2021年3月31日星期三

KSSM 推进 STEM 教育:问题与挑战

 ——林国安 ——

201911月,我国教育总监公布2020年“中学标准课程(KSSM)”高中阶段(中四和中五年级)课程结构、科目设置和选科组合实施办法。

KSSM高中课程结构包含三类课程:“核心科目”(马来语文、英文、数学、科学、历史、伊斯兰教育/道德教育);“必修科目”(体育与健康教育);“选修学科群”(语文学科,人文与文学,伊斯兰研究,STEM学科—纯科学与高级数学,STEM学科—应用科学与技术,STEM学科—职业技术)。

“选修学科群”与科目设置如下表:

一、KSSM高中课程引进STEM教育

KSSM高中课程要求学生必修“核心科目”和“必修科目”之外,可以根据个人志向、兴趣、发展潜能和升学专业要求,选择修读“人文与文学”或“STEM学科”配套(从上述选修学科群组合相关配套)。

值得一提的是,这是STEM教育概念第一次引进我国高中教育课程。当局为中四和中五学生提供三种STEM教育选择空间。

一是选修“纯科学与高级数学”学科群,即物理、化学、生物和高级数学。

二是选修“纯科学与高级数学”学科群中的2个科学科目和高级数学,另在“应用科学与技术”或非STEM学科群中选修至少1个科目。

三是在“应用科学与技术”学科群中至少选修2个科目,或者选修“职业技术”学科群中的任何1个科目。

此外,选择修读“人文与文学配套”的学生,也可以选修STEM学科群(除了“职业技术”学科群)的1个科目。

二、什么是STEM 教育?

STEM是科学(Science),技术(Technology),工程(Engineering),数学(Mathematics)四门学科英文首字母的缩写,STEM教育就是集科学,技术,工程,数学四个学科融合的综合教育。STEM教育强调跨学科整合,不是简单地把四门学科简单叠加混合,而是把原本独立、分散的不同领域的学科知识和技能以问题解决为基础,以多样的学习活动形式支持学生在学习过程中,实现不同学科思维、概念与方法在不同情境的整合、运用和迁移,并进一步生成新思维、新方法或新产品。

STEM教育最早由美国国家科学基金会于2001年提出,现在已经发展成为全球发达国家重要的科学教育模式和高新科技人才竞争的关键战略。根据各国的教育实践,STEM教育在培养学生掌握21世纪技能,包括沟通协作能力、批判性思维、探究与实践能力、创新意识、信息素养等方面发挥着重要作用,为学生持续高校STEM相关专业学习、厚植国家竞争力奠定基础。STEM教育也有助于普及国民科学素养,提高科学技术人员的职业能力和综合素质,提升产业效益。 

诚如2011年美国国家科学委员会报告《成功的K-12阶段STEM教育:确认科学、技术、工程和数学的有效途径》所提,美国在中小学实施STEM教育的主要目的在于:扩大最终会在STEM领域修读高级学位和从业的学生人数;扩大具有STEM素养的劳动力队伍;增强所有学生的STEM素养,包括那些并不准备从事与STEM职业相关工作的学生和继续修读STEM学科的学生。年前,我国教育部鉴于国家要达成先进国目标,需要大量理科人才作为科技发展的基石,拟调整中学选修理科和文科的人数比例为6 : 4。这次我国教育部启动KSSM中学标准课程,调整高中课程结构,引进STEM教育,其目的也在于此。

三、世界发达国家STEM教育实践

21世纪以来,世界一些主要发达国家如美国、英国、德国、日本、芬兰、中国等,在国家战略层面致力推进STEM教育。这些国家无论在政策制定、教育课程改革、教师队伍建设、科学研究、经济投入等方面的举措,都有值得我们借鉴学习之处。下面列表综述近年世界主要发达国家推进STEM教育的基本情况。







(综合整理自:王素,李正福主编《STEM 教育这样做》,教育科学出版社,2019

综观上述国家STEM教育发展概况,我们可以了解以下事实:

STEM教育作为当代科技创新教育的有效形态,世界发达国家致力本国STEM教育发展规划,将其上升到国家战略的高度加以推进,顶层设计有政策依托,实施有经济资源投入,力求培养21世纪科技创新人才,以在知识经济时代保持国家竞争优势。

STEM教育的教育功能定位,贯穿于教育全过程,从学前教育、基础教育、高等教育,以至终身教育,STEM教育不仅是课程结构的重要组成部分,其实施还引领教学模式变革和学生学习方式转变。

STEM教育还突破校园,深入社会,促进学校与科研单位、企业机构之间的合作,为学生提供沉浸式体验学习与实习,组织丰富多彩的科技活动,协助教师在职培训,提升科技人员的素质,普及广大国民的科学素养。

STEM教育是培养学生发展核心素养的重要载体。首先,STEM教育包含学科课程和综合课程形态,强调各组成学科知识的整合,构建系统的知识结构和思维方法,学生通过综合性的STEM教育学习,有助于提高运用所学知识创造性解决问题的能力。其次,“项目式学习”(Project-based Learning)是STEM教育重要的学习方式,其学习过程,能够培养学生团队协作、解决问题、理性思维、批判质疑、勇于探究、实践创新、信息素养等综合素养。

四、我们的问题与挑战

2020新学年伊始,我国教育部启动KSSM高中新课程,其意旨在于让学生掌握“21世纪技能”,以应对全球化竞争。高中新课程引进STEM教育,也是顺应世界教育改革趋势,培养工业4.0时代所需人才。而课程结构内的STEM学科群设置了多达 38门科目供学生选修;多元化、多样性的选择,可以发挥“适性扬才”的作用。

然而,教育部主管政策与课程的官员表示,选修课程的实施还需取决于师资和学校设备等条件。意即如果学校存在这些方面的局限,学生就无法选修自己属意的科目,不能实现真正自由选科的理想。因此,一些学校只好根据本校的师资条件和空间设备设置选修学科组合提供学生修读,而且还是在固定课室分班上课,不实行走班制。

从世界发达国家STEM教育实践经验看来,教育理念建设、师资专业要求、教育资源与经费投入、学生学习方式转变,缺一不可。我国KSSM推进STEM教育,课程体系和推进方式已初具雏形,38STEM学科的课程规划、教材建设和考试评价机制须要到位,目前迫切需要解决的瓶颈是STEM教师队伍建设问题。STEM教育强调跨领域、跨学科知识整合和思维方式,这就需要加强具有跨学科专业素养师资的培养与培训,以便教师转换教育理念,能够引导学生以跨学科思维方法解决真实世界的问题。我们就缺乏这样的师资,驱动力不足,导致一些STEM科目不能开班。

此外,推进STEM教育还需寻求全社会参与,增进教育资源建设,包括高等教育招生专业对口和课程衔接、研究机构和企业单位为学生提供实习机会和支援STEM课外活动。

KSSM高中新课程的“核心科目”包含所有学生必修的“科学”(选修纯科学的学生免修);选修“STEM学科配套”的学生可以选修1STEM科目;选修“人文与文学配套”的学生,也可以选修1STEM科目——当局试图突破传统严格的文、理分科制度。但是,从课程结构提供的两大选修配套“STEM学科配套”和“人文与文学学科配套”及其对应的升学方向和专业要求看来,文、理分野是很清楚的。因此,这样的选科配套,就不是真正意义的“文理不分”了。