王卓玉　袁磊　張文超

摘要：STEM教育由于強調(diào)跨學科融合和創(chuàng)新人才培養(yǎng)的理念而受到世界各國的廣泛關注。我國學者的國際視野主要集中于歐美國家，而對日本的STEM教育研究甚少。造成這一現(xiàn)象的主要原因在于當前主流文獻數(shù)據(jù)庫并不支持對日語文獻的檢索，因此有必要借助KH Coder這一支持日語文獻分析的文本數(shù)據(jù)挖掘軟件來探索日本STEM教育研究的特色，以期為我國的STEM教育研究提供借鑒。通過對中日兩國STEM教育研究主題高頻詞表與主題詞共現(xiàn)關系網(wǎng)絡的分析發(fā)現(xiàn)，日本的STEM教育研究更偏向于實踐，且注重進行實證研究;實踐指向下的開發(fā)主要關注教材開發(fā)，且非常注重與地方特色產(chǎn)業(yè)相結合;同時倡導和重視國際間合作開展STEM實踐，不斷輸出和引進可貴經(jīng)驗。反觀我國的STEM教育研究，則偏向于介紹國外特別是美國的STEM教育經(jīng)驗，課程內(nèi)容偏向于STEM教育的理念及其設計等理論層面問題，非常缺乏融入本地境脈的實踐和實證研究。為了更好地推進我國STEM教育的實踐發(fā)展，我國學者應該借鑒日本STEM教育研究模式的特色，從實踐與實證相結合、建立國際合作、融入地方境脈三方面探求STEM教育研究模式的轉變。

關鍵詞：日本STEM教育;研究模式;比較研究;文本數(shù)據(jù)挖掘;KH Coder

中圖分類號：G434? ?文獻標識碼：A? ? 文章編號：1009-5195（2020）02-0056-08? doi10.3969/j.issn.1009-5195.2020.02.007

*基金項目：廣西高等教育本科教學改革工程一般項目“卓越信息技術教師的職前培養(yǎng)模式研究”（2019JGB134）。

作者簡介：王卓玉，博士，副教授，碩士生導師，廣西師范大學文學院（廣西桂林 541004）;袁磊，博士，教授，博士生導師，廣西師范大學教育學部（廣西桂林 541004）;張文超（通訊作者），博士，講師，廣西師范大學教育學部（廣西桂林 541004）。

一、研究緣起與問題提出

STEM是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學（Mathematics）的英文單詞首字母的縮寫，是在1980年后起源于美國的一種課程整合教育，旨在為國家培養(yǎng)更多的工程技術人才，提高國家的競爭力（袁磊等，2017）。進入21世紀后，英國、法國、德國、日本等國紛紛發(fā)布相關計劃并開展STEM教育。其中，日本早在2002年便建立了STEM教育研究中心，即埼玉大學STEM教育研究中心，至今為止該中心共舉辦了35期名為機器人與未來研究會的活動。同時，日本政府于2002年也開創(chuàng)了與STEM教育相關的名為SSH（Super Science Highschool）的科學技術人才培養(yǎng)專項，至今該項目已實行17年。該項目由日本文部科學省主導，旨在培養(yǎng)具備國際性的科學技術人才。2018年日本文部科學省發(fā)布的《中小學學習指導要領改訂》指出，要增加20%～30%中小學理科數(shù)學教育的課時。同年發(fā)布的《高等學校學習指導要領改訂》指出，日本將改革高中的信息科目，將以編程、網(wǎng)絡（包括信息安全）和數(shù)據(jù)庫（包括數(shù)據(jù)應用）等為基礎內(nèi)容的信息課程改為高中的必修課程。筆者在日本科研項目數(shù)據(jù)庫KAKEN中初步檢索后發(fā)現(xiàn)，截至2019年4月，日本政府支持的有關STEM教育的科研項目總量為90項。由此可見，日本政府對STEM教育的重視程度不容小覷。

然而我國學者對國外STEM教育的研究主要集中在歐美發(fā)達國家，對日本STEM教育的研究則是一大盲區(qū)。最可能的原因在于文獻數(shù)據(jù)庫的語言限制，日本的STEM教育研究論文多以日語形式收錄在日本國內(nèi)的論文文獻數(shù)據(jù)庫（CiNii）中。另外，綜觀我國學者（如王卓玉等，2018;呂文潔，2019;王巍，2019;李業(yè)平等，2019）對國外STEM教育研究的整體情況，主要存在以下兩方面不足。一是該類研究只從宏觀上分析了國外STEM教育研究的熱點，并未分析其具體的研究模式及特點。二是該類研究最終的落腳點仍是如何開展STEM教育，并非如何進行STEM教育研究，也沒有對我國應如何借鑒國外STEM教育研究模式進行深入探討。

隨著我國STEM教育如火如荼地開展，作為其支持力量的STEM教育研究需要從研究模式單一向研究模式多樣轉變。為此，筆者將著眼于先行研究中尚未涉及的日本STEM教育研究，采用比較研究的分析方式，先從宏觀上對比中日STEM教育研究的區(qū)別，然后具體分析日本STEM教育研究模式的特點，最后通過比較和借鑒提出我國STEM研究模式由單一性向多樣化轉變的策略。

二、研究設計與實施

1.研究工具

當前國內(nèi)學者在做文獻計量研究時，主流使用陳超美博士開發(fā)的引文可視化分析軟件Citespace。該軟件能夠對所搜集的主題文獻進行高頻關鍵詞、關鍵詞共現(xiàn)圖譜、作者、研究機構等方面的分析。但是，Citespace所支持的文獻數(shù)據(jù)庫具有一定的局限性。它雖然涵蓋了WoS（Web of Science）以及CNKI（中國知網(wǎng)）等大型文獻數(shù)據(jù)庫，但卻不支持日語文獻數(shù)據(jù)庫（CiNii）。CiNii是日本國立情報研究所運營的文獻數(shù)據(jù)庫，其中收錄了所有發(fā)表于日本學術期刊的日語論文資料。日本學者所發(fā)表的STEM教育論文基本以日文的形式收錄于該數(shù)據(jù)庫中。因此，該數(shù)據(jù)庫為研究日本本土化的STEM研究提供了重要的文獻來源，也有助于彌補國內(nèi)學者對日本STEM教育研究的空白。同時由于Citespace無法分析日語文獻，因此筆者使用由日本學者樋口耕一（2014）開發(fā)的一款名為KH Coder的文本數(shù)據(jù)挖掘（Text Mining）軟件①。該軟件具備強大的文本數(shù)據(jù)挖掘功能，在日本的社會學、經(jīng)濟學、語言學、教育學等多個研究領域得到廣泛應用。KH Coder軟件具有詞頻統(tǒng)計、詞性分析、上下文關鍵詞、關鍵詞檢索、相似度計算、自動分類、自動聚類、摘要生產(chǎn)和可視化（如柱狀圖、折線圖、網(wǎng)狀圖、散點圖、氣泡圖、聚類分析樹狀圖）等功能（程慧榮等，2015）。經(jīng)多次版本更新后，目前該軟件能支持日語、漢語、英語、法語、德語、西班牙語、葡萄牙語、意大利語和俄語等多國語言的文本數(shù)據(jù)挖掘。與Citespace只能分析論文的主題文本有所不同，KH Coder可以分析其系統(tǒng)支持語言下的所有文本信息，即只要是Text格式的電子文本信息，KH Coder都可以進行文本數(shù)據(jù)挖掘。其次，KH Coder支持的語言種類比Citespace要多。基于KH Coder的文本數(shù)據(jù)挖掘的一般流程包括：（1）收集整理文本信息;（2）將文本載入軟件并進行詞語取舍選擇與前處理，以保證抽取的數(shù)據(jù)準確性;（3）通過軟件的抽出語一覽表功能，概觀文本中的高頻詞匯;（4）再通過關鍵詞檢索功能，觀察高頻關鍵詞所在的文脈信息;（5）最后通過軟件生成關鍵詞共現(xiàn)關系圖等，分析其中主要要素的分布與聯(lián)系。

2.研究設計

文本數(shù)據(jù)挖掘的方法不同于假設驗證型（即先假設后驗證）的研究方法，是通過分析具體的文本信息來尋找隱藏其中的問題與假設，它更趨向于是一種問題與假設生成型的研究方法。本文的研究設計主要分為以下兩步：

第一步，使用KH Coder對從中日兩國文獻數(shù)據(jù)庫中收集到的有關STEM教育的論文主題進行高頻詞匯和主題詞共現(xiàn)關系對比，以期了解日本STEM教育研究模式的整體特點。

第二步，以第一步所得結果為基礎結合具體文獻案例，深入分析日本STEM教育研究模式的具體特點。

日本的研究文獻數(shù)據(jù)來源為CiNii（ci.nii.ac.jp），中國的研究文獻數(shù)據(jù)來源為CNKI（www.cnki.net）中收集的核心期刊。具體的檢索條件設定見表1。

經(jīng)過檢索后，總共收集到日本STEM教育研究文獻250條和中國STEM教育研究文獻359條，分別將其載入Text格式文檔，以便用于KH Coder分析。經(jīng)KH Coder初步文本處理后得到，日本STEM教育研究文獻的Text文檔中的總詞數(shù)為6020個，異詞數(shù)為1107個;中國STEM教育研究文獻的Text文檔中的總詞數(shù)為4093個，異詞數(shù)為980個。兩個文檔都具備一定的文字量，可用KH Coder進行文本數(shù)據(jù)挖掘。

三、研究結果與分析

1.中日STEM教育研究差異

運用KH Coder中的高頻詞匯統(tǒng)計功能后發(fā)現(xiàn)，中日兩國STEM教育研究主題中出現(xiàn)的高頻主題詞有較大差異。由表2可知，中日兩國STEM教育研究的高頻詞中共同出現(xiàn)了“科學”一詞，可見兩國都關注STEM在科學教育方面的內(nèi)容?！懊绹币辉~也共同出現(xiàn)在高頻詞中，但其在中國的高頻詞排序中位居第一，而在日本的高頻詞排序中位居第十。此外，對比中日兩國STEM教育研究主題高頻詞的前三位可以發(fā)現(xiàn)，日本STEM教育研究關注“科學”“實踐”和“學習”，而我國STEM教育研究關注“美國”“啟示”和“課程”。這反映出中日STEM教育研究的重要區(qū)別：即日本注重STEM在科學教育中的實踐以及學生的學習;而我國大部分研究則著眼于美國的STEM教育，向國外的STEM教育尋求啟示，同時注重課程的設計。由此可以認為，日本的STEM教育研究更偏向于實踐，而我國的STEM教育研究則更偏向于介紹國外特別是美國的STEM教育經(jīng)驗。

KH Coder和Citespace都可實現(xiàn)主題詞共現(xiàn)圖譜的生成，但是KH Coder比Citespce生成的網(wǎng)絡圖更加清晰直觀。KH Coder的主題詞共現(xiàn)網(wǎng)絡圖中，以圓與線的形式展現(xiàn)各主題詞之間的關聯(lián)，圓的面積越大表明該詞在源文本中出現(xiàn)的頻率越高，連接兩個圓之間的線越粗表明這兩個主題詞之間的關系越緊密。

通過KH Coder中共現(xiàn)網(wǎng)絡的功能（最低詞頻數(shù)值設置為15）可得到如圖1和圖2所示的中日兩國的STEM教育研究主題詞共現(xiàn)網(wǎng)絡圖。從圖中可以看出，圍繞日本STEM教育距離較近的主題詞是“科學”“技術”和“實踐”（見圖1），圍繞中國STEM教育距離較近的主題詞是“啟示”“美國”和“課程”（見圖2）。這再次佐證了日本STEM教育研究偏向于實踐的結論。從圖1還可以發(fā)現(xiàn)，“實踐”不僅與“STEM教育”相連，還與“開發(fā)（開発）”相連，而“開發(fā)”又與“教材”相連，且“開發(fā)”與“教材”兩詞之間的連線較粗。由此可以推測，在日本的STEM教育研究中，STEM實踐與開發(fā)相關，而開發(fā)的對象主要是STEM教材。

從圖2中可以看出，“美國”與“啟示”兩詞之間的連線較粗，說明我國學者主要是從美國獲得STEM教育的經(jīng)驗啟示。因為美國是STEM教育的發(fā)源地，且其發(fā)展歷史較其他國家要長，因此出現(xiàn)這一結果也不難理解。其次，“課程”一詞雖然與多個詞相連，但與“理念”“設計”距離較近，且與“理念”之間的連線較粗。這表明我國STEM教育研究中有關課程的研究內(nèi)容主要是STEM教育的理念及其設計，也從側面反映出我國STEM教育研究偏重理論與設計、缺乏實踐與實證的問題。

筆者認為，中日STEM教育研究體現(xiàn)出上述差異的原因主要有以下三點：

第一，中日STEM教育的發(fā)展歷史差異。與日本相比，我國對STEM教育的認識相對較晚，無論是校內(nèi)還是校外的STEM教育實踐都相對匱乏。學者們對STEM教育的研究長期處于基于借鑒國外經(jīng)驗與實例的理論層面，以及對STEM如何本土化問題的探討。

第二，中日STEM課程體系的差異。我國的STEM課程并沒有和必修課密切地結合起來，也沒有成為一門必修課，主要以社團課程、勞技課或校本課的形式存在。而日本政府較早就發(fā)布相關文件（如《中小學學習指導要領改訂》和《高等學校學習指導要領改訂》）將STEM相關課程設為中小學必修課。而要保證STEM相關必修課的順利開展，就必須要有一套合適的教學實踐體系，而教學實踐體系建立的過程又必然要求有實證研究的支撐。因此，日本的STEM課程體系形成了一套完整、嚴謹?shù)膶嵺`開發(fā)流程。

第三，中日STEM教育研究的支持力量差異。STEM研究的主體是研究者，但不應當只是研究者，而應是社會各界的通力合作。日本STEM教育研究不僅有國家政府的支持，還有與大學、中小學、社會組織以及企業(yè)的合作，這為研究者極大地拓寬了研究的空間和范圍。相比之下，我國STEM教育研究的支持力量欠缺，從而導致研究者的研究范圍難以拓寬。

2.日本STEM教育研究模式特點

既然日本的STEM教育研究非常注重教育實踐，那么它是通過什么樣的形式開展教育實踐的？具體有哪些特點？通過閱讀與“實踐”相關的STEM研究文獻后，筆者梳理、總結出以下三點日本STEM研究模式的特點。

（1）注重實踐與實證相結合

日本學者在開展STEM教育“實踐”時并非單純介紹具體的教育實踐，而是會通過相關調(diào)查檢驗該實踐的具體效果，體現(xiàn)出實踐與實證相結合的典型特征。例如，小林道夫（2012）將機器人教材與STEM教育相結合，在中學與高中進行了如下表3所示的教育實踐，并在實踐后通過網(wǎng)絡調(diào)查工具以及采訪手段，對66名學生的課程滿意度以及職業(yè)觀的變化進行了調(diào)查。其結果表明，在教育實踐過程中學生對機器人和編程的興趣雖然逐漸下降，但64%的學生對該課程感到滿足。日本STEM教育實踐研究既有像小林道夫通過量化調(diào)查進行研究的，也有如保坂惠通過質(zhì)性調(diào)查方法進行研究的。保坂惠（2018）的研究不僅介紹了面向小學生的編程教材的開發(fā)理念、課程計劃和教學實踐，還具體分析了學生在學習過程中填寫的反饋表的內(nèi)容，全方位展示了學生的學習情況。

[（1）中學技術家庭科目——技術分野的實踐案例＼&使用LEGOMindstormsNXT，制作感應機器人以及程序，進行競技會，旨在培養(yǎng)學生的信息處理能力。＼&（2）高中信息科目——信息B的實踐案例＼&使用LEGOMindstormsNXT，制作感應機器人以及程序，進行競技會，并請學生對自己所制作的機器人以及程序進行口頭表達。該課程旨在通過PDCA（Plan→Do→Check→Act）循環(huán)培養(yǎng)學生的問題發(fā)現(xiàn)和問題解決能力。＼&]

反觀我國的STEM教育實踐，雖然也有學者采用實踐與實證相結合的模式進行研究（張屹等，2017;常詠梅等，2018;吳永和等，2018），但大部分研究仍以案例介紹或課程設計為主，缺乏具體的實證內(nèi)容（秦瑾若等，2018;陸衛(wèi)兵，2019;陳希等，2019）。有學者指出，我國STEM研究文獻中有一半以上是非實證類研究，大部分研究仍停留在理論闡述層面（曾寧等，2018）。日本STEM教育研究中將實踐與實證相結合的研究模式值得我國學者借鑒。

（2）重視國際間合作

科學技術的發(fā)展特別是近年來人工智能的快速發(fā)展，改變了傳統(tǒng)的知識學習體系，給人類社會的知識創(chuàng)新帶來了巨大沖擊。鼓勵和倡導合作與創(chuàng)新是人類應對當前和未來挑戰(zhàn)的重要途徑。因此，通過國際間合作來培養(yǎng)符合新世紀需要的科學技術人才，也理應受到STEM教育研究重視。在日本的STEM教育研究中，野村泰朗團隊的研究展現(xiàn)了STEM教育研究的國際合作新模式。

野村泰朗等（2014）為了驗證STEM-Robotics相關課程的實用性，不僅在日本國內(nèi)進行研究，還在印度南部班加羅爾市（Bengaluru）的2所公立小學進行了為期3個月的調(diào)查，研究對象為小學5、6年級的學生。其結果表明，學生在學習STEM-Robotics相關課程后他們的自我效能感有了明顯提高。總之，為印證所提出的STEM教育相關概念是否正確，檢驗所開發(fā)的STEM課程是否有效，日本學者積極向國外擴展試驗。這一方式不僅有利于獲得更廣泛、更有效的數(shù)據(jù)，還可以間接推廣本國的STEM教育理念及其文化。與此同時，該方式還有助于加強區(qū)域間合作，改善區(qū)域間教育發(fā)展不平衡問題，以及提高教育欠發(fā)達地區(qū)的教育質(zhì)量。

筆者將野村泰朗團隊的STEM教育研究模式總結為國際合作下的STEM教育研究“雙贏”模式（見圖3）。闡釋如下：A國提出有關STEM教育理念與假設，之后其應用范圍可分為國內(nèi)與國外（B國或其他更多國家）兩部分。在其他國家開展研究所得的結果，不僅可促進其他國家的STEM教育發(fā)展，也可以作為補充豐富A國的STEM教育經(jīng)驗，最終促進A國STEM教育的發(fā)展。同時，A國的STEM教育理念與假設也得到B國的實證支持，從而促進STEM教育在國際間的普及。

同時，日本為推進國際間合作，還加大力度培養(yǎng)具有國際素養(yǎng)的高等理科人才。例如，京都產(chǎn)業(yè)大學于2014年將理學部、計算機理工學部和綜合生命科學部的學科進行融合，開設了名為Global Science Course（簡稱GSC）的新課程計劃（足立薰等，2015）。該課程還獲得日本文部科學省國際人才培養(yǎng)推進項目的支持。此外，日本在培養(yǎng)STEM相關的科學技術人才時，還加入了國際元素，這不僅有利于拓展學生的視野，也有利于他們今后進行國際間的合作研究。

（3）密切融入地方產(chǎn)業(yè)

前文指出，除“實踐”一詞之外，“開發(fā)”一詞在日本STEM教育研究主題中的出現(xiàn)頻次也較高，且兩者之間聯(lián)系密切。與國內(nèi)STEM教育的開發(fā)研究有所不同，日本STEM教育的開發(fā)研究注重與社會的聯(lián)結，強調(diào)將地方產(chǎn)業(yè)要素融入到開發(fā)過程中。例如，珠山信昭等（2016）著眼于日本愛媛縣自古一直流傳下來的制鹽產(chǎn)業(yè)，以其為題材開發(fā)了STEM教材，并以該教材為基礎進行了教育實踐。在設計制作教材之前，該研究團隊親自考察了位于愛媛縣今治市的制鹽工廠。在分析和總結制鹽工序后，該研究團隊認為制鹽過程中與科學、技術、工程、數(shù)學關系最為密切的工序為海水過濾、能量計算和鹽的結晶化。因此該團隊著眼于這三點進行教材開發(fā)，并開展了以下兩種教學實踐（表4）。

由表4可知，實踐1可以作為教師培養(yǎng)的項目加以利用，實踐2中雖然涉及一部分中學理科的內(nèi)容，但是也可為小學生所接受。由此可見，該研究團隊以地方產(chǎn)業(yè)中的制鹽產(chǎn)業(yè)為教材開發(fā)基礎，進行了教師培養(yǎng)和實際教學的應用。他們將STEM教育與地方產(chǎn)業(yè)、教材開發(fā)、教師培養(yǎng)以及教學應用有機結合，從而形成一個以STEM教育為核心，基于地方產(chǎn)業(yè)的教材開發(fā)、教師培養(yǎng)和教學應用的模式（見圖4）。該模式不僅有利于挖掘地方產(chǎn)業(yè)的精髓，將STEM教育的科學理念融入其中，更重要的是其教學應用還有助于培養(yǎng)地方產(chǎn)業(yè)人才，促進地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

四、研究結論與啟示

1.研究結論

筆者通過KH Coder這一文本數(shù)據(jù)挖掘軟件，獲得了中日兩國STEM教育研究主題中的高頻詞表與主題詞共現(xiàn)關系網(wǎng)絡。結果發(fā)現(xiàn)，中日兩國在STEM教育研究模式上存在明顯差異。日本STEM教育研究中有關實踐的文獻數(shù)量較多，注重進行STEM實踐以及實證研究。通過主題詞共現(xiàn)網(wǎng)絡圖還發(fā)現(xiàn)，實踐與開發(fā)之間存在一定聯(lián)系，日本STEM教育研究的開發(fā)主要是教材開發(fā)。相比之下，我國STEM教育研究的重心則偏向于對國外特別是美國STEM教育經(jīng)驗的借鑒。雖然我國STEM教育研究也關注STEM課程，但是從主題詞共現(xiàn)網(wǎng)絡圖可知，有關課程的研究內(nèi)容主要是STEM教育的理念及其設計?？傊疚牡难芯拷Y果反映出我國STEM教育研究整體偏重理論與設計，而缺乏實踐與實證。

筆者通過KH Coder對中日兩國STEM教育研究模式進行宏觀對比后，還結合案例具體分析了主題中出現(xiàn)“實踐”的日文文獻，最終總結出日本STEM教育研究體現(xiàn)出實踐與實證相結合、注重國際間合作、強調(diào)融入地方產(chǎn)業(yè)三大特點。這三點恰好是我國STEM教育研究中所缺少的，無疑為我國今后更好地開展STEM教育研究提供了可資借鑒的模式。

2.研究啟示

（1）倡導實踐與實證相結合的研究模式

我國絕大多數(shù)STEM教育研究存在缺少信度和效度等質(zhì)量指標檢測的問題，其研究結果的可靠性和準確性有待考量（張春海等，2019）。因此如何加強STEM教育的實證研究將是我國學者面臨的一大挑戰(zhàn)。日本STEM教育研究強調(diào)的實踐與實證相結合的研究模式為我國學者提供了借鑒。筆者認為，開展實踐與實證相結合的STEM教育研究（見圖5），既要避免陷入實證研究結果與實踐內(nèi)容脫軌的問題，也要避免因教育實踐過程設計的簡單化而導致研究結果缺乏實證數(shù)據(jù)支持的問題。STEM教育實踐涉及課程設計、教材開發(fā)與教學實踐，為STEM教育實證研究提供基礎數(shù)據(jù)，而通過量化或質(zhì)性研究方法得到的實證結果又可以為STEM教育實踐的質(zhì)量和效果提升提供科學依據(jù)。此外，以學習者為中心是STEM教育的核心理念之一，因此，STEM教育實踐和實證研究都應以學習者為出發(fā)點，圍繞STEM教育實踐對學習者的學習興趣、學習成果、職業(yè)觀、課程滿意度等方面的變化開展量化或質(zhì)性研究。

（2）構建國際合作的STEM教育研究模式

STEM教育雖然逐漸在世界范圍內(nèi)普及，但其研究模式多以本國研究為主，鮮有國際合作研究。盡管各國的STEM教育通過培養(yǎng)符合本國國情的科技人才以服務本國利益的目的無可厚非，但缺乏國際合作勢必阻礙STEM教育的普及進程，也不利于各國STEM教育理念的推廣與交流。

概觀當今中國的國情，“一帶一路”方針與政策的提出，切實體現(xiàn)了我國在加強國際間合作的決心。在“一帶一路”推進過程中，教育合作也是其中重要的組成部分。2019年的《共建“一帶一路”倡議：進展、貢獻與展望》中指出，共建“一帶一路”推動沿線國家在教育、科技、文化、衛(wèi)生、體育、媒體、旅游等領域開展廣泛合作（推進“一帶一路”建設工作領導小組辦公室，2019）。未來以“一帶一路”為背景的STEM教育推廣與國際合作研究將成為新的研究突破點。日本的國際合作STEM教育研究模式（參見圖3）為我國在“一帶一路”沿線國家中開展STEM教育合作研究提供了參考。我國學者在提出STEM教育相關理論或課程方案后，可同時在國內(nèi)和“一帶一路”沿線國家開展合作研究，通過在不同國家開展各具特色的實證研究，最終可匯聚成豐富且具有國際借鑒價值的高質(zhì)量研究成果。此模式也為我國的STEM研究提供了更廣泛的試驗范圍，有助于驗證所提理論與假設的合理性與一般性。同時該模式不僅可以引進其他國家先進的教育思想，還有利于傳播我國的教育理念與經(jīng)驗，進而促進國際間的文化交流。

（3）重視融入地方境脈的STEM教育研究模式

STEM教育通過將科學、技術、工程和數(shù)學相結合，旨在培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。這種能力的培養(yǎng)與社會生活境脈緊密地聯(lián)系在一起，也對教師設計和利用STEM課程資源提出了更高的要求。地方境脈（Local Context）是教師可以挖掘和利用的資源，也是教師設計真實問題情境與體驗情境的最佳選擇。地方境脈與學習者的生活最為貼近，以其為背景設計問題最能被學習者所接受，也能將其快速代入探究情境。珠山信昭團隊開發(fā)的在STEM課程中融入地方產(chǎn)業(yè)就是地方境脈的要素。他們巧妙地將地方產(chǎn)業(yè)中涉及的科學知識融入STEM教材開發(fā)以及教學實踐當中，從而形成一個以STEM教育為中心，以地方境脈的挖掘、教材編寫、教師培養(yǎng)和具體教學實踐為外圍的統(tǒng)一研究模式（參見圖4）。這一模式值得我國學者參考借鑒。

STEM教育雖然在科技人才培養(yǎng)中起著重要作用，但源于美國的STEM教育的目的與理念卻并不一定適合我國。STEM也并不能解決科技人才培養(yǎng)過程中出現(xiàn)的所有問題。隨著STEM在世界各國的普及和推進，其弊端也逐漸顯露出來，例如其教學目標帶有強烈的社會功利性（袁磊等，2017）。合理恰當?shù)厝谌氲胤骄趁}，可以讓STEM教育的教學目標從社會功利性轉為社會福利性。融入地方境脈的STEM課程可以讓學習者有機會了解自己所處的環(huán)境，并思考自己如何能解決周邊環(huán)境中的問題。然而當前我國的STEM教育實踐更注重STEM教育理念在課堂中的體現(xiàn)，卻忽略了地方境脈在教學實踐中的作用，也缺乏對如何挖掘和使用地方境脈的探討。

我國地域廣闊，既有沿海城市也有內(nèi)陸城市，各地的地方產(chǎn)業(yè)各有差異，所能挖掘和利用的地方境脈也各不相同。如果我們繼續(xù)在全國范圍內(nèi)開展單一模式的STEM教育，勢必會出現(xiàn)STEM教育理念與當?shù)氐胤疆a(chǎn)業(yè)以及人才培養(yǎng)目標不接軌的現(xiàn)象。為此，我們應較早開展如本文所述的基于地方產(chǎn)業(yè)的STEM教育研究，充分挖掘我國地方產(chǎn)業(yè)中的科學知識，并將其作為地方境脈要素融入到STEM教育的教材開發(fā)、教師培養(yǎng)和教學實踐中去。

備注：

① KH Coder官方網(wǎng)站是http：//khcoder.net/。

參考文獻：

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收稿日期 2019-12-01 責任編輯 劉選