STEM(Science,Technology,Engineering,Mathematics)概念出现于20世纪90年代。1992年,西班牙科学与工程教育促进中心(The Center for the Advancement of Hispanics in Science and Engineering Education,简称CAHSEE)在美国建立Science-Technology-Engineering and Mathematics(STEM)研究所,第一次使用STEM缩写。1997年,美国国家科学基金会(National Science Foundation,简称NSF)资助的科学、技术、工程和数学教师教育合作项目(Science,Technology,Engineering,and Mathematics Teacher Education Collaborative,简称STEMTEC),提出“初步整合科学、数学、工程和技术教育”的"SETM"概念。2001年SETM改为STEM,经NSF正式推出使用后被广泛接受。[1]其后20多年,STEM教育衍生出众多形式,如Integrated STEM(整合STEM教育,I-STEM)、STEAM教育等,其本质在于打破学科界限、沟通不同领域、以真实情境驱动教学,促成学生科学素养、技术素养、工程素养、数学素养协同发展。 STEM教育理念、教学内容和实践模式的流行引发了学者们对学校教育的重新思考,威廉·麦科马斯(William McComas)将STEM教育形容为“正在进行的革命”或“一场教育危机”,新旧范式之间的差异导致不可调和矛盾,这种对立又促使它们分别完善自身学说、达成共同进步。[2]概言之,关于STEM教育的价值定位、学科关系、知识性质、教学活动和实施评价等方面,政策制定者与教育研究者、跨学科主义和学科主义以及不同学科教育研究者之间,都存在着在理论建构和实践意义判断上的对立观点。回顾STEM教育相关争论,有利于STEM教育更好前行。 一、社会发展与教育本质:STEM教育目标定位 (一)经济利益和学校教育 这一争论主要缘起于全球化引发的当代科学教育价值热议。林恩·卡特(Lyn Carter)指出,全球化促使市场资本、科技创新和文化思想在世界范围内交流碰撞,全球资本主义加强了社会经济与个人、民族、国家之间的纽带关系,催生了新自由主义思潮——它将所有人类行为概括为企业竞争模式,影响了既有科学观念:传统科学追求的“普遍性、公有性、无私利性和有条件怀疑主义”“好奇心驱动的真理探索”“发现和开拓前沿知识”理想正在消失;反之,科学家们越来越注重科学研究的“市场竞争与知识产权”“企业合作与责任划分”“筹措资金、创造财富”等现实价值。[3] 上述社会背景下,STEM教育在美国的兴起更多服务于经济发展,希望构建一套行之有效的STEM从业人员培养体系,解决国家STEM毕业生短缺问题,维持本国经济在全球的领先地位。2006年的《21世纪国防教育法》(21st Century National Defense Education Act)提出,“通过促进科学、技术、工程和数学教育,建立一个全面增强美国经济竞争力的教育计划”;[4]2009年奥巴马政府发布创新教育报告,强调亟须“培养未来的科学家、技术专家、工程师和数学家,以确保在全球经济中保持生存能力和竞争能力”;[5]2013年美国《新一代科学教育标准》(Next Generation Science Standards)直言,“科学也是美国继续创新、领导和创造未来工作的能力核心,所有学生都必须拥有扎实的K-12科学教育”。[6]一系列的危机传播吸引了大量商业机构和非营利组织投资STEM教育,最著名的有“STEM联络者”(STEM Connector)、“挖掘美国潜力”(Tapping America's Potential,简称TAP)和“十年十万人联盟”(100kin10)等,每年提供5200万美元资助,用于培养10万名STEM教师和40万名年度STEM毕业生。[7]可以说,美国STEM教育的缘起发展,明显表现出新自由主义特征:工商界领袖掌握教育政策话语权,强调学校教育为经济服务、维持本国经济全球竞争力,注重满足市场需要的个人能力发展。这一目标也成为多数国家STEM教育政策制定者的共识。[8] 然而,经济需要导向的学校变革受到教育人士强烈反对,因为商业组织掌控学校课程会造成学校公益教育的私有化。[9]以广为认同的“STEM人才危机论”为例,其更多是出于降低劳动力成本的目的。比如,早在20世纪80年代,美国国家科学基金会进行的市场预测指出,未来科技发展会需要大量从业者,这将导致高学历科技人才工资从1982年的5.2万美元上升到2000年的10万美元;[10]2018年关于美国制造业的德勤(Deloitte)报告预计,到2025年美国STEM工人短缺将高达350万;[11]2019年美国劳工统计局(U.S.Bureau of Labor Statistics)调查表明,STEM工作岗位数量增长远高于非STEM工作岗位。[12]STEM劳动力短缺论点被用于制定新的STEM教育政策,如1990年和2013年的美国移民改革法案都大大降低了外国学生入学门槛,吸引他们攻读STEM相关专业并获取H-1B签证留美工作,造成STEM教育资源过剩、就业市场饱和——每年STEM专业毕业生只有三分之一从事对口工作,STEM专业博士工资十年间仅增长0.5%。[13]