摘 要：在政府和高校的積極推動下，我國STEM教育實現了快速發展，但在實施過程中仍存在諸多問題需要借鑒國際經驗來加以分析和解決。文章通過對美國中小學STEM教育實施的特征和實施階段等進行深入分析，認為美國中小學實施STEM教育的經驗對我國存在以下一些啟示：加強基礎設施的建設，為STEM教育提供支持和保障;給予教師教學指導，為STEM教育培養優秀師資;設計交叉協同的課程，為STEM教育安排合理的學習內容;開展擴展學習，為STEM教育提供輔助支持。
關鍵詞：中小學;STEM教育;實施路徑
一、我國中小學STEM教育實施問題亟待關注
作為一個多學科交融的綜合領域，STEM 教育注重實踐和過程，強調解決真實問題，以更好地培養學生的創新精神與實踐能力、將知識轉化為解決問題的能力以及綜合應用與獨立思考的能力，是一種行動學習[1]。STEM的教育目標是確保公民具備通過STEM教育自我提升的能力、培養精通STEM相關技能的勞動力、培養未來的STEM專家以及減少目標和參與的差距，如表1所示。STEM教育已經不僅僅是單純的學科或課程層面的改革，更代表了面向未來的教育發展倡議，甚至成為國家提升科技創新的重要途徑。
為提高國家的綜合國力，我們需要培養一大批能夠滿足社會發展需要、適應現代科技發展水平、具有創新能力和開拓精神的復合型人才隊伍。在政策支持方面，《教育信息化“十三五”規劃》提出：積極探索信息技術在眾創空間、跨學科學習(STEAM教育)、創客教育等新的教育模式中的應用。在實踐開展方面，國內已有多所中學引入了STEM教育相關課程。在政府和相關研究機構的積極推動下，我國STEM教育實現了快速發展，但在實施中仍面臨著諸多問題，有待借鑒國際經驗來加以分析和解決。
二、美國中小學STEM教育實施的特征
1.分階段實施：由最小程度實施、部分實施到全面實施逐步推進
對傳統的分科式教學而言，倡導跨學科教學的STEM教育是教學變革，而且STEM的全面普及具有長期性。為保證STEM教育順利推進，需要分階段實施。根據與傳統教育的整合程度，STEM教育實施過程可分為最小程度實施、部分實施和全面實施三個階段。
在最小程度實施階段，STEM教育僅作為傳統教育的補充，學校主要以傳統教育為主，僅在某學習單元或學年結束時開展STEM教育活動，讓學生體驗跨學科、基于項目的學習方式。在部分實施階段，STEM教育活動附加在傳統課程后，學校中的部分學生能夠長期參與STEM項目。在全面實施階段，STEM教育全面整合到傳統教育中，學校開設跨學科、基于問題解決的STEM課程，以提高學生的創新能力和實踐能力為目標，形成新型的非傳統教學模式。
2.凸顯關鍵要素：基礎設施、教學指導、課程、擴展學習
STEM教育的實施強調基礎設施、教學指導、課程和擴展學習四個關鍵要素。其中，基礎設施是STEM教育順利實施的保障，可以為教學活動的開展提供條件支持。相對于傳統教育，STEM教育的教學方式有所改變，對教師進行教學指導十分重要。實施STEM教育的任務之一是改進現有的課程，使其具備跨學科教學的特征。為充分提升學生的創造能力，學生不僅需要在學校學習，還應該通過校外的擴展學習提高STEM素養。
3.可操作性強的步驟：采用可量化的方式
美國中小學實施STEM教育，針對基礎設施、教學指導、課程和擴展學習等要素設計了多個活動項目，每個活動項目都對應有度量指標，便于相關人員采用量化的方式推進STEM教育的發展。
三、美國中小學STEM 教育實施的分析
作為對傳統教育的變革，STEM教育的實施不能一蹴而就，而應循序漸進地與傳統教育相整合，最終實現教育模式的轉變。從最小程度實施階段、部分實施階段到全面實施階段，STEM教育由傳統課程的補充轉變為非傳統的學校體驗，最終成為不同于傳統教學的新教學模式。
在最小程度實施階段， STEM教育中基于問題的學習被用來作為課程的補充學習，單獨的STEM學習單元經常被安排在某單元或某學年的結束，這依舊是傳統的學校設置。它還可以包括產/企業或非營利組織提供的短期學習單元，向學生提供STEM經驗，為其提供所需的技能。
在部分實施階段，作為非傳統的學校體驗，STEM相關經驗和技能逐漸融入到課程中，學校可能將STEM項目附加在常規課程后或當作提高教育質量所采用的教學手段。因此，教師需要長期進行跨學科合作項目或者是學校間合作。學校為獲取材料、資源和資本頻繁地與商業企業保持合作，并且建立領導團隊為學校員工、學生家長和社區團隊提供指導。該階段僅有部分學生能夠長期參與STEM項目。
在全部實施階段，整個學校或地區都主動促進STEM的實施。在這個非傳統的教育模式中，STEM 職業、經歷和技能均可以推動課程的展開，教室就像工作場所。教師需要基于真實情境中的問題展開課程教學，引導和培養學生在團隊合作中解決問題的能力。通常，主要技能被某領域或地區的STEM 企業所需要。企業為學校STEM教育提供材料、資源和資本。
1.基礎設施在不同實施階段的支持作用(見表2)
(1)最小程度實施階段
在最小程度實施階段，領導團隊為教師教授STEM課程提供必要的材料和資源。管理者鼓勵教師進行合作，將STEM整合到所有課堂教學中。
在該階段，組建合作型領導團隊。團隊成員來自學校、學區/學校董事會、社區、高等教育和STEM行業。領導團隊在與利益相關者溝通后，確定STEM教育的愿景和使命，確定期望學生達到的學習目標，制定出合作時間和專業學習的日程安排;領導團隊定期監控STEM項目的進展情況，并提供指導和支持;通過開展強化項目來提高教師的STEM素養，為保證強化項目的有序進行，制定與專業發展活動相關的STEM日程安排;根據學校的課程要求及整個區域勞動力需求，確定并采取適當的技術。為支持STEM教學活動，學校提供教學設施，包括娛樂、游戲等用的桌子和實驗室長凳等。
推薦閱讀：《中國高等教育》宣傳黨和國家關于高等教育的指導思想、方針政策和工作部署，探討普通高等教育、成人高等教育和高等職業教育改革發展的理論和實際問題，交流各類高等學校思想政治教育、教學、科研和后勤管理工作經驗，介紹先進單位和先進人物的事跡等。
