加拿大STEM教育愿景框架述评

    张兰 王丽丽 宋怡

    

    [摘? ?要]加拿大在2017年底启动了一项全国性的STEM教育举措——“加拿大2067”计划（Canada2067），旨在帮助学生掌握在复杂性和挑战性与日俱增的世界中生存与发展所需的各个领域的技能，在实现自我发展的同时对社会有所贡献。分析“加拿大2067”计划的教育愿景、实施框架、关键特点等，可以为我国进一步明晰STEM教育愿景以及与之相应的目标和路线图提供有益借鉴，包括：构建公平、包容的共同愿景，构建STEM教育指导性框架，有效开展STEM教师专业化学习，形成STEM教育发展合力，不断推进STEM教育。

    [关键词]STEM教育;加拿大2067;教育愿景;实施框架

    当今世界对于创新型人才的需求与日俱增，提倡多学科融合、注重创新精神和实践能力培养的STEM教育正在成为教育界研究与实践的热点领域。STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）四门学科英文首字母的缩写，STEM教育旨在打破学科领域边界，促进多学科知识的综合运用，提高解决真实问题的能力，确保学生能够应对全球经济及科技急速发展所带来的转变和挑战。

    顺应国际STEM教育热潮，加拿大在科学教育研究的基础上，于2017年底启动了“加拿大2067”计划（Canada2067），这是一项全国性的STEM教育举措。“加拿大2067”计划关注K-12阶段，描绘了未来50年加拿大STEM教育的愿景，并制定了STEM学习的初步行动方案。针对“加拿大2067”计划的教育愿景、实施框架和关键特点等的分析评述，可以为我国统一STEM教育愿景，整合校内外力量开发全学段STEM教育框架提供有益借鉴。

    一、“加拿大2067”计划概述

    “加拿大2067”计划作为一项国家倡议，旨在为K-12阶段的科学、技术、工程和数学（STEM）学习建立一个共同的新愿景[1]，确保所有年轻人都能从为21世纪而设计的强化教育体系中受益。这一体系将确保加拿大学生在高中毕业时具备获得职业成功所必需的技能，成为一个具有批判性思维，能够在复杂世界里做出明智决策的公民。

    STEM教育是培养未来公民适应知识和技术日趋密集化的复杂世界的关键因素，这已经成为“加拿大2067”计划的基本信念。该计划围绕改善学生STEM学习的核心诉求，提出STEM教育改革的六个关键挑战，即如何做、如何学、学什么、谁参与、教育目的以及公平性和包容性[2]。

    二、“加拿大2067”计划实施框架

    “加拿大2067”计划围绕学生STEM学习，根据六大关键挑战，相应提出了在“教师专业发展”“教学、课程和评估”“技能和素养”“多方协作”“职业规划指导”和“STEM教育公平”六个领域的具体愿景，并界定了各领域的关键问题（见表1）。

    在总愿景和六大领域具体愿景的指引下，为了解决各领域的关键问题，“加拿大2067”计划进一步从操作层面界定了亟待解决的诊断性问题，并提出了问题解决的建议目标与评价目标达成度的相关指标，部分示例见表2。

    三、“加拿大2067”计划的关键特点

    “加拿大2067”计划作为一项描绘未来五十年STEM教育发展和行动路线的国家倡议，充分激励和赋权青少年共同参与STEM教育发展的国家愿景建构。加拿大各地125个学生团队的千余名9—10年级的学生，通过有意义的STEM学习，成为有创造力、批判能力的思考者、发现者、企业家、问题解决者和明智的公民，并为实际问题的解决贡献了自己的想法和建议。这一案例体现了“加拿大2067”计划的五个关键特点。

    1.构建贯穿全学段的STEM学习设计

    “加拿大2067”计划试图构建贯穿全学段的STEM学习设计。在幼儿园和小学阶段，建立早期STEM教育基础，让学生掌握探究的基本方法;在6—7年级，将重点转移到自我发展，包括社交技能、情感技能、生活技能的培养和实践;在8年级，使学生具备有效参与STEM学习实践与应用的基本能力。进入高中阶段，学生则开始更多采用体验式实践和项目式学习的新方法，包括定期与STEM领域专家接触，以获得向其学习并与之建立联系的机会;定期通过讲座、沉浸式工作坊和实地考察等，增加接触STEM专业领域的可能途径;参与整合性的实践项目，如STEM合作学习项目和学徒式项目。

    2.在STEM学习情境中培养批判性思维与问题解决能力

    “加拿大2067”计划强调新知识的应用，认为批判性思维和问题解决应该与学生在真实世界中将要面对的活动相联系，强调对项目完成过程的反思。注重应用学习、批判性思维、问题解决和反思，将帮助学生更好地理解复杂概念，定义自己在社会中的位置，并运用基本的STEM素养和数字技能分享他们的想法。而学生也渴望教师以跨学科的、基于探究的方式教授课程，并渴望了解不同的视角和创造性的观点，同时也意识到，这对于他们的个性成长和理解复杂的世界具有重要意义。

    3.强调STEM学习目标的个体差异

    “加拿大2067”计划强调通过评价捕捉学生个体的目标、努力和进步，以及他们对课程的期望。这些个人资料将被作为有价值的数据，帮助学生了解自身的才能和兴趣，发展自我意识，监控自身进步，并促进自身的持续发展。STEM教育通过频繁的学生反馈和自我引导的评估来促进师生之间、生生之间的互动，帮助学生明确成长的具体方向，推动个人改进计划;为学生提供充足的机会来练习和评估他们的选择，并通过促进学生与专家的联系，帮助学生理解劳动力市场的信息数据，获得体验STEM职业的机会，从而更准确地做出未来的职业选择。

    4.指向学生幸福感和技术应用的STEM学习环境

    “加拿大2067”计划倡导支持、鼓励性的学校文化以及多样性和包容性的学习环境，让学校成为学生学习如何成为负责任公民的地方，支持每个学生学习社交和情感技能。学校的物理环境要更接近自然，关注环保与可持续性;学习空间要灵活，支持多种用途，让所有学生都能接触到最新的技术，并利用这些技术来丰富他们的学习体验。比如，借助数字化评估工具记录学习过程，并以易于理解的方式组织起来，然后通过可视化的方式呈现，服务于STEM學习改进。

    5.强调利益相关者的多元参与和协同指导

    “学生渴望与有爱心、值得信赖的成年人建立关系，并持续接触校外专家。”校内外导师可以帮助学生学习社交技巧，了解不同STEM领域的职业发展路径。“加拿大2067”计划号召在STEM领域具备影响力的机构和企业对教育给予更强大和更全面的支持，给学生们提供与各种校内外STEM利益相关者接触的机会，并且鼓励STEM领域的专家以及取得成功的人士参与到学生的协同指导中，促进学校课程与企业、社区的合作，开发更多实践项目，为更多学生提供更丰富的STEM学习体验[3]。

    四、启示与思考

    中国教育科学研究院STEM教育研究中心于2017年6月发布了《中国STEM教育白皮书》，并于2018年5月启动了《中国STEM教育2029创新行动计划》。随着我国STEM教育研究与实践热情的不断升温，实施过程中也存在着不少问题乃至乱象[4]。如果能形成一个由专家主导、一线教师参与、涵纳学生期待和利益相关者意见，并为教育体系内外所广泛接受的STEM教育发展共同愿景，就能更好地厘清STEM教育对中国学生的价值，协同各方力量共同促进愿景的实现。作为加拿大未来五十年的STEM教育发展国家愿景和战略规划，“加拿大2067”计划可以为我国在初步探索基础上进一步明晰STEM教育愿景以及与之相应的目标和路线图提供有益借鉴。

    1.涵纳多方意见，构建公平、包容的共同愿景

    中国作为教育大国和联合国《2030年可持续发展议程》签署国，在STEM教育发展中积极推进教育的公平性和包容性具有重大意义。参加STEM课程学习的学生，在性别、民族、家庭社会经济背景和地区等方面都应更加具有公平性和包容性;要逐渐满足不同学生的个性化需求，在STEM教学中融合多元价值观，同时各地区还可以将具有地方特色的主题和方法纳入STEM课程，作为学习目标和预期成果的关键内容。此外，STEM教育实施策略应兼顾不同性别、民族、家庭背景、地区的学生，以努力实现学生在高阶STEM课程参与度方面的均衡性，并保证所有教师和教育合作伙伴获得持续的专业学习与发展，以提高他们的教育教学能力。

    2.界定关键问题，构建STEM教育指导性框架

    基于共同愿景的我国STEM教育行动框架的构建，必须从识别关键领域和界定关键问题入手，STEM教育价值目标、课程内容、学习方法、教师培训、参与主体等应当成为最受关注也最需要通过研究与实践达成共识的领域。STEM教育需要从强调学科知识的传授转向基于多学科探究的方法，将跨学科理念更好地融入课程教学中，向学生提供更多基于探究、基于问题、基于项目和真实情境的体验式学习机会，运用新技术更广泛地为教学和学习体验开辟新的可能性。STEM教育需要由具有教育信念感和教学效能感的教师来实施，要为教师提供获得持续的专业学习和发展的机会，并在学校内部和学校之间激活STEM教师共同体机制。STEM教育的成功实施还需要各种利益相关者之间的合作，向学生展示STEM教育与未来生活的相关性，激励和支持他们追求与STEM相关的研究和职业，扩大STEM学习机会的数量和类型;改善利益相关方之间的横向协作，在全社会范围内形成更积极的STEM文化[5]。

    3.凸显适切性，有效开展STEM教师专业化学习

    教师是STEM教育成功的关键要素，其对STEM教育理念的接受度以及实施STEM教学和评价的效能感都极大地影响学生的STEM学习。2018年5月，中国教育科学研究院发布了《STEM教师能力等级标准（试行）》，尝试从五大维度建立STEM教师能力指标体系。而针对这样的能力要求，相应的教师专业化学习指导框架和学习资源亟待配套，确保教师接受足够的职前教育和持续的专业学习和专业发展培训。专业化学习内容要凸显适切性和实践指导意义，强化STEM内容知识，提升教师的跨学科STEM教学能力，优化学生的学习体验，提高教学效果。教师专业培训主题可以包括基于探究的STEM学习的设计与实施，有效运用新技术支持学生STEM学习，跨学科和合作的方法在STEM学习中的整合运用，对学生能力发展进行差异化和个性化评价，与其他利益相关者建立STEM学习伙伴关系，提高STEM教学对人文视野的文化敏感性，等等。倡导各级教育行政部门建立正式的STEM教师专业发展项目，对教师专业化学习提出课时要求。同时，持续监控项目质量，建立在线平台来支持教师专业学习共同体建设，鼓励资深教师、新手教师、职前教师之间以及不同学科教师之间的合作交流，保障教师持续的专业学习。

    4.协同利益相关者，形成STEM教育发展合力

    STEM教育涉及课程改革、学科关系重组、教学和评价方式变化、学段衔接设计等，这一系统工程需要多方参与，利用全社会力量进行推进[6]。要加深家长对学校STEM教育情况的了解，关注家长对学生参与STEM学习的支持程度;要促进高等教育入学要求与K-12教育发展的契合，积极建立高校与中小学的STEM学习伙伴关系;鼓励并支持学校与社区、企业合作，为全体学生创造基于社区、基于STEM行业的体验式STEM学习机会，并且改善STEM课堂学习、体验式学习与社区和工作场所伙伴之间的关系，引入STEM领域从业者作为学生导师，向学生提供有关STEM教育和未来职业方面的信息;召开有关STEM教育主题的全国和地方性年会，召集各方利益相关者参与到推动我国STEM教育的讨论中，促进分享、交流与合作，提高STEM整体育人效果。同时，在充分利用社会资本投资发展教育的过程中，警惕“急功近利的教育产业化”，探索如何充分发挥现有社会资源的教育功能，如何让社会主体直接参与教育内容的供给[7]。

    5.兼顾深度与广度，不断推进STEM教育

    在制定“加拿大2067”计划的过程中，尚有一个领域未达成共识——STEM教育的改进应该优先考虑广度还是深度？具体来说，是强化对STEM学科感兴趣的学生的培养，提高STEM相关专业毕业生的数量和质量，还是关注“面向全体学生的STEM”，拓宽STEM教育机会？基于我国国情，应将培养创新型人才和STEM劳动力的需求与提高公民STEM素养的需求相结合，并将其统整于STEM教育目标的实现。因此，可以采取兼顾深度与广度的策略。比如，在课程设置上合理分配课程资源，将STEM课程作为现行课程体系的有益补充，在学科课程中适当渗透STEM跨学科整合的理念和案例，同时通过选修课、综合活动、社团活动等形式，开展基于问题、基于项目的STEM学习，进一步增强学生对STEM的学习兴趣和职业意愿。

    参考文献

    [1]Canada2067.What is Canada 2067？[EB/OL].https：//canada2067.ca/en/.

    [2]Canada2067.Canada 2067 Learning Roadmap [EB/OL].https：//canada2067.ca/app/uploads/2018/11/Canada-2067-Learning-Roadmap-Nov1-WEB.pdf.

    [3]顧佳磊.“加拿大2067”计划，展望50年后的STEM教育[J].上海教育，2018（26）：26-31.

    [4]张春海，叶海燕.融合与共生：我国STEM教育研究进展及展望[J].当代教育与文化，2019，11（3）：24-31.

    [5]Canada2067.Spotlight on Science Learning Summary-Short Version[EB/OL].https：//canada2067.ca/app/uploads/2017/12/SOSL-C2067-Evolution-of-STEM-backgrounder-en_Nov-29-2017.pdf.

    [6]吴俊杰，梁森山，李松泽.STEM教育对中国培养适应21世纪的复合型创新型人才的启示[J].中小学信息技术教育，2013（3）：43-47.

    [7]钟柏昌，张丽芳.美国STEM教育变革中“变革方程”的作用及其启示[J].中国电化教育，2014（4）：18-24，86.

    （责任编辑? ?张慧籽）