在國際語境中,STEM教育具有雙重維度內涵:一是指科學、技術、工程、數學等單學科教育,二是指上述學科教育的跨領域整合。在新科技革命驅動下,STEM教育已成為國家戰略競爭力的核心支點,各國競相推進STEM教育發展規劃,著重凸顯其對經濟發展與科技進步的支柱作用及戰略緊迫性,掀起全球STEM教育熱潮。通過梳理主要國家及經濟體的STEM教育政策與舉措,可以發現以下共性趨勢。
一、聚焦未來人才供需變化規劃STEM教育發展戰略
全球職業結構的深度轉型正重塑未來人才需求格局。世界經濟論壇《2025年未來就業報告》揭示,至2030年全球預計凈增7800萬個就業崗位,這一數字背后是1.7億新增崗位與9200萬被替代崗位的動態更迭。面對這一結構性變革,STEM教育戰略被錨定于應對技術驅動型社會的核心挑戰,通過跨學段課程銜接與多方協同的創新生態系統,構建覆蓋全生命周期的人才培養體系。
以芬蘭“國家LUMA戰略2030”與美國“STEM教育五年規劃”為例,前者通過跨學段課程銜接構建全生命周期培養體系,后者著力打造“政府—企業—社區”協同的創新生態系統。兩國均注重將STEM教育從專業人才培養體系提升至國家核心競爭力塑造工程。
其中,芬蘭提出將全民科學基準提升至21世紀初期水平,美國則將STEM素養深度融入公共衛生、環境保護等公共政策決策過程,由此也標志著STEM素養正在成為現代公民的基礎能力。更具戰略意義的是,美國《芯片與科學法案》將半導體人才儲備提升至國家安全高度,這種將關鍵領域人才培養與國家安全戰略相銜接的做法,凸顯了STEM教育在國家戰略體系中的基礎性地位。
歐盟最近發布的“STEM教育戰略計劃”指出,為了充分發揮潛力,歐盟必須戰略性地利用其最重要的資產:人力資本。《競爭力指南》明確指出了歐盟在生產力和創新能力方面的差距,并為歐盟成為“未來技術、服務和清潔產品的發明、制造和營銷之地”提供了明確的道路。它呼吁更加關注關鍵技術領域,以應對新興挑戰。這些領域亟待關注,且依賴于包括STEM在內的高技能工人。鑒于技術變革和技能需求的變化,對這類工人的需求正在增加,但由于勞動年齡人口減少,他們的數量卻在下降。
二、設立專門機構、機制或聯盟跨部門推進STEM教育
面對STEM教育跨領域整合的復雜性,各國著力打破部門壁壘,通過成立專項機構、協同機制或戰略聯盟,統籌政府、產業與教育界資源,形成政策合力。此類架構不僅強化頂層設計能力,更通過制度化協作優化資源配置,確保STEM教育規劃與國家創新戰略深度綁定,為技術驅動型社會輸送系統性解決方案。
美國早在2010年就根據《美國競爭重新授權法案》設置了STEM教育委員會(CoSTEM),協調支持STEM教育的聯邦計劃和活動,首批成員包括美國教育部、國防部等10個聯邦機構,2023年更是升級為STEM委員會,主要職責包括審查STEM教育、勞動力發展和研究能力投資;與管理和預算辦公室以及整個聯邦政府的總統行政辦公室的其他辦公室協調投資;并通過聯邦機構制定和實施每五年更新一次的五年戰略計劃。另外,美國還成立了“STEM教育聯盟”,成員包括600多個商業、專業和教育組織,其職責為提高各級決策者對STEM教育在使美國保持21世紀全球市場經濟和技術領先地位方面發揮的關鍵作用的認識。
歐盟、英國、愛爾蘭、芬蘭、土耳其、德國等經濟體也有類似的機構或組織。
例如,歐盟成立了“歐盟STEM聯盟”,致力于在歐洲建立更好的STEM教育。
英國成立了“STEM學習中心”,通過與英國政府、各類雇主、組織和教育機構合作,為教師、年輕人和其他人提供積極的STEM互動。
愛爾蘭成立了EPI?STEM即國家STEM教育中心,該中心設在利默里克大學,主要職責包括利用STEM教育學者和STEM學科學者之間的聯系,并與STEM教育有利害關系的政策制定者、從業者、行業和社區團體建立聯系,通過研究有效的教學、學習和專業發展來改善STEM教育。
芬蘭設立了LUMA中心,通過最新的科學技術教育方法和活動,激勵兒童和青少年進入數學、科學和技術領域。
土耳其成立了STEM聯盟,將STEM從業者、研究人員、政策制定者和公眾聯合起來,提高STEM教育的質量,擴大STEM的參與。該聯盟由來自科學中心、科學博物館、非政府組織、公司、研究中心和公共組織等不同成員組成。
德國設立了“國家STEM論壇”,致力于通過制定建議和提案來解決整個STEM教育鏈上的具體挑戰,從而提高公眾等對這些倡議和計劃的認識。該論壇致力于團結政治和民間社會利益攸關方,共同努力實施這些解決方案。
三、推進STEM教育包容性發展挖掘STEM人力資本
在人才競爭白熱化背景下,STEM教育包容性發展已成為國家戰略必選項。針對性別、地域及社會經濟地位造成的參與鴻溝,多國通過專項政策消除結構性障礙,如聚焦女性職業發展、扶持弱勢群體資源獲取等。此舉既踐行教育公平理念,更旨在激活潛在人才池,將多元化視角轉化為創新驅動力,為全球科技競爭儲備全維度人力資本。
澳大利亞2019年專門推出了“推進女性參與STEM戰略”,提出政府在三個領域領導和支持行動,包括通過教育實現STEM潛力、支持女性從事STEM職業、讓STEM中的女性引人注目。2024年澳大利亞工業、科學和資源部發布的《對于實現STEM勞動力多元化的途徑審議總結性建議》報告指出,組織機構和政府必須采取緊急行動,制止導致人們因為感到不安全或確實不安全而離開STEM行業的行為,報告提出11項推進STEM多元化發展的政策建議。
2023年英國下議院科學、創新和技術委員會發布的《STEM的多元化和共融:政府對委員會第五次報告的回應》指出,在STEM教育、研究和就業環境的某些領域,女性、某些種族背景的人、殘疾人、來自弱勢社會經濟背景的人以及自稱為LGBTQ的人的代表性不足。改善STEM的多樣性和包容性應該成為新成立的科學、創新和技術部的使命之一,教育和研究部門必須跟隨他們的腳步,這不僅反映了公平原則,也將確保國家能夠獲得最優秀的人才。
新西蘭商業、創新和就業部2018年發布《科學多樣性聲明》,指出多樣性對于新西蘭的科學體系實現其全部潛力至關重要。對多樣性的關注確保新西蘭能夠捕捉到最好的想法和人才,以支持最高質量的研究。自2019年開始,建議科學資助項目申請者提供有關年齡、性別、種族和職業階段的詳細信息,而從2024年起,填寫此部分是強制性的,當然個人仍然可以選擇不提供信息。
加拿大認為土著人民自古以來就是主要的創新者,為此成立了I-STEM集群來改進土著STEM教育。該集群包括15個聯邦政府部門和機構,其工作內容包括促進與土著伙伴的長期互惠關系,在聯邦STEM領域教育和培訓公務員,吸引、培養和留住STEM領域的本土人才等。
德國為加強地區STEM教育發展,自2020年開始投資約4000萬歐元推進MINT集群建設,匯集了來自教育、科學、民間社會、商業和市政部門的相關行動者,前兩輪共資助了53個集群。2024年4月-7月新增的20個STEM集群,特別提出側重于與學校的合作、促進女孩和平等機會。
愛爾蘭把推進性別均衡寫入其國家STEM教育政策聲明中,并且在教育部成立了性別均衡咨詢小組,主要是就STEM教育實施計劃中相關性別均衡行動的監督、制定和實施向STEM實施咨詢小組提供建議。
四、創建STEM教育資源平臺,為師生提供豐富課外資源
伴隨數字化進程加速,各國普遍將資源平臺建設視為STEM教育普惠化的重要抓手。通過整合課程庫、實踐案例與職業導航等模塊,此類平臺不僅突破時空限制擴大受眾覆蓋,更以開放共享機制彌合區域資源落差。以此構建全民參與的STEM終身學習生態,使個體成長需求與國家創新人才培養目標形成共振。
美國教育部建立了“你屬于STEM”平臺,包含有關于STEM網絡研討會、部門、撥款、簡報、師生資源等信息。美國一些社會到機構也建有STEM教育資源平臺。如國家科學教學協會提供了覆蓋了從學前到中學以及職業教育的各種STEM教育資源,包括在線課程、電子書、網絡會議、習明納、博客、報告等。
澳大利亞建立了全國STEM項目數據庫,包含項目的詳細介紹與聯系方式等,供學校和師生選用。同時,還建立了幼兒STEM學習資源網網站、教師STEM教學資源網站等。
荷蘭建立了“國家STEM平臺”,由荷蘭經濟事務部、教育部和社會事務部創建,旨在支持國家STEM戰略的實施。
比利時佛蘭德的STEM平臺提供STEM政策、教學、學習等資源。挪威成立了國家STEM招聘中心,其中包括針對中學生科學和數學家庭作業免費幫助的信息,學生可以注冊尋求來自輔導老師的幫助,通過每周在全國各地各個大學和學院的固定時間舉行。如果距離較遠,還可以注冊數字版。
五、周期性開展STEM教育發展監測評估
全球知識經濟競爭下,STEM教育質量直接決定國家創新潛力。為突破粗放式發展的局限,各國構建動態監測體系,通過追蹤課程適配性、師資缺口及教育公平數據,驅動政策精準調整。周期性評估既檢驗戰略成效,也為跨國經驗對標提供實證基礎,推動教育治理向“數據驅動”模式轉型。
美國聯邦政府迄今已經發布了3個五年期的STEM教育戰略計劃,為監測戰略實施情況,每年都會發布進展報告。進展報告由白宮科學技術政策辦公室(OSTP)負責,通常包括聯邦STEM教育計劃的清單、重點領域和進展測量等,提供了關于戰略目標實現程度的見解。美國科學基金會還依法每兩年向美國總統和國會提交的科學與工程指標報告,其中STEM教育相關的數據為其中重要一部分。
澳大利亞同樣重視對STEM教育的監測評估,既有定期也有不定期。“STEM公平監測”為定期監測的代表,該監測以服務2019年發布的《推進女性參與STEM戰略》為目的,由澳大利亞工業、科學與資源部負責,自2020年起每年發布一份報告,主要跟蹤女孩和女性在STEM領域的參與情況,并測量變化和趨勢,涵蓋從學校到高等教育、畢業和工作場所的各個階段。不定期監測評估包括對STEM教育整體發展情況和STEM項目實施進展的監測評估。如2019年澳大利亞教育委員會發布一份綜合評估報告,分析了澳大利亞各種學校STEM項目情況,涉及類型、目標群體和規模等方面內容,并提出建議在2-3年后重復評估。再如,澳大利亞聯邦科學與工業研究組織開展的“STEM專家進校園”免費志愿項目自2007年以來就項目實施效果已經開展了五次評估。
歐洲國家也重視對STEM教育的監測評估,如比利時佛蘭德斯政府2012年發布至2020年的STEM教育行動計劃后,就開始對包括中學、成人和高等教育學生STEM學習數據的監測,開始每兩年更新一次,2016年開始每年更新并發布相關報告。
2021年發布“STEM 2030議程”后,比利時佛蘭德斯政府繼續開始強化監測,并于2024年發布首份針對新議程的監測報告,并提出至2030年每年都繼續發布。
六、通過全國性活動營造STEM教育積極氛圍
針對學生興趣不足的困境,多國將STEM教育融入社會文化生態。通過競賽、嘉年華等低門檻活動重塑學科認知,打破“高冷”標簽;同時整合多方資源,彌合弱勢群體的參與鴻溝。這類活動兼具教育普惠與國家戰略敘事功能,將個體探索轉化為創新共同體的集體認同,強化STEM教育的社會合力。
美國教育部與美國EXPLR公司自2024年起開始每年舉辦全美STEM節,旨在培養初高中學生的創造力、批判性思維和對STEM學科的熱情。通常參與學生需在前一年規定日期內提交年度主題范圍內的STEM創新、發明和研究,經評審獲得冠軍的100余位學生被邀請免費參加次年在華盛頓舉辦的慶祝活動。2025年美國還推出與該節日配套的STEM周活動,所有年齡段的公眾都可以參加全美100多場現場和虛擬STEM免費活動,活動由博物館、圖書館和其他以STEM為重點的組織組織提供,包括各種各樣的動手操作、互動研討會和講座等。
新加坡自2022年開始將之前的國家科學挑戰賽更名為國家STEM錦標賽,該錦標賽針對中學生,旨在培養STEM技能和創新能力。每所學校由4名學生組成一個小組參加,一般在每年的4月-8月舉辦,分資格賽、四分之一賽、外卡賽、半決賽、決賽等幾個階段。比賽內容包括STEM相關的實踐和書面問題等,通過1-3輪的小組均可以收到證書和獎牌,而冠軍團隊則還可以收到獎杯。
希臘也舉辦有全國STEM競賽活動,面向所有水平的學生開放。不同水平有不同的教育目標,比賽類別和標準因此也不同。例如2025年的一個針對幼兒的以“我們能在火星上生存嗎?”為主題的項目,要求幼兒通過了解相關的資料,思考并提出解決火星生存問題的創意方案、選擇的簡單材料分組構建火星生存問題和解決方案的三維模型、創作故事等,該項目為非競賽性質,評估基于每個孩子的參與程度、構造的完整性、展示的想象力、機器人的正確編程以及至少包含一個簡單機械結構的移動構造的使用等。
七、持續資助STEM教育研究項目,服務教育政策與實踐
為保障STEM教育體系與國家創新戰略同頻,各國通過專項基金、跨機構聯合資助等方式,重點支持課程開發、教師跨學科能力培訓及教育公平等研究。此類資助采用“需求導向”機制,既針對當下資源缺口提供解決方案,又通過定向課題預判未來技能需求,推動研究成果向教學實踐轉化,構建STEM教育與產業聯動的創新生態。
美國通過國家科學基金會和教育部所屬的教育科學研究所等建立了強大的國家資助STEM教育研究體系。2020年發表的一項研究成果顯示,2003-2019年美國教育科學研究所在兩個指定STEM項目類別中共資助了127個研究項目(平均每年超過7個項目),每個項目平均資助約200萬美元,持續時間為3至4年。
美國國家科學基金會設立了STEM獎學金項目,主要目標是使有學術天賦的低收入學生能夠在有前途的STEM領域追求成功的職業生涯。該獎學金由高等教育機構申請,資助額度200萬-500萬美元,分機構能力建設、實施項目和跨機構聯合體三軌,時限均最長6年。
德國聯邦教育和研究部2022年提出在MINT行動計劃框架投入1000萬歐元資助三項MINT短期概覽研究和13個為期三至五年的實踐導向研究項目,包括收集有關MINT教育跨學科方法發展的見解,研究21世紀MINT技能開發和教學的成功條件,以及為自然科學和技術領域的學校與課外MINT教育的互動做出貢獻。2023年又啟動基礎MINT項目研究,主要通過系統評價研究和薈萃分析從現有STEM研究文獻中提煉出有助于改進實踐的發現,然后通過調查確定差距并提出行動建議,從而在理論和實踐之間建立有效橋梁。
八、調整STEM教育對外開放布局,規避國際化風險
國際科技競爭加劇促使各國重構STEM合作框架:一方面通過獎學金、聯合培養等機制吸納全球頂尖人才,鞏固創新優勢;另一方面建立技術安全審查制度,防范關鍵領域知識外溢風險。這種“開放與防護并重”的策略,旨在平衡全球化協作紅利與本土技術主權保障,標志著STEM國際合作進入精細化管控階段。
美國最新發布的第三期STEM五年規劃,首次把STEM人才置于文件標題中,并在文件中提出,“為了保持STEM的領導地位,美國必須成功吸引、招募、留住和整合來自世界各地的頂尖STEM人才。”歐盟委員會2025年3月發布的“STEM教育戰略計劃”提出試點“STEM專家獎學金”,吸引國際頂尖科研人員參與歐盟戰略項目,強化公私合作研發能力。
與此同時,以美國、英國、澳大利亞、加拿大、德國、瑞典等為代表的發達國家都開始出臺政策和指南加強教育與科研國際合作風險管理,STEM為最重要的領域。例如,加拿大專門制定了敏感技術和敏感機構清單與政策,要求先進通信技術、密碼學、數據科學與大數據技術、機器學習等STEM相關的國際合作時要強化盡職調查,并制定了《研究伙伴關系國家安全指南》。
這充分說明了STEM人才培養成為國家綜合實力和國際競爭的重要砝碼,也進一步凸顯了科技自立自強、獨立自主培養創新人才的迫切性。
(本文作者均為中國教科院比較教育研究所副研究員,修改版發表在《中國教育報》2025年4月3日第9版)
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