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美國STEM教育發展動因與路徑
浙江社科網編輯:溫州社科網發布時間:2020-08-05 15:40:32

必威  STEM是Science(科學)、Technology(技術)、Engineering(工程)和Mathematics(數學)這四個英文單詞的首字母縮寫。STEM教育是以其所涉及的四門學科為中心,以四門學科知識跨學科融合為特點,讓學生在具體的探究活動中應用所學習到的四門不同學科知識解決實際問題的教育。美國是STEM教育的發源地。自20世紀60年代開始,美國就十分重視STEM教育,現如今更是將STEM教育提升到國家戰略的高度。我們不禁會有這樣一個疑問,美國為何會如此重視STEM教育呢?要回答這一問題,還需要從美國STEM教育形成的歷史背景說起。

  強化理工科教育

必威  第二次世界大戰后,美國的科技發展迅猛,給美國經濟帶來了繁榮。但科技發展帶來的負面影響也在20世紀60年代全面爆發。其中,最為嚴重的是環境惡化。環境破壞與污染導致多起死亡事故,引發了民眾強烈的不滿與恐慌。民眾通過示威游行給美國政府施壓,要求政府必須立即著手解決環境惡化問題。此外,隨著蘇聯的軍事實力與科技創新實力在不斷加強,在美蘇冷戰期間,蘇聯不僅率先發射了第一顆人造地球衛星,而且還率先將宇航員加加林送入太空。太空爭奪戰的失利,讓美國惶恐不安,伴隨著歐洲與日本的迅速崛起,美國經濟卻急轉直下。這一系列不爭的事實,使得美國開始對上述問題進行深度反思。

  美國認為,科技的負面影響之所以頻發,主要是由于不重視理工科教育,沒有深入了解科技的社會效應。經濟狀況每況愈下,也是因為教育投入不足,教學質量下滑,尤其是不夠重視科學、技術、工程與數學等理工科教育致使創新動力不足引發的惡果。鑒于此,美國政府開始重視并致力于通過制定一系列政策文件、法案來推動理工科教育的改革。在此背景下,美國推出了STEM教育,并將其視為推動理工科教育改革的“利器”。

  美國STEM人才缺口大

必威  隨之而來的問題是,美國為何要通過STEM教育來強化理工科教育?從根源上來看,這主要是因為當時的科學、技術、工程與數學之間聯系日益密切,科學教育、技術教育、工程教育與數學教育培養的單一類型人才已無法滿足社會發展對復合人才的需要。隨著科學、技術、工程和數學學科日益融合,美國對具備STEM素養的復合型人才的需求與日俱增。據美國商務部的數據顯示,美國STEM職業的增長率為17%,而其他職業的增長率僅為9.8%。美國國家科學基金會也曾指出,在1960年僅有110萬勞動者從事STEM相關工作,而在21世紀初這一數值已接近600萬,預計到2022年將增加至900多萬。

  然而遺憾的是,美國STEM人才一直嚴重短缺,時至今日仍然沒有得到有效的改善。據美國勞工統計局的統計,2013年美國STEM人才短缺近120萬人,而2018年短缺人數已高達240萬。在美國短缺的STEM工作崗位中,有2/3都需要高等教育文憑。然而,美國大學授予STEM相關學位的畢業生人數根本無法滿足其實際需要。美國大學學士學位獲得者中僅有不到1/3畢業于STEM相關學科,而中國與日本等國家這一數值比例都超過了50%。以科學學士學位獲得者的數量為例,美國這一數值在全球范圍內僅排第17位。由于本國缺乏足夠合適的STEM人才,美國不得不大量雇傭國外的STEM人才。

  讓美國更加擔憂的是,美國STEM人才流失嚴重,STEM后備人才也嚴重不足。據美國教育部數據顯示,僅有16%的中學生對STEM相關職業感興趣,而57%的中學生在畢業前就對STEM相關領域失去了興趣。如若不能有效控制并改善潛在STEM人才的流失狀況,美國將永遠無法從根源上解決STEM人才缺乏的問題。此外,美國中學生的STEM熟練程度也不容樂觀。2015年,經合組織發布的PISA報告顯示,美國中學生科學水平在71個參評國家中排名第24位,而數學水平僅位列第38位。

必威  為此,美國不得不通過制定一系列政策文件與法案、加大教育的經濟投入等措施來推廣與普及STEM教育。美國相關職能部門先后發布了《本科的科學、數學和工程教育》《準備與激勵:為了美國未來的K-12科學、技術、工程和數學教育》《聯邦政府STEM教育五年戰略計劃》等一系列文件來推動STEM教育的實施與發展。美國政府不僅頒布了《STEM教育法案》,在《美國競爭法》中批準了43億美元的STEM研究與教育計劃資金,而且還在《美國競爭力計劃》中明確表示要照顧女性、少數族裔等群體學生,鼓勵他們修讀STEM相關學科。

必威  為了更有針對性地從根源上解決STEM人才流失問題,美國還于2008年建立了100所STEM中學,在奧巴馬執政階段又追加了1000多所。這些STEM學校旨在培養學生對STEM的興趣,發展學生的STEM專業特長,以期有更多的學生在高等教育階段能夠選擇修讀STEM相關專業。除此之外,美國還要求其他K-12階段的普通學校也要開設STEM教育項目或課程。為了保障普通學校STEM教育項目的成效,美國各州教育廳會定期對其所管轄學校的STEM教育進行認證。

  激發學生創新能力

  接踵而至的問題是,美國如此重視STEM人才目的何在?為何會將STEM教育提升到國家戰略的高度?當今,以知識為基礎的經濟是在創新驅動下發展的。而創新的基礎往往取決于STEM領域的知識基礎是否足夠扎實,大多數創新都需要對科學、技術、工程與數學等領域知識有較好的把握。為了在這個以信息為基礎的高科技社會中取得成功,學生需要將其在STEM中的能力發展到遠遠超出過去認為可接受的水平。”從這個意義上可以說,美國之所以如此重視STEM人才,大力推行STEM教育,是因為STEM人才是維持國家穩定和經濟持續增長的關鍵所在。

  美國之所以會舉全國之力來發展STEM教育,就是因為其已經深刻認識到,學校的STEM教育對于激發學生在STEM職業生涯中的興趣有著非常重要的作用,如果STEM教育沒有得到應有的改善,美國不僅無法提升其科學與數學等學科成績的世界排名,而且也無法培養出足夠多的STEM人才。簡而言之,美國大力推行STEM教育,是為了讓更多的學生接觸STEM教育,使更多的學生對STEM職業保持興趣并擁有良好的STEM素養,成為潛在的下一代創新者。

必威  (作者:范文翔杭州師范大學教育學院)

來源:浙江社科網

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