STEM(科学、技术、工程和数学)教育2035行动计划

中国教育发展战略学会 科学与工程教育专业委员会 2024年7月 目录 一、背景................................................1 （一）加强STEM教育成为重要国际趋势...................1（二）推进STEM教育是教育强国建设的重要主题...........3（三）当前我国STEM教育进展与挑战并存.................5 二、目标与任务..........................................7 （一）目标............................................8（二）任务............................................8 三、行动举措............................................8 （一）构筑科技人才贯通培育新机制......................8（二）构建高品质STEM课程和项目体系..................11（三）开展STEM教育评价..............................13（四）创新STEM教师培训模式，推动STEM教师教育循证实践15（五）STEM教育数字化建设.............................17（六）引领学习方式变革，强化STEM教育育人价值........21 四、组织实施...........................................24 （一）加强组织建设...................................24（二）优化联动方式...................................24（三）加强课题引领...................................25（四）促进成果分享...................................25（五）持续追踪研究...................................25（六）提供决策咨询...................................26 科技兴则民族兴，科技强则国家强。当前，世界百年未有之大变局加速演进，加强STEM教育成为各国抢占科技竞争和未来发展制高点的重要战略举措。STEM教育作为一种跨学科的教育理念与模式，通过建立学校、社区与企业之间的联系，促进学生将理论知识与现实生活、生产中的客观经验紧密结合起来，综合运用科学、技术、工程和数学等知识，有效提升他们解决真实问题的综合素养，从而造就复合型创新人才。我国高度重视STEM教育，一体推进教育科技人才事业发展，完善科教协同育人机制，强调做好科学教育加法，提出加快培养造就一支规模宏大、结构合理、素质优良的创新型人才队伍。中国教育发展战略学会科学与工程教育专业委员会全面落实党中央战略部署，积极投身教育强国、科技强国、人才强国建设，将服务STEM教育高质量发展作为使命，努力为STEM教育提供智力支撑和专业保障，探索具有中国特色的科学与工程教育模式。 一、背景 （一）加强STEM教育成为重要国际趋势 STEM教育不仅是培养未来科技人才的关键，更是推动国家创新能力和竞争力的重要支柱，具有战略性、基础性、先导性地位。随着全球科技进步和经济发展的加速，各国更加强调掌握先进科技和培养创新型人才的重要性，并将STEM教 育提升到国家战略的高度。 美国2018年发布《绘制成功之路：美国的STEM教育战略》文件指出，全球创新的步伐正在加快，对科技人才的竞争也随之加剧，美国的创新能力及其繁荣和安全比以往任何时候都更依赖于一个有效和包容的STEM教育生态系统。①在具体实施中，美国联邦政府部门除教育部外，其他部门如国防部等也参与其中，同时还组织一些社会机构、企业等也参与。例如，2022年，美国科学促进会（AAAS）牵头成立了“STEMM机会联盟”，并于2024年发布《STEMM公平与卓越2050：国家进步与繁荣战略》，提出了到2050年充分利用美国STEM劳动力的蓝图。② 澳大利亚同样重视STEM教育的发展。2015年发布《国家STEM学校教育战略2016-2026》提出确保所有学生在完成学业时掌握STEM基础知识和相关技能、鼓励学生学习更具挑战性的STEM课程。③2019年出台了针对女性的STEM教育发展战略④，2024年又发布《实现STEM劳动力多元化的途径审议总结性报告》，对澳大利亚STEM教育多元化发展提出了具体建议。⑤在推进过程中，澳大利亚也注重多机构参与。例 如，2019年澳大利亚国防部制定了《国防工业技能与STEM战略》①，澳大利亚工程师协会（Engineers Australia）2018年发布了《国家STEM战略2019-2023：创造未来工程师战略优先级》文件。② 其他一些国家也把大力推进STEM教育作为新时期的国家重要战略内容。例如，2023年芬兰发布《芬兰国家STEM战略与行动计划》，该战略行动计划被作为芬兰新的“研究、发展与创新路线图”的一项措施而制定，指出STEM战略的目标是确保芬兰的STEM能力促进福祉以及社会、生态和经济的可持续发展。③爱尔兰2023年发布的《到2026年STEM教育实施计划》提出培养学习者的参与度、提高幼儿教育工作者和教师的技能、支持STEM教育实践、用证据支持STEM教育等。④ （二）推进STEM教育是教育强国建设的重要主题 强化STEM教育是我国战略发展的重要支撑。2023年，习近平总书记在二十届中央政治局第五次集体学习时的讲话指出，“纵观人类历史，教育兴则国家兴，教育强则国家强。世界强国无一不是教育强国，教育始终是强国兴起的关键因 素。”①2024年，习近平总书记在全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会上的讲话中进一步指出：“着力培养造就战略科学家、一流科技领军人才和创新团队，着力培养造就卓越工程师、大国工匠、高技能人才。”②STEM教育将培养科技创新人才作为主要目标，是我国强国建设和人才战略推进的重要支撑。 推进STEM教育是我国教育改革的重要内容。2023年习近平总书记在二十届中央政治局第三次集体学习时指出，“要切实推进科教融汇，在教育‘双减’中做好科学教育加法。”③2023年6月，教育部等十八部门联合发布《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》，对中小学科学教育工作做了全面部署，并明确提出，通过3至5年努力，中小学科学教育体系更加完善，科学教育教师规模持续扩大、素质和能力明显增强，科学教育质量明显提高，中小学生科学素质明显提升。④同时，STEM教育是教育强国指数的重要组成部分，是教育服务能力的关键因素，加快推进STEM教育、打造中国教育品牌成为教育强国建设的重要抓手和重要任务。⑤ 加强STEM教育是促进新质生产力发展的关键举措。习近平总书记指出：“新质生产力是创新起主导作用，摆脱传统经济增长方式、生产力发展路径，具有高科技、高效能、高质量特征。”①在推进新质生产力发展中，教育发挥着重要作用。一方面，新质生产力的发展需要大量掌握先进科技知识和技能的人才，另一方面新质生产力的发展涉及多个学科的交叉与融合。传统的教育体系难以满足这种快速变化的需求，STEM教育由于强调科学、技术、工程和数学的综合应用，能够培养学生的跨学科思维和综合解决问题的能力，成为发展新质生产力的应然之举。 （三）当前我国STEM教育进展与挑战并存 近年来，在国家和地方政府大力支持下，教育研究机构、学术专业团体和各级各类学校等积极努力，我国STEM教育在国家行动、理论研究和实践探索上均取得了一定成果。 在国家行动方面，理念和项目同步推进。例如，我国于2022年推出新版义务教育课程方案把“加强课程综合，注重关联”“变革育人方式，突出实践”作为其中基本原则②。2022年教育部与中科院启动了推进科学教育的项目，就加强科学教育研究和实践探索达成战略合作。③2023年，教育部启动 全国中小学科学教育实验区、实验校建设项目，首批有124个实验区、994所实验校入选。①此外，教育部还推出卓越工程师教育培养计划、建设国家卓越工程师创新研究院、国家卓越工程师学院②，开展未来技术学院建设③等。清华大学等高校按照强基计划的人才培养要求，与国家关键领域的若干工程方向相衔接，探索进行数理基础科学（含工程衔接方向）专业理－工衔接双学士学位本科人才的培养。 在理论研究方面，专著和学术论文均有较大突破。例如，教育科学出版社出版了“中国STEM教育2029行动计划”丛书12本、上海科技教育出版社出版了《技术与工程素养标准：技术与工程在STEM教育中的作用》、清华大学出版了《STEM教育理论与实践》等。另外，从论文发表情况来看，基于中国知网数据，可以发现近年来有关STEM教育、科学教育、工程教育的研究主题不断丰富。 在实践探索方面，社会机构和地方政府均有不少创新做法。例如，中国教育科学研究院于2018年发起的“中国STEM教育2029行动计划”在全国建立了STEM教育创新中心，遴选了STEM教育的领航学校、种子学校、种子教师，设立了STEM教育课题项目、研发并开展了STEM教师能力等级测评 等。浙江建立了STEAM项目学习资源平台①，四川建立了“STEAM科创教育科普基地”②，吉林推出“STEM教育师资培养科研创新立项建设基地”项目③、湖北积极打造“中小学提需求、高校送服务、教育搭平台、地方汇资源”工作模式，推动大中小学科学教育有机衔接④等。 与此同时，我国在STEM教育发展也面临一些挑战。一是STEM教育体系化建设不足。在课外STEM教育活动上，不同组织机构力量分散，尚未形成有效合力；在学校STEM教育上，不同教育阶段之间以及与校外教育衔接不够紧密。二是课程资源建设不健全。我国中小学阶段体现跨学科性质的STEM课程多为临时性、补充性课程，缺乏整体设计和规划。三是教师队伍建设严重滞后。STEM教育作为一种理念，需要具有跨学科教学的能力，但我国目前合格的“跨学科整合”专业化STEM教师不到5%⑤，教师实践经验缺乏，特别是和产业相关的工程实践经验匮乏，从而导致STEM课程教学难以做深做实。 二、目标与任务 中国教育发展战略学会科学与工程教育专业委员会以 推进STEM教育发展为主要任务，聚焦STEM教育大中小一体化体系构建与实践应用，通过加强自身建设，团结广大志同道合者，共同推动我国创新型人才培养。 （一）目标 到二〇三五年，努力成为：高质量中国特色STEM教育体系建设的有力推动者；高效能STEM教育实践的杰出组织者；以STEM教育服务教育强国建设的积极参与者；国际STEM教育发展与合作的积极探索者。 （二）任务 1.构建适应中国国情的STEM教育研究与实践体系。 2.探索STEM人才贯通培养机制（育人方式、办学模式、管理体制、保障机制）。 3.开发高质量STEM教育资源。 4.建立STEM教育测评体系。 5.建立STEM教育师资培养培训体系。 6.推进STEM教育数字化。 7.完善STEM教育协同机制。 三、行动举措 （一）构筑科技人才贯通培育新机制 探索以贯通培养为主体，以激发创新思维、提升创造能 力为两翼，以资源整合、模式创新、智库建设为驱动的“一体两翼三驱动”STEM教育贯通培育机制。 1.创建STEM教育全国智库 深入开展STEM教育研究与实践，更加注重产业需求导向，更加注重跨界交叉融合，更加注重支撑服务，探索建立STEM教育的新理念、新标准、新模式、新方法、新技术、新文化。整合全社会资源，在共识基础上积极参与、交流协作和多元投入，共同搭建STEM教育智库，把教学、科研、实践紧密结合，倡导创新精神，营造创新氛围，激发创新活力。密切联系区域经济发展和产业转型升级，开辟发展新领域新赛道，不断塑造发展新动能新优势，积极