高益民，張馨尹

(北京師范大學(xué) 國際與比較教育研究院，北京 100875)

STEM(Science，Technology，Engineering and Mathematics)是一系列與科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四個領(lǐng)域相互關(guān)聯(lián)的學(xué)科和技能的總稱。STEM教育不僅致力于幫助學(xué)生發(fā)展各個領(lǐng)域的專業(yè)知識與能力，還注重培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科的意識，發(fā)展其創(chuàng)造新知識、新思想的能力，進(jìn)而加快國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技水平的提升，提高國際實(shí)力與競爭力(1)Deborah Carlisle and Gabriela Weaver，“STEM education centers：catalyzing the improvement of undergraduate STEM education”，International Journal of STEM Education，No.5，2018，pp.1-21.。近年來，世界各國都在堅(jiān)持發(fā)展STEM教育，將STEM的理念與內(nèi)容貫穿至各級各類教育。英國蘇格蘭地區(qū)不僅擁有獨(dú)特的教育體系，且享有獨(dú)立于英國教育部的教育立法權(quán)與管理權(quán)，與其他地區(qū)的教育存在明顯差異。在基礎(chǔ)教育方面，相比于英格蘭、威爾士以及北愛爾蘭地區(qū)注重教育的有限性和深度，蘇格蘭更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的廣博性和綜合能力的培養(yǎng)。這種具有蘇格蘭特色的理念也體現(xiàn)在基礎(chǔ)教育階段STEM課程中。盡管蘇格蘭STEM教育起步較晚，但據(jù)2020年P(guān)ISA數(shù)據(jù)顯示，蘇格蘭學(xué)生在數(shù)學(xué)和科學(xué)方面的表現(xiàn)尤為突出。因此，對蘇格蘭如何提升中小學(xué)生在STEM方面的綜合能力進(jìn)行探究，并分析蘇格蘭STEM教育在基礎(chǔ)教育階段的實(shí)施途徑，在梳理其實(shí)施效果的基礎(chǔ)上總結(jié)其特點(diǎn)，對于加強(qiáng)我國STEM教育的整體設(shè)計(jì)、進(jìn)一步推動《中國STEM教育2029創(chuàng)新行動計(jì)劃》具有一定的積極作用。

一、蘇格蘭基礎(chǔ)教育階段發(fā)展STEM課程的現(xiàn)實(shí)需求與目標(biāo)

蘇格蘭在基礎(chǔ)教育階段發(fā)展STEM的現(xiàn)實(shí)需求分別從地區(qū)發(fā)展和學(xué)習(xí)者主體兩方面體現(xiàn)。首先，從地區(qū)發(fā)展的角度來看，蘇格蘭將STEM納入未來經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展的重要規(guī)劃之一。近年來，隨著“工業(yè)4.0”時代的到來，新興的科學(xué)領(lǐng)域如人工智能、機(jī)器人學(xué)、量子技術(shù)、生物技術(shù)等極大地改變著人們的生活方式以及社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的途徑。作為具有傳統(tǒng)科學(xué)優(yōu)勢的英國地區(qū)，蘇格蘭一直致力于維持其在全球科學(xué)領(lǐng)域中的領(lǐng)先地位，同時也希望能夠在“工業(yè)4.0”時代成為科技智能應(yīng)用，如機(jī)器人學(xué)、人工智能、量子技術(shù)等方面的領(lǐng)頭人。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，蘇格蘭政府認(rèn)為STEM作為科技創(chuàng)新與發(fā)展的主要驅(qū)動力，能夠?yàn)樘K格蘭當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)增長和社會效益帶來巨大機(jī)遇(2)John Ritz and Szu-Chun Fan，“STEM and technology education：international state-of-the-art”，International Journal of Technology and Design Education，No.25，2015，pp.429-451.。大力發(fā)展STEM教育、培養(yǎng)STEM相關(guān)人才并壯大數(shù)字技能人才庫不僅可以幫助蘇格蘭儲備STEM人才，應(yīng)對未來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，也是蘇格蘭實(shí)施STEM教育的根本目的。而蘇格蘭進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)STEM在基礎(chǔ)教育階段的開展，是為增強(qiáng)兒童和青少年對STEM的認(rèn)識，培養(yǎng)其對STEM的興趣，激發(fā)年輕一代STEM人才的發(fā)展?jié)撃?，為培養(yǎng)未來蘇格蘭地區(qū)STEM人才打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，從而緩解蘇格蘭STEM人才短缺的現(xiàn)狀。

從學(xué)習(xí)者主體的角度來看，第一，時代變遷和快速發(fā)展的社會環(huán)境對人們的認(rèn)知提出了更高要求。拓寬STEM的知識儲備以及培養(yǎng)STEM素養(yǎng)能夠提升兒童和青少年對當(dāng)下社會的認(rèn)識，這種認(rèn)識可以進(jìn)一步促進(jìn)他們對現(xiàn)實(shí)問題的思考，比如如何緩解氣候變化、如何降低人口老齡化所帶來的影響等。因此，STEM在一定程度上激發(fā)了未成年人對于自然環(huán)境和物質(zhì)世界的好奇心，幫助其在理解所處社會變化的同時，增強(qiáng)個人的社會身份認(rèn)同感，對加強(qiáng)社會凝聚力起到促進(jìn)作用。第二，人們?nèi)粘Ｉ钪薪鉀Q實(shí)際問題需要與STEM相關(guān)的工具和手段，如進(jìn)行實(shí)際測量、統(tǒng)計(jì)運(yùn)算等。第三，STEM教育使得學(xué)生的思維方式和邏輯表達(dá)產(chǎn)生積極改變(3)Matthew Kloser and Ariel Navota，“‘We do STEM’：Unsettled conceptions of STEM education in middle school S.T.E.M.classrooms”，School Science and Mathematics，No.118，2018，pp.335-347.。盡管一些過于專業(yè)化的STEM學(xué)科內(nèi)容對于個人生活尚不能產(chǎn)生直接影響，但一些基礎(chǔ)科目如數(shù)學(xué)、科學(xué)等是大部分理工類知識的根基，對基礎(chǔ)類STEM進(jìn)行學(xué)習(xí)，在為兒童和青少年增加未來專業(yè)、職業(yè)可選擇范圍的同時，他們的邏輯思考方式也會更加嚴(yán)謹(jǐn)，更加細(xì)致。

基于蘇格蘭在基礎(chǔ)教育階段發(fā)展STEM的必要性，在2017年蘇格蘭政府發(fā)布的蘇格蘭地區(qū)2017至2022為期五年的STEM發(fā)展計(jì)劃《蘇格蘭STEM教育與培訓(xùn)策略》 (STEMEducationandTrainingStrategyforScotland)中，具體明確了到2022年，蘇格蘭不僅要完善STEM在中小學(xué)的課程設(shè)置，提高中小學(xué)生在STEM領(lǐng)域的參與度，還計(jì)劃進(jìn)一步增加相關(guān)資格與獎項(xiàng)認(rèn)定的數(shù)量，吸引更多優(yōu)質(zhì)的STEM教育工作者加入基礎(chǔ)教育階段，進(jìn)而全面提升STEM在蘇格蘭中小學(xué)的教育質(zhì)量。

二、蘇格蘭基礎(chǔ)教育階段STEM的實(shí)施路徑

STEM教育在蘇格蘭基礎(chǔ)教育中的實(shí)施路徑由多方主體共同參與，其具體實(shí)施路徑可從政府層面、學(xué)校層面以及社會層面分別體現(xiàn)。

(一)政府層面：完善STEM政策，更新相關(guān)資源

在STEM實(shí)施過程中，一方面，政府充分發(fā)揮其監(jiān)督功能。自2017年出臺2017—2022年STEM教育發(fā)展策略后，蘇格蘭政府聯(lián)合教育部成立STEM考查小組，對中小學(xué)STEM具體實(shí)施過程進(jìn)行追蹤與評估，以保障策略的落實(shí)和穩(wěn)步前行。評估主要對學(xué)校STEM課程的文本資料進(jìn)行收集，并通過實(shí)地走訪的方式對學(xué)校STEM課程的硬件設(shè)施、教學(xué)資源等進(jìn)行考查。此外，對中小學(xué)STEM課程的觀摩也是評估的關(guān)鍵部分，課堂觀摩能夠直觀地掌握STEM實(shí)施路徑，也有助于發(fā)掘不同學(xué)校STEM課程的特色教學(xué)方式(4)Kathleen Curran and Paul Olsen，“Integrative approach for a transformative freshman-level STEM curriculum”，Journal of College Teaching & Learning，No.13，2016，pp.47-52.。根據(jù)考查小組的評估數(shù)據(jù)，蘇格蘭政府每年發(fā)布STEM發(fā)展報(bào)告，從STEM課程的卓越性、公平性、啟發(fā)性以及關(guān)聯(lián)性四方面總結(jié)基礎(chǔ)教育階段STEM的發(fā)展現(xiàn)狀，并回顧一年進(jìn)程中對STEM目標(biāo)的達(dá)成情況，進(jìn)一步明確接下來的年度目標(biāo)。

另一方面，蘇格蘭政府在基礎(chǔ)教育STEM實(shí)施中充分發(fā)揮其服務(wù)功能，具體表現(xiàn)為對STEM教育相關(guān)政策的完善以及對STEM課程資源的匯總與更新。在政策完善方面，政府不斷以《蘇格蘭STEM教育與培訓(xùn)策略》為中心，出臺輔助性政策。這些政策覆蓋多個領(lǐng)域，全方位地保證STEM在基礎(chǔ)教育階段與其他領(lǐng)域的關(guān)聯(lián)性。比如，對于中學(xué)階段的STEM教育，蘇格蘭政府于2018年5月發(fā)布《回顧15—24歲學(xué)習(xí)者之旅》(15-24LearnerJourneyReview)，旨在為青少年創(chuàng)造更為連貫的STEM學(xué)習(xí)旅程。該方案不僅為學(xué)生提供關(guān)于STEM課程選擇的建議，還將可供選擇的STEM學(xué)習(xí)途徑與職業(yè)類別進(jìn)行一一說明，從而讓蘇格蘭青少年更加明確自己的學(xué)科選擇和職業(yè)規(guī)劃。再比如，由于STEM與學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)，蘇格蘭政府在2019年6月推出《學(xué)習(xí)的可持續(xù)發(fā)展行動計(jì)劃》(LearningforSustainabilityActionPlan)，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)STEM課程進(jìn)行跨學(xué)科教學(xué)的重要性，并且需要將可持續(xù)發(fā)展的理念和現(xiàn)實(shí)中所面臨的問題融入STEM的課堂教學(xué)中。舉例來說，教師可將溫室氣體的形成原因和組成成分與STEM的科學(xué)模塊結(jié)合為學(xué)生講解，或者在數(shù)學(xué)模塊中，讓學(xué)生計(jì)算具體條件下的碳排放量。同時，對于學(xué)生自身而言，了解可持續(xù)發(fā)展中的環(huán)境、資源等問題能夠促進(jìn)他們構(gòu)建STEM的知識與技能和現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系，進(jìn)而發(fā)揮個人運(yùn)用STEM技能的創(chuàng)造力(5)David McKinney and Jeffrey Grigg，“Conditions and decisions of urban elementary teachers regarding instruction of STEM curriculum”，School Science and Mathematics，No.118，2018，pp.156-168.。

在課程資源更新方面，首先，蘇格蘭政府資助了蘇格蘭數(shù)字學(xué)習(xí)在線平臺Glow(Scotland’s Digital Learning Platform，Glow)的開發(fā)，使其作為STEM教育資源的傳播載體，使蘇格蘭教師和學(xué)生可以隨時隨地通過網(wǎng)絡(luò)平臺獲取免費(fèi)的STEM在線課程。其次，在蘇格蘭政府的指導(dǎo)下，蘇格蘭教育部成立了國家改善中心(National Improvement Hub)，負(fù)責(zé)匯總蘇格蘭基礎(chǔ)教育階段的學(xué)習(xí)資源、教學(xué)資源、測評材料以及相關(guān)研究報(bào)告，其中也包括對STEM資源的匯總。比如，對于生物材料的講解，教師可在國家改善中心網(wǎng)站上搜索可供參考的課堂教學(xué)活動。以網(wǎng)站上提供的卡片分類活動為例，教師可分別將人體組織、假體名稱、普通材料和生物材料屬性分類打散，讓學(xué)生分組進(jìn)行卡片配對來鞏固所學(xué)知識點(diǎn)。因此，蘇格蘭政府對于STEM資源的更新不僅包括不同課程模塊的補(bǔ)充材料，還具體到對教師課堂設(shè)計(jì)的步驟與環(huán)節(jié)給予啟發(fā)與幫助。

(二)學(xué)校層面：自主設(shè)計(jì)課程，創(chuàng)新實(shí)施路徑

蘇格蘭當(dāng)?shù)刂行W(xué)擁有STEM教學(xué)設(shè)計(jì)的自主權(quán)，一方面是由于STEM屬于卓越課程(Curriculum for Excellence)的一部分，而卓越課程在具體課程的設(shè)計(jì)與實(shí)施上體現(xiàn)出因地制宜的特點(diǎn)(6)Mark Priestley，“The 3-18 curriculum in Scottish education”，Scottish Education，4th edition，Referendum，Edinburgh：Edinburgh University Press，2013，pp.47-63.。另一方面，蘇格蘭教育部希望通過賦予中小學(xué)更多STEM課程設(shè)計(jì)的權(quán)利與空間，來進(jìn)一步促進(jìn)STEM實(shí)施的多樣性，同時也能夠通過這種基層探索的方式，完善STEM教育政策的不足。因此，蘇格蘭中小學(xué)在實(shí)施STEM教學(xué)時可采用多途徑的方式，充分將校園文化、辦學(xué)理念等學(xué)校自身特征融入STEM教育中。不同學(xué)校對于STEM的教學(xué)定位不同。具體說來，一些學(xué)校將STEM作為獨(dú)立課程，安排固定的時間段為學(xué)生進(jìn)行授課，也有一些學(xué)校將STEM嵌入其他廣識課程，利用STEM作為學(xué)習(xí)背景，如在體育課中進(jìn)行計(jì)算心率的教學(xué)或?qū)φ{(diào)查報(bào)告進(jìn)行圖表繪制等。

在呈現(xiàn)方式上，一部分學(xué)校基于創(chuàng)新活動的方式將STEM中的理論知識與實(shí)踐探索結(jié)合起來進(jìn)行課堂組織，為學(xué)生創(chuàng)造可獲得整體學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的機(jī)會，同時也為學(xué)生提供小組合作解決STEM問題的活動環(huán)節(jié)。以蘇格蘭兩所學(xué)校為例：考爾小學(xué)設(shè)置了針對計(jì)算機(jī)課堂的電腦游戲開發(fā)項(xiàng)目，學(xué)生通過小組的方式運(yùn)用數(shù)字技術(shù)平臺Makey設(shè)計(jì)電腦游戲并進(jìn)行課堂展示，在促進(jìn)同伴互動交流的同時將計(jì)算機(jī)知識運(yùn)用到實(shí)踐中；位于蘇格蘭鄧巴頓郡的米勒斯中學(xué)將STEM中的科學(xué)與計(jì)算機(jī)編程結(jié)合，為學(xué)生設(shè)計(jì)了有關(guān)App開發(fā)的課堂活動，學(xué)生可根據(jù)自己的創(chuàng)造力和喜好自行決定App設(shè)計(jì)的主題與模式。比如，一部分學(xué)生以家中寵物為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)一款關(guān)于寵物健康與護(hù)理的App，在設(shè)計(jì)過程中學(xué)生不僅運(yùn)用編程知識，也將生物科學(xué)的內(nèi)容較好地進(jìn)行了融合。盡管兒童和青少年在此類創(chuàng)新活動中很難設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的STEM產(chǎn)品，但這種方式有助于營造一種思維開放式的課堂，也能夠幫助學(xué)生培養(yǎng)其關(guān)于STEM的問題意識(7)Maleka Hashmi and Kitrina Carlson，“Interdisciplinary model for infusing food security into STEM curriculum”，Journal of Agriculture，F(xiàn)ood Systems，and Community Development，No.3，2012，pp.129-141.。另一部分學(xué)校傾向于將STEM的授課環(huán)境更換至室外，以戶外教學(xué)的方式來實(shí)施STEM課程。以位于阿伯丁的米德爾頓中學(xué)為例，學(xué)校將STEM課程遷移到森林、濕地公園等自然環(huán)境中進(jìn)行，并將課程情境設(shè)置為“第一次世界大戰(zhàn)”的背景下，分別對不同STEM內(nèi)容進(jìn)行講解。戶外教學(xué)不僅為學(xué)生增加對課程內(nèi)容的親身體驗(yàn)與直觀感受，也為兒童和青少年提供了在當(dāng)代社會接觸更多自然環(huán)境的機(jī)會，進(jìn)一步使《學(xué)習(xí)的可持續(xù)發(fā)展行動計(jì)劃》的內(nèi)容在STEM教育中落實(shí)。

(三)社會層面：機(jī)構(gòu)廣泛參與，家長積極配合

STEM在蘇格蘭基礎(chǔ)教育階段的實(shí)施得到社會各界的廣泛參與，社會層面的參與者包括第三方機(jī)構(gòu)與學(xué)生家長兩類群體。就第三方機(jī)構(gòu)而言，其作用一方面是為學(xué)校STEM教育提供支持與幫助，另一方面是在社會范圍內(nèi)進(jìn)一步對STEM進(jìn)行普及。第三方機(jī)構(gòu)的參與形式往往以輔助中小學(xué)為主，在充分考慮當(dāng)?shù)豐TEM教育的發(fā)展和目標(biāo)后，對其進(jìn)行具有針對性的項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施。以格拉斯哥科學(xué)中心(The Glasgow Science Centre)為例，在與格拉斯哥當(dāng)?shù)貙?shí)施STEM的小學(xué)進(jìn)行交流后，學(xué)校普遍反映蘇格蘭兒童對STEM職業(yè)的了解相對匱乏，由于教學(xué)大綱的設(shè)置，僅僅是通過課堂講解的方式無法讓兒童對STEM職業(yè)全面了解。因此，為改善這一問題，格拉斯哥科學(xué)中心在2020年3月推出創(chuàng)新主題展覽——“第59號概念”(Idea No.59)，以培養(yǎng)未來新生代STEM創(chuàng)新者為宗旨，囊括以STEM多個分支學(xué)科為基礎(chǔ)的創(chuàng)新型展出，主要對未來職業(yè)所需的技能進(jìn)行展示，以幫助孩子們將校內(nèi)所學(xué)STEM知識與現(xiàn)實(shí)生活相聯(lián)，并培養(yǎng)他們對于職業(yè)選擇的意識。此外，展覽也邀請其他STEM相關(guān)組織進(jìn)行講座活動，面向社會公眾開放，主要通過組織成員分享個人關(guān)于STEM職業(yè)的故事，增加大眾對科學(xué)技術(shù)的了解，比如科技對日常生活的改變等，來促進(jìn)STEM在蘇格蘭范圍內(nèi)的推廣和普及。

就學(xué)生家長而言，盡管沒有明確規(guī)定家長必須參與中小學(xué)的STEM教育，但數(shù)據(jù)顯示，越來越多的蘇格蘭學(xué)生家長意識到STEM教育的重要性并且有意愿為孩子們開展STEM的家庭教育。家長們可以通過設(shè)計(jì)家庭活動或者交談的方式將STEM非專業(yè)性知識傳遞給孩子們。非專業(yè)性知識主要包括STEM的性別均衡性和公平性(8)Scottish Government，“STEM education and training”，https：//www.gov.scot/policies/science-and-research/stem-education-training/，2022年10月10日。。為更好地指導(dǎo)家長們?yōu)閷W(xué)生STEM學(xué)習(xí)提供幫助，蘇格蘭教育部與蘇格蘭技能發(fā)展中心分別創(chuàng)建蘇格蘭家長空間(Parentzone Scotland)和蘇格蘭地區(qū)家長論壇(The National Parent Forum of Scotland)，作為家長們交流的平臺，并且為蘇格蘭家長提供在線的STEM家庭教育指導(dǎo)和輔助材料。家長以家庭教育的方式實(shí)施STEM教育，能夠增加兒童和青少年在非學(xué)校環(huán)境的溫暖氛圍中接觸STEM的機(jī)會，有利于培養(yǎng)他們在STEM認(rèn)知和情感上的正確態(tài)度。

三、蘇格蘭基礎(chǔ)教育階段STEM的特點(diǎn)

(一)夯實(shí)中小學(xué)與企業(yè)的聯(lián)系

蘇格蘭在基礎(chǔ)教育階段STEM的實(shí)施過程中注重學(xué)校和企業(yè)的聯(lián)系，這一特征與STEM經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有關(guān)。蘇格蘭政府認(rèn)為，為滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展對STEM方面不斷增長的需求，中小學(xué)在培養(yǎng)蘇格蘭兒童和青少年STEM的態(tài)度與能力同時，還必須在基礎(chǔ)教育階段加強(qiáng)STEM學(xué)習(xí)與STEM經(jīng)濟(jì)的聯(lián)系(9)Jessica Gale，Alemdar Meltem and Newton Sunni，“Exploring critical components of an integrated STEM curriculum：An application of the innovation implementation framework”，International Journal of STEM Education，No.7，2020，pp.5-17.。而構(gòu)建基礎(chǔ)教育階段STEM學(xué)習(xí)與STEM經(jīng)濟(jì)的橋梁，對于蘇格蘭中小學(xué)而言，除維持現(xiàn)有的跨機(jī)構(gòu)合作學(xué)習(xí)項(xiàng)目外，還應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)校與雇主，即企業(yè)之間的聯(lián)系。

中學(xué)STEM教育往往是通過開展職業(yè)教育項(xiàng)目的方式來增加學(xué)生與企業(yè)交流的機(jī)會。以“發(fā)展青年勞動力”(Developing the Young Workforce，DYW)項(xiàng)目為例，該項(xiàng)目在中學(xué)的初期階段便為蘇格蘭青少年提供了職業(yè)選擇的周期性課程和活動，同時邀請STEM相關(guān)企業(yè)的工作人員為學(xué)生講解其對應(yīng)STEM職業(yè)的發(fā)展前景與未來規(guī)劃，并且在課程結(jié)束后持續(xù)為中學(xué)生提供STEM就業(yè)指導(dǎo)服務(wù)，希望以此挖掘和激勵有意愿從事STEM工作的蘇格蘭青少年。此外，DYW項(xiàng)目在校企STEM交流方面也起到了紐帶作用?！矮C犬汽車挑戰(zhàn)賽”(The Bloodhound Rocket Car Challenge)是DYM項(xiàng)目針對中學(xué)生開展的STEM創(chuàng)新能力挑戰(zhàn)賽，學(xué)生在比賽中設(shè)計(jì)、構(gòu)建汽車模型，以競速的方式進(jìn)行評比，且評委主要由汽車工程相關(guān)企業(yè)的技術(shù)人員擔(dān)任，以增加STEM專業(yè)人員與中學(xué)生互動的機(jī)會。

起初由于人們對于小學(xué)STEM教育與社會環(huán)境接軌的必要性認(rèn)識不足，相比中學(xué)而言，蘇格蘭小學(xué)STEM教育與企業(yè)的互動交流起步較晚。此外，小學(xué)生處于心智發(fā)展尚未成熟階段，無法通過直接為兒童提供與企業(yè)交流機(jī)會的方式來建立校企聯(lián)系。因此，小學(xué)階段STEM主要在教師層面構(gòu)建與企業(yè)的互動關(guān)系。例如，小學(xué)與企業(yè)聯(lián)合舉辦STEM實(shí)踐研討會，旨在為校內(nèi)教師講解企業(yè)中STEM相關(guān)技術(shù)的實(shí)際操作與應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，為教師們提供更多課堂實(shí)際案例，來增強(qiáng)小學(xué)STEM課堂的生動性，間接啟發(fā)兒童在STEM方面的潛在興趣。

(二)創(chuàng)新學(xué)徒制在STEM領(lǐng)域的應(yīng)用

學(xué)徒制在蘇格蘭STEM教育中的體現(xiàn)方式包括基礎(chǔ)學(xué)徒制(Foundation Apprenticeships)、現(xiàn)代學(xué)徒制(Modern Apprenticeships)以及學(xué)位學(xué)徒制(The Graduate Apprenticeship)三種(10)Clarke Thomas，“The engineering sector student apprenticeship”，International Journal of Electrical Engineering & Education，No.42，2005，pp.107-117.。其中，現(xiàn)代學(xué)徒制和學(xué)位學(xué)徒制主要應(yīng)用在成人教育領(lǐng)域中，旨在為已經(jīng)在STEM行業(yè)中工作的成年人提供繼續(xù)教育，發(fā)展職業(yè)技能。與現(xiàn)代學(xué)徒制不同的一點(diǎn)是，學(xué)位學(xué)徒制除技能培訓(xùn)外，也為工作人士提供STEM學(xué)術(shù)方面的訓(xùn)練，并在完成全部培訓(xùn)后為其頒發(fā)對應(yīng)的專業(yè)學(xué)士或碩士文憑。

學(xué)徒制在蘇格蘭基礎(chǔ)教育階段STEM中的應(yīng)用主要是通過基礎(chǔ)學(xué)徒制的方式來體現(xiàn)的?；A(chǔ)學(xué)徒制為學(xué)生提供結(jié)構(gòu)化的、以就業(yè)為導(dǎo)向的STEM知識與技能培訓(xùn)，目前已經(jīng)開展的STEM培訓(xùn)包括土木工程、食品技術(shù)、數(shù)字媒體技術(shù)和商業(yè)技能四大模塊。基礎(chǔ)學(xué)徒制主要針對卓越課程高級階段(senior phase)學(xué)生，即蘇格蘭高二和高三學(xué)生開展，且參加學(xué)徒制培訓(xùn)的學(xué)生大多有從事STEM工作的意愿但并不打算在學(xué)業(yè)上繼續(xù)深造。因此，以基礎(chǔ)學(xué)徒制方式進(jìn)行的STEM教育相當(dāng)于“崗前培訓(xùn)”。具體來說，學(xué)生在選擇特定的STEM模塊后，以實(shí)習(xí)身份進(jìn)入當(dāng)?shù)鼐邆鋵W(xué)徒制參與資質(zhì)的企業(yè)中，跟隨技術(shù)人員在實(shí)操環(huán)境中對STEM問題進(jìn)行處理和解決，從而獲得技術(shù)上的直接經(jīng)驗(yàn)。高中生在培訓(xùn)后可達(dá)到蘇格蘭學(xué)分與資格認(rèn)證框架(Scottish Credit and Qualifications Framework)規(guī)定的行業(yè)認(rèn)可標(biāo)準(zhǔn)第六等級(Level 6)，以此作為擇業(yè)依據(jù)和STEM資質(zhì)證明。

蘇格蘭將基礎(chǔ)學(xué)徒制作為STEM教育在卓越課程高級階段的開展方式之一，創(chuàng)新了學(xué)徒制在基礎(chǔ)教育階段的應(yīng)用。一方面，基礎(chǔ)學(xué)徒制與蘇格蘭卓越課程進(jìn)行融合，并作為STEM的授課方式和課程內(nèi)容供學(xué)生學(xué)習(xí)和選擇，豐富了學(xué)生在高中階段的發(fā)展選擇，同時由于基礎(chǔ)學(xué)徒制的學(xué)習(xí)與中學(xué)資格認(rèn)證的學(xué)分和等級評定相聯(lián)，在一定程度上也提高了大眾對學(xué)徒制在基礎(chǔ)教育階段的關(guān)注度。另一方面，基礎(chǔ)學(xué)徒制拉近了現(xiàn)代學(xué)徒制與學(xué)校教育的距離，尤其在STEM教育中的應(yīng)用縮短了工作場所和教室的跨度，使學(xué)生可以在不同環(huán)境中自由過渡。盡管學(xué)徒制最初設(shè)置的目的是為職業(yè)技術(shù)教育服務(wù)，但蘇格蘭中學(xué)對于基礎(chǔ)學(xué)徒制的嘗試進(jìn)一步擴(kuò)充了可應(yīng)用學(xué)徒制的教育領(lǐng)域，同時也將蘇格蘭地區(qū)基礎(chǔ)教育理念、STEM教育理念和學(xué)徒制理念結(jié)合，體現(xiàn)出STEM在基礎(chǔ)教育階段的多元化發(fā)展趨勢。

(三)注重校外教育對STEM的推動

盡管STEM在蘇格蘭基礎(chǔ)教育階段的開展主要以學(xué)校教育為主，但運(yùn)用多樣的校外教育形式推動STEM的實(shí)施也是蘇格蘭基礎(chǔ)教育的特征之一(11)Mark Trebian，“How to utilize internet contacts to enliven online courses and STEM curricula”，Journal of American Indian Higher Education.Tribal College，No.15，2004，pp.22-29.。目前，蘇格蘭教育部主要致力于開發(fā)面向中小學(xué)生的STEM在線學(xué)習(xí)平臺和戶外實(shí)踐活動，以網(wǎng)絡(luò)和自然環(huán)境作為實(shí)施校外教育的載體，也間接地創(chuàng)新和發(fā)展了STEM的學(xué)習(xí)模式。

在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺方面，蘇格蘭教育部官方推出的數(shù)字學(xué)習(xí)樞紐Glow面向蘇格蘭所有中小學(xué)生開放。Glow平臺不僅將STEM教學(xué)資源進(jìn)行匯總，還為兒童和青少年提供免費(fèi)的數(shù)字學(xué)習(xí)工具，如office 365、G Suite等。學(xué)生可以充分利用Glow發(fā)起小組活動或創(chuàng)建STEM自習(xí)室，不受時間、地點(diǎn)的約束，增加能夠促進(jìn)同伴學(xué)習(xí)的互動機(jī)會。除面向中小學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺外，為幫助基礎(chǔ)教育工作者和兒童監(jiān)護(hù)人更好地開展STEM家庭教育，蘇格蘭西部大學(xué)在2020年1月開發(fā)的線上STEM學(xué)習(xí)單元中囊括了可供家庭教育選擇的STEM益智游戲和以兒童為主導(dǎo)的互動建議。這些資源和建議不僅能夠加強(qiáng)校外非專業(yè)人員對于STEM的了解，也可以幫助他們更好地應(yīng)對家庭STEM教育過程中的困境。

在戶外活動方面，相比學(xué)校開展的STEM戶外實(shí)踐課程，校外教育的室外活動形式更加適用于蘇格蘭兒童，尤其是學(xué)齡前兒童。戶外活動可以充分利用自然界將STEM融入學(xué)齡前兒童的早期學(xué)習(xí)，在兒童自身對世界的好奇心和求知欲的驅(qū)使下，有助于兒童在STEM領(lǐng)域的啟蒙(12)Michael Harwell，Mario Moreno and Yadira Peralta，“The impact of design-based STEM integration curricula on student achievement in engineering，science，and mathematics”，Journal of Science Education and Technology，No.26，2017，pp.207-222.。蘇格蘭教育部在2020年2月發(fā)布的《實(shí)現(xiàn)理想：做自己》(RealisingtheAmbition：beingme)中表明要進(jìn)一步推動關(guān)于兒童早期STEM學(xué)習(xí)的戶外實(shí)踐類活動，這標(biāo)志著在未來幾年里蘇格蘭將持續(xù)擴(kuò)大對該領(lǐng)域的開發(fā)和支持(13)Education Scotland，“Realising the Ambition：being me”，https：//education.gov.scot/media/3bjpr3wa/realisingtheambition.pdf(2020-02)，2022年9月30日。。比如，可以為兒童開展森林戶外活動，為孩子們配備數(shù)碼相機(jī)、手電筒等設(shè)備，讓他們在森林里觀察植物的過程中學(xué)會這些日常工具的使用。同時，從學(xué)習(xí)理論的角度來說，兒童對大自然的觀察可以促使其對自然現(xiàn)象背后的生物學(xué)原理產(chǎn)生初步認(rèn)識，這樣在后續(xù)接受系統(tǒng)的STEM教育時，學(xué)生關(guān)于自身經(jīng)歷的記憶會被觸發(fā)，有助于學(xué)生自己將新知識與已有經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行聯(lián)結(jié)，從而強(qiáng)化對課程內(nèi)容的理解。因此，蘇格蘭運(yùn)用多元化的校外教育方式推動了基礎(chǔ)教育階段STEM的實(shí)施，并且將校外教育作為蘇格蘭兒童STEM啟蒙教育的手段，使學(xué)校教育與校外教育相配合，在水平范圍上形成連貫的STEM教育模式。

四、蘇格蘭基礎(chǔ)教育階段STEM的成效與爭議

自蘇格蘭在中小學(xué)開展STEM教育以來，在提升學(xué)生在STEM相關(guān)學(xué)科中的表現(xiàn)以及改善STEM的性別不均衡現(xiàn)象中均獲得一定成效，然而對于STEM在基礎(chǔ)教育階段的實(shí)施依然存在一些爭議。

(一)蘇格蘭基礎(chǔ)教育階段STEM的成效

1.提升學(xué)生在STEM方面的學(xué)業(yè)表現(xiàn)

以數(shù)學(xué)學(xué)科(數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué))為例，根據(jù)蘇格蘭學(xué)分與資格認(rèn)證框架的官方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，自2017年蘇格蘭STEM教育五年發(fā)展計(jì)劃實(shí)施以來，蘇格蘭學(xué)生通過SCQF等級五的人數(shù)由2017年的28 166人增長至2019年的29 873人，漲幅約為3%，盡管這與發(fā)展計(jì)劃中提出的預(yù)計(jì)到2022年通過SCQF這一等級的學(xué)生人數(shù)增長10%還有一定差距，但不可否認(rèn)的是，STEM在基礎(chǔ)教育階段的開展提高了蘇格蘭學(xué)生在數(shù)學(xué)等STEM基礎(chǔ)學(xué)科中的表現(xiàn)。學(xué)業(yè)表現(xiàn)上的進(jìn)步能夠大大增加學(xué)生在STEM方面的自我效能感(14)Meghan Condon and Amber Wichowsky，“Developing citizen-scientists：Effects of an inquiry-based science curriculum on STEM and civic engagement”，The Elementary School Journal，No.119，2018，pp.196-222.，換言之，中小學(xué)生對于STEM能夠感受到更多的成就感和自信。這種正向反饋對學(xué)生未來的專業(yè)和職業(yè)選擇會產(chǎn)生一定的潛在影響，對于擴(kuò)充未來STEM領(lǐng)域的青年人才具有積極意義。

2.提高學(xué)生對STEM的認(rèn)識和興趣

在基礎(chǔ)教育階段開展STEM教育使得更多蘇格蘭兒童和青少年對STEM產(chǎn)生了濃厚的興趣，并在興趣的驅(qū)使下進(jìn)一步提高了對STEM的認(rèn)識。這兩方面可通過近年來參加STEM競賽人數(shù)以及大學(xué)選擇STEM相關(guān)專業(yè)的人數(shù)反映出來(15)Scotland Government，“STEM strategy for education and training”，https：//www.gov.scot/publications/stem-strategy-education-training-scotland-third-annual-report/.(2021-05-05)，2022年9月3日。。在參加STEM競賽的中小學(xué)生人數(shù)方面，參賽人數(shù)在2017年和2019年的區(qū)間內(nèi)由45 787人增長至48 574人，表現(xiàn)出明顯的上升趨勢，這反映出蘇格蘭兒童和青少年有意愿接觸更多關(guān)于STEM的學(xué)習(xí)機(jī)會，并且能夠主動地將這種意愿付諸實(shí)際行動，側(cè)面肯定了STEM在基礎(chǔ)教育階段拓寬學(xué)生視野、激發(fā)學(xué)生STEM興趣的價(jià)值。在專業(yè)選擇方面，在2019年蘇格蘭學(xué)生中有51.7%的人在大學(xué)入學(xué)時選擇STEM學(xué)科作為第一專業(yè)，相較于2017年的人數(shù)占比(51.2%)表現(xiàn)出0.5%的增加，過半學(xué)生選擇STEM進(jìn)行專業(yè)學(xué)習(xí)。這為未來蘇格蘭STEM年輕勞動力的培養(yǎng)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.改善STEM教育的性別不均衡問題

性別不均衡現(xiàn)象一直是STEM教育發(fā)展過程中存在的主要問題之一。蘇格蘭STEM發(fā)展計(jì)劃明確提出，希望到2022年蘇格蘭全境范圍內(nèi)能夠顯著縮小在參與STEM教育和獲得STEM成就方面的性別差距。目前來看，蘇格蘭在基礎(chǔ)教育階段減小STEM性別分布差異上進(jìn)展顯著。在2017年，參與STEM基礎(chǔ)學(xué)徒制學(xué)習(xí)的女生人數(shù)占比僅為8.1%，在2017年至2020年的區(qū)間內(nèi)女生人數(shù)一直表現(xiàn)出顯著增加趨勢，并且在2020年達(dá)到最大值(20.6%)(16)One Scotland，“Women and girls in STEM”，https：//onescotland.org/wp-content/uploads/2018/10/What-we-already-know-STEM.pdf.(2018-10)，2022年10月30日。，說明更多蘇格蘭未成年女生在中學(xué)階段選擇STEM。性別差距的縮小有助于“男性在STEM領(lǐng)域的參與和表現(xiàn)優(yōu)于女性”的傳統(tǒng)偏見逐漸消除，也能夠激勵更多女性加入到STEM的專業(yè)發(fā)展中來，從而進(jìn)一步使STEM接近性別平衡。

(二)蘇格蘭基礎(chǔ)教育階段STEM存在的爭議

目前，關(guān)于蘇格蘭基礎(chǔ)教育階段STEM的爭議主要來自于教師的自信問題、STEM在課程中的地位問題以及STEM在貧困地區(qū)開展的問題。

1.關(guān)于教師自信問題的爭議

據(jù)蘇格蘭教育部在2019年對中小學(xué)STEM實(shí)施情況的調(diào)查顯示，一些在基礎(chǔ)教育階段從事STEM教育工作的教師對自己的課堂內(nèi)容和教學(xué)設(shè)計(jì)等缺乏自信。而教師如果在這種消極狀態(tài)下持續(xù)進(jìn)行STEM教學(xué)，久而久之，這種自信感的喪失會融入課堂氛圍中，進(jìn)而影響到學(xué)生的課程體驗(yàn)(17)Mary Kienstra，“STEM lesson guideposts：Creating STEM lessons for your curriculum”，Mathematics Teaching in the Middle School，No.24，2018，pp.62-70.。在課堂內(nèi)容方面，蘇格蘭中小學(xué)教師往往對STEM的基礎(chǔ)學(xué)科，如數(shù)學(xué)等科學(xué)的基本知識表現(xiàn)出更多自信，然而對于工程和技術(shù)領(lǐng)域的內(nèi)容，大部分基礎(chǔ)教育階段的教師認(rèn)為自己沒有完全駕馭課堂的能力。在教學(xué)設(shè)計(jì)方面，一些教師認(rèn)為自己準(zhǔn)備的STEM課堂實(shí)踐活動無法達(dá)到預(yù)期的效果，即通過學(xué)生的反饋來看并沒有通過活動的進(jìn)行而促進(jìn)他們對STEM課程內(nèi)容的理解。

由于STEM涵蓋在蘇格蘭卓越課程當(dāng)中，而卓越課程在中小學(xué)，尤其是小學(xué)教育中強(qiáng)調(diào)知識的廣博性，即盡可能多地幫助學(xué)生拓寬知識面，而對于單一知識點(diǎn)或?qū)W科的學(xué)習(xí)深度有所保留(18)Peter Allison，David Carr and George Meldrum，“Potential for excellence：interdisciplinary learning outdoors as a moral enterprise”，The Curriculum Journal，No.23，2012，pp.43-48.。這一特征和要求也間接影響了教師在備課過程中對知識點(diǎn)的把控，教師潛意識中會對有深度和難度的知識點(diǎn)進(jìn)行篩選，來保證STEM課堂的適齡性。因此，教師在不斷進(jìn)行此類備課和每日的教學(xué)循環(huán)之后，自身對于STEM基礎(chǔ)學(xué)科的掌握會更加牢固，而對于專業(yè)性更強(qiáng)的工程和技術(shù)知識內(nèi)容會逐漸淡化，從而使得教師自身STEM的知識儲備不平衡，導(dǎo)致自信問題的產(chǎn)生。此外，由于基礎(chǔ)教育階段的STEM教師接觸具體工程和技術(shù)在實(shí)際環(huán)境中應(yīng)用的機(jī)會有限，在一定程度上也限制了其對于課堂設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性和獨(dú)特性，因此大部分活動只能基于課程大綱或教育部官方指導(dǎo)給出的建議和參考來進(jìn)行設(shè)計(jì)。這不利于教師從STEM課堂中獲得工作的個人歸屬感和成就感，進(jìn)而降低其教學(xué)的自信。

2.關(guān)于STEM在課程中地位的爭議

相比于蘇格蘭基礎(chǔ)教育階段卓越課程的其他科目，如讀寫能力、計(jì)算能力和心理健康等，STEM并沒有獲得同等的地位。這個現(xiàn)象一方面體現(xiàn)在STEM與其他課程的融合程度不高。將STEM的教育理念和內(nèi)容與其他學(xué)科進(jìn)行融合實(shí)施的特征可追溯至蘇格蘭卓越課程改革的宗旨之一：為學(xué)生提供跨學(xué)科學(xué)習(xí)的機(jī)會。然而，在具體的教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師并沒有真正將STEM的內(nèi)容融入其他科目中。換言之，讀寫課程的教師依然只基于本學(xué)科的教材和大綱進(jìn)行授課，完全沒有花時間思考如何在讀寫課堂中滲透STEM的知識，比如思考如何將讀寫能力的培訓(xùn)設(shè)置在園藝項(xiàng)目或工程項(xiàng)目中。即使一部分教師有意識地進(jìn)行融合設(shè)計(jì)，但銜接性和最終的課堂呈現(xiàn)并不理想(19)Heather Skaza and Kent Crippen，“Teachers’ barriers to introducing system dynamics in K-12 STEM curriculum”，System Dynamics Review，No.29，2013，pp.157-168.。另一方面，STEM在中小學(xué)課程中的地位缺失也表現(xiàn)在STEM作為獨(dú)立課程實(shí)施時課時的減少。STEM課程時長減少的原因很大程度上源于中小學(xué)在STEM課程領(lǐng)導(dǎo)力方面存在的問題。首先，學(xué)校管理者在課時分配的過程中“默認(rèn)”了STEM的課時要少于其他基礎(chǔ)學(xué)科的事實(shí)，因此在課時安排的制度層面上便已經(jīng)出現(xiàn)了分配不均衡現(xiàn)象。其次，該現(xiàn)象也反映出學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)對STEM課程的重視程度不足。這種態(tài)度會進(jìn)一步傳遞給教師和學(xué)生，最終給STEM在全校范圍內(nèi)的課程地位帶來消極影響。

3.關(guān)于STEM在貧困地區(qū)開展的爭議

由于STEM相關(guān)學(xué)科的發(fā)展與當(dāng)代社會、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展密切相關(guān)，因此學(xué)生在進(jìn)行STEM學(xué)習(xí)時需要接觸更多有關(guān)當(dāng)下科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動態(tài)前沿信息，而這為地處蘇格蘭貧困地區(qū)的中小學(xué)設(shè)置了難題。在STEM的教學(xué)設(shè)備方面，以基本的數(shù)字設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)鏈接和教室多媒體為例，一些蘇格蘭貧困地區(qū)學(xué)校甚至不具備在課堂上為學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)展示充滿設(shè)計(jì)感的世界建筑的條件，盡管近年來蘇格蘭學(xué)會團(tuán)體(Scottish Learned Societies Group)提出要大力發(fā)展蘇格蘭范圍內(nèi)的“STEM資本”(20)Van Nuland，Elissa Hall and Natalie Langley，“STEM crisis teaching：Curriculum design with e-learning tools”，F(xiàn)ASEB BioAdvances，No.2，2020，pp.631-637.，(“STEM資本”主要包括STEM的硬件設(shè)施、人力資源等)，已經(jīng)加強(qiáng)了對蘇格蘭偏遠(yuǎn)地區(qū)，尤其是貧困地區(qū)STEM硬件設(shè)施的改善，但根據(jù)蘇格蘭教育部統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)顯示，貧困地區(qū)的“STEM資本”與發(fā)達(dá)地區(qū)相比依然存在很大差距，且地區(qū)的貧困程度與兒童和青少年參加STEM教育的人數(shù)呈負(fù)相關(guān)趨勢。同時，一些處于地理劣勢的極度貧困地區(qū)學(xué)校也會因?yàn)槁烦袒蝽?xiàng)目運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)費(fèi)不足的問題而限制了學(xué)生接觸STEM前沿的機(jī)會。一名來自蘇格蘭西洛錫安郡的中學(xué)計(jì)算機(jī)教師說，蘇格蘭地區(qū)每年都舉辦關(guān)于網(wǎng)絡(luò)安全的圣誕演講，但往往此類大型集會都在蘇格蘭主要城市，如愛丁堡、格拉斯哥等舉辦，而西洛錫安郡的學(xué)生往往會因?yàn)檐囐M(fèi)問題而放棄這種能夠現(xiàn)場聆聽和與外界溝通的STEM學(xué)習(xí)機(jī)會。

五、總結(jié)與啟示

蘇格蘭對改善STEM在基礎(chǔ)教育階段實(shí)施過程中的問題進(jìn)行了初步嘗試。首先，為提升教師的教學(xué)自信，蘇格蘭進(jìn)一步加強(qiáng)了對中小學(xué)科學(xué)教師的培訓(xùn)(21)Morag Findlay，“Science teacher education in Scotland”，Glasgow：Strathclyde，2017，pp.27-43.。培訓(xùn)在推廣學(xué)科融合理念的基礎(chǔ)上，運(yùn)用實(shí)際教學(xué)案例為教師說明STEM課堂中可能出現(xiàn)的問題及解決辦法，并提供大量課堂設(shè)計(jì)的新思路，以供教師選擇。其次，為提高STEM的課程地位，蘇格蘭計(jì)劃推動STEM與人文學(xué)科的融合(22)Scottish Science Advisory Council，“Science education：enhancing support for schools through collaboration”，https：//www.scottishscience.org.uk/sites/default/files/article-attachments/SSAC%20Science%20Education%20Report_0.pdf，2021年11月24日。。不僅實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)科學(xué)與社會科學(xué)的互涉，也使學(xué)科邊界越來越淡化和模糊，以此弱化“課程地位”的存在性。最后，為緩解STEM教育在貧困地區(qū)開展的難題，蘇格蘭不僅從財(cái)政政策上加大對貧困地區(qū)STEM教育的資金撥款，也在實(shí)施上通過聯(lián)合發(fā)達(dá)區(qū)域的學(xué)校和機(jī)構(gòu)，開展更多針對貧困地區(qū)STEM教育的話題交流與合作項(xiàng)目(23)Royal Society of Chemistry，“Primary science teaching in scotland：The importance of Subject knowledge”，Edinburgh：the Royal Society of Chemistry，2014，pp.1-6.。但這些措施是否能夠真正長遠(yuǎn)地改善蘇格蘭基礎(chǔ)STEM教育存在的問題，還應(yīng)進(jìn)一步關(guān)注。

英國蘇格蘭地區(qū)從地區(qū)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求出發(fā)，將學(xué)生自身STEM素養(yǎng)的提升和能力的培養(yǎng)置于首位，不斷推動STEM在當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)教育階段的實(shí)施，在形成具有蘇格蘭特色的STEM教育同時，對其發(fā)展趨勢進(jìn)行了初步探索，為其他國家提供了豐富的經(jīng)驗(yàn)與啟示。

(一)以產(chǎn)學(xué)合作為基礎(chǔ)，促進(jìn)STEM的知識創(chuàng)新

無論是加強(qiáng)中小學(xué)與企業(yè)的聯(lián)系還是基礎(chǔ)學(xué)徒制的應(yīng)用，均體現(xiàn)出蘇格蘭基礎(chǔ)STEM教育注重產(chǎn)學(xué)合作的特征。學(xué)校與企業(yè)基于提升STEM教育質(zhì)量的共同目標(biāo)，在合作的過程中必然存在著STEM學(xué)科知識的流動與遷移，并伴隨信息的傳遞與整合，這種合作方式擴(kuò)展了STEM知識的應(yīng)用邊界，并對科學(xué)知識的創(chuàng)新有著積極意義(24)劉寶存、莊騰騰：《美國高等STEM教育教學(xué)模式與方法改革：動因·策略·啟示》，《清華大學(xué)教育研究》2021年第5期，第30—39頁。。此外，由產(chǎn)學(xué)合作研制的科技成果和STEM理論的創(chuàng)新能夠?yàn)楹献麟p方及蘇格蘭地區(qū)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益，這與蘇格蘭地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略相契合。當(dāng)前，我國STEM教育在中小學(xué)仍然以學(xué)校為主體、以課堂為媒介、以STEM的理論學(xué)習(xí)為主要目的，而課堂實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)置還有待提高。因此，我國可充分利用科技企業(yè)在STEM實(shí)踐方面的獨(dú)特優(yōu)勢，加強(qiáng)校企合作，開發(fā)適用于基礎(chǔ)STEM教育的實(shí)踐活動，在豐富STEM課程內(nèi)容的同時，為產(chǎn)學(xué)合作、產(chǎn)學(xué)交流提供更多機(jī)會，使STEM知識在碰撞中得到創(chuàng)新。

(二)以STEM教育為手段，全面提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

蘇格蘭在基礎(chǔ)教育階段開展STEM教育，不僅提升了學(xué)生在STEM方面的學(xué)業(yè)表現(xiàn)，使學(xué)生掌握科技領(lǐng)域的基本知識，了解科學(xué)的最新發(fā)展動態(tài)，也進(jìn)一步提高了學(xué)生對STEM的認(rèn)識和興趣。相比學(xué)科內(nèi)容的習(xí)得，知識經(jīng)濟(jì)時代對科技人才的要求更加強(qiáng)調(diào)其科學(xué)素養(yǎng)的形成(25)邵容與：《科學(xué)素養(yǎng)如何通過課程落實(shí)——基于施瓦布科學(xué)課程觀的思考》，《宜賓學(xué)院學(xué)報(bào)》，http：//kns.cnki.net/kcms/detail/51.1630.Z.20211111.1600.002.html，2021年11月24日。。在基礎(chǔ)教育階段，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)探究的興趣，樹立正確的科學(xué)觀念有助于其在高等STEM教育中形成積極的情感態(tài)度價(jià)值觀，明晰STEM科學(xué)對社會的作用，進(jìn)而成為具備較高素養(yǎng)的科技人才。提升公民的科學(xué)素質(zhì)，培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”是我國創(chuàng)新型科技人力資源建設(shè)的重要特征之一，也是我國中小學(xué)科學(xué)教育改革的總目標(biāo)(26)丁邦平：《全球化視野下學(xué)?？茖W(xué)教育改革的觀察與反思》，《湖南師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)報(bào)》2021年第5期，第10—17頁。。但我國科學(xué)課程在實(shí)施中仍然面臨著過分注重知識的教學(xué)與評價(jià)，尚未找到一條適切學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提升的道路。蘇格蘭基礎(chǔ)STEM教育中對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重視在取得初步成效的同時，對我國繼續(xù)探尋中小學(xué)STEM教育的發(fā)展方向具有一定的參考價(jià)值。

(三)以系統(tǒng)搭建為途徑，推動STEM教育的融合發(fā)展

學(xué)科融合是目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展的趨勢，也是社會發(fā)展對科學(xué)學(xué)科提出的新要求(27)嚴(yán)曉梅、翟俊卿：《后疫情時代走向科學(xué)、環(huán)境與健康相融合的科學(xué)教育——與國際著名科學(xué)與環(huán)境教育專家Justin Dillon教授的對話》，《比較教育學(xué)報(bào)》2021年第5期，第3—12頁。。蘇格蘭以系統(tǒng)構(gòu)建為途徑，推動基礎(chǔ)STEM教育的融合發(fā)展，這種融合不僅體現(xiàn)在教育者與產(chǎn)業(yè)的相互配合，也包含了科學(xué)學(xué)科內(nèi)部及外部與其他學(xué)科種類的交叉。系統(tǒng)搭建使蘇格蘭能夠更加明晰基礎(chǔ)STEM教育系統(tǒng)中各實(shí)體的結(jié)構(gòu)和相互關(guān)系，也能夠?qū)⒃撾A段的STEM教育置于蘇格蘭整體教育系統(tǒng)中，以更為宏觀的角度明確基礎(chǔ)教育階段實(shí)施STEM的意義與價(jià)值。我國中小學(xué)科學(xué)教育致力于打造綜合的科學(xué)課堂，但在融合過程中由學(xué)科交叉與學(xué)級銜接等產(chǎn)生的實(shí)際問題尚未得到妥善解決(28)丁邦平：《STEM教育：國際趨勢與中國探索》，《中小學(xué)信息技術(shù)教育》2019年第Z2期，第26—28頁。。STEM是一種整體的教育。因此筆者認(rèn)為，我國可加強(qiáng)對中小學(xué)STEM教育系統(tǒng)構(gòu)建的理論研究，對其在教育系統(tǒng)中扮演的角色進(jìn)行思考，同時探究系統(tǒng)中其他教育成分對基礎(chǔ)STEM教育發(fā)展的作用，對推進(jìn)我國STEM教育的融合發(fā)展、探尋基礎(chǔ)STEM教育的中國模式具有積極作用。