第一篇：美國STEM教育報告(中)

美國STEM教育報告（中）

摘要：在美國，沒有太多中小學生對STEM感興趣，而在高中生中，追求高質量的課程，為將來成為科學家、工程師、數學家做準備的，也只有相當小的比例。

問題：公眾的態度

美國社會似乎可以接受STEM學科的欠佳表現。在我們的文化里，數學和科學不好沒什么大不了的。一個人可以在演說中對公眾宣稱：“我的數學不好”，而不會有說“我閱讀不好”時的羞恥感。

在美國，沒有太多中小學生對STEM感興趣，而在高中生中，追求高質量的課程，為將來成為科學家、工程師、數學家做準備的，也只有相當小的比例。

——在美國，只有15%的本科生選擇自然科學或工程學位，在中國，數字是50%。

——在美國，大約有34%的自然科學博士學位和56%在工程博士學位被授予外籍學生。

此外，大部分家長相信，美國目前的數學和科學教育很好。他們并不期盼教育改革。這些漠不關心為教育體系改革增添了阻礙。“人們必須明白，數學可以變得非常強大，是可以令人興奮的”，數學教育特聘教授M.凱思琳.海德說，“如今，數學教育關系到教學思想和理念，這些為規則的建立和問題的解決打下了基礎”。

賓州州立大學的應對措施：培養年輕的一代

為了改變這些公眾的態度，教育學院的教師將工作延伸到了學生的家長和教師，通過他們在大學里接受的數學和科學教育來開展工作。教學研究整合中心(The Center for the Integration of Research, Teaching and Learning)是一家幫助STEM領域的研究生和全體教師提高他們的授課技能的機構，并促進他們相互學習。帶來的結果將是，全國所有的科學、工程、數學教師能夠讓所有的大學生成為有科學素養的人。

“我們想研究所有的學生”，卡羅.科爾貝克，教學研究整合中心(CIRTL)研究員、賓州州立大學副教授、高等教育研究中心主管說，“我們的目標是提高授課水平，保證STEM學科知識充分地傳授，不只是為了少數優秀的考取學位的學生，更多的，是為了那些需要提高STEM學科成績的學生”。

科爾貝克與STEM學科核心教師團隊一起工作，這些承諾與本科生一起學習的教師是公認的優秀學科教研員。他們一起改善教學方法，把博士生教育成未來的優秀教師和研究者。

科爾貝克將CIRTL的工作集中于培養博士生的研究技能，這些技能可以應用于4-H項目的教學。

100多年前，農村青年計劃幫助大學獲得了政府撥地，讓那些抵抗政府干預的農民的孩子能夠接受教育。多虧4-h對青少年的積極影響，讓機構可以接觸這些農民，并贏得他們的支持。

科爾貝克說，“當現在的教師們看到他們的博士生成功的將研究方法應用到了教學實踐，提高了本科生的學習經驗和成績時，他們便更會愿意去嘗試新的方法。用‘教’與‘研’相結合來提高學習成績，這種興趣是可以傳播的”。

(4-H：即 head,heart,hand,health，美國一項青少年發展項目，是美國俄勒岡州立大學“4-H學校增益計劃”的一個組成部分，該項目可以幫助學生及教師走出書本，走向以學習者為中心的體驗程序。目前該計劃已經在美國多個州展開實驗，并取得了較好的實驗效果。)

CIRTL是一個由五所大學合辦的機構，他們是賓夕法尼亞州立大學，威斯康星大學麥迪遜分校，密歇根州立大學，霍華德大學，科羅拉多大學，也是美國國家科學基金會(National Science Foundation)一個為期5年，包含1000萬經費的項目的一部分。CIRTL的根基由三根支柱組合而成——教學研究，學習社區，學習的多樣化，即機構的博士生可以參與大學的課程，項目和非正式活動。

問題：資深教育者的短缺

美國教育體系存在著一個基礎建設型問題，就是在中學和大學都有資深教師的極度短缺。

在全國的高中數學老師和科學老師中，有很大一部分人沒有為自己在該領域的教學做好充分的準備。大約30%的美國公立高中數學老師沒有主修或輔修過數學;大約45%的生物教師教的是他們所學領域之外的學科。

美國大學里，持有博士學位的教師也存在短缺。因此，成千上萬主修數學教育和科學教育的學生，在大學里無法學到足夠的、先進的教學方法。“如果我們的研究生院校能夠提供足夠的博士學位，那么我們的大學就能更好的詮釋數學和科學的教學方法，而不是整天鉆研那些相似的、無用的資料”，海德說。

能夠填補大學教師職位空白的，擁有數學和科學教育博士學位的人遠遠不夠。學校里每年約有300個數學教育職位，卻只有70到100名博士生供職。

如今約有80%的數學教師將在10年內退休，所以，這種短缺會變得更加嚴重，更加糟糕。

這個問題是多方面的。因為許多明智的教師安逸于他們收入穩定的職業，對考取博士學位有著遲疑的態度。對于大多數教師和一些需要經濟獎勵才能完成博士學位的學生來說，返回學校學習是不劃算的。

賓州州立大學的應對措施：授予更多的博士學位

教育學院正努力增加自身博士項目的廣度和深度，以及研究項目的數量，以此來適應更多的研究生。這些新增的博士學位候選人將繼續開展一些研究，來幫助我們學習更多的STEM學科的‘教’和‘學’的技能。他們也會成為下一代教師培訓者，這些教師將成為未來基礎教育領域的教師。

擔當雜志編輯是學院研究能力增強的一個例子。科學教育教授格里高利.凱利，于2006年5月擔任了《科學教育》(Science Education)的編輯，如今在它的第90個年頭里，已經成為了一本權威雜志。

教育學特聘教授M.凱瑟利恩.海德，將于2007年初成為《數學教育研究》(Journal for Research in Mathematics Education)的特邀編輯，另外兩名大學的高級教員，教育學教授格倫.布魯姆和教育學助理教授羅斯.比克將成為助理編輯。

除了擴大研究項目外，學院還獲得了額外的獎學金，來定向支援渴望從事數學和科學教育的新博士生。

中大西洋數學教學中心(Mid-Atlantic Center for Mathematics Teaching and Learning)吸引了許多無法做到全日制學習的優異學生，由國家科學基金會資助，目前處于第2個五年資助周期。中心已經在更多教授的培養和先進研究的開展上，取得了雙重收益。

“我們擁有一個優秀的博士生團隊”，中大西洋數學教學中心(MAC-MTL)聯合首席研究員海德說，“因為接受來自國家科學基金會的資助，我們已經吸引了一些最優秀的教育工作者”。MAC-MTL希望這些博士學位申請者在成為大學教員時，將他們對學科的熟練掌握傳遞給學生-未來的教育工作者。

黛比.麥卡洛最近通過了她為中心提交的課程論文，她說，“我非常渴望找到一個能讓我做一些專業發展和研究的職位”，能夠成為中心的一員讓她感到很幸運，“擁有和數學教育研究者一起工作的機會想都不敢想，它為我的研究開啟了一個從未有過的嶄新世界”。

學院將繼續增加學生考取科學教育研究生的機會。比如，杰拉爾丁.布拉什研究生教育助教獎學金，每年支持兩個全日制科學教育學研究生的研究和教育。

邊欄：中大西洋數學教學中心(Mid-Atlantic Center for Mathematics Teaching and Learning)

在美國大學數學教育領域，每三個空缺職位的候選人中，只有一位持有博士學位，“大學里沒有足夠的擁有博士學位的人來教數學教育”，數學教育特聘教授M.凱瑟琳.海德說。

海德是MAC-MTL的聯合首席研究員，MAC-MTL由賓州州立大學，馬里蘭大學，特拉華大學和三個學區聯合創辦，也是國家科學基金會(NSF)幾項資助項目中的一個，二者剛剛簽署了第二個五年計劃，NSF將為MAC-MTL提供325萬美元，用來繼續數學教育的研究。這是NSF唯一一個同意第二次簽署的合約。

中心的初級目標是開展如何讓數學教師學習數學，和如何將他們的知識應用到教學中的研究，海德說，“我們的工作重點是教師數學知識的發展，和這些知識在課堂教學的應用與學生成績的關系。我們期望我們的研究結果能夠讓未來的數學教師做好充分的準備”。

MAC-MTL還致力于提高數學課的教學水平。這種提高可以產生倍數效應，將會增強全國高中的教育水準。“中心的一個主要行動是找到方法來鞏固教師在數學方面的理解力”，海德說，“教師可以用他們在大學里所學的知識來加深他們對數學教學的理解，這樣就會促使更多的學生去追求需要數學的職業”。

海德相信，教師的知識水平對學生成績的提高起著一定的作用。她說，“我們希望高中教師數學知識的掌握足夠扎實，以此來把控他們的學生對這個學科各種各樣的看法。如果一個老師的理解僅僅依靠于記憶，那么他/她就不會擁有能夠幫助學生真正理解數學的，靈活的教學風格，并且，教學的結果也幾乎是青少年既不懂數學，也不愿意接觸數學”。

問題：職場需求日益提高

隨著技術的發展，職場的面貌發生著巨大的改變。未來，制造業將不再雇傭數以百萬的低級技術工人。個人將需要一個強大的STEM背景知識來面對高科技職業。

“科學技術的更新步伐是難以置信的”，科爾貝克說，“我們需要這些領域的專家，把我們的科學和數學帶向未來”。

對員工擁有最一流的數學和科學技能的需求將會是全球性的。如今，一些最好的工作機會已經伸向了海外——不單單是因為廉價的勞動力。事實上，像中國，印度，新加坡這樣的國家的員工，有著更好的數學和科學教育。“我們在印度就有外包工作”，科爾貝克說，“與此同時，來到美國的本科生和研究生的數量相比過去的幾十年有所減少了”。

賓州州立大學的應對措施：完善認證標準

關于當前的STEM教育有一些好消息：更高、更有效的教育認證標準或許能讓學生從事工業有更充分的準備。最近，教育學院高等教育研究中心(Center for the Study of Higher Education)透露，2004年獲得工程本科學位的學生在職業準備上，要比二十年前的工程系學生做的好。

研究工作將檢測新認證標準對工程專業的影響。工程與科技認證委員會(Accreditation Board for Engineering and Technology)是大學課程在應用科學、計算機、工程學、科技方面的評審機構，委員會認為應該對其自身的標準進行評估，來確定目標是否能夠實現。所檢測的技能包括基礎數學和科學，設計和問題解決，實驗技能，工程科學實用軟件，技術和人際交往。

據悉，2004屆學生畢業成績在基礎數學和科學上表現突出，這對美國工程類大學尤其是個好消息。CSHE助理研究員，副教授麗薩.R.拉圖卡說，“一些大學教員曾擔心課程和教學的改革必須要以認證指南為標準，那樣的話，就會以注重學生在基礎科學和數學技能的表現為代價，但事實證明這些并沒有發生”。

拉圖卡正著手于一個相關的研究。她和特聘教授，CSHE高級科學家帕特里克.T.特倫茲尼一起，在2006夏天開始了一個為期三年的研究，來評估當前的工程系本科生的能力，為他們成為未來的工程師做好充分的準備，隨時滿足全球職場不斷變化的要求。一項國家調查將展現工程教育本科生的前景，展現哪些教學項目在培養工程師具有強有力的分析技能、專業技能、實踐智慧、創造力、領導力、道德標準和職業標準方面達到了何種程度。

研究還會掃描整個流水線的候補區域，勘測在2年制專科院校中，為向本科學位轉換的學生準備的課程。這些專科學院招收了許多低收入，非傳統和少數民族學生，這些群體近來被工程專業所忽視。同時研究2年制和4年制學生，將會保證研究者注重不同層面的學生，并探索出工程教育基于他們不同的性別、種族、年齡、社會經濟地位，會產生哪些影響。

(來自：http://issuu.com/tlac_onward/docs/fall_2014_tlac_onward)

第二篇：美國STEM教育報告(下)

美國STEM教育報告（下）

摘要：在未來的歲月里，教育者將不斷的研究，將科技與課堂融為一體，提高學生的數學和科學成績，美國的教育體系也將從中獲益。聯邦及各州政府應該制定和公布可以推動相關學科學習的預算。未來的學校將會擁有一個全新的改觀。

STEM教育的未來：改革在即

在未來的歲月里，教育者將不斷的研究，將科技與課堂融為一體，提高學生的數學和科學成績，美國的教育體系也將從中獲益。聯邦及各州政府應該制定和公布可以推動相關學科學習的預算。未來的學校將會擁有一個全新的改觀。

與學校建立良好關系

賓夕法尼亞州立大學以基于實地的研究為己任，以便清楚地了解STEM課堂教學的現狀。負責研究生學習、研究，以及教師專業發展的副院長羅伯特.亨德里克森說，“我們注重發展與學區內學校的良好關系，為課程和參考資料的互通大開通道，有了這些急需的資源，我們就能更好的分析和認識不同的STEM學科教學內容產生的影響”。

現在，更多的課堂參與將會帶來更多影響課堂體驗的機會。“我們懂得，探索與實踐之間有著一種強大的共生關系。在我們實地研究的過程中，我們研究教師如何教，學生如何學，與此同時，我們還將擴大研究范圍”，亨德里克森說。

讓研究成果落實到教育領域

不久的將來，中大西洋地區的基礎教育教師將能夠輕松的接觸到研究人員關于授課和學習的快速解答。

今年早些時候，賓州州立大學與羅格斯大學和三家咨詢機構一起，與美國教育部共同簽訂了一個3400萬美元的合約，計劃建立新的中大西洋地區教育實驗室(Mid-Atlantic Regional Education Labora-tory)。實驗室位于教育學院內，將會幫助教師回答他們關于如何提高學生學習的問題。

>邊欄：對話斯基普.范內爾(全美數學教師協會主席、賓州州立大學校友)

弗朗西斯.斯基普.范內爾畢業于賓州州立大學教育學院，是1972屆課程與教學–數學教育博士。自1976年以來，他一直擔任馬里蘭州邁克丹尼爾大學的教育學教授。2006年，他成為全美數學教師協會(National Council of Teachers of Mathematics)的主席，任期兩年，將于一年之后卸任。布什總統最近任命他成立全國數學專家組，他也將成為美國國家數學教學委員會(United States National Commission of Mathemat-ics Instruction)的主席。

教育學院：您認為美國在數學方面落后嗎?

范內爾：我認為這確實是一個問題。在國家教育發展評估(National Assessment of Educational Progress)中，全國小學生的數學成績比以往的分數都要高，并且高分和低分之間的落差也在減少。當我們進行國內外對比時，我們發現，我國的四年級學生完全具備競爭力。但是在八年級成績開始下降，到了高中成績急劇下滑。我們真的需要明白，在這些年級之間到底發生了什么，尤其是高中階段。

教育學院：全美數學教師協會計劃如何攻克這些問題呢?

范內爾：我們主要朝三個目標努力：

作為一個國家，我們確實需要更強的競爭力。

我們需要更多的數學專業的大學生，他們將會成為下一代工程師和數學家，更重要的，成為數學教師。

我們需要發展下一代教師和家長，他們需要重視數學，把它視為一個專業，一個職業的選擇，并且，坦白的講，要把數學看作一個重要的學科。

教育學院：我們如何吸引更多的教師來教數學?

范內爾：當教育學學生認為數學是一個選擇時，我們必須與他們保持密切的溝通。數學和科學教育學的學生常常會發現，在他們的伙伴們晚上和周末出去消遣的時候，他們卻必須要埋頭學習。畢業之后呢，他們常常看到的，又是他們的這些伙伴會賺更多的錢。

我們需要盡早的與這些新教師保持密切的聯系，為他們提供專業發展的機會，并幫助他們處理各種問題，諸如課堂管理和學生多種多樣的需求等。全國有一半的教師在頭5年職業生涯中離開本行業，頭3年的離開率是30%。數學和科學教師的離職率更高，因為他們能夠輕松的在其他領域被雇用，并且賺更多的錢。

我們必須付給教師更多的薪酬，但這不只是錢的問題。從歷史的角度來說，我們給教師的報酬一直很低，這是我們文化的一部分。教師按付出獲得報酬，并在別人家里寄宿，但在世界其他國家，教師是被尊敬的。

教育學院：教育類院校該怎樣做來解決這些問題呢?

范內爾：教育類院校是培養教師的本體。他們的教育應該是每時每刻的，在早期給予希望，創造機會，幫助他們從一開始就與學生建立良好關系。但我們必須要小心，不要改變教師的本職工作，而只是讓他們在教室里圍著孩子轉。

教育類院校還應該充分解決教師的教學本職與學生的學習本職的關系問題。確保問題解決的深度和健全性。

教育類院校還必須為教師提供專業發展的平臺，從職前開始一直貫穿他們的職業生涯。許多大學已經有了嘗試。無論是我們的機構，邁克丹尼爾大學，還是賓州州立大學，都有了非常成功的方案，包括教師專業發展學校。我們不光要只針對職前教師開展工作，還要為教育學校的導師提供發展機會。

地區實驗室的覆蓋范圍延伸至4個州，生活在這些地區的專家們第一時間接收并匯總該地區的教師和行政部門提出的問題，然后將學校的重點問題和需求提交給實驗室的研究人員。“這些學校的需求將會引導我們的研究”，主管外聯、技術、國際項目的副院長，實驗室主管凱爾.佩克說，“當這些問題可以通過現有的研究來回答時，我們將努力給出更快，更高質量的回應”。

如果實驗室還沒有能夠回應一些重要問題的研究，那么我們也會開展相關的試驗性研究。目前正有一個計劃，就是研究25所學校的50個初級代數課堂，判定教師的發展是否更嚴密，教學任務是否現實，是否能實際地保證學生的興趣，提高學生的學習成績。

尖端技術的運用

到2009年，每個高中學生的課桌上都有一臺筆記本電腦，這是賓夕法尼亞州州長愛德華.倫德爾的美好愿景。在2006年早期，他給州立法機構的《未來的教室》提案中，倫德爾承諾，每人擁有一臺電腦，將會在賓州的每所高中的每一節數學課、科學課、英語課和所有中小學的歷史公共課堂上實現。

倫德爾還承諾，隨著培養教師使用高科技教學設備，以上學科的每一位教師將擁有一個多媒體電腦，一個智能白板，一個網絡攝像機，和其他設備。

“這標志著賓夕法尼亞的學生‘一對一’的電腦使用率，并且我知道，這對我們賓州州立大學設計職前教師培養方案，也具有重要的意義和影響”，佩克說。

教育系統加強科技在課堂中的運用，就像賦予教師一把額外的工具，是必須的。學校科學與技術中心(Center for Science and Technology in the Schools)已經準備開始利用遠程教育，來拓展教師專業發展。中心已經開始建立網絡研討會，并且已經制作了一個課程資源的視頻，為公眾開放。“我們必須堅持利用整合技術來把我們能夠影響到的人數最大化”，CSATS主管威廉姆.卡爾森說，“我們尤其對貧困人口感興趣”。

政府的努力

在布什總統2006年的國情咨文中，他承諾他的美國競爭力計劃(American Competitiveness Initiative)“要能夠鼓舞整個經濟的創新，以及為我們的兒童在數學和科學教育方面，開發一片堅實的教育土壤”。布什政府正在考慮為數學和科學教師提供新的助學金，為數學和科學專業學校、數學和科學教學信息交換中心提供資助，預算還將建立獎學金、研究基金和實習職位，來鼓勵學生追求STEM職業。

國家研究委員會(National Research Council)預估，在下一個20年里，將會有大約20萬個中級科學和數學教師職位空缺。這些職位，像STEM在商業和研究部門一樣，已經習慣地被白人男性所壟斷。女性和其他人群在STEM領域被忽視，他們必須被雇用，以填補正在增加的空缺。

在2007-08年，作為不讓一個孩子掉隊法案(No Child Left Behind)的一部分，關于科學科目的標準化測試將啟用。數學和閱讀的標準化測試在2年前就啟用了，這兩個學科已經成為學區試圖達到它們發展(Annual Yearly Progress)目標的重點。這些學校的注意力集中在提高學生數學和閱讀的表現上，是否會對科學教學產生不利影響還有待觀察。

“學校一直全神貫注于閱讀和數學的教育，現在，對于提高小學科學教育存在著一個不斷增加的壓力”，卡爾森說，“忽視科學不再可能了，行政部門必須重視完善科學教育，而不是只為考試做準備”。

張開雙臂，迎接未來

未來不會只達到雙臂的長度。美國教育系統的所有方方面面都必須調整，以適應日益變遷的科技需求。但是，科學、技術、工程、數學這些學科領域是我們的短缺。STEM教育普及的第一個挑戰我們已經輸了。那么之后的挑戰，就是跟隨科技的飛速發展而加快腳步。

(來自：http://issuu.com/tlac_onward/docs/fall_2014_tlac_onward)

第三篇：2017年美國STEM從業者最新調查

2017年美國STEM從業者最新調查

中國科協創新戰略研究院 編譯

2017年9月18日

該研究報告中的STEM職業包括計算機科學與數學、工程學以及生命與自然科學這三類專業相關的專業性和技術性職業。同時，與STEM緊密相關的管理性職業（計算機與信息系統管理、工程管理和自然科學管理）也包含在內。由于數據有限STEM教育工作者并未包含在本報告的研究范圍。同時，與統計部門不同的是社會科學家也沒有被納入本研究范圍內。

一、STEM學歷與STEM職業

根據ACS的數據分析，STEM學歷與STEM職業之間通常存在以下關系：

第一，具備STEM學歷是進入STEM領域就業的傳統路徑。

600萬STEM從業者中具備四年制STEM專業大學學歷的至少有69%。但是，這并不意味著這些從業者所從事的都是本專業的STEM工作。例如，具有大學學歷的計算機科學與數學從業者中只有34%具備計算機科學與數學專業學歷，27%則是來自生命與自然科學或工程學專業。

第二，STEM學歷還能打開許多其他職業的就業之門。

這點從具備STEM學歷的人數要多于從事STEM職業的人數可以看出。具備STEM專業本科學歷的勞動者中有近2/3從事的是非STEM職業。其中，生命與自然科學專業學歷的持有者從事非STEM職業的幾率最大，有83%從事于STEM領域外的工作（其中27%從事醫療保健或技師，11%從事教育）。數學專業的畢業生中則有23%會進入教育領域。

第三，STEM學歷和STEM職業有更高的收入能力。無論是否從事STEM職業，STEM專業學歷持有者比非STEM專業學歷持有者的收入能力更高，高出12%。同時研究發現，無論何種專業的畢業生，從事STEM職業比從事非STEM職業能有更高的收入能力，高出16%。持有STEM專業學歷并從事STEM職業能有更為豐厚的收入，這類人群的收入比那些持有非STEM專業學歷且從事非STEM職業的人群要高出約31%。

二、STEM從業者數量和職業數增長快

2015年，從事STEM工作的人數是900萬，占勞動者總人口的1/16。2000—2010年，STEM從業者的數量增長了7.9%（年均0.8%），相比之下非STEM從業者數量同期只增長了2.6%（年均0.3%）。過去的5年中，由于經濟的復蘇，STEM從業者數量以1.7%的年均速度加速增長，而同期非STEM從業者數量的年均增速僅為0.6%。

OCE在之前的研究報告中曾預測，2008—2018年STEM職業數將增長17%，非STEM職業數將增長9.8%。本研究報告數據截至2015年，離該預測窗口還剩3年之時，STEM職業數自2008年以來已增長了14%，而非STEM職業數僅增長了1.7%。根據美國勞工統計局的最新預測，2014—2024年3大類所有STEM職業數的增長將有所放緩，計算機科學與數學類職業數預計將增長13.1%，這比之前2008年所預測的22.2%要低得多；工程學類職業數預計將增長2.7%（2008年的預測為10.3%）；生命與自然科學類職業數預計增長7.4%（2008年的預測為19.0%）。

三、STEM從業者收入能力高

無論教育程度如何，STEM從業者平均收入都要高于其他職業，尤其是對高中或高中以下學歷的人員來說，STEM職業與非STEM職業的收入差別最大。這類學歷的STEM從業者在2015年的平均時薪為27.53美元，比同等學歷的非STEM從業者高出11.32美元。但必須指出的是，STEM從業者中高中或高中以下學歷的只占不到10%。具有研究生學歷的STEM從業者的時薪是45美元以上，比同等學歷的非STEM從業者平均高出10美元以上。

從表1可看出，通過回歸分析控制年齡、婚姻狀況、種族、民族、教育程度、地區、行業等因素，2015年STEM從業者總體收入能力比非STEM從業者高出29.3%，高于2010年的26%和1994年的18%。從教育水平看，最為突出的是高中及以下學歷水平，該學歷的STEM從業者收入能力比同等學歷的非STEM從業者高出40%。如圖1所示，STEM從業者收入能力高的情況在時間上具有持久性，而且這一趨勢從上世紀90年代中期以來有所加強。

表1 2015年STEM從業者小時薪金收入能力比非STEM從業者高出的百分比（基于回歸分析法）

總體

低于本科學歷 僅有本科學歷 研究生學歷

數據來源：OCE利用CPS的公用微數據計算得出。

低于本科學歷

總體

本科學歷

研究生學歷

注：該測算僅針對25歲以上的工薪階層。

數據來源：OCE利用美國國家經濟研究局的CPS收入檔案公用微數據計算得出。

圖1 1994—2015年STEM從業者小時薪資收入能力比非STEM從業者高出的百分比（基于回歸分析法）

四、STEM從業者平均失業率低

除了收入更高外，STEM從業者的平均失業率也要低于其他職業領域。如圖2所示，2007年STEM從業者的失業率為1.9%，2009年上升至5.2%，2015年又回落到2.5%，而非STEM從業者失業率在2007年為4.8%，2009年為9.5%，2010年持續上升至近10%。2015年，非STEM從業者失業率降至5.5%，但仍然是STEM從業者失業率的兩倍多。

注：該測算針對16歲及以上的民用勞動力。陰影部分表示經濟衰退期。數據來源：OCE利用美國國家經濟研究局的CPS收入檔案公用微數據計算得出。

圖2 1994—2015年STEM職業與非STEM職業的失業率

STEM和非STEM從業者的失業率差距也反映出了教育程度上的差距。STEM從業者普遍受教育程度較高，一般情況下具有較高教育背景的勞動者失業率較低。以本科或研究生學歷的勞動者為例，這類勞動者從事STEM職業和非STEM職業的失業率差距比更低學歷的勞動者的失業率差距要小。在最近的一次經濟衰退期中（2009年），具備大學學歷的STEM從業者和非STEM從業者的失業率都達到了4.8%，而后在2015年又呈現出差異化——STEM從業者為2.5%，非STEM從業者為2.8%（見圖3）。

注：該測算針對16歲及以上的民用勞動力。陰影部分表示經濟衰退期。數據來源：OCE利用美國國家經濟研究局的CPS收入檔案公用微數據計算得出。

圖3 1994—2015年具備本科及更高學歷的STEM從業者與非

STEM從業者的失業率

聯系人：高曉巍

電子郵箱：gaoxiaowei@cast.org.cn

第四篇：從科學教育走向STEM教育

從科學教育走向STEM教育

這是

中國未來學校實驗室獨家策劃的

第一屆中國STEM教育發展大會系列報導 第9篇 注：全文長4000字，閱讀時間約為8分鐘

王志宏

西安高新國際學校校長

▲本文整理自王志宏在第一屆中國教育發展大會上的主題報告，以下為口述實錄： 王志宏：

四年之前，基于對科學教育的重視，我們學校從一年級開始便開設了小學科學課程。今年教育部明確要求從小學一年級開始要開設小學科學課程，從這個意義上來講，我們比國家的政策預先開始了四年。基于對STEM教育的重視，三年之前，我在學校組織了一個專業的研究團隊，對美國所倡導的STEM教育展開了比較系統和深入的研究。

近幾年，在和美國教育者的同行交流過程當中，他們突出說的一句話是“STEM教育一定要從小學開始！”在美國，對小學開設STEAM教育的重視程度，遠遠高于中學。所以，我希望我們中國的STEM教育一定要從娃娃抓起，從小學開始。經過三年的基礎性研究，從去年的九月份開始，我們學校在一至六年級將STEM課程納入到了學校整體的課程體系當中。我將從四個方面介紹我們學校從開展科學教育到走上STEM教育，整個探索和實踐的過程。1 體現課程價值的完整體系

我們在未來社會所面臨的情境以及需要解決的問題，一定具有開放性、綜合性和復雜性的特征。面臨這樣一種社會，我們單靠一方面或者一個學科的知識，實際上已經難以解決問題。所以，我們應用多角度、多維度、系統性的知識和能力使我們的學生形成綜合性的素養。

這就要求我們一定要做好學科內整合以及學科之間的整合，將課程整合與技術融合，構建體現課程價值的完整體系。這個理念是我們學校課程改革的一項重要的內容。

結合對STEM這門課程性質的認識，我們學校STEM課程以小學科學為基準，以科學的核心概念為基點，以新型技術事物的體驗和應用為基線，開展基于實踐項目的學習。開展項目式學習的核心目的是形成以grit為首的教育理念，通過項目式的學習，使我們的孩子具備堅毅、激情、自制力、樂觀態度、感恩精神、社交智力和好奇心。

基于STEM完整性、創新性和融合性的特點，我們將團隊建設、課程建設、空間建設“三線建設”并行，形成了STEM課程特點，有四大方面：一個是全員參與；二是整合課程，包括小學科學、信息技術、綜合實踐和結構搭建、航模、機器人等等能夠體現工程及技術這些維度的課程融合在一起，形成我們整合性的課程。三是體系完整，有必修課、選修課和競賽課；四是大小課運用上采取的是小課單節，大課兩節，這樣課時的劃分是基于每一個項目自身的要求，我們靈活的使用課程。

團隊建設

我們學校的團隊組成分成兩個部分，核心成員是我們的科學老師，成員除科學老師之外的所有老師都深入、系統的了解STEM教育的一些理念。

從專業發展上來講，我們要求核心成員自學和互學，自學是讓老師精通自己的專業，互學就是跨學科學習。因為STEM課程對老師的專業素養和跨學科素養的要求非常高，所以必須要這樣學習。同時要開展全學校共同式的教學和全科式的教學，讓STEM的實踐深入到每一個老師和每一個學生家庭當中。另外，組織成員外出學習和考察，積極的開展校內的一些研討課。

我們學校STEM教師核心團隊的成員，有14名專業的科學教師。這14個老師來自于物理、化學、生物、數學、工程管理，計算機科學、食品工程、人文科學等各個專業，我們組建的教學團隊，實際上本身就是跨學科的，符合STEM教育對教師的綜合性表現。

為了加強學校STEM教育的推進，2016年上半年，STEM國際論壇由我校承辦舉行。我們聘請了美國專家給學生上STEM課程，同時我們也聘請到美國波斯頓麻州大學教育領導主任、國際領導研究院的院長作報告，給我們系統的講解了美國的STEM教育的一些經驗和啟示，同時我們也邀請到了波士頓藝術學校STEM實驗室主任做匯報。

我們還承辦了全國中小學生STEM教育研討會，并被授予了“全國中小學STEM教育示范基地”的稱號。此外我們還邀請國內外專家做“科技與創新教育”的主題報告、“STEM教育與中小學改革教育”等主題報告。

開展STEM課程以后，學生都制作了自己的科技作品。另外，我們把我們教師團隊的核心成員派遣到全國各地組織進行學習，前往世界機器人大賽學習等等。

課程建設

我們學校STEM課程采取的三級設置對學生進行分級培養，有必修課、選修課和競賽課。必修課整合了小學科學課、信息技術課、綜合實踐課，融合了工程技術類的課程。選修課按照四個模塊，開設了八門課程，四個模塊是航模、機器人、創業設計、綠色奧秘；八門課程是綠色創意、robot、偉大的建筑師、scratch魔法、智能樂園、航模F3、創意設計、航模F1，還有競賽課、機器人等等。我們還開了展STEM研討課，比如《放飛的風箏》、《探秘太陽系》、《彈球游戲》、《細胞模型》、《揭開龐貝古城消失的面紗》等。

我們采取“請進來”的方式，把一些國內外知名的專家、教授、請到學校來，一是這些教授給我們帶來了前沿的科技知識，二是教授們給我們學生傳遞嚴謹、求實的科學態度和精神。

我們邀請到中國科學院、科普宣講團的專家徐邦年教授走進我校，帶來“飛向藍天”的科普講座；邀請荷蘭埃因霍溫理工大學創客團隊，帶著他們的純電動摩托車，為我們展示創新驅動和快速充電的尖端科技。還有西安市科學協會工作人員走進學校，開展“關注天宮二號發射”體驗航模樂趣進校園的活動。

我們還開展了科技、實踐活動，組織我們的孩子“走出去”。科技社團一行170多名學生組成高校科學云，到陜西示范大學，走進他們學校各實驗室和博物館，讓孩子近距離接觸最尖端的科研現場和科研成果。組織學生到西北瀕危藥材資源開發，國家工程實驗室去探究學習，到西北國土資源研究中心的風洞實驗室去參觀和學習，到氣象站參觀學習等。

另外，我們也從我們四千多個學生家庭當中把在各自專業領域、已經取得過相當成績和有一定造詣的學者請進到我們的學校，開展家長課堂周。有的家長給孩子們上火山噴發的課，“創意樂高”等課程。空間建設

我們學校的空間建設分成了兩個大塊，第一大塊就是功能部室區區域，總共11間教室，作為STEM實驗教室，有4間微機教室、2間科學實驗室、兩間科學儀器室，1間科學實驗準備室，1間勞技教室，1間科技活動教室。

第二大塊是STEM課程實驗中心區，包括功能教室區、公共閱讀區，學生展示區、專業加工區、創意互動區、教師活動區等等。基于我們對科學教育的重視，對STEM教育的重視，僅功能室以及STEM教室我們拿出兩千多畝為孩子們從事STEM活動提供空間。

STEM實驗室 2 發展學生思維的科學途徑 我們認為，對學生的教育一定要從基礎思維能力的培養和綜合思維能力的培養兩方面進行結合。

思維在對學生整體教育中占重要地位，發展學生的思維主要從兩個方面的結合進行考慮的。學生的基礎思維能力包括觀察能力、聯想能力、想象能力、空間認知、類比推理等；綜合思維能力包括問題提出、問題解決、創意設計、科學探究等。

例如，《結構搭建——認識齒輪》課，通過讓孩子組裝機器人，讓孩子們觀察齒輪的內部構造，來固定齒輪，最后使齒輪嚙合，讓孩子體驗整個知識形成的過程，讓孩子動手、動腦，自己解決問題。

在智能樂園里，通過讓學生結構搭建、路線規劃、電腦編程、反復調試，最終將發散性思維和集中思維進行優化。發散思維可以讓我們的孩子產生更多的想法，集中思維可以讓我們的孩子在眾多的想法當中選擇最優的一種方法來執行，優化孩子的整體思維。3 踐行課程標準的基本理念

小學科學課程標準中提到，小學科學是基礎性的課程，也是實踐性課程以及綜合性的課程，核心目的讓學生通過動手、動腦培養孩子的實際動手能力和創新能力以及批判性的思維。從科學課程到STEM課程，我們進行了整合，如下圖所示：

比如STEM課程《導體與絕緣體》，S為電路基本知識，T為運用規律解決故障，E為電路連接的設計與搭建，M為感知電壓與電流的比例關系。通過電子模擬設備項目式學習，讓學生檢測電路、驗證排除、接通電路、安全用電，其核心是讓學生去發現問題，然后討論合作去探究問題，最后一直到讓學生自主的來解決問題。

《養蠶和植物的繁殖扦插》課程，通過觀察、對比、記錄和研究，讓學生深刻的認識，形成自己的完整的一個知識體系。在綠色創意中，讓孩子制作種子畫、葉脈畫、植物標本，將主動參與、動手動腦與證據結合。

種子畫

STEM教育實際上是以項目為主線，教師為引領，學生為主體的一種自主學習和探究的一種形式。我們的基本流程是，老師發布STEM項目，研究課題，最后由學生合作來完成，根據已有知識、技能與自我創意，利用工具材料，最終建構知識、解決問題。4 培養核心素養的重要載體 核心素養是我們課程改革的風向標，每一門課程都擔負著核心素養某一個方面的構成，比如數學課和科學課，擔負的核心素養的要素是批判性思維和創造性思維，要讓孩子明白知識從哪里來，知識到哪里去，建立回歸生活的學習方式。

但知識技能不等于核心素養，已有的知識技能要在真實或虛擬的情境中，進行知識遷移、來解決新的問題，在這個過程中，學生再一次深化認識已有知識技能，自主建構知識體系的過程，這個過程實現所謂的核心素養。

例如在《關心天氣》課程中，通過創設情境，讓學生去研學、旅游、考察，讓學生主動關注天氣，了解和認識天氣變化，最終能夠明確天氣現象、認識天氣符號，并學會描述；會進行室外觀察，比如云量、降水、溫度、風等；能夠學會專業測量，用溫度計、寒暑表、風向標等測量；了解一些民間智慧，比如看云識天氣；還能用Excel進行初步數據分析。從科學教育走向STEM教育，引領學生像生活一樣學習，這是時代發展的對培養全面發展的人的需求，這是將學生引向“深度學習”的理念走向行動的指南，改變著教師的教學方式。正如布魯諾所說的“教學過程是一種提出問題、解決問題的持續不斷的過程”；改變著學生的學習方式，正如《小學科學課程標準》所倡導的“以探究式學習為主的多樣化學習方式促進著學生主動探究”。

第五篇：【跨學科教育】上海市中小學STEM教育調研報告

【跨學科教育】上海市中小學STEM教育調研報告

篇首語STEM教育，以項目式的學習方式融合各學科內容，解決真實環境下實際問題，通過針對學生設計的活動來培養學生的創新品質。在注重學生核心素養培養的形勢下，許多國家都加強了STEM教育的引入與本土化，中國上海也在這個浪潮中積極嘗試，社會、學校、教師和學生都投入了大量的成本，STEM教育在上海的實際開展情況如何？進一步推廣需要有哪些具體措施？經歷3個月的時間，本次上海市中小學STEM教育調研給出了基于實證的回答。▲ STEM教育為什么？本次調研的主要目的是了解目前上海中小學STEM教育開展情況；從調研中吸取經驗，完善健全跨學科領域課程建設；提供學校跨學科領域課程設置的建議意見。如何做？在前期準備過程中組建了一支由教研室、大學、出版社及專家組成的調研團隊，明確了調研的相關任務及要求。在前期準備過程中還編制了學生及教師網上調研問卷、評課記錄單等。在調研前兩周時間學校填寫自評報告。調研當天聽課或聽取課程介紹，并圍繞學校跨學科領域課程建設及課堂教學交流討論，同日學校完成相關學生、教師的網上調研問卷填寫。▲ 評課記錄單

怎么樣？▲ 上海市中小學STEM教育調研調研對象信息本次調研涉及的區縣有：黃浦區、普陀區、閔行區、徐匯區、楊浦區、靜安區、浦東新區、長寧區、虹口區共計9個區縣。本次調研涉及的學校有小學9所、初中9所、高中8所，共計26所中小學校，其中民辦學校占比15.4%，公辦學校占比84.6%。

▲ 跨越9個區縣▲ 穿越3個學段 ▲ 兼顧公辦民辦

學校重視STEM教育通過1131份學生的網上問卷調查及62份教師的網上問卷調查，得到以下基本信息：學校校長及教師99%認為STEM教育很重要，說明STEM教育被廣泛的認可。在相對重視的前提下，學校對開設這類課程所用的教室也有特別的考量，超過60%的學校建有創新實驗室或科學實驗室。▲ 教室配置拓展課成為主要選擇課時安排上，64.8%集中在拓展課課時，16.7%集中在研究型課程課時，說明拓展課、研究型課程課時是學校對STEM教育課程課時安排的主流選擇。平均每周STEM教育課時在2節課課時左右，課時安排上小初高差異不大。大多數學校選擇每周在拓展課時中拿出2課時，也有些學校采用1 1模式，即每周一節拓展課加一節自然（科學、勞技）課，整合出2個課時，滿足課時需要。學習年段上，在小學學段主要集中在小學二、三年級，初中主要集中在初中預備班、初一年段，高中主要集中在高一年段，可以發現年段設置集中在各個學段的起始階段，考試壓力相對較輕，小學一年級設置比較少或許與該階段學生學科基礎不充分相關。▲ 課時安排▲ 學習年段采用項目式學習所調研學校開設的STEM教育課程均采用項目式學習的方式，即圍繞一個項目主題（完成某一作品或解決某一問題），連續地通過一系列課時（4—24課時不等）來組織教學。與基礎學科建立聯系多數學校能夠主動將STEM教育課程與基礎學科建立聯系，挖掘基礎學科中可以“跨”的點，作為與STEM教育課程的結合點，從而在學生已有的知識基礎上進行合理的拓展與延伸，使得STEM教育課程有了明確的根基，不再是虛幻的空中樓閣。STEM教育與學科知識關聯調查數據顯示：STEM教育課程學習中與科學、數學、勞技三門學科關系最密切。STEM教育授課教師來源調查數據顯示：STEM教育課程授課教師排在前三位的分別是科學、勞技、物理。說明授課教師與課程內容涉及學科關聯的高度一致性，也說明目前試點學校開設的STEM教育課程內容緊扣基礎學科。▲ STEM教育課程與不同學科知識關聯程度職業引導成效顯著職業引導方面，80%以上的學生對能對某些職業有所了解，超過60%的學生并對該職業產生了一定的興趣，說明STEM教育對學生的職業引導起到正面作用，在關注職業領域方面，排在最前面的是電子信息、教育、金融、航天與醫療。▲ 職業引導▲ 敏感主題 優質課程資源缺乏雖然有大量的有實力的公司和教育者在做這方面的努力，但是大多數課程都是簡單的拷貝國外的資料，沒有做任何改進，不符合本地學校情況，沒有體現STEM教育真實問題解決的理念。課程中還存在部分科學性錯誤，導致學生最終完成的作品不能解決實際問題。還有課程結構過于固定模式化、課程內容過于形式化，刻意將毫無關聯的知識內容拼裝式組合進課程、配套的輔助工具缺乏系統的規劃等等。課堂教學方式需轉型本次調研的學校提供的觀摩課中，超過一半的課堂被教師牢牢把控，教師嚴格控制著課堂教學的各個環節，從板書到問題提出、從學生實驗到交流展示，完全按照教師的節奏和意圖步步推進。學生不知道活動內容的目的和意圖，不知道活動與總項目之間關系，只是被動的被老師牽著鼻子走。這樣的課堂顯然不能有效發揮學生的主動性、培養學生的求知欲，這與STEM教育通過項目式學習培養學生的創新能力是背道而馳的，所以戴著項目式學習的帽子，穿著應試教育教學方式的里子是不可取的。教師培訓缺位首先中國傳統師范教育有大量的數學、科學方面的老師，但是缺乏工程技術方面的人才，所以STEM教育的師資培訓首先是工程技術上需要提供系統且專業的培訓。其次STEM教育不同的領域適合不同學科的教師教學，這樣可以避免教師專業基礎的缺失，以醫療領域、環境領域、建筑領域為例分別可以請生命科學老師、化學老師、物理老師來授課，但即便如此，在領域內相當大的知識覆蓋依然超出學科教師的專業范圍，所以需要在不同領域針對專業學科的教師有針對性的師資培訓。第三STEM教育的教學教法與基礎課程是有一定的區別的，某種程度上說是更難的，也是教師特別不擅長的方面，比如相對開放的課堂、跟著學生的思路節奏演繹教學等等，需要提供課堂教學教法方面的專業指導。評估體系缺失好的評估系統是教學質量的保證，由于STEM教育并不是簡單地將科學與工程組合起來，而是要把學生學習到的零碎的知識與機械過程轉變成一個探究世界相互聯系的不同側面的過程。所以對于這種項目式學習，用工程技術方法來做現實問題解決的STEM教育評估體系的開發是很有挑戰性的。STEM教育評估體系還需要對教師的能力進行考核。目前的評價機制無論是學生的成果作品評價還是學生過程性評價，都還只是淺嘗即止的初探，對教師的評價也缺乏規范的體系。▲ 老師在上“食物與能量”主題課▲ 老師嘗試過程性評價

再思考自下而上的歸納本次調研對上海市STEM教育實際情況有了總體的了解，總體看社會有需要，學校教師有需求，這與高考綜合改革方案有關，更與培養創新人才的大環境相關，很多人都寄希望跨學科領域的教育能改變學生的學習方式，培養學生的創新能力。從這次調研現場看，我們看到了個別學校的優秀課例設計，也欣喜的尋覓到課堂教學中的閃光點，給我們跨學科領域教育增添了信心。所以我們要不斷自下而上的歸納，提煉來自一線實踐的經驗，通過不斷的實踐證明“跨學科領域教育有利于學生的發展”。

自上而下的演繹本次調研發現STEM教育課程、課堂、培訓等等問題及復雜性超出預期，讓我們對跨學科領域教育研究更加有了使命感和責任感。通過自上而下的演繹指導學校區縣的工作，再結合自下而上的歸納，上下貫通才能將跨學科領域教育落到實處。作者：上海市教委教研室

管文川