德国STEM教育的实施及启示

世界各国将STEM教育作为培养科技创新人才、提升公民科学素养、保持国家竞争力的关键。[1]在迈向数字化发展的道路上，STEM教育发挥着核心作用，对能源转型和数字化转型等重大全球和社会挑战至关重要。作为较早重视STEM教育的国家之一，德国为了激发并维持青少年对STEM领域的兴趣，从多方面入手，促进STEM领域行业持续发展。在诸多举措的实施过程中，德国形成了自身独有特点，对我国推行STEM教育具有借鉴意义。？

一、德国STEM教育的背景与政策支持

1.背景

德国以强大的机械制造业和前沿的化工产业为主，并且占据了国际市场的主导地位。德国的众多集团（西门子、博世等）以其强大的创新能力占据全球的大量份额，其中涵盖机械工程、电子工程、医疗技术、金属制造等众多领域，其背后，STEM领域行业发挥着强大的驱动作用。

德国具有高度创新的经济体，需要大量训练有素的技术工人。但近年来STEM领域职位空缺量有所增加，并且在个别职业领域存在瓶颈。[2]相关研究指出，德国年轻人对STEM相关学科的兴趣正在下降，且STEM学科课程的减员和辍学率很高。[3]如果德国想在科学、研究和创新方面保持领先地位，就需要更多对数学、计算机科学、自然科学和技术充满热情的人。

2.政策支持

早在2008年，德国联邦教育和研究部提出的《德累斯顿决议》就将STEM教育列为教育发展的重要目标。[4]2019年，该部推出了《在STEM教育中走向未来——STEM行动计划》战略框架，构建了青少年STEM教育、STEM专业人才培养、提高STEM领域的女性机会和社会中的STEM教育四个行动领域。[2]为了确保STEM技术人才基础，德国于2022年启动了《STEM行动计划2.0》（下文简称《计划2.0》）， 设定了合作、质量、家庭、研究以及早教五个行动领域，并拨款4500万欧元为STEM教育提供支持。[5]

二、德国STEM教育的举措

1.强化学校STEM教育

德国学校STEM教育的核心目标是：早教阶段注重培养学生对STEM领域的兴趣。小学阶段STEM教育的焦点是通过STEM活动，培养学生对STEM领域的兴趣。升入中学后，学生可以选择在职业学校继续学习STEM领域相关专业。在接受完职业学校教育之后，还可以进入应用技术大学、工程技术大学等高校深造，未来成长为技术专业人才或科学研究人才。[6]

2.加强与校外STEM教育服务合作

要培养STEM领域人才，仅仅通过学校教育还不够，需要持续地与课外STEM服务整合。《计划2.0》五个行动领域中，首先提出的领域就是加强校外STEM教育服务与校内教育之间的合作。德国倡导建立STEM集群拓展和巩固校外STEM教育，[7]而这些STEM集群又与学校建立合作，构建联系网络。与此同时，许多学校也与学生实验室、科学中心、公司等密切联系。此外，德国计划以竞赛的方式鼓励STEM教育校内外合作模式的不断创新。

3.关注STEM教师的专业化发展

为提升STEM教师的专业化程度，一方面，德国进一步完善STEM教师培训，其中一个重点是提高师范教育各阶段的相互联系、实际相关性以及吸引新的群体参加教师培训；另一方面，德国建立了“学习和继续教育的数字和数字支持教学能力中心”，通过数字化培训，赋予教师权利，塑造未来教学。[8]此外，德国正在资助“STEM校园”的建立，以支持和进一步专业化STEM参与者。

4.支持儿童和青少年竞赛

为促进STEM教育，德国致力于资助学校举办儿童和青少年竞赛，旨在发掘学生的潜力并唤醒他们对STEM领域的兴趣。德国有一项著名的学生竞赛“青年研究”，该竞赛的目标是激发青少年对STEM相关学科的兴趣。自1965年第一轮比赛以来，已有超过28万青少年参加了该竞赛，且90%的成功参与者继续学习STEM教育。“计算机科学竞赛”是德国计算机科学领域最大的学生竞赛，该竞赛面向各类学校3～13年级的儿童和青少年，其目标是激发他们对计算机领域的兴趣，并发现和提拔人才。

5.进行STEM教育实践研究

为更有效地开展STEM教育，扩大社会科学研究是必要的。为弄清楚如何促进STEM教育的成功，德国开展对国际成功STEM教育的研究，以此完善促进学生STEM兴趣和能力长期发展的措施。与此同时，德国着手STEM教育实施条件的研究，并开发保障和评价STEM实施质量的工具。在进行STEM教育实践研究时，德国不断探寻在STEM教育中促进职业教育发展的方法。

三、德国STEM教育的特色

1.构建STEM教育生态系统

《计划2.0》构建了从早教到大学再到继续教育的完整STEM教育链，STEM教育链是学生、教师、学校、社会等各方面能够有效地参与STEM教育并达到良性循环状态的STEM教育生态系统。[6]为了树立良好榜样，德国设立了宣传网站“STEM-E”，通过宣传STEM项目，串联了STEM教育链各环节的所需条件和实践经验，进一步提高了STEM教育的质量。

2.重视女性的STEM学习

在德国的STEM职业中，女性代表不多，这会使年轻女性对STEM职业望而却步。为了避免女性在职业的选择上受到这种思想的束缚，激发她们对STEM职业的兴趣，加强她们在STEM领域的创新能力，德国社会各界采取了多种措施，给予她们在兴趣的培养、课程的选择、职业的选择与培训等方面的支持。例如，德国多年来一直积极参与整个STEM教育链，从2016年到2021年，共资助了支持女性STEM教育的项目55个，在这些项目中，还制订了女性在STEM领域发展的战略。[9]由德国联邦教育和研发部发起的《国家STEM职业女性公约》也正在进行中。

3.整合社会力量

在德国STEM教育发展中，社会力量起着强大的支撑作用，有许多基金会、公司、协会等合作伙伴参与到STEM教育中。例如， 由德国联邦教育和研究部资助的非营利基金会Stiftung Kinder forschen，致力于为三至十岁的儿童提供良好的早期STEM教育，旨在使他们在未来变得强大，并赋予他们可持续行动的能力。由亥姆霍兹信息安全中心等组织的“量子技术：从基础到市场”项目，其目标是进行儿童STEM教育，培养他们对人工智能领域的兴趣。

4.凸显数字化教学

德国联邦教育和研究部支持的“数字和数字支持教学卓越中心”塑造了科学与实践之间的“对话”，实现了学校和教师教育的数字化转型。该中心涵盖了4个主题的能力中心，来自科学机构的项目网络参与了大约180个关于继续教育及各学科数字支持教学材料的研究和开发项目。此外，德国充分利用数字信息的传播作用，通过“STEM-E”网站的宣传，加深人们对STEM领域的认识，引领他们的职业选择。

四、启示

当前，STEM教育已经在我国很多地方实施并且取得了明显进展，但是也面临着挑战。如何实施符合我国教育实际的STEM教育？鉴于德国促进STEM教育的各项举措，可以得到以下几个方面的启示。

1.重视STEM领域综合人才的培养

当前，全球新一轮科技革命和产业变革风起云涌，我国要想抢占世界前沿科技创新领域的制高点，比以往任何时候都更需要高水平的STEM领域人才。我国学生在早期教育中，教师要弱化以成绩为重的观念，多关注学生对STEM相关学科的兴趣。进入中学后，教师要持续性地启发他们的STEM兴趣，并在未来职业选择中给予关注与支持，促进他们发展成为高素质的STEM领域人才。

2.加强STEM专业教师培育

全球STEM教育领域都面临着STEM专业教师短缺和在职STEM教师专业素质不高的问题。德国通过向教师提供专业培训、丰富的STEM教育资源，促进STEM教师的专业化发展，进而扩大STEM教育的影响力。我国没有专门培养STEM教师的专业，在STEM学科的培养中，课程类型相对单一且缺乏实践类课程，导致专门从事STEM领域的人才很少。基于此，我们要加强教师职前的专业化培养，建立STEM教师培养方案，扎实教师的STEM理论与实践基础。同时，我们要更新教师职后培训内容与方式。目前在职的教师，跨学科融合能力明显不足，在进行STEM活动时，只是将多学科内容简单混合在一起，没有形成内在的、有深度的融合。要通过职后培训，使教师充分把握STEM教育的内涵和方法，在教学中开展高质量的STEM教学。

3.构建系统的STEM课程

目前，我国的大部分STEM课程多是由一个个独立的案例组成，缺乏系统化的设计。有些国外的STEM教材被翻译过来并直接在中小学使用，导致不符合我国基础教育具体情况，并且教师在设计STEM课程时难免会出现局限于自己的思维、各课时之间衔接不密切等问题。因此，开发系统的STEM课程显得十分有必要。教师要系统梳理STEM课程内容，构建各学段相互衔接的知识体系，围绕大概念、教材大单元进行课程的整体设计，再对各课时进行规划，构建系统的课程，并通过STEM相关教育平台进行资源的共享和推广，不断优化STEM课程体系。

4.充分发挥科学竞赛的作用

科学竞赛有助于激发学生的STEM兴趣，是培养STEM领域专业人才的有效举措。目前，我们可以推广科学竞赛活动，通过竞赛激发儿童和青少年对STEM领域的兴趣，培养他们解决实际问题和科技创新的能力，为我国科技发展培养潜在的高水平科技创新人才。

5.在学校教育中渗透STEM职业教育

STEM教育可以通过职业教育的形式，促进人才培养与社会经济的发展。[10]在中小学教育中渗透STEM职业教育很有必要，教师可以让学生通过参与STEM实验项目、与专家合作解决问题以及到企业实际体验学习等方式，帮助他们获取对STEM职业的主观感受和体验，进而提高他们的STEM职业兴趣与技能。

6.鼓励多元协同育人

STEM教育需要多方合作，共同推动。根据德国的经验，对STEM人才的资源供给很大程度上是校外机构、企业、基金会等多元主体进行协同互助，这些社会力量的参与和支持为学校教育提供了良好的补充与拓展。这启示我们：第一，可以鼓励中小学与高等院校建立合作，充分利用高校的资源；第二，利用各种科普场馆的教育资源，如科技馆、博物馆等，拓展STEM教育的空间，让学生通过实践进行多元化学习；第三，鼓励企业参与STEM教育，通过政府的引领、企业的支持开展STEM项目，丰富学生的STEM实践学习，培养更多实用性、创新型人才。

（作者：重庆师范大学初等教育学院硕士研究生）

参考文献

[1]于晓雅，段训乐.国外STEM教育政策与发展趋势分析[J].创新人才教育，2023（01）.

[2]Mit STEM in die Zukunft[EB/OL].（2019-02-13）[2023-6-25].https：//www.bmbf.de/bmbf/shareddocs/kurzmeldungen/de/mit-STEM-in-die-zukunft.html.

[3]Bildungsberichterstattung A. Bildung in Deutschland 2020： Ein indikatorengestützter Bericht mit einer Analyse zu Bildung in einer digitalisierten Welt[M].Germany：wbv Media GmbH & Co.KG，2020.

[4]祝智庭，雷云鹤.STEM教育的国策分析与实践模式[J].电化教育研究，2018（01）.