全球STEM教育“最强大脑”落户上海,STEM究竟学什么?
摘要:“STEM教育”到底是什么?中国的STEM教育在全球处于什么地位?来看这篇解答!
近日,联合国教科文组织国际STEM教育研究所在上海正式成立,标志着教科文组织一类中心首次落户中国。这是联合国教科文组织在全球设立的第10个一类中心,也是在欧美之外首个全球性一类中心。
“STEM教育”到底是什么?中国的STEM教育在全球处于什么地位?联合国教科文组织国际STEM教育研究所在上海成立又有哪些非同寻常的意义?记者为您一一解答。
STEM教育塑造未来创新者
想象一下这个场景,一群学生接到一个任务:设计并制作一个能自动浇花的装置。在这个任务中,科学知识可以帮助他们理解植物的需水规律,在技术层面,他们需要编程控制传感器和微型水泵,工程思维可以指导他们设计结构稳定、滴水均匀的模型,而数学知识则贯穿始终,用来计算水量、设定时间间隔和评估成本。
在这个过程中,分科的知识壁垒被打破,取而代之的是一个以真实问题为起点,以项目完成为终点的探索之旅。孩子们学到的不再是孤立的定理,而是如何像科学家一样思考,像工程师一样创造。而这就是STEM教育,强调整合科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Mathematics)4个领域,培养学生创新能力、批判性思维与团队合作等综合能力。
STEM教育并不是新鲜事物,早在上个世纪八十年代,美国国家科学委员会发表了《本科的科学、数学和工程教育》报告,首次将S、T、E、M四个学科整合在一起,并提出了“SMET”的缩写,后改为更顺口的“STEM”。2006年,美国明确提出要培养具有STEM素养的人才,成为国家战略。与此同时,欧美、韩国、新加坡等国家也纷纷制定了自己的STEM教育战略。
为何STEM教育如此重要?同济大学STEM教育智库研究员张端鸿在受访时表示,STEM教育强调以问题为导向,将科学探究、工程设计、技术应用和数学建模结合在一起,使学生能够在真实场景中进行创造性实践。伴随数字化转型、绿色发展与全球性挑战的加剧,STEM教育被越来越多地视为决定未来社会竞争力和可持续发展的战略性变量。
上海师范大学教育学院副院长、联合国教科文组织教师教育中心项目主管宁波表示,中国现有的教育体系是支撑中国经济发展的重要力量。尤其是近年来中国理工科教育发展富有成效,理工类人才支撑了中国快速的现代化和工业化进程,得到了全世界的高度肯定。他说,STEM教育强调学生通过多学科知识解决问题,在解决问题的过程中培养人。这一育人思路与国家发展新质生产力的战略紧密相连。
中国STEM教育在全球位居前列
既然STEM教育如此重要,那中国STEM教育在全球处于何种地位?前不久,同济大学STEM教育智库发布了全球首个国家与地区STEM教育发展综合评估工具——全球STEM教育发展指数2025,显示中国位居前列。
这个指数获得了中国教育发展战略学会教育政策与规划专业委员会的学术指导与爱思唯尔(Elsevier)的数据服务支持,系统评估了全球40个主要国家与地区的STEM教育发展水平,从政策与资源、教育过程、成果与影响三大维度构建22项细化指标,为各国优化STEM教育战略提供科学基准。
指数结果显示,全球STEM教育呈现多极化发展格局。美国以86.50分位居榜首,其教育经费占比、生均经费投入与高等教育资源方面形成了强大的制度与资源优势。中国以85.46分位居第二,在“教育过程”维度表现尤为突出,以突出的教师STEM能力得分、PISA测试结果、学科竞赛优异表现、STEM毕业生规模优势弥补人均资源短板。瑞士、新加坡和丹麦紧随其后,凭借高质量的基础教育、精细化的师资培养与开放协同机制,在教育成果与影响上取得领先,跻身“第一梯队”。在新兴经济体中,印度以334万STEM毕业生规模位列全球第一,但因生均经费仅为美国的17%,综合排名靠后,反映了规模与质量之间的矛盾。
报告还进一步验证了产学研协同与国际合作开放策略对STEM领域科研成果转化效率的显著影响。数据显示,那些建立产学研联合实验室、技术转移办公室,并在科研方面积极寻求国际合作的国家,其专利转化率和高影响力论文占比均超过样本平均水平30%以上。
上海STEM教育情况如何?记者了解到,上海从2014年起就鼓励学校结合实际情况实施多种形态的STEM+课程,大力培养学生的科学素养、工程实践能力和问题解决能力。以项目化学习为载体的STEM教育已在全市16个区600多所实验校全面开展,成效显著。
国际STEM教育研究所落户上海,有何意义?
“我们将认真履行对国际社会作出的承诺,与世界各国合作创新,支持研究所不仅成为STEM教育先进理念的发源地、教育思想的试验田,更成为推动教育变革、科技创新和服务可持续发展的国际合作平台,为促进世界可持续发展和构建人类命运共同体作出实质性贡献。”联合国教科文组织国际STEM教育研究所在上海成立仪式上,教育部部长怀进鹏说。
根据工作计划,研究所揭牌后将全面强化咨询、调适、陪伴、协助及评估等服务,在政策分析与建议、能力建设、合作研究、经验交流等多个领域,为成员国提供全方位支持。研究所还将积极与其他联合国机构、国际组织以及全球性倡议展开深度合作,有力推动联盟建设、知识共享,有效调动各方伙伴关系与资源,并借助教科文组织网络,进一步加强南北合作、南南合作及三方合作,促进全球范围内的STEM教育协同发展。
“研究所揭牌后,有助于中国、上海与国际最前沿的STEM教育研究保持联系,其溢出效应十分显著。”宁波指出,这些国际性的交流与合作有助于打开视野,为中国的STEM教育产生深远影响。同时,这也将是一个传递中国教育理念和声音的窗口,让世界看向中国。
全面对接STEM教育,一所新高中即将招生
对于上海家长来说,国际STEM教育研究所落沪,有哪些利好?近日,同济大学科技中学发布消息,学校全面对接国际STEM教育研究所,实施大中衔接贯通培养拔尖创新人才计划,于2026年正式招生。
2024年3月,教育部复函同济大学,支持同济大学与上海市教委合作共建上海市实验性示范性公办高中“同济大学科技中学”,并希望同济大学科技中学要聚焦STEM教育特色,承担国际STEM教育研究所落地上海后的教育实验和研究任务。
记者了解到,同济科中将通过初高衔接、大中贯通的stem课程设置,融合化、模块化、小班化的授课形式,在不额外增加学时和学习负担基础上,通过国家课程重构、真实科学与工程案例融合、大学先修课程有机导入等方式,充分借助人工智能的工具作用,打造STEM课程体系,实现课程的丰富性、高选择性与跨学科互通性,让常规教学、自主学习、拓展课程、大中贯通有效衔接,着力培养学生批判性思维与认知水平、问题解决与创新实践能力、好奇心与终身学习能力、沟通与合作能力、社会责任感与伦理意识。
不止于此,徐汇区和上海交通大学携手创办的上海市青少年STEM教育研究院也已揭牌成立。这个研究院将建成融体验、实践、展陈为一体的区级科学教育中心。2026年,研究院将举办国际STEM教育大会,为中国青少年STEM教育成果提供展示平台。届时,来自世界各地的近300名STEM教育领域的学者与专家将齐聚一堂,展开深入学术交流。
头图为上海市青少年展开探究式学习(资料图)。劳动报记者贡俊祺摄影
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