●蔡紅梅 陳醒宇
STEAM教育是當前國際教育重要發(fā)展趨勢,它不僅適應了時代發(fā)展對創(chuàng)新型人才的需求,而且對未來教育和社會發(fā)展具有深遠影響。STEAM 教育把科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)、藝術(Arts)、數(shù)學(Mathematics)等課程有機交叉融合,將STEAM教育理念、方法與技術以課程實施融入學生的身心以及日常活動,是培養(yǎng)學生高級思維能力和統(tǒng)整性解決問題能力的教育模式。[1]
自1986年以來,美國基于國家戰(zhàn)略的高度發(fā)展各年齡階段的STEAM教育,其演進與革新帶動了英、日、澳、中等國家對于STEAM教育的重視與投入。美國國家科學院(NAS)受聯(lián)邦政府委托負責推進STEAM教育發(fā)展與改革,發(fā)布相應的政策,培育了大量的科學家、技術專家、工程師和數(shù)學家等國家發(fā)展需要的創(chuàng)新人才,為提升本國的創(chuàng)新能力和綜合實力作出了重要貢獻。美國的STEAM教育是一項全國性長期戰(zhàn)略規(guī)劃,始終隨著科技進步與經(jīng)濟發(fā)展趨勢修訂相關政策,使教育實踐順應時代發(fā)展的需求,并引領時代需求發(fā)展。但是,也面臨著教育制度設計、課程設置、師資培育等諸多困境。分析美國STEAM教育政策的發(fā)展特點和面臨的困境,能為我國STEAM教育發(fā)展提供有益啟示。
美國STEAM教育歷經(jīng)奠基(1986~2005年)、發(fā)展(2006~2010年)和變革(2010年至今)三個時期,形成了由聯(lián)邦政府主導,通過政策法規(guī)、各級學校、社會資源三要素及其不同的功能與角色構筑成的寬廣、多元的教育生態(tài)系統(tǒng)[2],呈現(xiàn)出STEAM學習無處不在的效果。
其一,起始于本科生的STEAM教育。1986年美國國家科學委員會(NSB)發(fā)表《大學的科學、數(shù)學與工程教育》報告,旨在“加強大學教育并追求卓越,使美國成為世界科學和技術領導者”[3]。報告討論了本科生的科學、數(shù)學、技術的教育問題,首次提出科學、數(shù)學、工程(SME)的綱領性建議,肯定SME教育在科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的突出地位,并提供了政策指引意見和經(jīng)費支持計劃。這被視為美國STEAM教育的開端,不僅正式納入國民教育體系,而且受到廣泛的關注和重視得以持續(xù)發(fā)展。1996年美國國家科學基金會(NSF)發(fā)布《塑造未來:科學、數(shù)學、工程和技術的本科生教育新期望(TUES)》報告,針對新時期國家發(fā)展的新局勢,對學校、地方政府、科研機構、工商業(yè)界和基金會發(fā)展STEAM教育包括TUES的項目類型、資金預算、執(zhí)行實施、參與部門、成效評估以及師資培養(yǎng)等提出明確的政策建議。[4]
其二,教育對象延伸至K-12階段。2007年美國STEAM教育拓展至中小學階段,并與K-12階段科學教育課程整合,以增強全體中小學生的科學素質(zhì)和工程技術能力,培養(yǎng)適應未來社會發(fā)展的新技術人才。同年,NSB發(fā)布《國家行動計劃:應對美國科學、技術、工程和數(shù)學教育體系的重大需求》報告提出,增強國家對本科階段和K-12階段STEAM教育的主導作用。2010年,總統(tǒng)科技顧問委員會(PCAST)發(fā)布《培養(yǎng)與激勵:為美國的未來實施K-12 STEAM教育》報告提出,改進K-12階段的STEAM教育,重視學生的培養(yǎng)和激勵,需要聯(lián)邦政府、州政府和地方部門、社會機構、慈善組織通力合作,以實現(xiàn) K-12階段的STEAM教育目標。2016年美國發(fā)布《STEAM 2026》報告,從國家教育戰(zhàn)略的高度提出實施早期STEAM教育,培養(yǎng)幼兒適應未來社會必備的技能和創(chuàng)新能力,并將其作為未來10年國家教育發(fā)展的挑戰(zhàn)之一。報告提出,加大對早期STEAM教育的財政撥款和研究資助,銜接早期教育機構、家庭和社會之間的STEAM教育,完善早期STEAM師資培訓。[5]
其三,重視女性和少數(shù)族裔群體的參與。2010年美國公布“力爭上游”計劃,以應對STEAM教育中潛在的性別不平等和種族不平等,解決女性和少數(shù)族裔從事STEAM職業(yè)的比例過低等問題,減緩新的社會不公平。計劃提出各州需要實施全面發(fā)展的STEAM教育政策,提高女性和少數(shù)族裔參加STEAM教育的比例,并給出了學生學業(yè)發(fā)展、師資培養(yǎng)、經(jīng)費支持和法律保障等方面的具體建議。2017年總統(tǒng)簽署兩項法案,授權美國國家航空航天局和國家科學基金會出臺政策,引導更多女性進入STEAM領域。其中,第一項法案為《激勵法案》,指導NASA推動STEAM在女性群體中發(fā)展,鼓勵女性參與太空事業(yè)。第二項法案為《倡導女性企業(yè)家法案》,授權國家科學基金會支持女性創(chuàng)業(yè)項目,鼓勵創(chuàng)業(yè)項目招募并支持更多的女性工作者。[6]2018年美國政府頒布《規(guī)劃成功之路:美國科技成功戰(zhàn)略》,倡導提高STEAM教育的多樣性、公平性和包容性,為所有美國人尤其是女性和少數(shù)族裔等弱勢群體提供學習機會。[7]
其一,內(nèi)容由STEM擴充為STEAM。2003年美國國家科學院發(fā)布《超越生產(chǎn)力:信息、技術、創(chuàng)新和創(chuàng)造力》報告,探討藝術、設計和技術的交叉關系,分析信息技術與藝術在設計(ITCP)中的跨學科融合;提出學科融合有助于提高生產(chǎn)力、加快創(chuàng)新。[8]藝術發(fā)展學生的創(chuàng)造性思維,提高其解決專業(yè)問題的能力,增強科技創(chuàng)造潛力。2010年美國維吉尼亞科技大學的Yakman,Georgette首次將A(Art)納入STEAM中,A包括美術、音樂、社會、語言等人文藝術學科[9],以及視覺藝術、美學、戲劇、舞蹈、甚至游戲等。因此,STEAM教育也被寫成 STΣ@M 教育。藝術融入STEAM教育突出了學習者中心和學科中心,有助于學生的創(chuàng)造力和想象力發(fā)展,促進學生批判精神、思考精神和人文精神的發(fā)展。2013年,國會STEAM小組明確強調(diào)“改變教育詞匯,認識到藝術和科學以及它們的交叉學科給美國未來幾代人帶來的好處?!盵10]
其二,內(nèi)容的STEAM+發(fā)展。未來社會是一個集體智能的環(huán)境,青年人應該知道與他人合作、參與社會網(wǎng)絡、進行跨文化協(xié)調(diào)的技能,并掌握應對可能沖突的能力。美國STEAM教育政策制定者提出,教育必須回應時代的要求,擴充教育內(nèi)容,使其更加豐富和多元,具有更強的包容性。2016年,中美聯(lián)合舉辦了“STEAM+×教育:創(chuàng)新、創(chuàng)客、創(chuàng)業(yè)”創(chuàng)新教育論壇,大會名稱中“×”代表著計算機科學、計算思維、調(diào)查研究、創(chuàng)造與革新、全球溝通、協(xié)助及其他不斷涌現(xiàn)的21世紀所必須的知識和技能。[11]歷史發(fā)展證實,讀寫能力是人類社會發(fā)展和進步的重要基礎,同時也為個人創(chuàng)造機會,能成為社會有用之人。閱讀是知識的輸入,寫作是知識經(jīng)過思維邏輯的整合、分析和處理之后的輸出。NAS的科學家提出STEAM在內(nèi)容上需要加入閱讀(Reading)和寫作(wRiting),特別是思維技巧。自此,其在內(nèi)容上發(fā)展成為STREAM。2018年第二屆STEAM教育創(chuàng)新國際會議強調(diào):藝術、閱讀和寫作都是科學、工程和技術教育的重要組成部分;人才培養(yǎng)要能滿足撰寫報告、實驗材料、與他人交流的時代需要,要完善當前創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系。[12]STEAM+跨學科、跨領域的融合發(fā)展,使科技人才培養(yǎng)獲得更大的自由、擁有更靈活的空間,契合時代發(fā)展的需求。
2009年美國政府宣布《競爭卓越全國性教育計劃》和《為創(chuàng)新而教計劃》,增加政府的STEAM教育撥款,以提高學生的STEAM素養(yǎng),增加弱勢群體的STEAM教育和他們從事相關行業(yè)工作的機會。2011年美國國家科學院研究委員會發(fā)布《成功的K-12階段STEAM教育:確認科學、技術、工程和數(shù)學有效途徑》和《科學、技術、工程和數(shù)學教育:初級讀本》兩份報告,關注女性、特殊人群、少數(shù)族裔等弱勢群體接受STEAM教育的問題,提出由專業(yè)人士帶動弱勢群體發(fā)展,讓每個學生都能體驗到優(yōu)質(zhì)的STEAM教育。[13]2014年田納西州評估了全州實施的“力爭上游”計劃,也分析STEAM學習者的實用能力和學科適應情況,并設計了幫助殘疾學生適應STEAM學習的具體方案。2016年美國頒布《STEAM 2026》提出,借助大眾媒體消除社會上固有偏見,開展多元文化教育項目,激勵少數(shù)族裔群體繼續(xù)接受STEAM教育,并出臺了專項配套計劃。2018年美國頒布《制定成功路線:美國的STEAM教育戰(zhàn)略》提出,社會對于STEAM人才的需求越來越大,但女性、殘障人士、少數(shù)族裔群體從事科學工程教育和相關職業(yè)的比例明顯偏低,因此STEAM教育的公平性、可獲得性依然是國家必須優(yōu)先考慮的基本事項。此外,針對有色人群體、偏遠地區(qū)群體在STEAM教育中處于不利地位的問題,美國設立了少數(shù)民族大學研究和教育項目,西班牙語服務機構——科學、技術、工程或數(shù)學和銜接項目,通過贈款的方式來緩解此問題。[14]
2013年美國頒布《聯(lián)邦政府關于科學、技術、工程和數(shù)學(STEAM)教育戰(zhàn)略規(guī)劃(2013-2018)》提出,從聯(lián)邦政府的高度完善STEAM頂層設計和決策,具體包括三個方面:一是建立政府、非政府機構、社會和個人的聯(lián)合機制,擴展STEAM教育的社會共建和公私合作范圍;二是調(diào)動利益相關者投入的積極性,充分發(fā)揮國家投資的杠桿作用,整合STEAM教育戰(zhàn)略目標;三是建立開放式參與架構,構建由公共機構、州政府以及地方機構共同參與的STEAM教育共同體,其成員來自教育部門、高等教育公共機構、專業(yè)社團和科學社團、慈善基金和公司基金、博物館、課外活動機構、私人企業(yè)等。[15]《STEAM 2026》提出,拓展網(wǎng)絡化STEAM教育實踐社區(qū),充分調(diào)動社會資源、實施多種形式的校外STEAM項目、加強校內(nèi)外合作,提升校外STEAM教育從業(yè)者的專業(yè)性。2018年美國政府頒布的《制定成功路線:美國的STEAM教育戰(zhàn)略》強調(diào)聯(lián)邦機構、相關主體在STEAM生態(tài)系統(tǒng)建設中合作團結。如,P-12學校、非正式教育的教育者、社區(qū)學院和大學——包括西語拉丁裔服務機構,企業(yè)、非營利組織、社會服務機構等經(jīng)濟和勞動力發(fā)展組織,以及博物館、圖書館、認證服務機構等終身學習組織機構。由此形成了參與主體多元、功能互補、體系完備、運行機制有效的STEAM教育生態(tài)系統(tǒng)。
美國STEAM教育政策持續(xù)擴充創(chuàng)造力和包容性,體現(xiàn)了社會賦權和公平理念,在理論和實踐中都獲得了正當性。但在具體實踐中,STEAM教育政策仍不可避免地面臨著各種挑戰(zhàn),遭到了不同層面的質(zhì)疑和批評。
從國家教育制度層面,消除少數(shù)民族、女性、邊遠地區(qū)學生等處境不利群體的弱勢地位,一直被視為是維護社會平等的重要基礎。美國STEAM教育政策一直致力于覆蓋全體公民,通過完善政策賦予每個公民最公平的發(fā)展權利,達成所有人都享有高品質(zhì)教育的目標。然而,優(yōu)質(zhì)STEAM教育資源相對有限,師資水平、經(jīng)費支持、政策以及文化處于優(yōu)勢的地區(qū),率先培養(yǎng)了一批科技精英人才,始終處于STEAM教育發(fā)展的引領地位。這也契合美國保持在全球競爭的優(yōu)先位置、推進科技創(chuàng)新、提升綜合國力的國家需求。這也使得STEAM教育最初的獲益者,科技、商業(yè)精英掌握教育政策的決定權,他們“決定著為什么要發(fā)展STEAM教育,如何發(fā)展STEAM教育,教育者和教育研究者在政策制定中的話語權處于非常邊緣的位置”[16]。“精英”們以市場知識為基礎,確定科技人才需求規(guī)格、規(guī)模,以利益最大化為原則確定STEAM教育政策,以滿足科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展對勞動力質(zhì)和量的需求。學生獲得STEAM教育機會時,其自身的先賦條件也發(fā)揮著重要作用,男學生、城市學生、父母具有更高職業(yè)聲望和更好家庭背景的學生有更大概率獲得STEAM教育的機會。[17]這種做法嚴重背離了人人平等、平等對待每一個人的STEAM教育理念。
2011年起美國先后出臺了一系列政策,試圖通過資金支援、特殊扶持等方式,改善STEAM教育弱勢群體的不利處境,但是實際收效一直低于預期。教育實踐者、教育研究者也試圖通過各種措施維護STEAM教育公平,諸如The Great Lakes Equity Center發(fā)布的《STEAM教育需要所有兒童:公平問題的批判性審視》等倡議。但是總體來看,在經(jīng)濟效益和社會公平的博弈中,美國STEAM教育政策不可避免地陷入了精英控制與教育公平?jīng)_突的制度設計困局。
美國STEAM教育在政策上倡導統(tǒng)整科學、技術、工程、數(shù)學、藝術等學科,構建鼓勵合作、創(chuàng)意、批判思考、問題解決能力、自主學習以及創(chuàng)業(yè)精神等綜合知能的卓越課程。以此政策為指導,美國STEAM課程設置強調(diào)以統(tǒng)整性課程為核心,采用項目式學習策略,連結真實世界、問題導向與設計思維的學習。理科性科目幫助學生建構統(tǒng)整性的科學概念,解構復雜現(xiàn)實問題;人文性科目培養(yǎng)學生的批判性思維和創(chuàng)造性思維,建構對技術——社會——價值的理解。兩者融合使學生能用理科思維解構復雜現(xiàn)實的問題,用創(chuàng)造性思維設計解決問題的方案,并用于實際問題解決,進行創(chuàng)造性實踐,逐漸成長為具有創(chuàng)造性思維、扎實人文底蘊和良好社會適應能力的創(chuàng)新型人才。
美國STEAM教育在政策上,始終強調(diào)人文藝術性課程是STEAM教育的基礎性元素。然而,項目式學習統(tǒng)整的方式是技術取向理科教育,帶來結果是科學和數(shù)學在整個課程體系中居于絕對中心的地位。[18]科學、數(shù)學、工程等功用性課程占據(jù)著課程的優(yōu)先地位,美術、音樂、社會等人文性課程則被放置在從屬性位置。藝術融入學習項目通常被作為一種手段,幫助學生以藝術為手段理解科技領域的內(nèi)容,促進一般的讀寫和智識能力。藝術課程的作用被定位在幫助學生以體驗和探究的方式參與STEAM項目,以多種途徑實現(xiàn)學科領域的目標,即最大限度調(diào)動對傳統(tǒng)科學學科不感興趣的學生學習STEAM的積極性,而不是培育學生思考個人意義、發(fā)展批判性思維。
美國STEAM教育由聯(lián)邦政府規(guī)劃藍圖,以自上而下的方式引導政府、學校和社會資源協(xié)同運行,是美國教育界少見的全國性長期戰(zhàn)略規(guī)劃。STEAM教育政策圍繞質(zhì)量標準與評估、師資培育、經(jīng)費補助、教育公平四大主軸,并依據(jù)教育實踐、科技與經(jīng)濟發(fā)展逐步修訂相關法案。[19]但是,其STEAM教育政策始終未能完全協(xié)調(diào)各主體的關系:一是學校層面縱向連貫與橫向統(tǒng)整,學校課程與校外課程協(xié)調(diào)運行的問題。二是社會資源參與STEAM教育方面,政府組織、公益組織,研究機構、技術支持部門等各個主體對資金投入、硬件建設的協(xié)調(diào)也存在著困難。三是STEAM教育的性別、種族不平等問題長期存在,偏遠、落后地區(qū)的學生在STEAM學習、STEAM職涯成就的弱勢地位始終未得到根本性的改善。
此外,美國STEAM教育政策還面臨師資、教育質(zhì)量標準等的挑戰(zhàn)。如師資方面,美國STEAM教育一直注重師資培養(yǎng),力圖通過教育政策和資金支持教師的專業(yè)發(fā)展和跨學科的學習。但是,在培養(yǎng)體制仍然處于探索階段,沒有形成系統(tǒng)完備的師資培養(yǎng)體制。在實踐中則體現(xiàn)為STEAM教師的跨學科教學能力不強、教育理念差異巨大,導致學生接受的STEAM教育質(zhì)量參差不齊。
2019年的《中國STEAM教育調(diào)研報告》顯示,以融合理工類學科為主的STEAM教育,受學生性別與家長科學文化背景的影響相對較大。鑒于對美國發(fā)展特點和困境的分析,我國STEAM教育政策在制度設計上需要注重公平機制。應關注區(qū)域和城鄉(xiāng)差異,采取補齊農(nóng)村STEAM教育短板,充分利用農(nóng)村資源,在日常教學中納入STEAM教學要素,提供與當?shù)貙嶋H相貼合的課程資源和課程模式,真正滿足當?shù)貙W生的需要。同時,加大STEAM教育機會供給和課程資源建設,關注女性、經(jīng)濟地位落后等弱勢群體的STEAM素養(yǎng)發(fā)展,力求做到STEAM教育面向全體,惠及所有的學生。
社會發(fā)展、科技進步的動力源于科技與創(chuàng)新思維兩者的融合。2018年中共中央發(fā)文指出,“高等教育要努力發(fā)展新工科、新醫(yī)科、新農(nóng)科、新文科”。新文科教育強調(diào)學科之間的融合,旨在促進人文學科與社會學科乃至科學技術的交叉融合。在新文科建設背景下,STEAM教育需要與新文科教育有機融合,突出跨學科學習的特色,培養(yǎng)學生跨學科思維方式和融通學科學習的能力。在STEAM課程設置中平衡科技與人文要素,重視功用性知識,也強調(diào)人文陶冶,使學生獲得與現(xiàn)實生活有關的意義性知識,如認識科學的本質(zhì),理解科學與技術、社會的關系等。同時,全面提高STEAM教育實踐者對藝術價值的認識,使藝術類學科能有機融入STEAM教育,彰顯人自身和倫理道德在創(chuàng)新中的獨特作用,發(fā)揮學科協(xié)同育人作用,做到知識性和價值性的統(tǒng)一,培養(yǎng)具有自信心、自豪感、自主性的創(chuàng)新型人才。
國家培養(yǎng)STEAM跨領域創(chuàng)新人才,應依據(jù)社會變遷與產(chǎn)業(yè)趨勢變革規(guī)劃跨領域的層級、以及科際整合的程度,方能滿足產(chǎn)業(yè)快速變遷的需求。[20]當前,我國的STEAM教育往往以高校、中小學和STEAM教育機構等為依托,在部分地區(qū)集中、小規(guī)模實施,這會導致城鄉(xiāng)、地區(qū)STEAM教育差距較大。[21]基于此,我國需要完善STEAM教育發(fā)展的藍圖,建立協(xié)調(diào)政府、各級學校、社會資源三個要素之間關系的機制,明確各個主體的功能與角色,匯聚公、私社會主體參與統(tǒng)整資源。引導研究、教學、課程與環(huán)境同步發(fā)展,構筑廣泛豐富多元與真實世界緊密連結的 STEAM教育生態(tài)系統(tǒng),真正達到“STEAM教育無處不在”的效果。
美國政府將 STEAM 教育視為國家長期教育戰(zhàn)略與維持經(jīng)濟領先地位的利器,取得了STEAM教育改革中的話語權。這實際上是一種霸權,其目的在于“使第三世界國家的人民相信,發(fā)達國家的語言、知識和價值觀是先進的、科學的,從而喪失對西方文化的批判能力和民族文化的認同能力。”[22]我國的STEAM教育政策應客觀認識我國國情以及在全球化進程中的科技、文化定位,建構屬于自身、符合中國未來發(fā)展需要的STEAM教育政策話語,塑造時代精神,凸顯中國價值。