第一章 英国中小学 STEM 教育的产生背景及发展
第一节 英国中小学 STEM 教育的产生背景
英国中小学 STEM 教育产生于英国 STEM 人才缺口持续扩大，中学生 PISA成绩排名下滑，以及美国与芬兰 STEM 教育发展的影响等背景之下。
一、英国 STEM 人才缺口仍持续扩大
STEM 领域被认为是推动英国未来的经济增长和社会流动的一个重要领域，但多个数据显示英国 STEM 人才缺口仍持续扩大。2004 年的英国大学申请学习IT 的学生人数比 2003 年下降了 11.8%。①英国工业联合会（Confederation of BritishIndustry，简称 CBI）和职业资格机构（Education Development International，简称 EDI）的联合研究也发现大约有 40%的企业雇主开始发现很难招聘到合格的STEM 人才，CBI 预测 STEM 人才的招聘形势在未来的几年内进一步恶化。②尽管在过去 10 年里，英国 STEM 人才的供应有了显著改善，但需求仍在上升，企业在招聘 STEM 技能员工方面仍存在困难，随着经济的持续改善，这些招聘困难势必会升级。③
英国 STEM 人才缺口的扩大主要受到以下一些因素的影响。第一，英国主要由白人男性所组成 STEM 人才开始出现了老龄化的迹象，不少人正处于退休的边缘；④第二，STEM 技能人才移民数量减少。由于来自中国、印度、俄罗斯等发展中国家的技能移民过去在英国的 STEM 劳动力中占了很大比例，如今他们祖国经济正在崛起，选择来英国 STEM 企业工作的技能人才移民也开始减少了；⑤第三，英国大学所培养出来 STEM 学科的毕业生的质量和数量都令人担忧。⑥STEM 企业不仅需要更多的 STEM 学科的毕业生，而且还需要更高质量的 STEM学科的毕业生——这不仅包括他们的智力水平、还包括他们在 STEM 领域的知识和专长，以及包括他们的文化资本和更广泛的技能，如团队合作、沟通技巧、领导潜力和商业敏锐性，①然而，如今英国大学的教育和培训是明显跟不上；第四，社会弱势群体代表性不足。女性、少数族裔和残疾人虽然很有天赋，但她们在 STEM 学科与职业中都面临着严峻的挑战，致使她们不太愿意学习 STEM 学科，更不考虑从事 STEM 职业。②第五，学习 STEM 学科人数不足。随着学生学龄的增加，学生对 STEM 课程的兴趣也逐渐下降，许多 16 岁孩子认为以后不太可能从事 STEM 职业，③这些孩子的意愿会影响到他们进入中学或大学后选择STEM 学科及其毕业后从事 STEM 职业的决定。正因为多种因素影响下导致英国STEM 人才缺口仍持续扩大，为了满足经济发展对 STEM 人才的需求，英国实施中小学 STEM 教育也是势在必行的。
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第二节 英国中小学 STEM 教育的发展
20 世纪 60 年代以来，英国历届政府报告以及社会政治评论都格外关注中小学科学和数学教育的发展，并为其改革提供政策支持及相应舆论导向，如今中小学 STEM 教育发展也是如此。
一、英国 STEM 教育议程的形成
英国 STEM 教育始源于罗伯茨（Roberts）爵士发表的《为了成功的 SET：培养具有科学、技术、工程和数学技能的人才》（SET for success: The supply ofpeople with science, technology,engineering and mathematics skills）的报告，因为在2003 年 3 月，当时的英国财政部、工业贸易部以及教育与技能部联合要求罗伯茨对英国的科学与工程技能的供应情况进行评估，这项评估是作为政府提高生产力和创新战略的一部分。罗伯茨在其报告指出了英国严重缺乏科学、技术和工程方面的合格人才，这些人才的供应会直接影响到英国经济的发展，同时也强调数学技能对创新经济的重要性。①这份报告首次把科学、工程与技术这三个学科英文首字母的缩写简称为 SET，并将 SET 引入到英国政策词典之中。
2004 年 7 月，英国财政部联合教育与技能部以及贸易工业部共同制定了《 2004-2014 年 科 学 与 创 新 投 资 框 架 》 （ Science and Innovation investmentframework 2004-2014）十年计划，该计划要求确保科学家、工程师、技术人员以及数学家的人才供应通畅，呼吁提高每一所学校、高等院校的科学教师和讲师的素质，提高 14 至 16 岁学生在关键阶段 4（Key Stage 4，简称 KS4）的科学成绩，
以及 16 岁后学生对科学、工程及技术课程的认可度，同时也承认了数学在科学、工程和大多数技术教育领域的中心地位，并引入了包含数学在内的首字母缩写STEM，②由此基础上形成了英国 STEM 教育议程。
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第二章 英国中小学 STEM 教育的实施路径
英国政府已开始采取各项明确和果断的措施，努力改善政府各部门在 STEM教育项目方面的协调发展，并逐步解决过去各自为政所导致的发展不一致以及所造成资源浪费等问题。
一、成立国家 STEM 战略集团
由于政府各部门都实施了大量的 STEM 教育项目，导致了项目投资重复以及发展不协调的混乱局面。针对此状况，英国政府成立了一个高规格的国家STEM 战略集团（STEM Strategy Group），并任命了约翰·霍尔曼（John Holman）为国家 STEM 战略集团的首任执行干事。该战略集团由教育部高等教育司和学校董事会共同主持，成员包括教育部、财政部、贸易工业部、皇家学会，皇家工程学院，科学教育协会，威康信托基金会，盖茨比慈善基金会以及商业代表等，专门负责监督学校科学委员会执行 STEM 项目行动的情况，审核与 STEM 有关的各种方案和倡议，并就 STEM 发展的优先事项向部长们提供咨询意见及建议，为政府解决大学和中小学 STEM 技能供应问题提供协调方案支持。①
国家 STEM 战略集团向政府提交的行动方案中，涉及到产业发展、人员参与保障、人才培养体系、STEM 教师招聘及其专业发展、STEM 学科课程建设、STEM 职业指导及国家与地方的基础设施建设等多个方面，并且每一个行动方案都指定由一个领导机构资助，有效避免了项目投资重复的现象，协调了各 STEM教育项目的均衡发展，有助于各方形成强而有力的 STEM 教育凝聚力，推动了优质的 STEM 教育体系的构建。
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第二节 中小学自主推进 STEM 课程的落实
英国教育部历次改革的国家课程文件只适用于英格兰和威尔士地区的所有公立学校，而且只适用于 5-16 岁的孩子，虽然私立学校不必遵循，但其教学大纲往往以国家课程为基础。④由于英国中小学没有官方指定的 STEM 课程的教科书，再加上不少中小学的规模不大，特别是在英格兰地区约有 600 所小学的学生人数不足 50 名，约有 2000 所小学的学生人数介于 50-100 名之间。⑤这使中小学可以根据国家课程规定和学校实际情况来自主推进 STEM 课程的落实，其主要途径是整合 STEM 课程教学内容和更新 STEM 课程教学内容。
一、整合 STEM 课程教学内容
由于英国很多中小学都有雄厚的科学、技术、工程和数学学科的课程资源，所以这些学校很快就适应了国家课程框架的改革和国家 STEM 教育项目的部署，便自如地根据已有 STEM 课程教学内容进行整合，在小学 STEM 课程教学内容整合方面做得较为突出的是塞特尔小学（Settle Primary school），这是一所前卫和充满活力的学校，目前招收 3-11 岁的儿童，虽然现在拥有 204 名学生（2019年数据），但是它的 STEM 课程教学水平在英国地区处于领先的地位，其 STEM教师拥有丰富的 STEM 教学经验，其培养出来的学生往往是历届劳斯莱斯全国总决赛冠军的种子选手。
塞特尔小学 STEM 课程的核心是发展学生创造性、批判性和积极性思维，追求卓越的品质，但其历任校长都鼓励孩子们通过 STEM 课程来发展他们的生活技能（例如烹饪、急救、财务管理和 STEM 学习），以及包括适应力和自我把握能力在内的个人特质。如今，塞特尔小学通过跨学科整合了科学、工程、技术、数学、劳斯莱斯（STEM 学习）以及其他部分课程。①其中，一年级的科学课程，教室里有一个专门的 STEM 区域，这个区域内摆了许多“STEM 箱子”（STEM BINS），教师会鼓励孩子去思考如何利用这些资源来设计和建造各种各样的物体结构，当孩子建造自己的物体结构时，则又鼓励孩子去思考如何使这些物体结构适应特定的用途，例如，建造一座足够坚固的拱形桥让玩具车通过等。在六年级的科学课程中，孩子会每周被组织去参观机器人工作室，带动孩子在工作室里学习了如何使用真实工具的技能，教师每周都会根据已有的教学计划来给孩子布置作业，利用工作室的不同工具和材料来设计不同形状和功能的产品，同时也在工作室中强调车间工作安全规则，如要佩戴安全帽、护目镜等来保护自己。
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第三章 英国中小学 STEM 教育实施的成效与问题........................... 48
第一节 英国中小学 STEM 教育实施的成效............................ 48
一、学生对 STEM 的态度大为改善.............................. 48
二、STEM 课程中性别差距显著缩小................................... 48
第四章 英国中小学 STEM 教育实施路径对我国的启示....................................... 53
第一节 英国中小学 STEM 教育实施路径的特点.............................. 53
一、注重国家战略的顶层设计................................53
二、发挥中小学的办学自主权.................................53
第四章 英国中小学 STEM 教育实施路径对我国的启示
第一节 英国中小学 STEM 教育实施路径的特点
基于对英国中小学 STEM 教育实施路径的研究与分析，其存在着注重国家战略的顶层设计、发挥中小学的办学自主权、重视社会机构的资源提供等特点。
一、注重国家战略的顶层设计
英国政府希冀建立一个卓越的 STEM 教育体系，使学生从 4 至 24 岁都可以在中小学、高等院校以及继续教育机构接受到充足的 STEM 教育与培训，以培养出未来的科学家、工程师、技术专家及数学家，从而促进英国未来经济的增长，所以英国政府在实施中小学 STEM 教育过程中，特别注重国家战略的顶层设计，在宏观政策的层面制定了 STEM 教育的发展蓝图，尤其是英国政府于 2004 年颁布的“科学与创新投资框架”文件中，涉及到以一种综合的模式来推动教育与技能、商业贸易、国防安全、创新就业等部门的多方协作，使其密切联合各大专业协会、科研机构、高等院校、中小学校、STEM 企业雇主、社区等各方力量，促进卓越的 STEM 教育体系的建立，并且在此后的国家级战略性文件中，也都强调国家对 STEM 教育的规划与投资。
二、发挥中小学的办学自主权
中小学在实施 STEM 教育过程中充分发挥了学校的办学自主权，这体现在以下两方面：一是自主推进 STEM 课程的开发和实施。由于英国中小学教科书的编写、出版、发行和采用完全由市场来决定，任何出版机构都有权利编写中小学教科书，且很少受到教育主管部门的干涉和管制，①所以英国中小学可以根据国家课程标准来自主选购 STEM 教科书，结合学校的实际情况自主开发具有校本特色的 STEM 课程，
STEM 教师也可以发挥自己的主观能动性自选自编讲义；二是自主招聘和培训 STEM 教师。
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结语
本研究通过文献分析法、案例分析法以及比较研究法等方法，以英国中小学STEM 教育的实施路径为研究对象，从而为我国中小学 STEM 教育实施路径的发展提出可供借鉴的经验启示。总结全文，主要研究结论如下：
（一）STEM 教育是英国 STEM 人才培养的重要途径
STEM 人才是当今时代发展的需求，也是学校教育发展的追求，STEM 教育在培养 STEM 人才方面具有独特的优势。由于英国在国际上的地位正受到现有和新兴经济大国重大投资的威胁，而劳动力中 STEM 人才的不足又是制约着英国经济发展的关键性问题之一，为了缓解 STEM 人才不足的压力，英国自 2004年开始变规划了 STEM 教育改革的蓝图，推动中小学 STEM 教育的广泛实施，如今 STEM 教育已成为英国 STEM 人才培养的重要途径。
（二）英国中小学 STEM 教育的实施路径是一个系统性的工程
英国中小学 STEM 教育是一个内容丰富、涉及面广的系统性工程，需要整合全社会的力量来统筹推进，因此，其实施路径也是一个系统性工程，主要由政府、中小学与社会机构三方组成，政府主要通过提供政策推动和财政保障的支持，中小学负责自主推进 STEM 课程的落实，社会机构则提供 STEM 教育资源，政府、学校与社会机构建立起健全的联动机制，使各方的资源得到最大程度的整合，发挥了各自最佳的教育优势。
（三）英国中小学 STEM 教育的实施路径对我国有重要的借鉴意义
如今，全球经济实力的逐渐东移已动摇到以欧盟、美国、日本等发达国家为基础的传统权力结构，而科学家、技术专家、工程师以及数学家是推动全球经济发展和维护未来国土安全的高端知识工作者，教育又是一个国家对未来经济繁荣发展和人才培养最重要的投资领域，如果一个国家未能对 STEM 教育进行及时的改革与投资，这将会严重威胁到一个国家经济的健康发展和未来的国土安全。总体而言，借鉴英国中小学 STEM 教育实施路径的有益做法，有助于提升我国学生的就业能力和公民的素养水平，有助于我国解构现有的国际权力结构，从而更好地推动国家经济的持续发展和确保未来的国土安全。
参考文献(略)