澳大利亚中小学STEM教育的举措与展望

来源:用户上传      作者:乐欣瑜 董丽丽

　　摘   要：近些年来，澳大利亚政府非常重视基础教育阶段的STEM教育，并先后采取了多项举措。特别是2015年后，澳大利亚政府颁布《国家创新与科学议程》和《国家STEM学校教育策略（2016-2026年）》，为中小学STEM教育指明了方向。文章系统梳理了近几年澳大利亚中小学STEM项目建设举措及发展趋势，以期为我国的STEM教育发展提供借鉴。
　　关键词：澳大利亚 STEM教育 基础教育
　　STEM教育是澳大利亚国家教育的重点领域。澳大利亚政府认为，高质量的STEM教育可以培养学生的批判性思维、创造性思维和解决问题的能力，不仅能够帮助学生顺利进入不同职业，也有利于国家的经济发展和社会改善[1]。澳大利亚将STEM教育项目的重点放在学前教育和中小学教育阶段。本文依据澳大利亚教育部的相关信息，系统梳理了澳大利亚中小学STEM教育的举措和政策趋势，以期为我国中小学STEM教育提供借鉴。
　　一、引言
　　早在1986年，美国STEM教育的成功改革就在世界各国掀起了STEM热潮[2]。澳大利亚也受其影响，开始重视学生技能培养，然而效果并不明显。经济合作与发展组织（OECD）数据显示，2013年以来，澳大利亚在各项教育评估项目（如PISA、TIMSS）中均表现不佳，科技竞争力呈下降趋势[3]。为了扭转这一局势，澳大利亚政府于2015年先后颁布了《国家创新与科学议程》（National Innovation and Science Agenda）和《国家STEM学校教育策略（2016-2026年）》（National STEM School Education Strategy 2016-2026），试图促进澳大利亚STEM教育的发展。这两个文件基本奠定了近几年澳大利亚在中小学STEM教育的发展方向。
　　其中，《国家创新与科学议程》是一项为期四年、总额达11亿澳元的计划，包括15个以STEM教育为重点的项目，其中3个学前教育项目、12个中小学项目[4]。该计划试图通过这些项目来实施“提高澳大利亚人数字素养与STEM一揽子计划”（Inspiring all Australians in Digital Literacy and STEM Package），以帮助学生拥抱数字化时代，为未来的职业发展做准备[5]。在此基础上，2015年12月，澳大利亚联邦及各州和地区教育部门制定了《国家STEM学校教育策略（2016-2026年）》，进一步明确了学校层面的STEM教育目标与具体行动，展示了澳大利亚国家层面重新关注STEM学校教育的决心。[6]
　　2020年上半年，即两大政策实施的第五年，澳大利亚教育与培训部发布了《国家创新与科学议程》中的早期学习和学校计划，系统评估了以STEM教育为重点的项目实施情况和效果，并提出未来澳大利亚STEM教育发展的方向，为未来有关支持中小学STEM教学的决策提供可靠的证据基础。[7]
　　二、澳大利亚中小学
　　STEM教育的重要举措
　　澳大利亚中小学阶段STEM教育的核心目标是在培养学生对于STEM学科兴趣的基础上，鼓励学生向STEM领域的更深层次迈进，或者从事与STEM相关的职业[8]。具体举措包括以下几个方面。
　　（一）开设STEM课程
　　开设STEM课程是提高学生和教师STEM素养的最直接、最快速的方式。为了使参与度更高，STEM课程采用线下与线上教学相结合的方式，让更多的学生和教师能够享受到高质量的STEM课程。澳大利亚政府投资的STEM项目中，以开设STEM课程为主的项目的目标对象和课程内容均不相同。例如，“数字技术慕课”（Digital Technologies Massive Open Online Courses）是一个以互联网为基础的项目，主要面向教师，通过线上课程使教师的信息通信技术（ICT）素养得到提升;“学校STEM专业人员”（STEM Professionals in Schools）项目通过使STEM专业人员与学校之间建立合作，来促进学生提升在现实生活中应用STEM的能力。[9]
　　（二）提供STEM相关资源
　　为教师提供优秀STEM教育案例和教学资源也是澳大利亚中小学STEM教育的重要举措。例如，“实践中的科学”（Science by Doing）項目为中学科学教师提供专业学习模块，并为7～10岁学生提供在线科学课程资源。“通过探究的方式解决数学问题”（Resolve： Mathematics by Inquiry）项目为数学教师提供大量教学资源，同时培养教师的专业能力，使教师掌握并运用探究式的教学方式来教授F-10数学课程。“小学教育关联：将科学知识融入学生素养”（Primary Connections： Linking Science with Literacy）项目为澳大利亚小学开发了一套科学教材，并为教师提供科学教育资源，让教师带领学生开展一系列科学探究活动，培养澳大利亚小学生的科学素养。“数字素养学校奖助金”（Digital Literacy Schools Grants）项目[10]为申请成功的学校提供1万至5万澳元不等的补助，激励学校促进其创新计划的实施，积极参与到数字课程的实践中。“科学辅助咨询服务”（Science ASSIST Advisory Service）项目创建了一个国家级的在线咨询和服务平台，为科学教师和实验室技术人员提供免费的在线咨询服务和教育资源，包括关于程序的使用建议。[11]
　　（三）开展形式多样的STEM教育活动
　　STEM教育除了传统的课程开设，丰富多样的活动也是快速提升学生STEM能力的渠道之一，如竞赛、夏令营等活动。“澳大利亚人的数字技术的挑战和深入了解代码”（Australian Digital Technologies Challenges and Dive into Code）项目为3～12年级学生提供了一系列有组织、循序渐进的在线教学活动——通过单元闯关的方式学习编程，促进学生对数字技术和编程的了解和应用。而“数字暑期学校”（digit summer schools）项目则针对那些在线上和线下STEM课程中STEM能力提高并不明显的学生，通过开展夏令营和辅导活动的方式，快速提升学生的数字素养，为未来从事ICT职业做准备[12]。STEM竞赛和夏令营活动的开展能够发掘具有STEM潜力的学生，培养出更多STEM领域的人才。 　　（四）开展针对女性和领导者的STEM项目
　　随着STEM项目在澳大利亚的持续开展，政府开始关注STEM教育中的不足。澳大利亚内阁部妇女办公室（Office of the Status of Women）的相关报告数据显示，近20年STEM行业女性从业率仅为16%[13]。为提高女性对STEM学科的兴趣，澳大利亚教育与培训部也采取了一系列措施，例如，“奇思妙想女生暑期学校”（curious minds summer school for girls）是一个专门针对女生的STEM教育项目，它结合了营地住宿和教师指导计划，旨在点燃女生们对STEM课程的热情。[14]
　　目前大部分项目的主要目标群体为教师，而作为学校事务的决策者——校长，在促进学校STEM教育的发展中，担任着非常重要的角色。“作为STEM领导者的校长”（Principals as STEM leaders）和“聚焦数字技术”（Digital Technologies in Focus）项目均直接与学校校长合作，通过面对面的讲习班、网络研讨会和在线辅导，推动学校的变革[15]。项目实施后得到澳大利亚各州和地区中小学的广泛参与，在以下举措的推动下，澳大利亚中小学STEM教育取得了显著成效。
　　其一，澳大利亚开展的STEM教育项目形式丰富，学生的参与度高且受众面广。政府将项目资金的87%用于提高学生的参与度，只有13%的资金用于提高学生的成绩[16]。在更多的学生积极参与STEM项目的同时，学生的成绩也逐渐提高，两者之间相互促进。此外，多数项目覆盖领域和范围非常广泛，并不针对特定的人群（女性或其他弱势群体等），使得澳大利亚STEM教育的受众面广、受众群体更多元。
　　其二，项目的持续开展使得教师的STEM素养得到提升。多数STEM项目的主要目标受众为教师。教师STEM能力的培养是澳大利亚STEM教育当前重点关注的领域，大多数教师缺乏有效开展STEM教育的能力，而澳大利亚开展的STEM项目则正好使得教师的信心、知识与技能得到培养。从项目的具体实施方法来看，大部分项目为教师提供专业的培训，而不是仅提供教学资源或者学生辅导的经验，提升了教师的STEM教育能力。同时，高质量的教师也大大提高了学生成绩。
　　三、澳大利亚中小学STEM教育展望
　　澳大利亚政府通过开展一系列高质量的STEM课程和形式多样的教学活动，为学校和教师提供丰富的STEM教学资源，并持续关注STEM教育的不足，这在一定程度上提高了STEM教育的参与度、提升了STEM教育质量并促进了STEM领域的教育公平。但澳大利亚仍有许多STEM项目处于起步阶段，未来政府将继续更有针对性地对STEM项目进行投资，促进中小学STEM项目持续发展。
　　（一）提高教育质量
　　1.继续加强对教师STEM教育能力的培养
　　澳大利亚政府将继续以教师为目标，培养他们在学校和课堂中实施STEM教育的能力。通过提升教师STEM素养与能力，可以最大限度地扩大教师的影响力，高质量的师资是学校获得成功的因素之一[17]。中小学阶段学生的表现在很大程度上受师资的影响。澳大利亚大部分学校缺乏专业的STEM教师，尤其是在小学阶段，教师需要提高信心和增长知识与能力来提供高质量的STEM教学 。[18]
　　同时，澳大利亚政府将减少对以学校为主导的项目的资助。鉴于澳大利亚教育系统是由州和地区管辖，政府很难直接与学校互动。这意味着澳大利亚政府在学校一级的倡议方面面临许多挑战，例如，无法与用户互动，在了解项目的进展情况和影响、对项目进行评估时存在许多障碍。同时，还存在一些公平性问题，例如，仅凭学校进行申请、政府直接拨款的方式，项目的资金可能大多数会偏向有足够能力实施或资源较丰富的学校，这样将很难了解到最需要资金支持的地方。因此，在可行的情况下，政府未来会优先考虑培养教师能力的项目，而不是以学校为主导的项目。
　　与减少以学校为主导的项目的资助方式相同，政府未来将考虑减少对于学生项目的重视，如“编码训练营”等。项目的主要目的在于提高教师能力，尽管澳大利亚政府不会完全排除针对学生的项目，但会优先考虑专门针对教师的项目，以此提升教师的能力。
　　2.充分發挥领导者的作用
　　目前对于针对学校领导者的项目，促进STEM教育发展和提高学生成绩的效果并不明显，但领导者的参与对于保证学校的持续发展和改进至关重要，这也是影响学校课程和教学效率的重要因素[19]。领导者有能力领导全校进行STEM教育改革，这对于促进STEM教育的发展有着巨大的潜力。考虑到项目实施中领导者的重要性，未来的项目将确保以教师为中心。除此之外，澳大利亚政府未来将会为领导者成立一个小组，并单独开展计划，鼓励学校领导团队更多地关注自身技能和知识的发展。
　　3.继续支持数字技术课程的发展并提高对数学学科的重视度
　　自澳大利亚教育与培训部实施了一系列数字课程项目以来，澳大利亚各州和地区学校对数字技术的发展需求不断增加，但各州和地区项目课程开展的时间不同，进度差异很大。政府对数字技术的项目投入在学校实施很成功，但许多学校仍处于项目实施的早期阶段[20]。其主要原因在于许多学校缺乏STEM教育的基础设施和技术，并且掌握STEM专业知识的教师十分有限，因此无法支持项目的开展。政府在未来将采取行动，资助学校数字技术所需要的基础设施，提高教师的技能水平，以支持学校加快数字技术建设。同时，由于数字技术课程具有特殊性，政府也在充分考虑实施中可能会出现的障碍，针对不同州和地区的情况，对课程的设计和安排做出合理调整。由此可以增强学生对数字技术的认识，让学生意识到数字技术对于未来学习和发展的重要性。在这个数字技术领域快速变化的时代，只有加强对数字技术课程的重视，提升教师的专业能力，才能跟上变化的需求。
　　政府在未来也会加强对数学学科的关注度。从某种程度上说，加强对数字技术课程的关注的同时减少了对数学学科的关注，而数学为STEM和其他学科提供了很多基础技能。数字技术的持续需求需要与数学学习领域的需求相平衡。在NISA项目中，只有7%的资金分配给了专注于数学的项目[21]。事实上，对数学教师能力的培养非常重要，许多教师不具备教授数学所需的技能和信心。 　　（二）促进教育公平
　　澳大利亚政府资助的大部分STEM项目更关注教育的普遍性，在大多数情况下这都是有益和适当的，但在某些情况下，仅关注教育的普遍性也会导致STEM领域的不平等。由于许多STEM项目鼓励学校和教师自愿参加，因此，參与项目的更有可能是那些本就对STEM感兴趣并充满热情的人，这就导致项目意外地瞄准了“优秀”的人群而忽略了其他群体。
　　为克服这一问题，澳大利亚政府在未来将采用“差异化战略”，针对不同群体开展项目，关注处境不利学生的成长与发展，并针对这些特殊的目标人群收集数据。同时，考虑到农村和偏远地区的学生为接受STEM教育所需的费用，政府将会加大资金投入，给出合理的解决方案，并使农村和偏远地区的教师得到专业的培训，确保他们能够获得充足的资源来帮助学生获得学业上的成功。同时，澳大利亚将减少对于卓越教育的投资。投资于卓越教育并不是提高STEM教育影响力的最佳方式，因为专注于卓越教育意味着项目只会惠及少部分人。做到因项目而异，每个项目都需要仔细地考虑，尽可能促进教育公平和教育的均衡发展。[22]
　　四、启示
　　自2015年发布《国家创新与科学议程》和《国家STEM学校教育策略（2016-2026年）》以来，澳大利亚已初步建立起学前教育和中小学教育阶段较为全面的STEM教育政策体系，通过实施“提高澳大利亚人数字素养与STEM一揽子计划”，让学生掌握STEM基础知识并培养了学生的批判性思维，帮助学生拥抱数字化时代，同时为未来职业做准备，培养年轻人具备高薪职业所需的技能。
　　通过上文对澳大利亚中小学阶段STEM教育的重要举措与未来发展的系统梳理，发现澳大利亚在中小学阶段STEM教育已经取得了一些成效，且政府针对现状明确了发展方向，这也给我国发展STEM教育提供一些参考。
　　（一）从多个角度关注STEM教育的发展
　　澳大利亚实施的STEM项目面向不同的目标群体，包括教师、校长、家长。通过不同的形式开展项目，如竞赛、俱乐部、夏令营、慕课等。项目的设计、开发与实施从不同的维度展开，尽量使不同群体都能找到适合自己的STEM项目，让更多人参与进来。而STEM教育在我国的发展还处于初级阶段，各种政策体系还不完善。设计开发STEM项目可以参考澳大利亚的STEM项目的层次性，从不同的阶段、目标群体、项目形式上着手，让实施的项目或计划越来越全面、有针对性，从而提高STEM项目的参与度。
　　（二）提高STEM教师的专业化水平
　　目前，STEM专业教师短缺且教师专业素质不高是全球STEM领域面临的问题。教师需要对STEM学科领域有深入的了解，掌握更多的知识与技能才能有效地引导学生。同时，高质量的师资也能大大提高学生的成绩。澳大利亚开展的STEM项目主要针对教师，通过为教师提供专业的培训与咨询以及丰富的STEM教学资源，提升教师的STEM素养，最大限度地扩大STEM的影响。
　　从澳大利亚开展的STEM项目的经验出发：首先，应建立统一的STEM教师培养计划和标准，通过设计开发统一的课程对教师进行STEM培训，可充分利用网络技术，对教师进行在线培训，使在职教师能够合理安排时间自行学习;其次，应建立专门的咨询机构，为科学教师和实验室技术人员提供在线咨询服务，提供科学实验室安全和程序方面的建议，包括简报和问答服务，为教师答疑解惑，让教师持续学习;最后，教育部门可设计开发多样化的STEM教学资源供教师使用，丰富课堂内容。
　　（三）关注女性的STEM教育
　　澳大利亚政府开展的STEM项目中包括“奇思妙想女生暑期学校”，通过夏令营活动的方式对女生进行专门的STEM辅导，从早年开始培养女性的STEM能力。同时，在培养女生兴趣的发展中，家长担当着非常重要的角色，社会也应多加宣传STEM教育的重要性，让STEM教育走进家庭，鼓励女生学习STEM课程。我国的STEM教育目前还停留在对整体的关注上，在STEM教育体系逐渐健全后，应开始关注STEM领域存在的不平等现象，尽量关注到所有群体，促进STEM教育的多样化和公平性。
　　参考文献：
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　　编辑 王亭亭   校对 朱婷婷
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