STEM教育计划评价指标

美国中小学STEM教育对我国基础教育的启示

摘要STEM教育成为美国基础教育改革的重中之重，本文通过分析美国中小学STEM教育产生背景、课程设置，以期对我国基础教育改革提供一些启示和参考。

关键词STEM教育基础教育课程设置

STEM是科学（SCIENCE），技术（TECHNOLOGY），工程（ENGINEERING）和数学（MATHEMATICS）四门学科的缩写，科学、技术、工程和数学教育经常被成为META-DISCIPLINE,翻译叫做“后设学科”，即该学科的建立是基于与其他学科融合然后形成的一个新的整体。这门跨领域的学科将原本分散的学科形成一个整体，这四门学科分别代表科学、技术、工程、数学四种素养。

一、美国STEM教育发展历程

2006年1月31日，美国总统布什在其国情咨文中公布一项重要计划——《美国竞争力计划》，提出知识经济时代教育目标之一是培养具有STEM素养的人才，并称其为全球竞争力的关键。由此，美国在STEM教育方面不断加大投入，鼓励学生主修科学、技术、工程和数学，培养其科技理工素养。

美国州长协会是STEM教育变革的重要组织之一，该组织认为美国现行基础教育并没有为学生提供良好的STEM教育从而为他们毕业后的工作与进一步深造做好准备。现有中小学核心课程的概念有些过时，缺乏严格的课程标准，学校培养目标与高等学校、职业技术学院的要求以及工作岗位的实际需求相去甚远。所以有必要加强STEM教育在中小学中的实施。

2007年10月30日，美国国家科学委员会发表《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》报告，提出的行动计划主要包括两个方面的措施：一是要求增强国家层面对K-12 阶段和本科阶段的STEM 教育的主导作用，在横向和纵向上进行协调；二是要提高教师的水平和增加相应的研究投入。这一报告显示了STEM 教育从本科阶段延伸到中小学教育阶段，希望从中小学就开始实施STEM 教育。

2009年，美国国家科学委员会(National Science Board，以下简称委员会)代表NSF发布致美国当选总统奥巴马的一封公开信，其主题是《改善所有美国学生的科学、技术、工程和数学(以下简称STEM》教育》。明确指出：国家的经济繁荣和安全要求美国保持科学和技术的世界领先和指导地位。大学前的STEM教育是建立领导地位的基础，而且应当是国家最重要的任务之一。委员会敦促新政府抓住这个特殊的历史时刻，并动员全国力量支持所有的美国学生发展高水平的STEM知识和技能。STEM教育越来越重视大学前的基础教育过

程了。

2011年，奥巴马总统推出了旨在确保经济增长与繁荣的新版的《美国创新战略》。新版的《美国创新战略》指出，美国未来的经济增长和国际竞争力取决于其创新能力。”创新教育运动”指引着公共和私营部门联合，以加强科学、技术、工程和数学（STEM）教育

二、中小学实施STEM教育的缘由

从STEM教育发展历程来看，它与基础教育都息息相关，早在上个世纪九十年代，美国国家科学基金会（NFS）根据当时大学生STEM教育情况提出了重视在中小学中实施STEM教育。

美国州长协会是STEM教育变革的重要组织之一，该组织认为美国现行基础教育并没有为学生提供良好的STEM教育从而为他们毕业后的工作与进一步深造做好准备。现有中小学核心课程的概念有些过时，缺乏严格的课程标准，学校培养目标与高等学校、职业技术学院的要求以及工作岗位的实际需求相去甚远。这些都是迫使美国重视中小学STEM教育的原因

2009年美国国家科学委员会发布致美国当选总统奥巴马的一封公开信，其主题是《改善所有美国学生的科学、技术、工程和数学（以下简称ＳＴＥＭ）教育》。信中明确指出：国家的经济繁荣和安全要求美国保持科学和技术的世界领先和指导地位。大学前的STEM教育是建立领导地位的基础，而且应当是国家最重要的任务之一。

从儿童的身心发展来看，越早的让他们接触科学，他们越容易对科学产生浓厚的兴趣，STEM教育有些和中小学基础教育脱节，只有衔接很好，才能为STEM领域输送更多人才。所以在中小学中实施STEM教育是势在必行的。三、基础教育中的STEM课程

美国中小学课程包括核心课程和选修课程两类。核心课程中，与STEM 相关的主要是数学、科学和信息技术。在职业技术类课程中，有健康科学教育，信息技术教育、技术和工程教育、因此美国小学和初中的STEM课程主要是通过数学课、科学课以及信息技术课来实现。至于选修课，各校不同，在此不作讨论。美国高中的STEM课程具有非常重要的地位，下面简单介绍之。

（一）美国高中课程类型

美国高中的STEM课程包括高等数学、提高型科学和工程课程，以及与STEM相关的技术类课程。提高型课程是指内容比较高深的课程或者是被指定为提高型或者荣誉课程

美国高中STEM课程

高等数学提高型科学和工程与STEM相关的技术课程

代数2

其他高级数学初等微积分/解析

微积分

生物

化学

环境/地球科学

物理

工程

计算机信息科学

工程/科学技

健康技术

1、高等数学

包括代数2和其他高等数学课程，初级微积分、解析几何，微积分。其他高等数学内容包括三角学、高等统计，也包括代数3、解析几何、IB数学和离散数学。

2、提高型科学和工程课程

包括提高型生物、化学、环境/地球科学、物理和课程。高等生物由两年期和三年期的生物课组成，比如AP课程和IB生物课程。提高型环境/地球科学包括AP和IB环境科学、大学预科和AP地球科学。工程包括运用科学和数学的概念和技能来解决工程问题的学术课程。一些专业的科目，如航空航天材料、冶金、测量绘制科学、绘图等，也包括在内。

3、与STEM相关的技术课程

包括计算机信息科学。工程/科学技术和健康技术。计算机信息课程包括计算机编程、逻辑、算法和系统管理，而不是文字处理或其他其他指导学生使用软件的教学。工程/科学技术课程则是主要是关于仪器、设备维修和其他与工程和科学职业有关的技术任务。健康科学课程为学生准备去专业医疗领域做好准备，包括牙科医生、兽医、社区医疗、流行病学、护理、验光、听力学、心理健康、急诊/疾病科学等

（二）美国STEM高中的课程类型

在美国，还有STEM高中，它们是一类面向有天赋，有才能以及对STEM 领域有浓厚兴趣和专长的学生提供精英教育的学校。它致力于发展学生科学、技术、工程和数学等方面的学习兴趣，为他们将来成为STEM领域内的领军人才做准备，这一类高中的课程设置：

高中的课程一般偏重科学、技术、工程和数学学科，主要包括必修课、选修课、大学先修课和科研实习课。必修课一般是为了获得高中毕业文凭而面向全校所有学生开设的课程，主要围绕数学、科学、技术主题，安排“语言学，人文科学，数学、科学、技术、工程”三组课程。但是，很多STEM高中