2016年9月14日，美國(guó)研究所與美國(guó)教育部綜合了研討會(huì)與會(huì)學(xué)者對(duì) STEM 未來(lái)十年的發(fā)展愿景與建議，聯(lián)合發(fā)布：《 教育中的創(chuàng)新愿景》(STEM 2026：A Vision for Innovation in STEM Education)
美國(guó)STEM教育創(chuàng)新的六大愿景
《STEM 2026》旨在推進(jìn)STEM教育創(chuàng)新方面的研究和發(fā)展，并為之提供堅(jiān)實(shí)依據(jù)。該報(bào)告提出了六個(gè)愿景，力求在實(shí)踐社區(qū)、活動(dòng)設(shè)計(jì)、教育經(jīng)驗(yàn)、學(xué)習(xí)空間、學(xué)習(xí)測(cè)量、社會(huì)文化環(huán)境等方面促進(jìn) STEM 教育的發(fā)展，以確保各年齡階段以及各類型的學(xué)習(xí)者都能享有優(yōu)質(zhì)的 STEM 學(xué)習(xí)體驗(yàn)，解決 STEM 教育公平問(wèn)題，進(jìn)而保持美國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)力。?
《STEM 2026》旨在推進(jìn)STEM教育創(chuàng)新方面的研究和發(fā)展，并為之提供堅(jiān)實(shí)依據(jù)。該報(bào)告提出了六個(gè)愿景，力求在實(shí)踐社區(qū)、活動(dòng)設(shè)計(jì)、教育經(jīng)驗(yàn)、學(xué)習(xí)空間、學(xué)習(xí)測(cè)量、社會(huì)文化環(huán)境等方面促進(jìn) STEM 教育的發(fā)展，以確保各年齡階段以及各類型的學(xué)習(xí)者都能享有優(yōu)質(zhì)的 STEM 學(xué)習(xí)體驗(yàn)，解決 STEM 教育公平問(wèn)題，進(jìn)而保持美國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)力。?
STEM教育的六個(gè)愿景分別為
(1)網(wǎng)絡(luò)化且參與度高的實(shí)踐社區(qū);
(2)加入特別設(shè)計(jì)的游戲和風(fēng)險(xiǎn)的學(xué)習(xí)活動(dòng);
(3)包含用跨學(xué)科方法解決“大挑戰(zhàn)”的教育經(jīng)驗(yàn);
(4)創(chuàng)新技術(shù)支持的靈活且包容的學(xué)習(xí)空間;
(5)創(chuàng)新且具操作性的學(xué)習(xí)測(cè)量;
(6)促進(jìn)多元化且多機(jī)遇的社會(huì)文化環(huán)境。
(―)網(wǎng)絡(luò)化且參與度高的實(shí)踐社區(qū)(Engaged and Networked Communities of Practice)
STEM 教育的實(shí)踐社區(qū)(Communities of Practice)將是相互協(xié)作、網(wǎng)狀化關(guān)系的系統(tǒng)，STEM 教育將滲透到學(xué)習(xí)者日常生活的方方面面。
教師、領(lǐng)導(dǎo)者、優(yōu)秀實(shí)踐者等各方力量將與圖書(shū)館、博物館、學(xué)校、企業(yè)、社區(qū)組織、指導(dǎo)人員等各方面資源相整合，共同打造具有地方特色的實(shí)踐社區(qū)。
未來(lái)的實(shí)踐社區(qū)至少包含兩個(gè)目標(biāo)：網(wǎng)絡(luò)化且參與度高。網(wǎng)絡(luò)化強(qiáng)調(diào)實(shí)踐社區(qū)的系統(tǒng)性，策略是可以組建專業(yè)網(wǎng)絡(luò)，將教育者與創(chuàng)新者融人到實(shí)踐社區(qū)中，為所有人提供資源并提高學(xué)習(xí)體驗(yàn)。
參與度是指投身于實(shí)踐社區(qū)的STEM教育者的角色類型和數(shù)量，愿景是希望所有與知識(shí)、工具、資源及專業(yè)知識(shí)建設(shè)相關(guān)的學(xué)校、早教機(jī)構(gòu)、社區(qū)、來(lái)自學(xué)校、企業(yè)等各行業(yè)、各領(lǐng)域中的正式和非正式教育者和學(xué)生都積極參與到校內(nèi)外STEM 教與學(xué)的進(jìn)程中。
(二)加入特別設(shè)計(jì)的游戲和風(fēng)險(xiǎn)的學(xué)習(xí)活動(dòng)(Accessible Learning Activities that Invite Intentional Play and Risk)
學(xué)校系統(tǒng)中一直被忽視的“做中學(xué)”恰恰在STEM教育中起到關(guān)鍵作用。在未來(lái)十年中，學(xué)校學(xué)習(xí)的各個(gè)階段都將有意識(shí)地引入特別設(shè)計(jì)的游戲和風(fēng)險(xiǎn)類活動(dòng)，如，引入最新的科學(xué)理念和技術(shù)并將科學(xué)競(jìng)技類的比賽活動(dòng)整合到課堂活動(dòng)中。
此類活動(dòng)門(mén)檻低，容易掌握，適合包括殘疾學(xué)生、雙語(yǔ)學(xué)習(xí)者等所有類型的學(xué)習(xí)者。到2026年，在各類STEM 主題的課堂活動(dòng)中，學(xué)習(xí)者設(shè)計(jì)和創(chuàng)造的欲望將激發(fā)他們對(duì) STEM 學(xué)習(xí)的好奇心;在與他人共同學(xué)習(xí)和思考的過(guò)程中，學(xué)習(xí)者將收獲歸屬感并學(xué)會(huì)以團(tuán)隊(duì)協(xié)作方式來(lái)解決現(xiàn)實(shí)世界的問(wèn)題和挑戰(zhàn)。
通過(guò)對(duì)未知領(lǐng)域的探索和發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)者將看到自己在 STEM 領(lǐng)域做出的小成就。趣味性和風(fēng)險(xiǎn)性是對(duì)未來(lái) STEM 學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)的重要要求。設(shè)計(jì)趣味性強(qiáng)、動(dòng)手實(shí)踐類的調(diào)查活動(dòng)可以培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的好奇心、發(fā)現(xiàn)能力和進(jìn)取心。
風(fēng)險(xiǎn)性的引入能有效喚起學(xué)習(xí)者的責(zé)任意識(shí)，學(xué)會(huì)承擔(dān)，不怕失敗，讓學(xué)習(xí)者在“試誤”中學(xué)習(xí)。
(三)包含用跨學(xué)科方法解決“大挑戰(zhàn)”的教育經(jīng)驗(yàn)(Educational Experiences that include interdisciplinary Approaches to Solving “Grand Challenges”)
“大挑戰(zhàn)”(Grand Challenges)指的是當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)、國(guó)家層面或者全球范圍內(nèi)還未解決的問(wèn)題，如，節(jié)水或改善水質(zhì)問(wèn)題;如何更好地了解人類大腦;發(fā)現(xiàn)預(yù)防、治療腦疾病或損傷的新方法等。
用跨學(xué)科方法解決“大挑戰(zhàn)”的教育經(jīng)驗(yàn)至少?gòu)?qiáng)調(diào)三個(gè)特點(diǎn)：一是整合性，即將 STEM 學(xué)科之間以及與非 STEM 學(xué)科之間的分界打破;
二是與實(shí)際生活相結(jié)合，在學(xué)習(xí)過(guò)程中加入“大挑戰(zhàn)”任務(wù)，以幫助學(xué)生們更好理解 STEM 與生活之間的相通性，看到 STEM 在實(shí)際生活中的價(jià)值，為自己和他人造福;
三是公平性，即在 STEM 學(xué)習(xí)過(guò)程中融入多元化的學(xué)生群體(異質(zhì)性)，特別關(guān)注女性學(xué)習(xí)者、少數(shù)民族、低收入或殘疾的學(xué)生等。
美國(guó)將會(huì)通過(guò)有效的機(jī)制來(lái)支持學(xué)生獲得跨學(xué)科解決“大挑戰(zhàn)”的教育經(jīng)驗(yàn)，以確保所有學(xué)生可公平地獲得優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，并將跨文化、跨專業(yè)合作的方法和內(nèi)容引入到STEM教學(xué)中。
學(xué)校中的非正規(guī)教育工作者和教師將平等獲得培訓(xùn)和資源，相關(guān)機(jī)構(gòu)將幫助他們構(gòu)建教學(xué)框架和創(chuàng)造學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。
(四) 創(chuàng)新技術(shù)支持的靈活且包容的學(xué)習(xí)空間(Flexible and Inclusive Learning Spaces Supported by Innovative Technologies)
靈活且包容的學(xué)習(xí)空間是指在組織、裝備和獲取信息方面為教育者和學(xué)習(xí)者提供更為靈活的空間，包括傳統(tǒng)教室、自然世界、創(chuàng)客空間以及通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)手段或基于技術(shù)的平臺(tái)等，以加強(qiáng)學(xué)習(xí)者的 STEM 體驗(yàn)。
靈活的學(xué)習(xí)空間可以適應(yīng)各種學(xué)習(xí)活動(dòng)，在非教師主導(dǎo)的課堂環(huán)境中，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造力，促進(jìn)協(xié)作學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)以及實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。
未來(lái)的 STEM 教育會(huì)利用翻轉(zhuǎn)課堂和技術(shù)支持的工具，來(lái)創(chuàng)造更具靈活性和包容性的學(xué)習(xí)空間，并建立有效機(jī)制以確保獲得和使用這些方法和工具的公平性。
未來(lái)的課堂將是以學(xué)習(xí)者為中心的，學(xué)習(xí)者可以在課外時(shí)間通過(guò)在線視頻獲得知識(shí)，隨后在課堂上更積極地應(yīng)用學(xué)習(xí)內(nèi)容。學(xué)習(xí)者還可以通過(guò)其他技術(shù)來(lái)獲得跨學(xué)科的、更加真實(shí)的 STEM 學(xué)習(xí)體驗(yàn)。
《STEM 2026》報(bào)告中提到，未來(lái)可能顛覆 STEM 課堂的六類技術(shù)：
?、僭诰€協(xié)作工具、
?、谠诰€混合的教育環(huán)境、
?、鄢两矫襟w、
④仿真游戲、
?、葜悄軐?dǎo)師系統(tǒng)、
?、拊鰪?qiáng)與虛擬現(xiàn)實(shí)。
(五) 創(chuàng)新且具操作性的學(xué)習(xí)測(cè)量(Innovative and Accessible Measures of Learning)
奧巴馬曾指出，“整個(gè)國(guó)家需要重新思考如何對(duì)學(xué)生采用更少、更智能、更好的(Fewer,Smarter,and Better)考評(píng)方式”。
間未來(lái)的學(xué)習(xí)測(cè)量方式將更具創(chuàng)新性和可操作性，這充分體現(xiàn)學(xué)習(xí)者能力的多元化，既讓學(xué)生體會(huì)到 STEM 學(xué)習(xí)中的成就感，又不會(huì)倍感壓力。
在之后的二十年里，學(xué)習(xí)測(cè)量的重點(diǎn)將是學(xué)習(xí)者的持續(xù)學(xué)習(xí)能力、個(gè)人素養(yǎng)、學(xué)術(shù)探究能力以及終身技能學(xué)習(xí)等方面。
報(bào)告指出：未來(lái)的學(xué)習(xí)測(cè)量將具有可操作性。采用不會(huì)過(guò)多占用課堂時(shí)間的形成性評(píng)價(jià)，能夠?yàn)榻逃邘?lái)學(xué)習(xí)者的真實(shí)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，像安排學(xué)習(xí)觀察者、根據(jù)學(xué)生作業(yè)集評(píng)分、學(xué)生展示等都是較好的操作性強(qiáng)的形成性評(píng)價(jià)方式。
另一方面，學(xué)習(xí)測(cè)量需要?jiǎng)?chuàng)新。隨著技術(shù)的引入，像電子徽章、教育游戲、實(shí)時(shí)評(píng)估等都是學(xué)習(xí)測(cè)量的創(chuàng)新實(shí)踐。
其中，實(shí)時(shí)評(píng)估可以識(shí)別有意義的行為模式，從而幫助教育者根據(jù)學(xué)習(xí)測(cè)量結(jié)果調(diào)整教學(xué)。
理想的學(xué)習(xí)測(cè)量應(yīng)該是多層面且整體的，關(guān)注學(xué)習(xí)者全方位的素質(zhì)與技能，促進(jìn) STEM 教育和終身學(xué)習(xí)發(fā)展。
(六)促進(jìn)多元化且多機(jī)遇的社會(huì)文化環(huán)境(Societal and Cultural Images and Environments that Promote Diversity and Opportunity in STEM)
未來(lái) STEM 的社會(huì)文化環(huán)境，將是多元化且多機(jī)遇的。
采取的策略是：一方面，促進(jìn)社會(huì)多元文化交融，提升包容性，逐漸減少隱性偏見(jiàn)，尤其是在性別、種族、人種等方面;另一方面，為了能夠有效消除人們對(duì) STEM 的歷史偏見(jiàn)，減少因偏見(jiàn)所造成的發(fā)展阻力，美國(guó)將在媒體影視形象創(chuàng)作、軟件游戲開(kāi)發(fā)等方面，宣傳對(duì) STEM 教育的正確認(rèn)識(shí)觀，在 STEM 教具開(kāi)發(fā)方面，注重描繪種族、文化和性別等身份多樣性問(wèn)題。
