中美STEM教育的目标策略以及发展模式的比较和启示

第17卷第5期
2020年10月Journal of Schooling Studies Vol.17* No. 5
Oct. 2020
中美STEM教育的目标策略以及发展模式的比较和启示
何敏##包雷2#韩颖杰2#肖化1
(1.华南师范大学物理与电信工程学院，广东广州510006;
2.俄亥俄州立大学物理学院，美国俄亥俄州哥伦布43210)
摘要：开展STEM教育已成为中国教育界的热点，STEM教育以其跨学科融合的特点，帮助学生在打好科 学、技术、工程和数学的学科基础的同时，培养学生利用所学知识解决实际问题的能力。

研究发现，美国开展 STEM教育的核心目标是增加本土的理工科人才，而中国的理工科人才培养则具有自身的优势和特点，当前中国的STEM教育主要方向是培养优秀的创新人才。

因此中国的教育者需理性看待STEM教育的发展，在借鉴美 国STEM教育经验的同时，发挥自身优势找到适合中国需求的教育方法。

关键词：STEM教育；中美对比；教育目标；STEM教育发展模式
中图分类号：G40 文献标识码：A d〇i:10.3969/j.issn.1005-2232.2020.05.004
STEM是科学 &Science)、技术 &Technology)、工程（Engineering)和数学（Mathematics)四门 学科的缩写[1]。

这门课程以数学为基础，工程设计为主导，综合科学和技术的现实应用，提出问题，用探究的方式解决问题，旨在提升学生跨学科知识融合能力，培养高科技创新人才，优化国家核心竞
争力。

STEM教育最早可追溯到20世纪*0年代。

二战结束之后，美国与苏联之间经历了 40余年的冷战 和军事竞赛。

依靠科技和经济实力，美国超越了前苏联，并引领世界科技发展，进人全新的知识经济 时代。

为了保持全球的领先地位，美国深感科技人才的重要性，于是在19*6年美国国家科学委员会 &National Sciencc Board，简称NSB)发表了题为《本科的科学、数学和工程教育》（UndergraduateSci-ence，Mathematics and Engineering Education)，又称《尼尔报告》（Neat panel’s Report)[2]，报告中首次 明确提出了 “科学、数学、工程和技术教育继承”的纲领性建议，这被视为是STEM教育战略的开 端。

20世纪90年代，美国国家科学基金会（National Sciencc Foundation)开始关注并投人资源大力推 动STEM教育方面的研究[3]。

到21世纪，弗吉尼亚理工大学学者Yakman[4]将人文艺术（Art)加人 STEM教育，提出并发展了 STEAM教育理念。

STEM和STEAM教育的宗旨都是培养有综合素养的理 工科人才。

由于中美两国不同的国情，STEM教育在两国发展的过程也有着显著的不一样。

中美STEM教育 比较涉及到许多具体的问题，本文将着重从STEM教育发展、教育目标和发展模式等方面对两国教育 状况进行分析和研究，展望未来发展趋势，助力中国进行教育改革。

收稿日期：2020-09-07
基金项目！201*年度教育部人文社会科学研究规划基金项目《基于学习进阶的小学STEM课程分层整合模式研究》（项目编号: 1*YJA**0096)。

通讯作者：肖化，E-mail:xiaoh@;包雷，E-mail:bao.15@
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何敏，等.中美STEM教育的目标策略以及发展模式的比较和启示
一、中美S T E M教育策略发展比较
美国STEM教育至今已有30年的发展历史，无论在教育政策的制定方面还是具体的实践方面都 有较为成熟的经验[5]。

随着美国的大力推行，STEM教育逐渐延伸到了其他的国家。

国内STEM教育 研究起步较晚，2011年才始见相关论文发表，最初几年发文量增速也较为缓慢，随着国家相关教育政 策的支持，相关论文成果在2016年达到近年来的顶峰[)]。

(一）美国STEM教育策略发展
美国长期以来一直重视对世界高端优秀人才的引进和利用，通过对优秀人才放宽移民政策、招收 外国留学生、高薪聘用外国专家等方式，使得美国高科技一直立于世界之巅。

同时，美国也清楚的意 识到必须增加本土高科技人才储备，以应对国力持久发展的需要。

在这一个背景下，STEM教育由美 国政府自上而下推出。

从1958年9月美国颁布了第一个重要的教育法案《国防教育法》（National Defense Education Act)后，美国教育加强了对数学和科学的教育，之后的几十年里美国一直在积极探索本国教育，到1996 年，美国国家科学基金会发表了《塑造未来：透视科学、数学、工程和技术的本科教育》[7]。

期间有 4个重要的政策文件。

这段时间是美国STEM教育的萌发和初步形成期。

美国从90年代后期开始信息科技大爆发，知识经济占主体地位。

学者通过探索、完善STEM教 育的实施路径来拓展其研究领域，使STEM教育研究迎来了发展期一在这一时期，该教育研究中位 列前五位的关键词分别是 “STEM education”"STEM teacher#“Assessment”“K-12”"Active Learn-ing”[8]。

随着大量的政策性文件的出台，学者们开始从课程、教学、师资等方面进行探索，逐步为美 国的STEM教育的实施提供依据。

2007年8月9日，美国总统布什签署了《美国竞争力法》[9]，该法 案是民主党和共和党联合提出来的，在参议院全票通过，在众议院以367比57票获得通过，并最终 获得总统批准，这在美国历史上是少有的现象。

法案中提出要增加科研投资，加强公民在科技、工 程、数理化等学科的受教育机会，包括在各地国家实验室建立暑期培训和教育项目，提高数理化教师 的教学水平等。

全美教师教育大学协会发布了《准备STEM教师：全球竞争力的关键》，梳理了各大 学的STEM教师培养计划。

可见在这一时期美国对STEM教育的重视程度越来越高。

表1美国S T EM教育发展前期重要政策节点
时间组织文件名称
1958.08 教育和劳工委员会& Committee on Education and Labor) 1981 联邦教育部
1986 美国国家科学委员会（NSB)
1996 美国国家科学基金会（NSF)
2005 美国竞争力委员会
美国国家科学院、国家工程院、医学科学院、和国家研
究委员会
2006.02 布什政府
2007.06 全美教师教育大学协会
2007.08 美国国会
2007.10 美国国家科学委员会《国防教育法》National Defense Education Act
《处在危险中的国家:教育改革势在必行》
《本科的科学、数学和工程教育》&《尼尔报告》（（Undergraduate Science，Mathematics and Engineering Education)& Neal Panels Report)
《塑造未来:透视科学、数学、工程和技术的本科教育》（ShapingtheFu-ture：Strategies for Revitalizing Undergraduate Education)
《创新美国:在挑战和变革的世界中繁荣昌盛》
《驾驭风暴:美国动员起来为更加辉煌的未来》
《美国竞争力计划》（American Competitiveness Initiative，ACI)
《准备STEM教师:全球竞争力的关键》
《国家竞争力法》
《国家行动计划:应对美国科学、技术、工程和数学教育系统的紧急需要》
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基础教育
随着互联网和新兴科技的飞速发展，社会经济从游戏规则层面发生了根本的变化。

科技成为引领 产业和经济发展的首要动力。

2009年7月24日，奥巴马又宣布了 “竞争卓越”计划，联邦教育部将 提供43亿5000万美元资助各州改革基础教育[1°]。

紧接着奥巴马政府于2009年11月23日在全美范 围内开始实施“为创新而教计划”。

该计划有三个目的，一是提高学生的素养，让所有学生都能在科 学、数学、技术和工程学方面深人学习并且具有批判性思维；二是在未来10年内，把美国学生的 STEM水平从中等提高到顶峰；三是增加弱势群体（包括妇女和女童）接受STEM教育及就业的机
会[11]。

这两项计划不但增加了政府对STEM教育的拨款，更倡导提高学生的STEM素养。

2018年12 月3日，白宫和美国STEM教育委员会（Th? Committee on STEM Education，CoSTEM)联合发布了 《制定成功路线：美国 STEM 教育战略》[12]报告（Charting a Course for Success:America’s Strategy for STEM Eduction)，提出了美国STEM教育2019 -2023的五年战略计划，得到了社会各界的广泛关 注[13]。

该战略计划又被称为“北极星计划”，这一计划势必推动美国STEM教育的发展和完善。

表2美国近期对STEM教育发展的政策推动
时间机构文件
2009奥巴马政府“竞争卓越”全国性教育计划、“为创新而教计划”
2010奥巴马政府“变革方程”教育计划
美国教育部《改革蓝图一一初等和中等教育法再授权》
奥巴马政府《美国创新战略》
美国国家科学院研究委员2011
美国州长协会
奥巴马政府《成功的k-12阶段STEM教育:确认科学、技术、工程和数学的有效途径》《制定科学、技术、工程和数学教育议程:州级行动之更新》报告
《新科技教育十年计划》
2013 国家科学与技术委员会
STEM整合教育委员会2014 白宫科学技术政策办公室《联邦STEM教育五年战略计划》
《'12年级STEM整合教育:现状、前景和研究议程》《用21世纪技能培养美国人:2015年STEM教育预算》《培养与激励:为美国的未来实施'12年级STEM教育》
2015 2016.09 2017 2018.12STEM 教育委员会
奥巴马政府
美国研究所与美国教育部
美国早期儿童STEM工作组
美国国家科学技术委员会STEM协会和白宫
科学与技术政策办公室
《STEM 教育五年战略计划》
《STEM教育法案》
《STEM2026: STEM教育中的创新愿景》
《早期STEM教育不容小觑:为所有幼儿提供高质量STEM学习经验》研究报告
“北极星”计划
注:表中所列为2009 -2019年美国发布的关于STEM的相关文件，篇幅有限，仅列举部分主要文件。

(二）中囯STEM教育策略发展
中国广义上的STEM教育也即分科的数理化教育，一直以来都很成功地培养了大批理工科人才。

只是我们当下对“STEM教育”的定义不同于传统的分科式数理化教育。

余胜泉教授[14]认为，STEM 素养包含了科学素养、技术素养、工程素养和数学素养，同时又不是四者的简单组合：它包含运用这 四门学科的相关能力、把学习到的零碎知识与机械过程转变成探究真实世界相互联系的不同侧面的综 合能力。

在中国STEM教育全面开展前，中国也一直在不断探索科学教育的理论与实践。

2000年初，中国 在科学教育上进行了重大改革，将小学“自然课”改为“科学课”。

课程内容从以自然现象、事物为 主拓展到整个自然科学领域，包括与自然科学有关的人文精神、价值观以及科学技术与社会的关系，—36 —
何敏，等.中美STEM教育的目标策略以及发展模式的比较和启示
还包含了科学探究的方法与过程，提出“小学科学课程是一门基础性课程”“小学科学课程是一门实 践性课程”“小学科学课程是一门综合性课程”。

倡导的基本理念之一是倡导探究式学习，突出创设 学习环境，为学生提供更多自主选择的学习空间和充分的探究式学习机会[15]。

2010年左右，中国掀起了 “创客教育”高潮。

2015年在李克强总理的鼓励下，清华大学牵头推 出《中国创客教育蓝皮书》。

《蓝皮书》指出：“校园创客文化鼓励的是创新力、执行力、领导力的培 养，即跨界学习将梦想变成现实的创新力，整合资源动手实现产品的执行力，跨学科团队合作的领导 力#[1)]。

中国的创客教育将“做中学”“在制作中学习”引人到了科学教学中。

创客最早起源于2001 年由美国MIT比特与原子研究中心发起的Fab Lab(Fabrication Laboratory)创新项目[17]。

2010年在 上海成立了中国第一个创客空间“新车间”，2015见3月全国“两会”上“创客”第一次被写人政府 工作报告，2015年也成为中国的“创客”元年[1*]。

自2012年11月以“STEM教育中的教学创新与 跨学科研究”为主题的第二届科学、技术、工程和数学国际教育大会（简称STEM2012)在北京召开 以来，以及在中国政府提出培养创新人才号召的背景下，STEM教育开始成为学界和社会相关人士日 益关注的热点话题。

表3中国STEM教育发展的指导文件
时间组织文件
2016 《教育信息化“十三五”规划》
2017 《义务教育小学科学课程标准》
中国教育科学研究院《中国STEM教育白皮书》
教育部教育管理信息中心、北京师范大学、北《中国STEM教育发展报告（起点篇）》
京国信世教信息研究院
2018 教育部颁布普通高中各学科课程标准（2017年版）
中国教育科学研究院《中国STEM教育2029行动计划》、《STEM教师能力等级标准（试行）》2017年中国教育科学研究院STEM教育研究中心在北京成立，并召开了第一届中国STEM教育发 展大会，标志着中国开始了从政府层面对STEM教育的推行。

同年，教育部教育管理信息中心、北京 师范大学、北京国信世教信息研究院联合发布《中国STEAM教育发展报告（起点篇）》。

此后，每年 定期举办STEM教育发展大会，各层面教育机构对STEM方方面面的发展进行讨论。

首届STEM教育 发展大会发布了由中国教育科学研究院STEM教育研究中心起草的《2017中国STEM教育白皮 书》[19]，启动了《中国STEM教育2029行动计划》。

“行动计划”以“协同、合作、开放、包容、创 新”为指导原则，主要内容包括促进STEM教育政策顶层设计，实施STEM人才培养畅通计划，建设 资源整合和师资培养平台，建设STEM课程标准与评价体系，打造一体化的STEM创新生态系统，打 造服务经济的教育与人才战略高地，推广STEM教育成功模式。

中国教育科学研究院STEM教育研究 中心将定期发布STEM教育白皮书，提交政策研究报告，为政府提供决策咨询服务；努力促进教育研 究者与实践者的协同合作，探索STEM教育的实施方案、师资培养、课程标准和评价体系建设，建设 跨学科、跨学段的STEM课程群；发掘和推广STEM教育的成功实践模式，努力让STEM教育惠及最 广泛的学生群体。

通过比较可以发现，美国从开始推行STEM教育到现在已经有了较完整的发展策略，最新的“北 极星”计划更是补充完善了其一贯的方针。

中国STEM教育的策略发展才刚刚开始，可以借鉴美国很 多成功的经验。

诸如，国家STEM基金投人与管理、各机构的职能等方面。

中国的政策应该更加详尽 的对各教育机构的职责给予明确，保证STEM教育的基金投人，从整体把握STEM教育的分工与协作。

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基础教育
二、中美S T E M教育目标比较
不同的时代背景和国情导致两国开展STEM教育的目标是不一样的，教育目标起着重要的引领作 用，是探索本国教育的依据，也是各级各类教育改革的指导方向。

(一）美国发展STEM教育的目标
美国推动STEM教育的核心目标是储备大量训练有素的科学家和工程技术人员，以期维持国家在 经济、军事和科技方面的世界领导地位。

STEM教育为学生打造了培养科学素养的大环境，提供了综 合学科教育课程，促使学生成长为STEM领域的优秀人才。

自二战以来，美国依靠其领先的经济和科技力量，持续地吸引全球科技精英移民美国。

根据国际 移民组织（IOM)与全球化智库（CCG)联合发布《世界移民报告2018》，美国是最大的移民目的 国，截至2015年当年接受了 4600万移民™。

美国之所以能够吸引到优秀人才，除了自身强悍的国力 之外，美国相关的人才引进政策也发挥了巨大的作用。

除了投资移民外，技术移民政策也吸引了大批
STEM学科的人才，国会制定了一系列政策并逐步实施，提供更多针对STEM的签证和绿卡。

在留学 生政策方面，美国主要采取了提供奖学金、留学生工作签证以及提供优质科研环境等方面的优惠。

从 1946年开始，美国政府制定了《富布莱特计划》并开始实施，从世界各地吸引人才。

到现在美国每 年都会有各种奖学金项目资助美国之外的优秀学生赴美攻读学位。

应届外国留学生还可以获得为期一 年的滞留工作签证。

并且在2008年金融危机爆发后，美国还推出了科学与数学学科学生实习计划 OPT (Optional Practical Training)，凡是持有STEM学位的外国留学生，实习工作期将由12个月延长 至29个月。

这些政策使美国并不缺少优秀的STEM人才，并且能长期保持在全球科技领域的人才 优势。

长期依赖移民的人才政策也造成了对本土 STEM人才培养的负面影响。

首先，外来科技移民的输 人使得技术职业领域人才之间的竞争加剧，本土人才没有竞争优势，在高科技行业中处于竞争劣势，直接打击了 STEM学习的热情。

同时，因为美国长期处于稳定繁荣的社会氛围，医疗、金融、法律等 高回报行业分流了相对部分优秀的本土学生。

在美国大学的STEM的人数上，可以清晰的看到这一趋 向：在2009年STEM专业人数仅占本科总学生数的14.7%，即使是在2017年这个比例也仅是 19.2%。

在硕士、博士阶段地STEM专业所占的比例也只分别为17.3%和15.7%。

这对美国高科技的 发展是极大的挑战。

（见表4和表5)
表4美国本科生中获得STEM专业学位人数比例
STEM专业人数占比年度总数
20091,649,920243,03114.73%
20101,716,050253，65014.78%
20111，792,160267，48014.93%
20121，840,380286，78815.58%
20131,870,150302，34016.17%
20141,894,970318，61216.81%
20151,920,750335，84917.49%
20161,956,030354，79418.14%
20171,963,000376，82519.20%
数据来源：美国国家数据统计中心 The National Center for Education Statistics (NCES)
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何敏，等.中美STEM教育的目标策略以及发展模式的比较和启示
表5美国硕士、博士中STEM专业学位比例
硕士博士
STEM专业学位总数比例总数STEM 专业学位总数比例年度总数
2008 -2009662，08077，00611.63% 154,56023，65415.30% 2009 -2010693，31079，78111.51% 158,59023，70514.95% 2010 -2011730，92086，27111.80% 163，830|24,58715.01% 2011 -2012755，97091，61212.12% 170，22025，52815.00% 2012 -2013751 ，72095，37512.69% 175，03026，57715.18% 2013 -2014754，580100 ，07813.26% 177，59028，07015.81% 2014 -2015758，800112，26014.79% 178，55028，03715.70% 2015 -2016785，760129,14216.44% 178，13028，23815.85% 2016 -2017805，680139，31217.29% 181，36028，54415.74%
数据来源：美国国家数据统计中心 The National Center for Education Statistics (NCES)
表6美国本科生STEM专业本土学生年增长率
年度STEM专业人数国际学生本土学生数国际学生增长率本土学生增长率2008 -2009243,03110 ，372232，659--
2009 -2010253，65011，155242，4957.5% 4.2%
2010 -2011267，48012 ，675254，80513.6% 5.1%
2011 -2012286，78814 ，738272，05016.3% 6.8%
2012 -2013302，34016，081286，2599.1% 5.2%
2013 -2014318，61217 ，701300，91110.1% 5.1%
2014 -2015335，84920，069315，78013.4% 4.9%
2015 -2016354，79423，467331 ，32716.9% 4.9%
2016 -2017376，82527，645349，18017.8% 5.4%
数据来源：美国国家数据统计中心 The National Center for Education Statistics (NCES)
长期的社会意识形态作用下，数理化在中学阶段有了较大的弱化，造成了美国本土 STEM人才数 量不足。

无论是从教师培养、课程设置，还是学生学习兴趣上，都出现了基础科学教育薄弱的现象。

例如，在21世纪的60至90年代的大部分时间，平均只有不到20%的高中学生上过物理课。

随着 STEM教育的推动，这一比例从90年代中期开始持续增长，至2013年达到了 39%。

但仍然有超过半 数的美国高中学生没有上过物理课[21]。

这些原因也直接影响了 STEM专业本科生人数的增长。

即使是 STEM教育大力推行以来，美国2008 -2017年STEM学位本土学生人数也仅以逐年平均5.2%速度递 增，远远低于美国国际STEM学生人数的平均13. 1%年增长率（见表6)。

为了使更多的学生能向STEM领域发展，美国STEM在中小学中推行多学科融合教育的一个很重 要的目的是帮助学生维持学习STEM学科的兴趣。

兴趣作为非智力因素，对学生学习起着调节作用，能推动学习任务的完成，促进学生学习更深层知识。

兴趣可以转化为内在动机，积极的学习动机带来 积极的学习态度和学习行为，继而取得良好的学习效果。

对单一学科的挫败感，很可能导致学生对其 他相关学科望而却步，导致学生整体素养教育的偏失，失去对STEM学科的兴趣。

STEM课程很好地 解决了这样的问题，综合性的学科项目使学生能更快找到自己的兴趣。

在综合项目中跨越学科界限学 习知识，拓展思维能力，在实际生活中提出问题、解决问题。

这种教育方式很好地促进了学生兴趣的 形成，更有利于诱导学生最终选择进人STEM领域。

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基础教育
美国全球科技与经济的领先是搭建在汇聚了全球顶尖人才的基础上。

但随着全球科技高速发展的 需求，各国“抢人”行动愈演愈烈。

美国要维持其固有的科技垄断和国家利益，必须致力于培养本土 的STEM人才。

(二）中国发展STEM教育的目标
中国STEM教育的核心是为了将中国的STEM人才储备从“数量”的优势转换为“创新”和“高 端”的优势，走以庞大科技人才队伍为基石，高端创新人才为牵动的强国之路。

“为什么我们的学校总是培养不出顶尖的杰出人才”？对于高等教育界的人来说，这可能算得上是 最熟悉的一个问题了。

2005年，国务院总理温家宝在看望钱学森时，钱老提出了著名的“钱学森之 问”，直到现在这个问题依旧被广泛讨论。

在诺贝尔奖的历年记录中，迄今已有900多个人和组织获 得诺贝尔奖，其中只有1.33%是中国人（包括华侨）与外籍华人。

回顾中国的教育体系，在理工科大众人才教育方面成绩斐然。

近年来，中国理工科的本科年毕业 人数持续增长，于2018年超过了 150万，占总毕业生人数的40%。

同时，每年硕士毕业超过20万，博士超过3万，即平均每年高等教育为社会输人的理工科人才超过170万（见表7和表8)。

可见，中国理工科人才的绝对人数具有相当优势。

在分科的教育模式下，学生在基础知识和数理运算能力等方 面具有扎实的训练。

在比较中美两国本科、硕士和博士理工科毕业生数量和比例时，可以看到中国学生对理工科择业 的意愿明显比美国学生高很多。

就2016 -2017学年来讲，本科美国理工科毕业人数是37.7万人，其 中本土学生为34.9万（见表4和表6)。

与此同时，中国的毕业人数几乎达到了美国的4倍，超过150 万人。

从比例上看，美国理工科毕业人数占到了总毕业人数的19%，而中国则为39%。

可见中国本 科生对理工科的择业意愿，表现在择业比例和绝对数量上都大大超过美国学生。

在研究生阶段，美国的硕士和博士总的毕业人数均大于中国（见表5和表8)。

同样，美国研究 生的理工科比例也远大于中国，因此理工科研究生毕业绝对人数大致相当：硕士美国为13.9万，中国为21. 9万；博士美国为2.9万，中国为3.3万。

从毕业生的人数上看，中国的理工科本科教育在绝 对数量上大大超过了美国，培养出了大批基础科技人才，为中国科技的高速平稳发展提供了基石。

从 高端人才培养方面看，两国理工科的博士和硕士的绝对数量也大体相当，但中国的理工科博士占总体 高等教育理工科毕业生人数（博士 +硕士 +本科）的比例为1.9%，硕士为12.5%，美国的比例为博 士 5.2%，硕士 25. 6%。

可见美国拥有世界顶尖的高等学府，在高端人才培养方面具有很大优势，培 养出的理工科博士和硕士的比例很高，尤其博士生的素质往往是全球领先的，所以在高端科技人才产 出方面，美国仍具有巨大的领先优势（见图1-3)。

表7中国本科生理工科专业毕业生比例
年度总毕业生数理学工学理工总数比例
20102,590,535269，053813,2181,082,27141.78%
20112,796,229279,101884，5421,163,64341.61%
20123,038,473294，060964，5831,258,64341.42%
20133,199,716248,7901,058,7681,307,55840.86%
20143,413,787255，3041,132,2261,387,53040.64%
20153,585,940255，6321,180,5081,436,14040.05%
20163,743,680257，4361,226,7301,484,16639.64%
20173,841,839257，7681,247,8081,505,57639.19%
20183,868,358255，5951,269,1731,524,76839.42%
数据来源：中华人民共和国教育部
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何敏，等.中美STEM教育的目标策略以及发展模式的比较和启示
表8中国硕士、博士理工科学生数比例
硕士博士年度
毕业生总数理工总数比例毕业生总数理工总数比例2010334，613145*26643.41%48*98727*06655.25% 2011379*705165*45043.57%50*28927*58454.85% 2012434，742191*04843.95%51*71327*65253.47% 2013460，487197*70142.93%53*13928*72754.06% 2014482，210204*19042.34%53*65329*45954.91% 2015497，744214*00843.00%53*77829*70755.24% 2016508，927217*60842.76%55*01130*65655.73% 2017520*013218*98142.11%58*03232*70056.35% 2018543，644229*02442.13%60*72434*86457.41%
数据来源：中华人民共和国教育部
150.6
本科 硕士 博士
■美国回中国
图1中美2O16-2O17学年理工科学生毕业人数比较（单位！万人)
57%
本科 硕士 博士
■美国■中国
图2中美2O16 -2O17学年理工科学生占总学生人数比例对比
一 41 一
基础教育
虽然中国在基础数理化教育上成绩显著，但也不得不承认，中国长期的应试教育使学生在运用综 合知识解决实际问题的能力培养上有所欠缺。

中国考试制度与当下教育现状有紧密联系，中国高考是 中国学生进人高等教育机构的必经之路。

学生长期处于学科分立的刷题备考模式，虽然打下了坚实的 分学科基础知识，但不利于培养有综合能力的创新型人才。

2000至2001年试行的“3+X”科目设置 模式推广至今，在本质上依然坚持学科分立的应试教育模式。

同时，高考命题偏重于知识的难度和快 速解题，于是出现了“题海战术”等应对高考的学习方式，学生很难得到全面能力的发展，并且在长 期的学习压力下学生也许会失去学习兴趣，产生消极的学习效果。

面对高考存在的问题，各级教育机 构积极进行教育改革，试图根据中国国情，特别是中国学生的特点，找到适合中国的考试制度，同时 也能培养学生的创新能力。

STEM教育以其新的教育理念被引进到中国，国内教育者从幼儿园阶段开 始，试图用STEM教育提高学生运用所学的知识解决现实生活中问题的能力。

在评价方式上，各级中 小学对学生的评价模式也由之前的结果性评价转变为过程性评价，鼓励学生参人实践。

在教育全球化的环境下，中国高知家长群体也有强烈的愿望将学生的培养目标与世界接轨，不仅 要求孩子基础知识扎实，更希望在综合能力培养上也达到国际水准。

中国课外教育机构顺应了教育的 发展、满足了家长对孩子的培养需要，引进美国STEM教育课程，广泛开展包括少儿编程、机器人教 学、创客、机械工程等课外活动，对于学校的教育体系起到了有益的补充。

同时，也促使了国家政府 教育改革的步伐，有力的推动了国家政策的出台。

在中国STEM教育发展中，课外培训起了有相当重 要的角色。

但由于民营机构生存发展的需要，在推动STEM教育的过程中，普遍存在着对中国学校教 育体系的否定，“神化”了美国的STEM课程。

一切能力的培养都要构建在对基础知识的了解和掌握 上，脱离了基础教育的一切能力培养活动的效果都有待全面的考衡。

因此，中国的STEM教育应该以 现有的数理化教育优势为基础，发展学生多学科知识交叉融合运用的能力、解决问题和创新思维的能 力。

STEM教育为培养创新型人才指明了方向。

中国STEM教育的重点将是培养具备综合STEM素养 的高端创新人才。

只有这样，才能使中国在国际高科技竞争中脱颖而出，实现科技强国的目标。

纵观中美国情，中美STEM教育的目标有着显著的不同。

究其实质，美国需要扩大本土的STEM 人才基数，以弥补其发展后劲不足的潜在危机，而中国则需要培养出高端创新人才，能引领世界高科 技的发展。

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