美国STEM教育变革中“变革方程”的作用及其启示 *

钟柏昌，张丽芳

(南京师范大学 教育科学学院，江苏 南京 210097)

美国STEM教育变革中“变革方程”的作用及其启示*

钟柏昌，张丽芳

(南京师范大学 教育科学学院，江苏 南京 210097)

美国在基础教育课程改革的过程中，越来越重视STEM教育，甚至将其视作一种国家战略。值得注意的是，STEM教育的推进不仅仅是教育体制内的事情，更牵涉了广大社会力量的参与，以“变革方程”为首的一批民间组织机构在推动STEM教育的过程中扮演了极为重要的角色，是衔接政府、社会力量与学校教育的重要桥梁。“变革方程”的产生发展、目标定位、STEM教育项目数据库、STEM教育评估，都非常有特色，对我国开展STEM教育均具有一定的启示意义，例如：课程实施层面需要在既有课程框架下努力开拓STEM教育的机会，并充分挖掘信息技术的教育功能，在组建联盟方面需要发挥政府的主导作用，在课程内容开发方面需要努力做到项目化，在教育评估方面应尽早启动建设全国性的质量监测体系。

STEM教育；变革方程；基础教育

一、STEM教育与变革方程的产生

变革方程(Change the Equation)是美国一个致力于在中小学推广STEM教育的公益机构。所谓STEM，是指Science(科学)、Technology (技术)、Engineering(工程)、Mathematics(数学)的简称，旨在将原本分散的科学、技术、工程、数学四门课程集合成一个新的整体。这一集合，不是课程的简单组合，而是把学生学习到的零碎知识与机械工程转变成一个探究世界相互联系的不同侧面的过程，强调学生在“杂乱无章”的学习情境中提升设计能力、合作能力、问题解决能力和实践创新能力。

早在1986年，美国国家科学委员会(NSB)发表的《本科的科学、数学和工程教育》报告中就提出“科学、数学、工程和技术教育集成”的纲领性建议，被视作是提倡STEM教育的开端，从此STEM教育成为美国社会各界所关心的教育改革话题。近年来，STEM作为一个新的概念不断出现在美国联邦政府的各种教育改革政策和项目中。2009年11月，奥巴马在白宫发表了题为“教育促进创新”的演说，宣布在全国范围内启动“教育促创新”行动计划，在未来十年将美国学生在科学和数学方面的成绩排名从目前的中游位置提升到世界前列。 STEM之所以如此受重视，从奥巴马的讲话中可见一斑：“美国之所以取得今天的成就，完全是依靠其在全球科技创新领域发挥的巨大作用，我们如何教育好下一代，尤其是如何提高科学、技术、工程及数学的教育水平，直接关系到未来企业的领导者、科学家和教师的人才造就问题。”[1]

值得注意的是，美国在推广STEM教育的过程中，从来就不认为这只是学校的职责，而是力图发动全社会的力量特别是企业界的力量来共同推动STEM教育的普及和深入发展。例如，奥巴马在2010年9月指出：“国家的成功取决于美国在世界创新中的作用，所有的首席执行官都应该知道公司的未来取决于下一代员工的创新能力，而这又取决于今天我们怎么教育学生——尤其是在STEM方面。我们的成功不能单靠政府的支撑，还依赖于教师、家长、企业、非盈利机构和更广泛的社区等。”[2]

为响应奥巴马的号召，美国一百多位企业CEO创建了一个名叫变革方程的公益机构，作为“教育促进创新”活动的一部分，致力于推广中小学STEM教育。变革方程是在盖茨基金会和纽约卡内基公司的支持下由多位商界精英和社会名流创办起来的，主要创办人包括前英特尔公司董事长克瑞格·贝特瑞、施乐公司CEO厄休拉·伯恩斯、时代华纳有线CEO格伦·布里特、柯达公司CEO安东尼奥·佩雷斯和宇航员萨利·莱德。变革方程是一个非盈利、无党派的由企业CEO领导的组织，它动员美国的商界，通过利用他们的投资、独特的资源和影响力来推动STEM教育，并承诺不断扩大优秀的STEM教育项目在学校和社区中的使用范围，尤其要通过STEM教育项目增强全体美国人的能力和潜质。

二、变革方程的目标定位

变革方程旨在利用商界的力量改善STEM教育质量，其主要发展目标集中体现在三个方面：促进STEM公益教育事业、激励青少年学习STEM以及鼓励教育改革[3]。

(一)促进STEM公益教育事业

促进STEM公益教育事业主要指通过设计和提供高质量和可延展的STEM项目来推动STEM教育，同时增强企业对这一公益事业的影响力。

美国的学生在STEM方面落后于世界同龄人已经不是秘密。企业CEO担心这种不断增长的差距会对美国的竞争力、繁荣和健康造成严重的威胁。美国的工商界、教育界和科学界认识到：美国在全球市场上的创新力和竞争力与美国公立学校能否保障学生的STEM素养直接相关；低收入家庭和少数名族的学生在STEM领域很少能成功，这跟美国提倡的机会均等的基本理念背道而驰。为了使STEM教育具有较深远意义的影响，2010年秋，变革方程创建了STEM教育的基本原则，这些原则借鉴了企业慈善事业的研究和集体经验，为开展STEM公益事业提供了重要的指导作用，这些基本原则（2013修订版）包括[4]：

1.确定并寻求令人信服的和表述清晰的STEM教育需求；

2.用严格的评估方法不断评估需求的变化及其与STEM教育项目的契合程度情况；

3.确保STEM教育项目的持续推进；

4.确保STEM教育项目是可复制和进一步推广的；

5.确定阻碍或促进学生进步的因素；

6.建立高质量的合作关系；

7.满足个体多样化的学习需求；

8.确保项目能实现预定目标；

9.提供与STEM相关的挑战性的学习内容；

10.培养21世纪所需人才；

11.激发学生学习STEM的兴趣以及参与度；

12.鼓励学习者参与基于“做中学”以及基于探究的活动；

13.满足弱势群体的教育需求；

14.确保项目团队能促进学生学习STEM。

(二)激励青少年学习STEM

变革方程旨在改善学生的STEM学习质量和激发学生的创新精神。激发学生的创新精神，必须抓住他们的想象力，给予他们坚实的STEM基础。2012年夏天，变革方程和E-Line媒体公司共同推出了一款在线游戏“离子未来”(iON Future，http://ionfuture.org)，提供给初高中学生免费学习。

“离子未来”可以帮助学习者探究基于STEM职业的广度及多样性，同时帮助学习者将他们的兴趣和STEM职业联系起来。“离子未来”包含三种游戏：(1)STEM职业无处不在：帮助学习者探索影响他们日常生活的STEM职业；(2)STEM职业“红娘”：帮助学习者发现与他们的激情、能力和兴趣相匹配的STEM职业；(3)STEM职业探究：帮助学习者理解学业和课外选择如何影响STEM职业。

(三)推动基于STEM的教育改革

为提高学生的STEM素养，变革方程为学生提供了很多优秀的STEM教育项目，尽管学生在STEM学习方面成绩有所提高，但学生进步的速度不够快，而且美国学生的数学和科学能力同其他先进国家相比还存在较大差距。变革方程希望发动全民力量和付诸国家机器来解决这些问题，因此倡导国家政策的改进以增强学生对STEM的掌握程度以及学习兴趣。众所周知，变革方程主要是动员美国的商界，通过利用他们的投资、独特的资源和影响力来推动STEM教育。为此，变革方程作为私营部门的领导者，首先从企业的角度提出了理解和改进国家STEM政策的若干指导意见：

1.发挥优势，支持改革：成员企业应该充分利用商界分析和解决问题的能力，并与那些致力于STEM教育的组织合作来解决各州面临的STEM教育问题；同时，企业也应该为激发学生尤其是女性和少数族裔学生学习STEM的兴趣制定战略性计划，并为学生提供真实的学习环境和各种STEM实践活动。

2.凝聚共识，共同推进：集中社会各界力量如联邦政府、基金会、商业界以及相关利益者，积极参与STEM 战略计划的制定和实施，表现出“全国一盘棋”的高度统一，尤其是在“国家应该为STEM人才发展做出怎样的努力”问题上，全体成员应达成一致意见。此外，STEM的成员企业除了提供员工、领导和政策制定者等的交流之外，还应该通过网站链接和内部资料等多种形式提供更多的信息和机会来帮助员工更好地了解学校和国家的STEM教育发展政策。

3.注重评价，以评促改：为把握全国STEM教育的水平，应开展全国性的STEM教育评估，成员企业应该根据STEM评估的关键指标以及评估数据做出有关支持教育改革的决策，同时也要借助这些“关键指标”和评估数据说服各州推动基于STEM的教育改革。

另外一方面，变革方程及其领导的私营部门对公共部门在这场教育变革中所扮演的角色寄以厚望。2011年2月，美国政府发布《美国创新战略：确保我们经济的增长和繁荣》，将“教育促进创新”列为五大行动计划之一，“教育促进创新”计划的重心是指引公共和私营部门联合，以共同加强STEM教育。在这一背景下，为了促进STEM教育的健康发展，变革方程呼吁公共部门和私营部门在做STEM教育决策和投资时，需努力遵循如下原则[5]：

(1)支持核心数学标准(CCMS)和下一代科学标准(NGSS)的采纳和实施；

(2)敦促所有州以高决断分数(High Cut Score)通过上述CCMS和NGSS标准的评估；

(3)在国家问责制度方面确保科学课与其他学科同等重要；

(4)认识到标准、评估和问责制是必要的；

(5)调整教学课程、学习资源和管理制度以帮助所有学生达到或超越标准；

(6)使用变革方程公布的关键指标及其评估数据来制定STEM政策；

(7)准备好STEM教师，并给予相当的薪水并注重STEM教师职业技能的提升；

(8)激励STEM教师在贫困地区和少数民族地区的教学；

(9)扩大STEM教育的覆盖范围。

三、建设STEM教育项目数据库

为方便STEM教育的推广和优秀经验的共享，变革方程创建了一个优秀的STEM教育项目数据库。这一数据库的好处在于，STEM项目开发者可以将他们的项目与已有的项目进行人工比较，避免项目的重复建设；资助者通过这些项目可以最大化他们的投资效益；教育者可以为学习者找到高质量的STEM教育项目。项目数据库中的项目会持续不断地更新，这些项目不仅是国家级的优秀项目，而且变革方程还会不断地改进项目内容和完善其功能。变革方程的成员还会为项目数据库中的STEM项目提供资金支持。

(一)项目数据库的功能

变革方程建立的STEM教育项目数据库，范围覆盖了幼儿园到高中整个学段，教育用户可以按项目内容领域、项目类型、项目日期、年级阶段、设计原则、所针对的学习群体和地域在网上进行查阅，找到适合他们需求的最佳项目。学习者找到的每个项目都有一个简要概述，包括项目描述、项目类型、目标受众、营利还是公益项目、年级学段、项目日期、覆盖区域、项目的优势和影响力、以及STEM教育项目评估量规，同时还提供了项目的联系方式以及项目网址，方便学习者交流。根据需求搜索出的项目可能不止一个，教育用户不仅可以单独查看搜索到的项目，而且可以从如下几个方面对多个项目做比较：组织名称、网址、区域、覆盖区域、营利还是公益、项目类型、课程、STEM主要内容、年级学段、项目日期以及设计原则。到目前为止，该项目数据库中已经包含38个优秀的项目，其中有36个项目是非营利性的。

(二)项目的来源

项目数据库中的项目不是一成不变的，变革方程为对STEM感兴趣的项目开发者提供了一个门户网站(http://changetheequation.org/stemworks/)，以增加STEM项目数量。2012年，变革方程邀请任何有助于改善K-12阶段STEM教育质量的项目参与数据库项目遴选，还提供了公开征集项目的日期，以2012年的征集计划为例：9月15日之前申请的项目如果符合标准，则11月1日会加入数据库；10月15日之前申请的项目如果符合标准，则12月1日会加入数据库；12月15日之前申请的项目如果符合标准，2013年1月15日会加入数据库。被邀请的项目都要求提供一个文档介绍项目如何满足变革方程所倡导的十四个基本原则。一直以来，以自愿为原则，变革方程会定期向优秀的STEM教育项目发出公开邀请，并鼓励任何对项目数据库感兴趣的项目加入数据库中，经过评估以后的STEM项目如果符合标准将录入项目数据库中，同时在资助和推广上将会予以优先考虑。

(三)项目遴选标准

项目必须经过严格的评估以后才能录入项目数据库中，变革方程的成员不仅公布了前述STEM教育项目的基本原则，同时也公布了以这些原则为导向的项目评估量规(如下页表1所示)。该量规一共包含十四个评估维度，并详细列出了每个维度的评估指标；为方便评估使用，变革方程还将每个评估指标的达成等级分为三种水平，分别为完全符合、部分符合以及完全不符合。这些量规可以指导项目评估者做出正确的判断，也能够帮助项目评估者向项目提交者提出针对性的问题，并且给出分析STEM教育项目的框架。STEM项目学习的目标或重点相差很大，STEM教育项目评估量规的评估维度可能无法评估很多有价值的项目，但是，项目开发者以及评估者必须很重视这些量规，如果项目不能满足这些量规，则无法进入项目数据库，因为它无助于解决国家面临的最紧迫的问题：我们国家的年轻人在STEM学习方面落后于世界同龄人。

尽管变革方程公布了STEM教育的基本原则以及针对这些原则对项目进行评估的量规，但是评估这些申请加入项目数据库的项目的工作却是由西部教育公司(WestEd)完成的。西部教育公司是一个独立的接受多方资助的非营利性研究、开发和服务组织。西部教育公司作为第三方机构，充当独立评论员的角色，利用这些基本原则和评估量规严格开展候选项目的评估工作，只有经过严格规范的评估以后选定的项目才能加入数据库中。在第一阶段，西部教育公司利用这些原则和量规已经对40多个STEM教育项目进行评估，最终只有20个项目符合要求，同时，对于评估过的项目都会收到详细的反馈信息，包含项目的优点和缺点。

(四)项目推广策略

1.推广方式

在全美范围内，企业、教育部门以及社区管理者共同开发了培养STEM素养的众多优秀的创新项目，如“大学先修课程培训和激励计划”“工程是基础”“科学技术的认识及激励”和“基于网络的探究式科学环境”等，尽管这些项目能够为师生创造学习机会并深化STEM知识和技能的习得，尤其关注了女性和少数族裔的学生，但是参与学习的人数并不多。为解决这一问题，变革方程创建了激发学生学习STEM热情的网站(http://www.ignitinglearning.org/)，向那些开始接受“激发式学习”理念的学校推广优秀的STEM教育项目，进而培养受到良好教育的、充满好奇心的、积极进取的下一代。借助该网站平台，变革方程不仅很轻松地将这些项目扩大到134个学校，还影响了全国将近40000学生。这只是“激发学习者学习STEM的热情”网站影响学生学习STEM的一小部分，他们还证明了，如果学生在学习STEM的热情驱动下产生了改善学习质量的共同愿景时，商业界就会为全美学生提供无数令人心动的就业机会。

表1 STEM教育项目评估量规[6]

2.资金和人力支持

在美国，不仅政府十分重视STEM教育，而且一些企业与基金会也愿意从事有意义的STEM教育推广活动。这些企业和基金会通过与州政府、当地官员、一线教师以及教育机构的交流，发现了STEM潜在的价值，为此，他们把支持STEM教育视为自己分内的事，在资金、人力和时间上给予重点支持和关注，变革方程成员承诺每年投入超过6亿美元的经费来支持STEM教育，并提供大量的STEM学习机会，使全国各地学生都能够受益。例如，为帮助学习者做好就业或者继续深造的准备，盖茨基金会在2010年至2012年间共提供了110万美元的专项资助，而美国电话电报公司则提供了总计约2.5亿美元的STEM教育经费；又如IBM公司为TryScience项目提供了3300志愿者和19300小时的学习指导等。

四、开展全国STEM教育评估

2012年，变革方程在比尔基金会的支持下从美国人口普查局、美国教育部、 州教育部门、大学委员会以及尼尔森公司中搜集了全美50个州和哥伦比亚特区开展STEM教育的数据，这些数据主要与六个关键指标(如表2所示)密切相关。变革方程与美国研究协会(AIR)共同分析了这些数据并发布了全美各州STEM教育水平的评估报告“Vital Signs”，其中一部分以图文并茂的形式展示了各州在有些指标上开展STEM教育的情况。

表2 STEM教育评估的关键指标[7]

根据各州STEM教育评估的数据，不难发现尽管各州都在轰轰烈烈地开展STEM教育，但是依然存在着很多问题。例如很多州很少开设科学课；很少有学生参与到课外项目；许多州并没有规范的STEM课程；只有六个州的高中毕业生满足大学STEM专业学习的知识和技能要求，等等。为此，教育部门、州、政策制定者以及商业界应该将变革方程公布的评估数据作为其重要的资源以进一步提高STEM教育的质量。变革方程不仅公布了评估数据，还根据各州STEM素养的评估情况为各州促进STEM教育提供了相应的建议，这些建议主要包括以下几点：准备好STEM教师并给予资源和薪水的支持，重视科学课，激发学生学习STEM的兴趣，重视贫困地区的STEM教育，以及加大STEM教育经费的投入。变革方程希望借助公布的STEM教育评估数据，推动STEM教育的改革以及STEM政策的改进。

五、对我国开展STEM教育的启示

美国在基础教育课程改革的过程中，越来越关注STEM教育以及基于STEM的教育变革，并发展成为一种国家战略。而中国才刚刚开始接触STEM教育理念，相关的教育实践和研究甚少，更缺乏美国那样类似“全民总动员”的发展环境，缺少强有力的民间组织来推动STEM教育运动。从本文所描述的变革方程的产生背景、目标定位、项目数据库及其对STEM教育评估的运作思路，对我国今后开展STEM教育颇有启示意义。

(一)讲究策略，在既有课程框架下努力开拓STEM教育的机会

教育是科技进步的基础，是提高综合国力的途径。STEM教育着眼于复合型创新性人才的培养和劳动力水平的提高，其重要性不言而喻。美国已经认识到STEM教育在未来全球竞争中的决定性作用。我国要在全球化的市场竞争中立于不败之地，更应该重视STEM教育。

尽管STEM教育如此重要，但要在我国基础教育阶段开展STEM教育还存在诸多的困难，甚至有不少人认为，STEM所涉及的课程内容并非新鲜，我国也有类似STEM教育的内容。例如，我们中小学课程中也有数学课程，有科学课程，有技术课程等等，但是，这与变革方程倡导的STEM教育至少有三个方面的不同：一是，我们的这些课程主要是分科课程，是学科本位的课程，而非STEM提倡的跨学科的整合课程；二是，我们的基础教育中缺少工程教育的建制；三是，我们的基础教育普遍重视科学类课程，而技术类课程也包括工程类课程的教育价值并没有得到应有的重视。

我国基础教育课程改革也主张改变课程结构过于强调学科本位、门类过多和缺乏整合的现状，淡化学科界线，使分科课程和综合课程有机联系、合理并存，并设置了八个学习领域和综合实践活动课程，但成效甚微，不仅学习领域形同虚设，而且综合实践活动也几成鸡肋。其中一个重要的原因就在于缺乏开展课程整合的抓手，以谁为中心进行整合？整合的目的和意义如何彰显、如何评价？STEM教育提供了一个很好的思路，所谓跨学科的课程整合，需要通过工程实践体现出来，在面向实际的工程问题的解决过程中，自然会卷入各相关学科知识，那么，工程教育就成为联系各学科知识、建立整体的认识世界和改造世界的平台，而且这样的学习总会产生可视化的人造物成果，能够激发和维持学生学习的成就感和主动性。因此，从这个意义上说，开展STEM教育，不仅有利于弥补我国中小学技术教育、工程教育的短板，而且可以有效促进课程的整合化趋势。

如何在现有体制内开展STEM教育，需要地方和学校敢于尝试，开拓新路，我们建议有关部门和学校在进一步重视技术教育和工程教育的基础上，努力做好三个“结合”。首先是国家与地方的结合(国家政策与地方课程、校本课程的结合)。例如，在有限的地方课程和校本课程层面开设STEM教育课程，或者改造现有综合实践活动的构成，给STEM教育以适当的空间。当然，国家层面的教育改革方案和改革政策应接纳并凸显STEM教育理念，鼓励STEM地方课程或校本课程的开发，鼓励开展STEM相关的校本教研，鼓励开展STEM教育研究。其次是校内与校外的结合，利用校外科学教育基地，如科技馆、博物馆、天文台、科研院所的实验室和实践基地等，开展多渠道的STEM教育。最后是虚实结合。由于开展STEM教育常常需要购买一些必要的科学器材和耗材，对于一些经费不充分的学校来说难以承受，因而，充分利用一些免费的虚拟科技创新平台，可以在节约资金的情况下开展较大规模的STEM教育，如基于3D机器人仿真平台开展STEM教育项目设计。

当然，就教育技术领域而言，在开展STEM教育的过程当中同样大有可为。事实上，STEM教育所包含的“技术”和“工程”两个范畴本身就表明与教育技术密切相关，只不过，这种密切关系在不同研究方向的学者那里存在理解上的分歧。美国的技术教育者通常认为STEM中的“T”代表的就是“技术教育”，是一类重要的学习对象，然而，更多的人并不这样认为。例如，在美国《教育周刊》2008年3月27日出版的STEM深度报道中，详细解读了STEM的思想与案例，其中所罗列的大部分成功案例，所提到的“T”更多表现为教育技术或信息技术的应用，而不是技术教育的实践；甚至在美国关于STEM教育的国家评分卡报告(National Scorecard Reports)中，对“T”的测评也主要是依据学校中供学生使用的计算机数量[8]。事实上，变革方程项目数据库中的大多数STEM项目也是如此。可见，在STEM教育中有机嵌入技术类课程特别是信息技术课程，以技术类课程为主体（如中小学机器人教育）开展STEM课程整合实践（笔者正在开展的一项研究即是如此），以及发挥信息技术的优势（如上文提到的虚实结合），开展信息技术支持下的STEM教育，是教育技术领域关注STEM教育的两个主要着眼点。

(二)组建联盟，合力推进STEM教育

STEM教育涉及课程的改革，学科关系的重组，教育评估体制的变化，学段衔接关系的设计，是一个庞大的系统工程，需要多方力量的参与[9]。为此，有关部门应该动员工业界、商业界、基金会、科研机构、学术组织以及其他利益相关者组建一个STEM教育联盟，共同关注STEM教育需求，利用社会的力量推广STEM教育，培养学生的STEM素养和激发学生的创新精神。

因此，这里存在一个教育办学理念的转变问题，《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确指出，要“充分调动全社会力量关心和支持教育，完善社会力量出资兴办教育的体制和政策，不断提高社会资源对教育的投入”，显然，人们已经意识到单靠政府办教育是远远不够的，需要充分利用社会资本投资发展教育，但这仅仅是办学经费来源的社会化，且常常被人诟病为“急功近利的教育产业化”的具体体现，而究竟如何充分发挥现有社会资源中的教育功能，如何让社会主体直接参与教育内容的供给，显然还缺少充分的认识，非盈利的民间教育组织一直得不到良好的发展便是历史的必然。因此，突破学校办教育的局限，走向开放的教育办学理念应该成为今后教育改革的方向之一。

当然，美国是分权式的教育体制，地方和学校有较多的自主权，可以自行决定是否采用STEM教育项目，而中国的地方和学校缺乏这种权利。而且，美国的第三方教育机构一直有着独立的地位和话语权，可以较大程度影响教育决策部门和学校。中国的教育则是教育主管部门主导的，第三方机构往往只是教育主管部门的附庸。换言之，美国强调的是社会力量办教育，而中国则是教育部门办教育。所以，要在中国建立STEM联盟，必然与美国的变革方程有所差异。例如，由教育主管部门推动或授权成立一个专家委员会或STEM教育工作小组；由学术组织开展相关的学术研讨会议，形成松散的研究聚合体；通过这两种组织去带动企业界的人士参与，而不太可能由企业界的人士主导这个联盟和STEM教育。

(三)开发项目，扩大中小学生的参与度

STEM教育需要整合相关学科内容，是后设性的课程，因而其往往是以主题任务的形式来串联课程内容，加之这种教育内容往往需要以某种硬件载体为依托开展创新实践，故而国内外开展STEM教育多以项目形式开展，因而，设计和开发基于项目的STEM教育内容是一种可取的方式。以项目的形式开展，往往需要也容易得到教育主管部门的支持，如以科研项目的形式、以示范基地的形式等等。

为方便STEM教育的推广和优秀经验的共享，还需要建设项目数据库，将优秀的STEM教育项目录入数据库中。建设项目数据库，不仅涉及到资金和人力的支持，需要动员政府部门和企业界的支持，同时更需要考虑规范化的运作。例如，有关教育主管部门或学术组织，应该推出类似STEM教育指导纲要的规范文件。STEM教育是科学、技术、数学和工程等多门学科的整合，而我国现有各学科的课程标准属分科课程标准，无法为STEM这种整合课程的开发与有效实施提供针对性指导。又如，需要建立优秀STEM教育项目的评价标准和遴选机制。评价标准不仅可以帮助使用者区分项目课程的优劣，更有利于指导项目开发者开发出符合要求的课程资源。

(四)建立标准，适时开展全国性的STEM素养评估工作

在我国，尽管STEM所涉的数学、科学、技术等相关学科均有会考、中考或高考等终结性考试评价要求，却一直缺乏面向STEM综合素养的考试评估体系，也缺乏全国性的统一的质量监测系统，不利于全面了解全国各地的STEM教育发展情况，因此，可以效仿变革方程，建立关键指标，开展全国性的评估工作。事实上，美国早已建立了一套完善的全国教育进步评价(NAEP)系统，由美国国会授权并赞助，连续评价美国学生在数学、科学、阅读、写作、艺术、美国历史、世界地理以及其他一些学科的成绩。这一做法，目前已成为其他国家建立教育质量监测体系的榜样，被多个国家借鉴和模仿，典型如英国和澳大利亚。有意思的是，诸如美、英、澳等国，均为地方分权制国家，却能够建立起一套完整的全国性的教育质量监测体系，而我国作为中央集权制国家，理论上更容易建立这样的体系，而事实却恰恰相反。

当然，为保证评估结果的客观性、科学性和公正性，不仅需要来自教育行政部门的评估，更需要来自学术机构、社会团体和企业界人士等第三方机构的评估。其中，评估指标体系的确立是关键，需要高校课程专家、教研员、一线教师、社会人士、第三方机构人员等利益相关者的积极参与，建立一套科学的、可操作的评估指标体系。

此外，还要充分发挥“以评促改”的功能，如同变革方程那样，根据各地的评估情况为各地促进STEM教育提供个性化建议。

令人高兴的是，2013年5月16日，受教育部委托，由北京师范大学林崇德教授牵头组织的“我国基础教育和高等教育阶段学生核心素养总体框架研究”重大项目正式启动，该项目由北京师范大学牵头，华南师范大学、河南大学、山东师范大学、辽宁师范大学共同承担，旨在对学生核心素养的概念内容进行深入研究，制定我国基础教育阶段和高等教育阶段学生核心素养的总体结构框架，并依据总体框架研制不同教育阶段学生核心素养的结构模型，进一步形成可操作、可测量、可评价的指标体系，促进我国教育评估体系与与国际接轨。

[1] 付德旺.奥巴马强调STEM教育的重要性[J].基础教育参考,2011,(7):29.

[2] Katelyn Sabochik. Changing the Equation in STEM Education[DB/OL].http://www.whitehouse.gov/blog/2010/09/16/changingequation-stem-education,2014-01-17.

[3] CTEq. Our Mission and Goals[DB/OL].http://changetheequation.org/our-mission-and-goals,2014-01-17.

[4] CTEq. Design Principles [DB/OL].http://changetheequation.org/sites/default/files/CTEq%20Design%20Principles.pdf,2014-01-17.

[5] CTEq. STEM Policy Advocacy[DB/OL].http://changetheequation.org/stem-policy-advocacy,2014-01-17.

[6] CTEq. Design Principles Rubric[DB/OL].http://changetheequation.org/sites/default/files/CTEq%20Design%20Principles%20Rubric.pdf,2014-01-17.

[7] CTEq. Vital Signs[DB/OL].http://vitalsigns.changetheequation.org,2014-01-17.

[8] Todd Kelley. Staking the claim for the 'T' in STEM[J]. The Journal of Technology Research,2010,36(1):02-12.

[9] 吴俊杰,梁森山,李松泽.STEM教育对中国培养适应21世纪的复合型创新型人才的启示[J].中小学信息技术教育,2012,(3):43-47.

钟柏昌：博士，副教授，硕士生导师，研究方向为信息技术教育、教育技术基本理论(zhongbc@163.com)。

张丽芳：在读硕士，研究方向为信息技术教育(rourou47@163.com)。

2013年12月26日

责任编辑：李馨 赵云建

CTEq's Functions and Enlightenments to China in STEM Education

Zhong Baichang, Zhang Lifang
(School of Education Science, Nanjing Normal University, Nanjing Jiangsu 210097)

The United States is paying more and more attention to STEM education during the process of basic education curriculum reforms. Evenly, STEM education is regarded as a national strategy. It's worth noting that the promotion of STEM education not only involves the system of education, but also involves the participation of social forces, such as some third-parties led by Change the Equation (CTEq) are playing an important role to promote STEM education in the US, which are an important bridge among government, society forces and school education. The development, goals, STEMworks Database and Vital Signs of CTEq may have some enlightenment to STEM education in our country. This article aims at concluding some experience and enlightenments such as seeking opportunities, establishing coalitions, developing STEM programs and evaluating to promote multi-directional development of STEM education in China from CTEq's.

STEM Education; Change the Equation; Basic Education

G434

A

1006—9860(2014)04—0018—07

* 本文系2013年教育部人文社会科学研究青年基金项目“义务教育STEM校本课程的开发与应用研究”(项目编号：13YJC880121)和2012年国家社科基金教育学重点课题“信息化促进优质教育资源共享研究”(项目编号：ACA120005)研究成果。