stem[教育計劃]

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更新時間: 2013-12-05

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STEM:科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)與數學(Mathematics) 。美國政府STEM計劃是一項鼓勵學生主修科學、技術、工程和數學(STEM)領域的計劃,並不斷加大科學、技術、工程和數學教育的投入,培養學生的科技理工素養。

stem[教育計劃] -簡介
stem[教育計劃]STEM

STEM代表科學(Science), 技術(Technology), 工程(Engineering), 數學(Mathematics)。STEM教育就是科學,技術,工程,數學的教育。在國家實力的比較中,獲得STEM學位的人數成為一個重要的指標。

美國政府STEM計劃是一項鼓勵學生主修科學、技術、工程和數學(STEM)領域的計劃,並不斷加大科學、技術、工程和數學教育的投入,培養學生的科技理工素養。

stem[教育計劃] -背景

2006年1月31日,美國總統布希在其國情咨文中公布一項重要計劃——《美國競爭力計劃》(American Competitiveness Initiative, ACI),提出知識經濟時代教育目標之一是培養具有STEM素養的人才,並稱其為全球競爭力的關鍵。由此,美國在STEM教育方面不斷加大投入,鼓勵學生主修科學、技術、工程和數學,培養其科技理工素養。

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2009年1月11日,美國國家科學委員會(National Science Board,以下簡稱委員會)代表NSF發布致美國當選總統奧巴馬的一封公開信,其主題是《改善所有美國學生的科學、技術、工程和數學(以下簡稱STEM》教育》。 明確指出:國家的經濟繁榮和安全要求美國保持科學和技術的世界領先和指導地位。大學前的STEH教育是建立領導地位的基礎,而且應當是國家最重要的任務之一。委員會敦促新政府抓住這個特殊的歷史時刻,並動員全國力量支持所有的美國學生髮展高水平的STEM知識和技能。

2011年,奧巴馬總統推出了旨在確保經濟增長與繁榮的新版的《美國創新戰略》。新版的《美國創新戰略》指出,美國未來的經濟增長和國際競爭力取決於其創新能力。「創新教育運動」指引著公共和私營部門聯合,以加強科學、技術、工程和數學(STEM)教育。

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由美國技術教育協會主辦的73屆國際技術教育大會於2011年3月24日-26日在美國明尼蘇達州明尼阿波利斯市舉行。會議主題為「準備STEM勞動力:為了下一代」。

stem[教育計劃] -基本要素

一個有效的STEM教育系統的基本要素

1.民眾、學生及家長的積极參与:新的行政系統為復甦美國STEH教育開啟了一扇窗。它需要國家領導的關注。

●總統及其管理部門應該儘早並時常向公眾強調夯實教育基礎的重要性,尤其是STEM教育對所有學生的重要性。必須要喚起公眾的意識,就像過去喚醒公眾的健康意識一樣(如:食物金字塔、抵制吸煙等)。

●家長的理解尤其重要。總統應該號召所有家長運用他們在各個層面的影響力——家庭、學校和衽區——帶來我們所期望的變化。

●家長、政府、商業和企業、私人和公共基金會、社會名人、科學家和工程師、媒體和其他利益相關者之間應組成各種聯盟,共同關注這一需求,並在當地合作採取相關策略,為所有學生提供高質量的STEM教育。 

2.明確的教育目標和評估機制:美國教育系統分散管理的特徵導致學區課程的易變性。儘管這是美國教育系統的優勢,但缺乏一致性也會導致地區間嚴重的不平衡,給那些經常在學區間流動的學生帶來不便。

●管理部門應明確指出學生應該掌握的核心概念和技能,並對個體在學習上的差異做出反應。州和地方學區在確保本學期學生掌握了核心技能和概念的前提下,可以改編具體的課程,便於更好地反映出地區背景和個體學生需求。

●聯邦政府應該幫助開發評估機制,促進學生在STEM領域的學習,培養學生的批判思維、溝通以及解決問題的能力;同時應該設計一些有挑戰性的問題,甄選出能力較強的學生。這些STEM評估工具可幫助州和當地教育機構衡量學生學習上的進步。

●聯邦政府應確保開發所有可能成為STEM領域創新者或優秀的STEM專家的兒童的才能。

3.高素質的教師:具有奉獻精神的高素質師資隊伍是確保所有學生接受高質量STEM教育的核心因素。我們只有付給他們與其在STEM業界所獲酬勞相當的薪水,才能確保最好和最有潛力的STEM教師不流失。在勞動力市場上,這些受過STEM教育的專業人員會獲得比教學職業更多的報酬——這是使STEM教師放棄教學的一個原因。

●管理部門必須發展創新機制,與國會和州政府進行合作,分配財源,給STEM教師支付合適的酬勞,以應對勞動力市場的競爭。

●繼續給某些項目提供穩定的資助,如NSF的「羅伯特·諾伊斯教師獎學金項目」,幫助STEM本科專業的學生和STEM專家成為基礎教育領域的科學和數學教師,解決師資短缺的問題。

4.給教師提供世界一流的資源和支持:即使是最好的教師也需要教學材料、技術和資源專家的支持。教師沒有必要開發自己教授STEM課程所需的所有工具。

●先進的技術可以提供很多用於課堂教學的工具。聯邦政府應採取行動來檢測在教育中應用技術的最佳方式。
●應建立由在職和退休的專業人員組成的「科學團隊」,在課堂、學校和社區等各個層面幫助教師。強化課堂學習的暑期和校外項目也可以利用這種支持性的科學團隊。

●應開發經同行評估的有關STEM教材和最佳實踐方式的網路資源,甄別出經證實是有價值的、高效率的教學材料和實踐方式。這種資源可以包括其他國家開發的、被證明是有效的材料和實踐方式。

●應開發讓教育者和政策決策者都了解的網路資源,該網路資源應彙集與教育實踐相關的認知科學研究和STEM教育領域的研究。

●有關兒童如何學習以及優質教學方式的研究已經發表了很多見解深刻的成果。然而,如同其他一些關鍵問題一樣,我們還需要做更多的研究。因此,應該提高對同行評審的資助經費,並且必須提高對學習問題和STEM教學研究的資助經費。

5.儘早接觸科學:兒童接觸STEM概念越早,他們在今後的生活中越能遊刃有餘。

●STEM的核心理念和思想應該包含在(提前教育)和其他各種早期教育計劃中。

●應該優先考慮提高小學STEM教育的範圍和質量。

●總統應該經常運用他的領導力,並積極鼓勵家長和社區成員支持這些目標。

6.交流、協作和合作:地區的卓越、國家的和諧以及STEM教育的全球相關性只有在所有利益相關者的共同參與下才能實現,家長是其中最重要的成員。

●聯合組織應該推動基礎教育學校體系、2年制和4年制高校、非正式的科學教育組織、工業和商業界之間的交互活動,推進21世紀所需的STEM技能的發展。

●應該加強和推廣相應機制,讓聯邦政府協調STEM教育研究和大規模的教育活動,並向國家和地方教育機構進行宣傳。

我們這個委員會,由總統任命,並經過參議院認可,代表廣闊的科學、工程和教育領域,正如國會賦予我們的使命那樣,已經做好準備與新一屆政府合作,共同促進科技進步,增進國民健康、國家繁榮和民眾福祉。

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stem[教育計劃] -中國

湯莫斯·弗瑞德曼在《世界是平的》中寫到,2003年世界上共授予二百八十萬個科學和工程的學士學位。其中一百二十萬個學位被授予在亞洲大學里的亞洲學生。八十三萬個學位授予給歐洲的學生。 四十萬個學位授予美國的學生。在中國百分之六十的學士學位是授予科學和工程專業的學生,而美國只有百分之三十一。這一支訓練有素的科學與工程隊伍正在加強一個國家的競爭力。在一個科學和技術佔主導地位的世界里,這是一個國家競爭力的重要因素。 

美國教育部密切注意到在中國有多於50%的學士學位是授予科學,技術,工程和數學的學生,而在美國只有17%的學士學位是授予這些領域的學生。統計數據顯示,美國生產的科學與工程方面的博士數量的全球份額正從二十世紀七十年代高於50%的水平下降到2010年的15%。正是中國,印度,韓國等國家加大在教育,技術和研發方面的投資,使得美國感到自己已經不再是世界創新的產權絕對擁有者,從而美國經濟的領袖地位受到挑戰。 

雖然中國每年授予的STEM學位的絕對數量已經超過美國,但是西方對中國STEM學位的質量提出很多質疑。這些質疑包括學科領域研究的質量,國家在每一個學位獲得者身上的投入,學位持有者的知識更新狀況,獲得學位者的創新能力,等等。

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