鶕?jù)前人的研究，在此總結(jié)了一些關(guān)于STEM教育在我國未來發(fā)展的一些建議。

（1）加大政策支持與教學(xué)實(shí)踐相結(jié)合

任何學(xué)科的發(fā)展都離不開這幾要素：教學(xué)設(shè)備、師資力量、課程資源，然而目前STEM教育在我國還缺乏統(tǒng)一的學(xué)科標(biāo)準(zhǔn)。首先是對于有關(guān)STEM教育的相關(guān)教師資質(zhì)認(rèn)證沒有明確的規(guī)定，導(dǎo)致目前有關(guān)STEM教師的培訓(xùn)缺少相應(yīng)的參照[21]。其次是有關(guān)STEM教育相關(guān)的課程標(biāo)準(zhǔn)和評價(jià)指標(biāo)的缺乏，導(dǎo)致了有關(guān)STEM教育相應(yīng)的課程開發(fā)與設(shè)計(jì)方向的迷失。當(dāng)前有關(guān)STEM教育研究的相關(guān)學(xué)校和機(jī)構(gòu)目前的狀態(tài)均處于摸著石子過河的自我探索階段。因此，STEM教育在我國的發(fā)展還需要國家的大力支持，例如在教學(xué)資源、課程標(biāo)準(zhǔn)的建立、教育決策等方面。要著手解決有關(guān)STEM教育相關(guān)的優(yōu)質(zhì)教師資源以及后續(xù)教師專業(yè)發(fā)展等問題，著力提升教師的綜合教學(xué)能力。在國家給予支持的背景下，教育研究者應(yīng)積極探索有關(guān)STEM教育的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)模式、課程的建設(shè)、教學(xué)的評價(jià)等相關(guān)的現(xiàn)實(shí)問題，為今后國家的決策提供一點(diǎn)的參考價(jià)值。

（2）有關(guān)STEM教育研究機(jī)構(gòu)一體化發(fā)展

目前有關(guān)STEM教育相應(yīng)的研究團(tuán)隊(duì)主要集中在本?；虮緳C(jī)構(gòu)，團(tuán)隊(duì)之間很少進(jìn)行合作，從而出現(xiàn)了明顯的地域差異與特色。研究團(tuán)隊(duì)之間的差異性與特色正好可以成為合作的作用點(diǎn)，起到優(yōu)勢互補(bǔ)的作用。STEM教育研究在未來的發(fā)展將是各個(gè)高校和各個(gè)機(jī)構(gòu)以及各個(gè)研究團(tuán)隊(duì)相互作用、相互促進(jìn)，實(shí)踐并行的發(fā)展。首先頂層設(shè)計(jì)與規(guī)劃以及STEM教育相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定是推動(dòng)有關(guān)STEM教育實(shí)踐探索的指南針[22]。其次高校、K-12教育階段以及教育機(jī)構(gòu)、事業(yè)單位之間應(yīng)加強(qiáng)相應(yīng)的合作，這樣一方面可以彌補(bǔ)各個(gè)研究團(tuán)隊(duì)獲取研究資源的不足，加大獲取資源的途徑，其次對一線教學(xué)和社會(huì)企業(yè)的教學(xué)實(shí)踐提供相應(yīng)的科學(xué)指導(dǎo)。最終有關(guān)STEM教育的發(fā)展將形成以頂層設(shè)計(jì)作為背景，校企協(xié)同、校內(nèi)外互通、資源共享的發(fā)展態(tài)勢，為今后STEM教育的相關(guān)研究和教學(xué)實(shí)踐注入一股新的源泉，為今后我國培養(yǎng)出更多社會(huì)所需要的創(chuàng)新型人才而持續(xù)發(fā)力。

（3）加強(qiáng)實(shí)證研究，推動(dòng)STEM教育有關(guān)的項(xiàng)目研究

培養(yǎng)學(xué)生成為未來所需要的創(chuàng)新型人才是STEM教育的最終目標(biāo)。在此目標(biāo)的指引下，如何通過學(xué)校的教學(xué)實(shí)踐培養(yǎng)學(xué)生相應(yīng)的STEM教育素養(yǎng)，將成為今后STEM教育的一個(gè)重要研究內(nèi)容。STEM教育在美國的發(fā)展主要是通過實(shí)證研究分析STEM教育相應(yīng)的實(shí)施過程，從而提出了相應(yīng)的合作學(xué)習(xí)、基于項(xiàng)目學(xué)習(xí)等有關(guān)STEM教育的重要實(shí)施策略，建設(shè)了一套有關(guān)STEM教師職前、職后完整的培養(yǎng)體系?？v觀STEM教育在我國的發(fā)展，目前我國對STEM教育的發(fā)展大多偏向于思辨研究，相關(guān)的實(shí)證研究比較薄弱，尤其缺乏有關(guān)STEM教育相關(guān)的教學(xué)過程以及相應(yīng)的評估方面的成果[23]。因此，在今后的研究過程中要結(jié)合我國的國情和我國教育實(shí)時(shí)背景，加強(qiáng)有關(guān)STEM教育的實(shí)證研究和相應(yīng)的項(xiàng)目研究，積極開展相應(yīng)的教學(xué)評估、開發(fā)適合我國STEM教育的教學(xué)案例。在今后相應(yīng)的研究過程中，要在實(shí)踐中尋找收集數(shù)據(jù)、檢驗(yàn)相應(yīng)的研究結(jié)果，以及總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、完善相應(yīng)的理論，從而起到推動(dòng)STEM教育理論和實(shí)踐在我國的深入研究以及發(fā)展。

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