科學課上教師向學生展示等離子球。

　　STEM（科學、技術、工程、數學）教育作為培養創新型人才的核心教育模式，正經歷從學科聚合向能力本位的范式躍遷，并日益成為知識經濟時代全球重要教育戰略。在此背景下，歐盟聯合研究中心發布《STEM能力、挑戰與衡量標準》報告，期望通過梳理和分析歐洲STEM教育面臨的挑戰和現實發展需求，明確針對STEM教育未來質量提升的政策革新方向。

　　1 發展STEM教育的必要性

　　在國際視野下，STEM教育理念的內涵并非一成不變，而是一直在豐富。從科學、技術、工程和數學，到藝術元素融入，STEM教育進一步發展為STEAM范式，強調科學素養與人文素養的協同發展。歐盟聯合研究中心通過梳理STEM教育從多學科、跨學科到學科融合的演進歷程，深入探討了發展STEM教育的必要性。

　　首先，STEM教育通過整合科學、技術、工程和數學這四個各具特色但又緊密關聯的領域，倡導以問題為導向的跨學科人才培養模式。在這一融合的教育框架下，“數學”為其他STEM學科提供量化分析、問題解決和邏輯推理的基本工具；“科學”通過揭示自然規律，為技術和工程解決問題奠定理論基礎，深化人類對世界的理解；“技術”側重于科學知識的實際應用，“工程”則利用科學原理和數學模型進行設計和創新，以滿足社會發展需求，二者共同驅動現實問題的創造性解決。因此，STEM教育不僅能夠有效提升學生的科學素養、技術素養、工程素養和數學素養，更有助于其全面發展21世紀技能，包括批判性思維、溝通能力、協作能力和創造力等。

　　其次，STEAM教育理念的提出進一步拓寬了人才培養的維度。“A”代表藝術，涵蓋美術、人文藝術、語言藝術等。因此，STEAM教育在STEM基礎上，更加關注學生人文藝術素養的培育，強調運用人文藝術視角理解和闡釋世界，培養科技創新中的創造性表達、批判性思維和跨學科的理解與整合能力。在當前社會綠色化、數字化轉型背景下，STEM學科與藝術學科的知識和技能培養，共同構成未來創新型社會不可或缺的教育基石。

　　再次，新一輪科技革命和產業變革對人才的知識結構、能力素養提出了全新的、更高的要求。面對全球競爭格局的深刻調整，世界多個國家將科技人才的戰略儲備置于優先地位，并將其轉化為教育領域的實踐，大力推行“STEM+”教育。這一教育理念強調將學習與現實世界相關聯，意在培養具備學科融合思維的高水平創新型人才。這類具備綜合科技素養和深度創新能力的STEM人才，是應對氣候變化、公共衛生、資源短缺等全球性挑戰，推動可持續發展的重要人力資源和人才儲備。

　　2 歐盟STEM教育的現實挑戰

　　盡管STEM教育在全球范圍內得到廣泛發展，但在歐盟地區的推進仍面臨諸多挑戰。歐盟聯合研究中心提出，當前學生成績未達標、合格師資短缺、概念定義模糊和本土研究不足是歐盟地區STEM教育亟待解決的現實問題。

　　歐盟聯合研究中心根據多個教育評估工具提供的數據，指出歐盟多個國家的學生未能達到STEM技能基本熟練水平。例如，由經濟合作與發展組織（OECD）開展的國際學生評估項目（PISA）結果顯示，約30%的歐盟學生在數學上表現不佳，約25%的學生在科學領域表現不佳。此外，國際數學和科學教育趨勢研究項目（TIMSS）、國際成人能力評估調查（PIAAC）和國際計算機與信息素養研究（ICILS）數據均表明，社會經濟背景和性別差異顯著影響STEM教育效果。

　　根據多位學者的STEM教育研究和多項教育評估數據，歐盟聯合研究中心指出，歐盟教育系統中的數學、科學教師缺口較大，且大多數在職教師缺乏必要的STEM學科專業化知識和相應的教學培訓。師資短缺直接影響到實際教學效果，無法與官方教育政策形成有效對接。另外，歐洲中學階段普遍回歸學科分科教學，如物理、化學獨立授課，這與STEM教育倡導學科融合的理念相左。

　　不同國家關于STEAM概念存在模糊問題，導致課程設計、評估和科學研究的復雜性增加。最新研究表明，當前學界對“A”的詮釋除“藝術”外，也有學者主張其象征學習動機和興趣等態度（Attitudes），或是將其解讀為協作、批判性思維等附加技能（Additional Skills）。無論如何界定“A”，針對這類非認知技能當前仍舊缺少有效的評估工具，這無疑增加了STEAM教育實施中的具體障礙。

　　此外，關于STEM教育的相關研究缺少立足歐洲本土的原創性研究文章，多為地方經驗的討論性或總結性內容，這也在一定程度上限制了歐盟STEM教育的進一步發展。

　　3 歐盟STEM教育的提升路徑

　　目前，歐盟多數研究人員和決策者一致認為，STEM教育質量亟待進一步提升。為此，歐盟聯合研究中心提出了有針對性的破局路徑。

　　一方面，對于教育研究者而言，要對STEM和STEAM教育的概念進行清晰全面的界定，并構建多維度的標準體系，不僅要考量知識掌握程度，更要體現技能水平、學習態度和跨學科協作能力等關鍵要素，從而為課程設計、教學實踐和成效評估提供明確的理論基礎和操作指南。在此基礎上，研究者應著力開發既能保證學科深度，又能促進學科融合的課程體系，通過項目式學習、問題導向學習等教學策略，提升學生在復雜、真實場景中綜合運用STEM知識和技能解決問題的能力。同時，探索和開發更為全面和多元的新型評估工具，并將批判性思維、創造力、溝通能力和協作能力等重要的非認知技能納入評價體系，以便更加準確地反映學生的綜合發展水平。同時，加強歐洲本土化STEM教育研究和應用項目，尤其要注重采用嚴謹的實驗設計和長期跟蹤研究方法，以積累更為可靠的、基于具體情境的實證研究數據，為制定更具針對性和有效性的教育政策提供科學支撐。

　　另一方面，對于教育政策制定者而言，要著力于四個關鍵的政策行動方向。一是提升教師STEM教學能力。為此，政策應大力支持針對教師的跨學科教學培訓，使其能夠有效整合科學、技術、工程、數學、藝術和其他不同學科領域的知識和方法。同時，應提供先進的教育技術工具和資源，并鼓勵和支持教師進行創新性教學實踐，從而全面提升其專業素養和課堂教學的有效性。二是實施有針對性的干預措施以縮小STEM教育差距。例如，通過設立獎學金、提供專門的輔導項目等方式，幫助經濟困難的學生渡過難關，無障礙接受優質的STEM教育；制定專門政策，提升女性在STEM領域的自我效能感和參與度，打破性別壁壘，促進STEM教育公平和性別平等。三是充分利用公共科學活動、大眾媒體宣傳、社區項目等多種渠道，普及STEM教育的重要性，提高公眾的認知度和支持度，從而激發學生和家長的學習熱情和參與意愿。四是積極推動政府部門與學校、研究機構、企業之間的深度合作，構筑起緊密協作網絡，整合多方資源，發揮各自教育優勢，共同設計、實施和評估STEM教育項目，以確保其可持續發展，并最大限度地發揮其在培養創新人才、推動社會進步方面的價值。

　　（作者單位：南京師范大學，董曉波系南京師范大學教授、博士生導師）

《中國教育報》2025年07月10日 第07版