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文檔簡介
STEM(科學、技術、工程和數(shù)學)教育2035行動計劃中國教育發(fā)展戰(zhàn)略學會科學與工程教育專業(yè)委員會2024年
7月科技興則民族興,科技強則國家強。當前,世界百年未有之大變局加速演進,加強
STEM教育成為各國搶占科技競爭和未來發(fā)展制高點的重要戰(zhàn)略舉措。STEM教育作為一種跨學科的教育理念與模式,通過建立學校、社區(qū)與企業(yè)之間的聯(lián)系,促進學生將理論知識與現(xiàn)實生活、生產(chǎn)中的客觀經(jīng)驗緊密結合起來,綜合運用科學、技術、工程和數(shù)學等知識,有效提升他們解決真實問題的綜合素養(yǎng),從而造就復合型創(chuàng)新人才。我國高度重視
STEM教育,一體推進教育科技人才事業(yè)發(fā)展,完善科教協(xié)同育人機制,強調(diào)做好科學教育加法,提出加快培養(yǎng)造就一支規(guī)模宏大、結構合理、素質(zhì)優(yōu)良的創(chuàng)新型人才隊伍。中國教育發(fā)展戰(zhàn)略學會科學與工程教育專業(yè)委員會全面落實黨中央戰(zhàn)略部署,積極投身教育強國、科技強國、人才強國建設,將服務
STEM教育高質(zhì)量發(fā)展作為使命,努力為
STEM教育提供智力支撐和專業(yè)保障,探索具有中國特色的科學與工程教育模式。一、背景(一)加強
STEM
教育成為重要國際趨勢STEM教育不僅是培養(yǎng)未來科技人才的關鍵,更是推動國家創(chuàng)新能力和競爭力的重要支柱,具有戰(zhàn)略性、基礎性、先導性地位。隨著全球科技進步和經(jīng)濟發(fā)展的加速,各國更加強調(diào)掌握先進科技和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要性,并將
STEM教1育提升到國家戰(zhàn)略的高度。美國
2018年發(fā)布《繪制成功之路:美國的
STEM教育戰(zhàn)略》文件指出,全球創(chuàng)新的步伐正在加快,對科技人才的競爭也隨之加劇,美國的創(chuàng)新能力及其繁榮和安全比以往任何時候都更依賴于一個有效和包容的
STEM教育生態(tài)系統(tǒng)。
在①具體實施中,美國聯(lián)邦政府部門除教育部外,其他部門如國防部等也參與其中,同時還組織一些社會機構、企業(yè)等也參與。例如,2022年,美國科學促進會(AAAS)牽頭成立了“STEMM機會聯(lián)盟”,并于
2024年發(fā)布《STEMM公平與卓越
2050:國家進步與繁榮戰(zhàn)略》,提出了到
2050年充分利用美國
STEM勞動力的藍圖。②澳大利亞同樣重視
STEM教育的發(fā)展。2015年發(fā)布《國家
STEM學校教育戰(zhàn)略
2016-2026》提出確保所有學生在完成學業(yè)時掌握
STEM基礎知識和相關技能、鼓勵學生學習更具挑戰(zhàn)性的
STEM課程。③2019年出臺了針對女性的
STEM教育發(fā)展戰(zhàn)略
,2024年又發(fā)布《實現(xiàn)
STEM勞動力多元化的途徑④審議總結性報告》,對澳大利亞
STEM教育多元化發(fā)展提出了具體建議。
在推進過程中,澳大利亞也注重多機構參與。例⑤①CommitteeonSTEMEducationoftheNationalScience&TechnologyCouncil.ChartingaCourseforSuccess:America’sStrategyforSTEMEducation[EB/OL].(2018-12)./sites/default/files/2019/05/f62/STEM-Education-Strategic-Plan-2018.pdf②SOL.STEMMEquityandExcellence2050:ANationalStrategyforProgressandProsperity).(2024-05-01).STEMMEquityandExcellence2050:ANationalStrategyforProgressandProsperity).au/download/12532/national-stem-school-education-strategy/23618/national-stem-school-education-strategy/pdfAustraliaGovernment.AdvancingWomeninSTEM[EB/OL].(2019-09-01)..au/sites/default/files/March%202020/document/advancing-women-in-stem-strategy.pdfSally-AnnWilliams,MikaelaJade,ParwinderKaur.PathwaytoDiversityinSTEMReview:final③④⑤recommendations,(2024-02-13)..au/sites/default/files/2024-02/pathway-to-diversity-2如,2019年澳大利亞國防部制定了《國防工業(yè)技能與
STEM戰(zhàn)略》
,澳大利亞工程師協(xié)會(EngineersAustralia)2018①年發(fā)布了《國家
STEM戰(zhàn)略
2019-2023:創(chuàng)造未來工程師戰(zhàn)略優(yōu)先級》文件。②其他一些國家也把大力推進
STEM教育作為新時期的國家重要戰(zhàn)略內(nèi)容。例如,2023年芬蘭發(fā)布《芬蘭國家
STEM戰(zhàn)略與行動計劃》,該戰(zhàn)略行動計劃被作為芬蘭新的“研究、發(fā)展與創(chuàng)新路線圖”的一項措施而制定,指出
STEM戰(zhàn)略的目標是確保芬蘭的
STEM能力促進福祉以及社會、生態(tài)和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
愛爾蘭
2023年發(fā)布的《到
2026年
STEM教育③實施計劃》提出培養(yǎng)學習者的參與度、提高幼兒教育工作者和教師的技能、支持
STEM教育實踐、用證據(jù)支持
STEM教育等。④(二)推進
STEM教育是教育強國建設的重要主題強化
STEM教育是我國戰(zhàn)略發(fā)展的重要支撐。2023年,習近平總書記在二十屆中央政治局第五次集體學習時的講話指出,“縱觀人類歷史,教育興則國家興,教育強則國家強。世界強國無一不是教育強國,教育始終是強國興起的關鍵因in-stem-review-final-report.pdf①DepartmentofDefence.DefenceIndustrySkillingandSTEMStrategy..au/sites/default/files/2020-08/Industry-Skilling-STEM-strategy.pdfEngineersAustralia.NationalSTEMstrategy2019-2023:‘CreateTomorrow’sEngineers’strategicpriority..au/sites/default/files/2022-07/ea-stem-strategy-2019-2023.pdfPublicationsoftheMinistryofEducationandCulture.FinnishNationalSTEMStrategyandActionPlan.http://www.urn.fi/URN:ISBN:978-952-263-733-8STEMEducationImplementationPlanto2026..ie/249002/3a904fe0-8fcf-4e69-ab31-987babd41ccc.pdf②③④3素
。”①2024年,習近平總書記在全國科技大會、國家科學技術獎勵大會、兩院院士大會上的講話中進一步指出:“著力培養(yǎng)造就戰(zhàn)略科學家、一流科技領軍人才和創(chuàng)新團隊,著力培養(yǎng)造就卓越工程師、大國工匠、高技能人才?!?/p>
STEM教育②將培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才作為主要目標,是我國強國建設和人才戰(zhàn)略推進的重要支撐。推進
STEM教育是我國教育改革的重要內(nèi)容。2023年習近平總書記在二十屆中央政治局第三次集體學習時指出,“要切實推進科教融匯,在教育‘雙減’中做好科學教育加法
?!?/p>
2023年
6月,教育部等十八部門聯(lián)合發(fā)布《關于加強③新時代中小學科學教育工作的意見》,對中小學科學教育工作做了全面部署,并明確提出,通過
3至
5年努力,中小學科學教育體系更加完善,科學教育教師規(guī)模持續(xù)擴大、素質(zhì)和能力明顯增強,科學教育質(zhì)量明顯提高,中小學生科學素質(zhì)明顯提升。
同時,STEM教育是教育強國指數(shù)的重要組成④部分,是教育服務能力的關鍵因素,加快推進
STEM教育、打造中國教育品牌成為教育強國建設的重要抓手和重要任務。⑤①習近平.扎實推動教育強國建設./dukan/qs/2023-09/15/c_1129862386.htm習近平.在全國科技大會、國家科學技術獎勵大會、兩院院士大會上的講話.②/yaowen/liebiao/202406/content_6959120.htm習近平.加強基礎研究
實現(xiàn)高水平科技自立自強./dukan/qs/2023-07/31/c_1129776375.htm教育部等十八部門關于加強新時代中小學科學教育工作的意見./srcsite/A29/202305/t20230529_1061838.html③④⑤馬曉強,等.建設教育強國:世界中的中國[J].教育研究,2023(2):4-14.4加強
STEM教育是促進新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的關鍵舉措。習近平總書記指出:“新質(zhì)生產(chǎn)力是創(chuàng)新起主導作用,擺脫傳統(tǒng)經(jīng)濟增長方式、生產(chǎn)力發(fā)展路徑,具有高科技、高效能、高質(zhì)量特征。”
在推進新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展中,教育發(fā)揮著重要作①用。一方面,新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展需要大量掌握先進科技知識和技能的人才,另一方面新質(zhì)生產(chǎn)力的發(fā)展涉及多個學科的交叉與融合。傳統(tǒng)的教育體系難以滿足這種快速變化的需求,STEM教育由于強調(diào)科學、技術、工程和數(shù)學的綜合應用,能夠培養(yǎng)學生的跨學科思維和綜合解決問題的能力,成為發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的應然之舉。(三)當前我國
STEM教育進展與挑戰(zhàn)并存近年來,在國家和地方政府大力支持下,教育研究機構、學術專業(yè)團體和各級各類學校等積極努力,我國
STEM教育在國家行動、理論研究和實踐探索上均取得了一定成果。在國家行動方面,理念和項目同步推進。例如,我國于2022年推出新版義務教育課程方案把“加強課程綜合,注重關聯(lián)”“變革育人方式,突出實踐”作為其中基本原則
。2022②年教育部與中科院啟動了推進科學教育的項目,就加強科學教育研究和實踐探索達成戰(zhàn)略合作。
2023年,教育部啟動③①習近平.發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力是推動高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求和重要著力點./dukan/qs/2024-05/31/c_1130154174.htm義務教育課程方案(2022年版)./srcsite/A26/s8001/202204/W020220420582343217634.pdf教育部與中國科學院會商科學教育工作.②③/jyb_xwfb/gzdt_gzdt/moe_1485/202203/t20220318_608745.html5全國中小學科學教育實驗區(qū)、實驗校建設項目,首批有
124個實驗區(qū)、994所實驗校入選。
此外,教育部還推出卓越工①程師教育培養(yǎng)計劃、建設國家卓越工程師創(chuàng)新研究院、國家卓越工程師學院
,開展未來技術學院建設
等。清華大學等②③高校按照強基計劃的人才培養(yǎng)要求,與國家關鍵領域的若干工程方向相銜接,探索進行數(shù)理基礎科學(含工程銜接方向)專業(yè)理-工銜接雙學士學位本科人才的培養(yǎng)。在理論研究方面,專著和學術論文均有較大突破。例如,教育科學出版社出版了“中國
STEM教育
2029行動計劃”叢書
12本、上??萍冀逃霭嫔绯霭媪恕都夹g與工程素養(yǎng)標準:技術與工程在
STEM教育中的作用》、清華大學出版了《STEM教育理論與實踐》等。另外,從論文發(fā)表情況來看,基于中國知網(wǎng)數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)近年來有關
STEM教育、科學教育、工程教育的研究主題不斷豐富。在實踐探索方面,社會機構和地方政府均有不少創(chuàng)新做法。例如,中國教育科學研究院于
2018年發(fā)起的“中國
STEM教育
2029行動計劃”在全國建立了
STEM教育創(chuàng)新中心,遴選了
STEM教育的領航學校、種子學校、種子教師,設立了STEM教育課題項目、研發(fā)并開展了
STEM教師能力等級測評①教育部公示全國中小學科學教育實驗區(qū)、實驗校名單./news/2024/02/01/10692799.shtml近年來我國大力推進卓越工程師培養(yǎng)——臻于卓越
奮楫篤行./jyb_xwfb/s5147/202405/t20240510_1129731.html教育部辦公廳關于公布首批未來技術學院名單的通知.②③/srcsite/A08/moe_742/s3860/202105/t20210526_533701.html6等。浙江建立了
STEAM項目學習資源平臺“STEAM科創(chuàng)教育科普基地”
,吉林推出“STEM教育師資培養(yǎng)科研創(chuàng)新立項建設基地”項目
、湖北積極打造“中小學提①,四川建立了②③需求、高校送服務、教育搭平臺、地方匯資源”工作模式,推動大中小學科學教育有機銜接
等。④與此同時,我國在
STEM教育發(fā)展也面臨一些挑戰(zhàn)。一是STEM教育體系化建設不足。在課外
STEM教育活動上,不同組織機構力量分散,尚未形成有效合力;在學校
STEM教育上,不同教育階段之間以及與校外教育銜接不夠緊密。二是課程資源建設不健全。我國中小學階段體現(xiàn)跨學科性質(zhì)的STEM課程多為臨時性、補充性課程,缺乏整體設計和規(guī)劃。三是教師隊伍建設嚴重滯后。STEM教育作為一種理念,需要具有跨學科教學的能力,但我國目前合格的“跨學科整合”專業(yè)化
STEM教師不到
5%,
教師實踐經(jīng)驗缺乏,特別是⑤和產(chǎn)業(yè)相關的工程實踐經(jīng)驗匱乏,從而導致
STEM課程教學難以做深做實。二、目標與任務中國教育發(fā)展戰(zhàn)略學會科學與工程教育專業(yè)委員會以①②③④//kpjd/jdkk.htm/info/1004/2318.htm/jyb_xwfb/moe_2082/2021/2021_zl53/kxjy/202404/t20240410_1124785.html曾麗穎,任平,曾本友.STEAM教師跨學科集成培養(yǎng)策略與螺旋式發(fā)展之路[J].電化教育研究.⑤2019,40(03).7推進
STEM教育發(fā)展為主要任務,聚焦
STEM教育大中小一體化體系構建與實踐應用,通過加強自身建設,團結廣大志同道合者,共同推動我國創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。(一)目標到二〇三五年,努力成為:高質(zhì)量中國特色
STEM教育體系建設的有力推動者;高效能
STEM教育實踐的杰出組織者;以
STEM教育服務教育強國建設的積極參與者;國際
STEM教育發(fā)展與合作的積極探索者。(二)任務1.構建適應中國國情的
STEM教育研究與實踐體系。2.探索
STEM人才貫通培養(yǎng)機制(育人方式、辦學模式、管理體制、保障機制)。3.開發(fā)高質(zhì)量
STEM教育資源。4.建立
STEM教育測評體系。5.建立
STEM教育師資培養(yǎng)培訓體系。6.推進
STEM教育數(shù)字化。7.完善
STEM教育協(xié)同機制。三、行動舉措(一)構筑科技人才貫通培育新機制探索以貫通培養(yǎng)為主體,以激發(fā)創(chuàng)新思維、提升創(chuàng)造能8力為兩翼,以資源整合、模式創(chuàng)新、智庫建設為驅(qū)動的“一體兩翼三驅(qū)動”STEM教育貫通培育機制。1.創(chuàng)建
STEM教育全國智庫深入開展
STEM教育研究與實踐,更加注重產(chǎn)業(yè)需求導向,更加注重跨界交叉融合,更加注重支撐服務,探索建立STEM教育的新理念、新標準、新模式、新方法、新技術、新文化。整合全社會資源,在共識基礎上積極參與、交流協(xié)作和多元投入,共同搭建
STEM教育智庫,把教學、科研、實踐緊密結合,倡導創(chuàng)新精神,營造創(chuàng)新氛圍,激發(fā)創(chuàng)新活力。密切聯(lián)系區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,開辟發(fā)展新領域新賽道,不斷塑造發(fā)展新動能新優(yōu)勢,積極打造
STEM教育創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)。2.打造
STEM教育研究基地面向未來發(fā)展趨勢,在我國東中西部分別建立、打造STEM教育創(chuàng)新研究基地。支持研究基地的學校和相關教育機構打破傳統(tǒng)的基于學科的教學組織模式,加大課程整合力度,促進理工結合、工工交叉、文理滲透、跨學科、跨專業(yè)培養(yǎng)STEM人才。推廣實施啟發(fā)式、案例式、項目式等探究式教學改革創(chuàng)新實驗,注重綜合性、跨學科學習;實施普通教育與職業(yè)教育銜接試驗,推動高端創(chuàng)新人才和產(chǎn)業(yè)技能人才培養(yǎng)9體系建設;強化學生
STEM倫理意識與職業(yè)道德,融入教學環(huán)節(jié),注重文化熏陶,培養(yǎng)以造福人類和可持續(xù)發(fā)展為理念的現(xiàn)代創(chuàng)新人才。3.推動
STEM教育學段銜接大中小學聯(lián)合教研,強化
STEM教育各學段的有序銜接、循序漸進、螺旋上升。對于幼小學生,注重激發(fā)
STEM學習興趣,培育探究精神。對于中學生,著力提升解決復雜工程問題的能力。為中小學設計、開展、實施場景式、體驗式的
STEM實踐活動項目給予專業(yè)支持。對于職業(yè)學校學生,引導樹立工匠精神,強化
STEM技能技術訓練;對于大學生,鼓勵積極投身
STEM領域,提高科技創(chuàng)新能力和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力。4.構建
STEM教育新生態(tài)組建全國或區(qū)域、校際
STEM教育共同體,定期組織開展研討活動,加強校際、區(qū)域間的溝通與交流,促進資源共建共享。認定一批
STEM教育實踐基地,布局建設一批集教育、培訓及研究為一體的共享型人才培養(yǎng)實踐平臺,拓展見習、研習、實習資源。構建產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目三級實施體系,搭建校企對接平臺,以產(chǎn)業(yè)和技術發(fā)展的最新需求推動人才培養(yǎng),推進產(chǎn)教融合、校企合作的機制創(chuàng)新,深化產(chǎn)學研合作辦學、合作育人、合作發(fā)展。建立基于地區(qū)特色的
STEM實10踐社區(qū),鼓勵博物館、青少年宮、科技館、數(shù)字媒介等社會機構積極開放空間,為學習者提供更加廣闊的學習平臺。聯(lián)合政府、學校、高新企業(yè)、社會組織等各方力量,建立健全長效合作機制。開展
STEM教育法律法規(guī)、戰(zhàn)略規(guī)劃、機制體制等方面理論研究和實踐探索,為
STEM教育生態(tài)建設提供參考和借鑒。5.搭建
STEM教育國際合作網(wǎng)絡積極支持聯(lián)合國教科文組織在中國上海設立的教科文組織國際
STEM教育研究所(UNESCOIISTEM)發(fā)揮作用。積極引進國外優(yōu)質(zhì)
STEM教育資源,加強國際合作培養(yǎng);組織學生參與國際交流、到海外企業(yè)實習,支持學生利用國內(nèi)國際、校內(nèi)校外資源和條件開展科學研究和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐工作,加強學習與未來工作生活的聯(lián)系,拓寬學生的國際視野,提升學生全球勝任力。推動學校與“走出去”的企業(yè)聯(lián)合,培養(yǎng)了解中國文化、熟悉國際標準的創(chuàng)新人才。(二)構建高品質(zhì)
STEM課程和項目體系工程教育是
STEM教育的重要組成部分,具有鮮明的專業(yè)性、實踐性、創(chuàng)新性、跨學科性和系統(tǒng)性。當前,以工程為載體、以工程教育來牽動
STEM教育,可以促進跨學科實踐、項目式學習和綜合性教學,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、問題解決能力、團隊合作和項目管理能力等,推動課程教學改革11深化和科學教育發(fā)展。1.協(xié)同開發(fā)優(yōu)質(zhì)
STEM教育課程資源面向全國范圍內(nèi)的高等院校、科研機構、企事業(yè)單位、教育機構、高科技公司等機構,公開征集工程教育相關課程資源。重點圍繞人工智能、量子信息、集成電路、先進制造、生命健康、腦科學、生物育種、空天科技、深地深海等前沿領域,征集大國工程、大國重器等服務國家重大戰(zhàn)略相關課程資源。組織專業(yè)力量,對已有課程和項目資源進行梳理、評議、修改、完善,提高課程資源質(zhì)量,努力推出一批理念科學、結構合理、利教易學的
STEM精品課程資源,著力打造一批系統(tǒng)性強、參與度高、育人效果好的
STEM教育品牌項目。2.探索
STEM課程資源開發(fā)有效機制立強各級各類學校合作,共同推進
STEM教育,建設一批課程資源、開發(fā)一批實踐項目。明確課程資源開發(fā)的基本思路和主要環(huán)節(jié),找準地位和依據(jù),結合當?shù)?、本校實際情況,選擇合適的
STEM教育主題,設計項目實施方案,開發(fā)配套課程資源。加強合作研討,組織開展
STEM教育資源開發(fā)建設交流活動,展示交流建設成果,分享有效開發(fā)經(jīng)驗,共同研討問題及對策。強化培訓和指導,幫助學校、教師提升課程和12項目開發(fā)建設能力,總結歸納資源開發(fā)的規(guī)律和做法,形成培訓資料和相關指南、模板。3.推進
STEM特色課程建設聚焦科學與工程教育課程體系、實施方式改進、評價改革等重點難點問題,集中專委會、學校、科研機構等力量,開展特色項目研究與實踐。選擇有意愿、有基礎的地方和學校,以試點項目的形式共同探索科學與工程教育課程體系建設的理論和實踐,推動區(qū)域、學??茖W與工程教育可持續(xù)、特色化發(fā)展。加強
STEM課程國際比較研究,收集、整理、分析國內(nèi)外
STEM課程資源和項目,了解
STEM教育資源的建設現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,創(chuàng)造性構建體現(xiàn)中國特色的
STEM教育資源體系,打造高質(zhì)量
STEM課程。注重
STEM課程在使用中優(yōu)化、在推廣中改進,結合課程實踐效果和領域最新發(fā)展,積極推進
STEM課程修訂、完善、改造、迭代,打造一批質(zhì)量高、特色明、效果好的
STEM特色課程。(三)開展
STEM教育評價評價是
STEM教育提質(zhì)增效的主要抓手。建立學生
STEM素養(yǎng)評價、教師
STEM教育能力評價、學校
STEM發(fā)展評價三大模塊的評價體系,將有助于
STEM教育在個體、課堂、學校層面的有效落實及健康發(fā)展。131.開展學生
STEM素養(yǎng)評價開發(fā)分年齡段的學生
STEM素養(yǎng)框架,提出對學生未來發(fā)展、國家科技人才培養(yǎng)具有重要價值的關鍵因素,構建STEM素養(yǎng)指標。開發(fā)評價工具,形成學生
STEM素養(yǎng)評價體系。對學生進行
STEM素養(yǎng)評價,總結學生在
STEM素養(yǎng)方面的成長規(guī)律,推動
STEM課堂教學質(zhì)量的健康發(fā)展,激勵學生的學習積極性。基于學生成長數(shù)據(jù)分析不同培養(yǎng)項目的培養(yǎng)效果,為教學改進及課程開發(fā)的方向提供證據(jù)支持,推動STEM課程優(yōu)化迭代。探索基于實證數(shù)據(jù)的科技創(chuàng)新人才基本特質(zhì)和成長規(guī)律,為選拔人才、培養(yǎng)人才提供參考依據(jù)。2.開展教師
STEM教育能力評價開展教師
STEM教育能力評價可以幫助教師了解自身的發(fā)展狀況,從而更好地使得教師專業(yè)發(fā)展更優(yōu)質(zhì)、高效。篩選關鍵指標、形成教師
STEM教育能力框架,開發(fā)相應的評價工具,形成較為全面的教師
STEM教育能力評價體系?;诮處?/p>
STEM能力的評價結果,幫助教師選擇具有針對性的教師專業(yè)發(fā)展內(nèi)容,選擇對自身成長最有幫助的培訓、研討、導師支持等。3.開展學校
STEM教育發(fā)展評價學校作為開展
STEM教育的土壤,學校的政策及資源支14持對于
STEM課程及活動的開展和實施具有關鍵的支持作用。開展
STEM教育發(fā)展評價,對學校政策、課程體系、活動體系、教師培養(yǎng)支持、學校氛圍環(huán)境建設等層面的評價。構建評價框架,開發(fā)適用于不同特色學校的多維度評價工具和方法體系,綜合分析學校
STEM教育發(fā)展狀況。通過定期開展學校
STEM教育發(fā)展評價,將其數(shù)據(jù)及結論應用于制定校本的STEM教育改進計劃,促進學校
STEM教育的良性發(fā)展;此外,學校
STEM教育發(fā)展評價的結果可作為確定
STEM領航學校的依據(jù),為校際的
STEM教育學校建設交流及借鑒提供示范及參考。(四)創(chuàng)新
STEM教師培訓模式,推動
STEM教師教育循證實踐以“引領、指導、示范、創(chuàng)新”為行動指南,開展基于循證實踐的
STEM教師培訓,構建一個創(chuàng)新、高效的
STEM教師培訓體系,涵養(yǎng)
STEM教師教育新生態(tài)。1.提升
STEM教師跨學科教學能力隨著科技的飛速發(fā)展,
STEM教師亟需提升數(shù)字素養(yǎng)和人工智能技能,深化跨學科教學能力。通過實踐活動和案例教學,探索數(shù)字素養(yǎng)、科學素養(yǎng)、技術與工程素養(yǎng)以及智能素養(yǎng)的深度融合,從而全面增強教師在數(shù)據(jù)驅(qū)動教學、人工智能應用及科學探究等領域的專業(yè)能力。項目式學習(PBL)15和探究式學習(IBL)等教學方法,幫助教師建立科學、技術、工程和數(shù)學之間的緊密聯(lián)系,以激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和綜合應用能力。2.開展
STEM教師能力診斷與個性化培訓為了適應
STEM教育的動態(tài)發(fā)展,基于
STEM教師素養(yǎng)測評標準,進行全國范圍內(nèi)的教師能力和素養(yǎng)評估。通過精準診斷,為每位教師制定個性化的培訓方案,并通過專業(yè)發(fā)展工作坊、研討會和高級研修班,激勵教師持續(xù)學習最新的STEM教育理論和實踐。同時,建立教師學習共同體,促進交流與合作,共同提升教學質(zhì)量。3.建構基于雙導師制的
STEM教師培訓體系建立全國
STEM教育教研及跨區(qū)交流平臺,實施理論導師和實踐導師相結合的雙導師引領機制。通過遴選
STEM領航學校和種子教師,開展基于循證的
STEM教師培訓和研修活動。同時,建立科學的評價體系和激勵機制,如教學競賽和優(yōu)秀
STEM教師獎勵制度,激發(fā)教師的積極性和創(chuàng)新性。4.構建基于校企合作的
STEM教師教育生態(tài)與企業(yè)和大學合作,建立
STEM教師實踐基地,讓中小學教師有機會在大學實驗室和企業(yè)科研項目中親歷實驗過程,16提升實踐教學能力。結合國家政策支持,整合多方資源,共同推動
STEM教師培訓的創(chuàng)新發(fā)展。支持有條件的高校設置科學教育專業(yè),加強科學教育學科建設,強化科學教育人才培養(yǎng)。5.推進
STEM教師教育模式國際化鼓勵教師參與國際交流和合作項目,拓寬國際視野,學習借鑒國際先進的
STEM教育理念和實踐,促進
STEM教師教育模式的國際化發(fā)展。(五)STEM教育數(shù)字化建設以數(shù)字化轉(zhuǎn)型賦能科學教育發(fā)展,參考國際數(shù)字化轉(zhuǎn)型開放資源的典型做法,推動高質(zhì)量科學教育資源的數(shù)字化建設,保障教育公平;以數(shù)字化手段賦能教與學方式變革和評價改革,推動生成式人工智能在中小學教育教學典型應用場景下的重點突破,探索人工智能輔助下的素養(yǎng)課堂實踐;以科學教育數(shù)字地圖為紐帶,鏈接校內(nèi)外科學教育場景與資源,構建多元主體有效參與、校內(nèi)外聯(lián)通的科學教育新生態(tài)。1.STEM教育數(shù)字資源建設(1)前沿科技的數(shù)字科普資源。一是通過與國內(nèi)外頂尖科研機構合作,收集各學科領域的最新科研成果,重點關注人工智能、量子信息、生物科技、可持續(xù)能源等科技發(fā)展主17流方向。二是將科研成果轉(zhuǎn)化為包括高清視頻講座、動畫演示、互動模擬實驗和科學游戲等形式的數(shù)字資源,旨在提升公眾尤其是青少年的科學知識水平和探索興趣。三是定期邀請著名科學家開展線上直播講座,分享科技前沿與學科發(fā)展趨勢,營造“愛科學、重科學”的社會氛圍。(2)高新技術企業(yè)數(shù)字課程資源建設。一是推動與高新技術企業(yè)聯(lián)合成立科學教育聯(lián)盟,與人工智能、新能源、智能制造等領域頭部企業(yè)聯(lián)合開展“企校合作”項目。二是發(fā)布數(shù)字課程資源建設指南,指導高新技術企業(yè)研制符合教育規(guī)律的課程資源,圍繞包括行業(yè)背景介紹、核心技術解析、應用案例分析等方面開展課程研發(fā),以實際案例驅(qū)動學習過程,幫助青少年理解復雜概念,提升其實際問題解決的能力。三是為青少年提供基于企業(yè)真實情境的科學實踐機會,以企業(yè)真實問題為挑戰(zhàn)問題,開展項目化學習,培養(yǎng)青少年職業(yè)意識與科學實踐能力。(3)科學家精神與科學家故事微課資源。一是采訪中國科學院、工程院等機構的著名科學家,記錄他們的科研經(jīng)歷和個人故事。制作成系列微課,包含科學家的成長歷程、研究心得、突破性工作背后的故事等,用生動的敘述方式展現(xiàn)科學家的執(zhí)著精神和創(chuàng)造力。二是通過社交媒體、在線教育平臺等多渠道推廣,激勵青少年樹立遠大志向,培養(yǎng)創(chuàng)新思維和勇于探索的科學態(tài)度。18(4)科學主題項目式學習情境資源。一是參考國際科學教育內(nèi)容分類,在自然科學、社會科學、工程教育等領域,分年齡段確定一批項目式學習主題,搭建課程內(nèi)容框架。二是體系化設計并開發(fā)科學主題的項目式學習模塊,包括詳細的背景資料、學習目標、實驗指導和項目任務,旨在讓學生在老師的指導下自主學習,通過實際操作加深理解。學習情境將模仿真實世界的挑戰(zhàn),培養(yǎng)學生的問題解決能力、團隊合作精神和批判性思維。2.數(shù)字手段賦能
STEM素養(yǎng)提升(1)數(shù)字手段賦能薄弱地區(qū)學生
STEM素養(yǎng)提升。一是針對偏遠及資源貧乏地區(qū),啟動數(shù)字
STEM教育資源共享計劃,共享高質(zhì)量
STEM教育數(shù)字資源。二是結合薄弱地區(qū)學情,開發(fā)適配的數(shù)字化教學內(nèi)容,如簡化的科學實驗、圖形化的數(shù)學教程等,個性化支持薄弱地區(qū)
STEM教育發(fā)展。三是開展
STEM教育教研、培訓幫扶活動,提升資源的使用效率和效果,推動
STEM教育質(zhì)量提升。(2)數(shù)字手段賦能學生、教師
STEM素養(yǎng)診斷。一是開發(fā)基于人工智能和人機交互的
STEM素養(yǎng)評價框架、工具和數(shù)字化平臺。二是開展全國學生、教師
STEM素養(yǎng)調(diào)查,形成全國常模。三是強化診斷數(shù)據(jù)分析與挖掘,診斷學生、教師STEM素養(yǎng)發(fā)展的不足。19(3)人工智能大模型賦能學生科學思維養(yǎng)成。一是探索人機共教,運用對話機器人、智能導師等人工智能工具,輔助教師開展科學思維型課堂的實施。二是基于人工智能大模型輔助的科學教育課前備課工作,支持、啟發(fā)開展情境創(chuàng)設、教學活動設計、驅(qū)動問題設計等具體工作。三是培養(yǎng)學生的計算思維和邏輯思維,充分發(fā)揮生成式人工智能的對話交互優(yōu)勢,通過多輪個性化對話鍛煉其邏輯思維和問題解決能力。3.STEM教育數(shù)字地圖(1)我國
STEM教育數(shù)字地圖建設。一是制定全國
STEM教育數(shù)字地圖建設規(guī)劃,整合線下
STEM教育資源,如學校、研究所、企業(yè)的實驗室和科普教育基地等。二是建立統(tǒng)一的數(shù)字化信息平臺,為公眾提供便捷的在線查詢和預約服務,同時為教育管理者提供資源分布和利用情況的大數(shù)據(jù)支持,助力教育資源的優(yōu)化配置和決策。三是搭建線上交流社區(qū),促進教育工作者之間的經(jīng)驗分享和互動協(xié)作。(2)各類
STEM場館數(shù)字地圖建設的國際比較研究。一是通過國際比較,研究全球范圍內(nèi)的
STEM教育設施,包括科技博物館、實驗室、研究機構等,調(diào)查其數(shù)字化服務水平與手段;二是分析比較不同國家如何利用數(shù)字技術提高公共科普服務的可達性和教育效果,同時對中國在建設和服務方面的現(xiàn)狀進行深入分析,找出差距,提出改進建議。三是針對20已經(jīng)建設有
STEM教育數(shù)字地圖的國家或區(qū)域開展針對性研究,厘清
STEM教育數(shù)字地圖建設的重點與難點,明確數(shù)字地圖的運行與使用機制。(六)引領學習方式變革,強化
STEM教育育人價值以
STEM教育為支點,引領學習方式的變革,提高廣大學生參與科學與工程實踐的意愿;建立并強化規(guī)則體系,規(guī)范實踐過程;強化
STEM教育育人價值,促進學生科學精神的養(yǎng)成和身份認同。1.變革學習方式,倡導合作參與轉(zhuǎn)變教的方式為學的方式,堅持面向全體學生,突出學生主體地位。在
STEM教育中采用項目導向,鼓勵學生發(fā)揮創(chuàng)造力,激發(fā)學生好奇心,提高學習意愿、參與意愿、交流意愿、服務意愿、合作意愿。具體舉措如下:(1)變革學習方式。遴選
STEM項目議題,構建愉快的學習氛圍,激發(fā)學習的內(nèi)在動機和意愿;關注解決實踐過程,關聯(lián)真實社會和職業(yè),建構不同領域之間的聯(lián)系,提高對學科本質(zhì)的認識和學習興趣;充分利用學校、家庭、社區(qū)、網(wǎng)絡等資源和現(xiàn)代技術聚焦社會問題解決,提高學生的責任感和使命感。(2)賦予學生話語權和選擇權。允許學生根據(jù)自己的興趣選擇項目和研究方向,以個性化的學習路徑提高學生的內(nèi)21在動機和創(chuàng)新的意愿,積極參與
STEM實踐交流,依據(jù)證據(jù)提出自己的觀點。(3)完善
STEM教育支持體系。構建面向全體學生的學習共同體,提供及時的反饋,教師、同伴的支持,設置
STEM相關競賽和展示活動,為學生提供展示自己工作的機會。2.規(guī)范實踐過程,踐行科學精神規(guī)范科學與工程實踐過程,增強安全保護意識和誠信意識。注重科學與工程倫理教育,增強生態(tài)文明意識,踐行格物致知的科學精神。引導學生崇尚科學、理性思維,養(yǎng)成實證意識、嚴謹與批判的思維方式,具體舉措如下:(1)建立并強化規(guī)范操作守則。如實驗室安全規(guī)范、技術操作規(guī)則、不同場所的安全規(guī)則、信息技術安全規(guī)范、研究成果規(guī)范等。規(guī)范科學與工程實踐過程,增強安全保護意識,保證課程安全、穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。(2)約定
STEM研究誠信規(guī)范。在
STEM活動中實事求是,尊重和保護自我和他人的成果。加強科研誠信和作風學風建設,推動形成風清氣正的科研生態(tài)。(3)明確并認同倫理的重要性。在
STEM相關議題中遵循倫理,選擇符合倫理的決策;倡導生態(tài)文明意識,形成對可持續(xù)性發(fā)展觀的理解、認識和行為傾向。(4)踐行科學精神??茖W精神以實證意識和批判性思維22為基礎,鼓勵創(chuàng)新和創(chuàng)造性思維,強調(diào)終身學習和適應性。科學精神不是孤立的,需要合作與交流,包容多樣性。3.強化
STEM育人價值,促進文化建設明確
STEM教育價值與使命,堅定理想信念。建設德育與科教融合的教育合作基地,開發(fā)
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