STEM教育作为融合科学、技术、工程和数学的教育模式，从诞生伊始就凭借其跨学科整合的核心特征和服务科技创新人才培养的重要功能而备受推崇，在全球各国迅速得到实践传播。2023年11月，联合国教科文组织（UNESCO）第42届大会以协商一致的方式，通过了在中国上海设立国际STEM教育研究所的决议。2025年9月21日，联合国教科文组织国际STEM教育研究所在上海正式成立。这是联合国教科文组织首次将全球性一类中心设在欧美以外的国家，对我国深度参与国际STEM教育的研究、实践、决策及交流合作具有深远意义。中共中央、国务院印发的《教育强国建设规划纲要（2024—2035年）》明确将“支持国际STEM教育研究所建设发展”作为建设教育强国、加大教育对外开放力度、积极参与全球教育治理的一项重要举措。这一切对我国本土STEM教育高质量改革发展提出了新的时代命题。
一、深化本土STEM教育改革是培养科技创新人才的重要路径
STEM教育是在科学、技术、工程之间的联系愈发紧密和经济全球化背景下复合型人才的培养需求急剧增长的历史背景下发展起来的。[1] 随着人类社会经历第四次科技革命逐步迈入智能化时代，全球知识竞争、科技竞争日益激烈，创新驱动高质量发展已成为普遍共识。科技竞争归根到底是科技人才的竞争。实现高水平科技自立自强，就必须依靠教育培养大量科技领域的创新人才和拔尖人才。党的二十大报告深刻提出教育、科技、人才一体推进的战略部署。《教育强国建设规划纲要（2024—2035年）》进一步对“加强科学教育”和在基础教育阶段“点面结合”实施科学素养培育“沃土计划”、面向具有创新潜质的高中生实施“脱颖计划”作出了重要部署，旨在从小培养学生的科学素养和运用科学技术创造性解决实际问题的创新实践能力，促使科技领域极具创新潜能的拔尖人才得以持续涌现。STEM教育因其整合科学、技术、工程、数学的跨领域针对性和直指创新创造实践的“基因”，天然成为培育科技人才的重要教育手段，深化本土STEM教育改革也成为我国提升科技创新人才培养效能的重要路径之一。
二、我国STEM教育的实践经验与面临的主要挑战
自21世纪初STEM教育引入我国至今已有20多年历史。多年来，我国积极借鉴国际先进的STEM教育理念和做法，推动了大量卓有成效的STEM教育探索和实践，为进一步深化本土STEM教育改革奠定了扎实基础。
（一）我国STEM教育的实践及经验
1.纳入科学教育框架加强政策引领
我国STEM教育的探索和实践主要在加强科学教育、落实在教育“双减”中做好科学教育“加法”的总体框架下展开。近年来，STEM教育理念融入科学教育政策日益凸显。2023年，教育部等十八部门印发《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》，提出“统筹规划科学教育与工程教育，体现实践性、综合性”和“探索项目式、跨学科学习，提升学生解决问题能力”等要求，这些内容都带有鲜明的STEM意味。此后，全国多地陆续出台以科学教育推动STEM教育的相关政策举措。一系列国家和地方的科学教育政策，切实推动了新时代背景下STEM教育在我国中小学的普及推广。
2.以课程改革为抓手推动学科融合
在大力倡导做好教育“双减”中的科学教育“加法”的同时，国家新一轮基础教育课程改革也体现了更强的学科融合导向，实现了STEM教育在科学技术类课程中的蓬勃开展。《义务教育课程方案（2022年版）》要求各门课程安排不少于10%的课时用于开展跨学科主题学习；《义务教育科学课程标准（2022年版）》也将“具备初步技术与工程实践能力”纳入科学课程的育人目标，在课程内容中明确设置了指向“技术、工程与社会”和“工程设计与物化”等核心概念的内容模块，标志着我国科学教育进入了倡导跨学科融合和注重科技工程实践的新阶段。在这一背景下，全国大力推动科学教育教学方式变革，项目式学习、跨学科学习逐渐成为STEM教育的常用教学实践方式。例如，浙江省把实施项目化学习、探索跨学科学习作为推动STEM教育的关键抓手；上海市已实现义务教育项目化学习全覆盖，正在依托融合数学、科技与工程实践的科创类跨学科项目化学习实施，加快STEM教育高品质落地。
3.以资源统整为保障深化专业协同
近年来，全国高校、科研院所、社会场馆、专业机构、科创企业等积极投身STEM教育，不断拓展优质科学教育的资源统整、社会协同和专家支持。同时，以教育研究引领STEM教育改革发展的工作机制初步确立。中国教育科学研究院2017年成立STEM教育研究中心，发布《中国STEM教育白皮书》，提出《中国STEM教育2029行动计划》；中国教育发展战略学会编制推出《STEM教育2035行动计划》；上海、重庆、广州等地相继成立STEM教育的专门研究机构。全国高度重视STEM教育的师资队伍建设，研制STEM教师能力等级标准，通过持续组织与课程改革配套的科学教师能力培训和教研科研，有效促进了中小学STEM教育教师的能力提升，为进一步推动我国STEM教育专业化发展注入了强劲动能。
（二）我国STEM教育面临的主要挑战
经过20多年发展，我国STEM教育稳健起步并取得可喜进展。与此同时，我们要清醒地认识到，进一步推动STEM教育高质量发展仍面临着诸多挑战。
1.科学教育相关概念缺乏统一的认识与表达
在国内外推动科学教育改革发展的进程中，陆续出现了科普教育、科技教育、工程教育、创客教育、STEM/STEAM教育、科创教育、创造教育等一系列内涵相近又各有侧重的科学教育概念。调查发现，教师对这些概念提法的认识和理解常常莫衷一是、难以区分，不利于精准把握STEM教育的核心内涵与关键特征、凝聚STEM教育的理念认同和行动共识。另一方面，STEM教育作为舶来概念，其落地还要与本土教育的话语体系和实践基础有机结合。纵观全球，许多国家的STEM教育都有这样的本土化建构。例如，德国提出实施更加注重学生信息技术应用和数字能力培养的MINT教育；[2] 芬兰通过设立LUMA中心，侧重从自然科学与数学的融合出发逐步拓展STEM教育。[3] 因此，厘清STEM教育与相关科学教育概念的联系和区别，构建中国式STEM教育的话语系统和理论体系，是推动STEM教育本土化发展的基本课题。
2.专项政策及资源统整的协同机制尚不健全
尽管国家层面已出台科学教育的纲领性文件，但仍缺少统领STEM教育改革发展的专项政策，高质量推进STEM教育的协同体系及其配套机制还不够健全。调查发现，中小学科学教育对基础教育外部资源的利用普遍存在“有什么就用什么”“认识谁就邀请谁”的随意性和“优质学校资源充足，薄弱学校资源匮乏”等不均衡现象。基础教育与高等教育、科研院所、科技企业等的协同尚缺乏系统的统筹规划和制度化落实。校内科学教育与校外科学教育的管理多由不同教育行政条线承担，校内外STEM教育的联动互补有待进一步深化。另一方面，STEM教育政策还要体现科技发展不断迭代更新的鲜明时代性。例如，美国每隔几年就会根据科技发展的新形势新突破完成对STEM教育战略规划的修订。这为我国与时俱进完善STEM教育的政策机制和体系提供了有益启示。
3.从理念到实践的教学评转化质量存在落差
STEM教育的核心理念与关键特征主要体现在“跨学科融合”和“创造性问题解决”两个方面。在加强科学教育和实施“双新”课程改革的背景下，广大的基础教育教师已经拥有一定的跨学科意识，能够积极实践跨学科、项目化教学设计，但推动STEM教育核心理念落地的课程、教学、评价还不同程度存在落差。调查发现，部分中小学的STEM教育主要依托校本课程、课后服务、学生社团等组织开展，活动性质的STEM教育相对丰富，但国家课程校本化实施中的跨学科设计和工程项目设计还比较浅显，难以有效培养学生的科学素养和工程素养。个别学校甚至出现了STEM教育成为服务各类科技竞赛的功利倾向。另一方面，科学教师仍容易陷入以知识为中心的教学模式，片面注重学生对科学知识原理的机械识记和反复练习，关注学生的应试成绩，忽视了真实情境中的问题创设、概念整合和对学生高阶思维、动手实践和创造力的培养。在教学评价上，一些教师更追求学生是否按要求完成科技作品的结果，对他们在学习和实践过程中表现出的好奇心和想象力、批判性思维和创造性思维、自主性与合作性及试错和失败的价值普遍重视不够。
4.师资构成及专业能力亟须进一步优化提升
我国的STEM教育主要依靠科学教育教师实施，科学教育师资队伍专业化建设是实现STEM教育高质量发展的根本保障。北京大学教育学院2023年开展的“全国义务教育学校科学教育教师调查”发现，我国中小学科学教育师资基础仍相对薄弱，[4] 主要表现为：中小学科学专任教师数量不足，小学阶段科学教师的学历水平偏低、专业匹配度不高，科学教师队伍自身对科学本质的理解及其科学素养有待提高，学校之间、校内校外、地区之间的科学教师专业能力差异显著，已有的常规师训和教研活动难以满足科学教师的深层发展需要，教师设计跨学科、项目化学习的能力和数智技术的应用能力还不能充分满足科学教育高质量发展的需要。另一方面，作为科学教育中更加贴近科技前沿和跨学科融合的STEM教育师资来源相对单一，集结学校外部的科学家、工程师和科技从业人员等多方力量“为我所用”打造多元化专业化师资队伍，共同设计和实施高质量STEM教育的教师管理机制有待进一步建立。
三、以构建中国特色中小学科技教育体系推动全球STEM教育高质量发展
聚焦我国STEM教育面临的问题和挑战，加快完善本土STEM教育的高质量发展体系，是建设教育强国、科技强国、人才强国的必然要求，也是面向国际社会彰显中国教育现代化水平的重要窗口。我们要从“中国式STEM教育具有哪些鲜明特征”“中国式STEM教育能为全球STEM教育发展贡献什么”的问题出发，全面总结本土STEM教育改革发展的有效经验，主动利用好联合国教科文组织在上海设立国际STEM教育研究所的契机，推动我国深度参与国际STEM教育的研究、实践、决策及交流合作，努力为全球STEM教育高质量发展贡献可复制、可推广的“中国智慧”。
（一）构建中国特色中小学科技教育的话语系统和理论体系
要推动中国式STEM教育的高质量发展，首先要建立起本土STEM教育的话语系统和理论体系。针对我国基础教育阶段科学教育概念多样的特点，有必要厘清相关教育概念之间的关系及其各自的内涵侧重。如果尝试以“学科—跨学科”和“经验性—创造性”两个维度辨析科学教育相关概念并绘制概念图谱，可以发现：从推动向公众普及科技知识和科学思维方式的科普教育，到指向系统掌握特定科学学科概念、知识体系和思想方法的科学学科教育，再到整合科学与技术的科技教育、强调工程实践与创造的工程教育、侧重运用信息科技创新创造的创客教育，进一步到融合科学、技术、工程、数学跨学科开展科技工程创造的STEM教育，最后到涵盖除科技以外更加宽泛的人文、艺术、社会各领域创新创造的创造教育，这些概念背后体现的是对科学教育跨学科融合实施和对学生创新实践与创造力培养愈发重视的内在逻辑。科技教育作为中文语境中的概念表达，与STEM教育的核心特征最为接近。要通过构建中国特色中小学科技教育的话语系统和理论体系，明确提出以本土化STEM教育推动中小学科技教育高质量发展的基本理念、核心概念、愿景目标、关键原理、实践路径、方法工具及保障机制，凝聚全社会对中小学科技教育的最大共识。
（二）发挥“有组织的科技教育”的政策优势和制度优势
中国特色中小学科技教育应体现“集中力量办大事”的举国体制优势，通过推动“有组织的科技教育”，构建大中小幼一体贯通、课内课外紧密衔接、校内校外有机联动、线上线下互为补充和学校、家庭、社会协同共育的高质量中小学科技教育体系。要加快全国层面科技教育专项政策的研制，加大各级政府对科技教育的经费投入，在国家设立科学教育实验区、实验校的基础上，进一步遴选并打造一批具有鲜明科技教育特色的区域和中小学，形成“一区一策”“一校一策”实施方案和典型案例，开发基础教育学段全覆盖的中小学科技教育课程体系和资源库。要完善党的统一领导下多部门各司其职、紧密协作的科技教育管理与联席会商制度，加强校内外科技教育的一体设计与联动，进一步统整各地高校、科研院所、科技场馆、科创企业及社会组织等社会资源，健全制度化的优质资源公平供给机制和校家社协同网络。要强化国家和地方STEM教育研究机构的科研指导作用，积极与联合国教科文组织国际STEM教育研究所开展合作研究，加强本土STEM教育高质量发展的经验总结和推广，为国际STEM教育的组织管理和资源利用提供参照。
（三）融入本土教育的课程教学实施与文化特色
中国特色中小学科技教育必然要在全面落实国家义务教育和普通高中课程方案和课程标准的前提下实施。这就意味着我国的STEM教育实践更加注重学科与跨学科之间的互补和平衡。科学教育的学科与跨学科实践并不相互排斥，STEM教育本身也有保留学科的“相关课程（correlated curriculum）”模式和统整学科的“广域课程（broad fields curriculum）”模式两种整合模式。[5] 这两种模式分别指向学生“自下而上”从对学科核心概念的学习出发不断上升到跨学科的融会贯通和“自上而下”在真实情境跨学科问题解决过程中返回到某个学科开展深度探究的双重学习路径。因此，中小学不仅要用好校本课程、课后服务、学生社团等途径落实科技教育，更要在国家课程校本化实施的过程中加强跨学科整合，全面落实科学素养培育“沃土计划”，面向全体学生充分发挥学校教育的主阵地作用和课堂教学的主渠道功能，把STEM教育根植在本土基础教育课程体系的土壤中。与此同时，要充分发扬我国基础教育以中华优秀传统文化育人和高度重视学生家国情怀、道德修养和社会责任感培养的优良传统，坚持从小树立科技创新人才正确的价值导向，让世界看到中国如何将STEM教育的高质量发展放在国家教育改革、科技创新、人才培养的一体化布局和构建人类命运共同体的宏大格局下加以推进，彰显中国特色中小学科技教育的大国气质。
（四）深化项目式和“创中学”教学变革与评价转型
中国特色中小学科技教育实现高质量发展的关键在于进一步深化教学方式变革。中小学科技教育的课堂教学首先要打破“教知识”的惯性，也要扭转组织学生完成教师预设的教学刻板流程、对学习和实践缺乏深入思考与自主决策的“浅表学习”倾向，将中小学科技教育的教学设计聚焦到培养学生坚持运用科学知识、科学方法和科学精神解释现象、探寻规律，并借助科学技术和工程实践创造解决真实问题的科技产品的科学素养和工程素养上，让学生“像科学家一样思考，像工程师一样行动”。为此，有必要把科技类、工程类的跨学科项目式学习作为科技教育的主要教学样态，将学生对科技工程领域学科和跨学科核心概念的学习、理解及应用，贯穿到以驱动性问题为主轴，引导学生在真实情境中自主或合作生成观察与思考、提问与追问、测量与实验、设计与建模、制作与创造等丰富的深度思维、具身实践和螺旋进阶过程之中。要进一步推动中小学科技教育教学从“做中学”走向“创中学”，引导学生经历激趣探新、激活思维、激励实践、激发审辩的“探究—想象—行动—反思”完整创造过程，将学生的学习、实践和创造过程统一为“在创造中学会学习，在创造中学会创造”的“创中学”过程。[6] 与此同时，要以“教—学—评”一体化思路同步加快中小学科技教育的评价转型，强化对学生素养发展而非知识习得的关注和对学习实践过程而非结果的关注，坚持围绕过程与结果相结合的评价、综合评价和增值评价，进一步开发评价量规和评价工具，切实以评价呵护学生的好奇心与想象力、促进学习的自主与合作、激发批判性思维和创造性思维，激励他们在挫折和失败面前养成反思习惯和坚毅品质。
（五）打造多元化、专业化中小学科技教育师资队伍
中国特色中小学科技教育的高质量改革发展有赖于科学教师队伍的专业化发展。要加快提高中小学科学专任教师和专业教师的配备比例，深化科学教师培养供给侧改革，加强师范类教育对科学教师自身科学素养和跨学科教学能力的培育。针对科学教师专业能力在学校和地区之间存在显著差异的问题，进一步出台政策驱动骨干科学教师柔性流动、跨区域交流和在职进修。高度重视以高水平师训和教研推动中小学科技教育教师专业化发展，开发中小学科技教育系列师训课程，充分发挥教研制度作为我国提升基础教育课程教学质量重要保障的优良传统，组建中小学科技教育专门化教研队伍，打造跨学科教研共同体，推动以基于学科和跨学科核心概念设计实施项目式学习为重点的教研模式，常态化指导一线中小学教师提升科技教育品质。与此同时，要进一步拓展多元化的科技教育师资构成，建立邀请高校和科研院所专家、科技企业技术专家等充实中小学科技教育师资的工作机制，鼓励有条件的区域和学校探索“科学家+教师”“工程师+教师”联合开发课程和授课的“双师课堂”，探索运用人工智能、元宇宙、虚拟实验室等前沿技术的“未来课堂”，打造科技教育沉浸式场景，加强“师—机—生”协同创新，充分利用教育外部的优质技术资源推动科学教师的数字素养和技术应用能力发展，提升中小学科技教育的数字化、智能化水平，努力实现数智技术赋能科技教育大规模因材施教。
构建中国特色中小学科技教育的理论和实践体系、推动STEM教育本土化高质量发展是一项任重道远的系统工程，但唯有将STEM教育的研究及其本土改造与创新融入我国基础教育改革，才能使其发挥持久的生命力和影响力。[7] 全体科学教育工作者要坚持自主自信、系统施策、守正创新、胸怀天下，携手推动中国特色中小学科技教育的蓬勃发展，为建成教育强国、建设具有全球影响力的重要教育中心、培养堪当民族复兴大任的科技创新人才和推动国际STEM教育的公平优质发展作出新的更大的贡献。
参考文献
[1] 秦瑾若，傅钢善. STEM教育：基于真实问题情景的跨学科式教育[J]. 中国电化教育，2017（04）：67-74.
[2] 任平，贺阳. 超越STEM：德国MINT教育课程体系建设的主要特征与时代启示[J]. 全球教育展望，2024，53（10）：3-19.
[3] 赵佩，赵瑛. 芬兰LUMA计划对我国基础教育阶段STEM教育生态系统构建的启示[J]. 教师教育论坛，2020，33（08）：74-76.
[4] 郭丛斌，吴宇川，沙桀民，等. 我国中小学科学教育的师资基础：挑战与应对—基于对16841名中小学教师的问卷调查[J]. 中国教育学刊，2024（06）：77-83.
[5] 余胜泉，胡翔. STEM教育理念与跨学科整合模式[J]. 开放教育研究，2015，21（04）：13-22.
[6] 王枫. 青少年科创教育的“创中学”模型建构[J]. 教育发展研究，2024，44（06）：18-25.
[7] 杨明全. 论STEM教育的本土化建构：内涵、价值及实践探索[J]. 现代远程教育研究，2024，36（01）：39-45+53.
本文系2024年度教育部哲学社会科学研究重大委托项目“青少年科创教育体系建构与探索性实践及其长效机制建设研究”（项目编号：24JZDW008）的阶段性研究成果
（作者桑标系上海市教育科学研究院院长、教授，教育部“教育大数据与教育决策实验室”主任；王枫系上海市教育科学研究院普通教育研究所学生发展研究中心主任）
《人民教育》2025年第21期
作者：桑标 王枫
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