2017年10月16-17日，美国STEM教育研究与实践峰会(National STEM Education Research and Practice Summit)在印第安纳州普渡大学召开。尽管美国政府大力推动，但STEM教育现状依然不容乐观，尤其缺乏课程层面的系统建构。会议主办方之一、德州仪器(Texas Instruments)全球教育技术部总裁彼得·巴莱特(Peter Balyta)博士指出：“对学生学习结果来说，课程的影响远大于学校其他活动，卓越的STEM课程方案建设刻不容缓……美国STEM学界需要增强学科自主性，将研究重点转到构建具有STEM内在特性的课程体系上来。”(Balyta，2017)为迎接STEM教育的挑战，本次峰会聚焦探索优质、卓越的STEM课程开发，涵盖课程规划、开发(一门课程)、实施、评价、教师专业发展、支持系统建设等关键议题，超越经验性、随意性的STEM课程开发模式，为美国STEM教育持续发展提供指导。来自美国、加拿大、卡塔尔、澳大利亚等国家和地区的200多名学者、校长、教师代表参加了会议。

一、 STEM课程开发关键议题

(一)关注学段及学校层面的STEM课程规划

课程规划是对课程设计、实施与评价的预先谋划，是规划者对学校如何开展课程建设的整体布局，从宏观层面回答为何开课(课程目标)、开什么课(课程结构)、如何开课(课程实施)等问题。本次峰会上，研究者从学段课程规划与学校课程规划两方面对该问题做了阐述。学段课程规旨在搭建前后衔接、左右统整的K-12课程框架，如卡尔·约翰逊(Carla Johnson)教授领衔的“STEM路径图”项目；学校规划则在于结合学校课程目标、课程资源，构建一体化课程体系，如史蒂芬·施特勒(Stephanie Stehle)教授提出的高中“21世纪学习设计”。

普渡大学教育学院副院长、《学校科学与数学》(School Science and Mathematics)杂志主编卡尔·约翰逊教授等介绍了美国25名STEM教育专家共同研发的K-12 STEM课程规划“STEM路径图(STEM Road Map)”①(Peters-Burton，2017)。“STEM路径图”适用于全美中小学生，核心在于通过设置与现实世界相关的挑战与问题情境实现STEM学科的有意义整合。来自不同学科课程领域的专家、教师与管理者以培养学生适应未来社会所需基本能力为线索，从《美国下一代科学课程标准》(Next Generation Science Standards，简称NGSS)、《州数学核心共同标准》(Common Core State Standards-mathematies)、《共同州语言艺术核心标准》(Common Core State Standards-English Language Arts)、21世纪技能四份文本中提取相应的目标与内容，并结合社会文化状况，提出原因与结果、创新与进步、表征世界、可持续系统、优化人类经验五大主题，并围绕五大主题设计了贯穿K-12年级的螺旋式上升课程框架(Johnson et al. ,2015)。约翰逊教授指出，尽管STEM整合课程强调工程设计和技术应用，融入了项目、合作、探究等学习方式，但没有降低学术标准，科学探究、数学推理、工程设计以及21世纪技能培养均是STEM课程的关注重点。为了突出学术性，每个STEM单元(模块)均由一个主导学科(anchor discipline)作为整合的中心，主导学科由主题内容决定，可能是数学、科学，也可能是社会、语言与艺术。在主题展开过程中，教师根据实际通过学科关联帮助学生从不同视角看问题。“主导学科”的设计保障了知识的系统性，避免整合过程中“平均用力”以及把课程整合为 “课程拼盘”。

采用多元回归模型进行预测，关键在于自变量是否与因变量关系密切，并能很大程度上决定因变量的变化。采用在现实中与工业用地量关系密切的统计量对工地用地量进行预测，经实际计算显示是可行的，得到的结果具有很高的可信度。但也要注意到，随着要素生产率的不断提高，土地使用效益的不断优化，土地产出效益的增长长期来看并不是直线型增长，更会体现出指数型增长，因此，在更长的时间段内，运用非线性的模型进行预测，可能能够取得更为逼近的结果。

“STEM路径图”属于“内容定向”的规划，它通过五个固定主题的螺旋上升实现学段的连贯与整合，但内容定向容易带来课程目标分解上的困难和不一致，且学生经验容易被拒斥在课程外。据此，乔治梅森大学史蒂芬·施特勒(Stephanie Stehle)教授强调规划STEM课程应从“内容定向”转向“目标定向”，把目标作为课程规划的内在线索，由教师和学生选择学习经验。施特勒教授率团队研发了针对培养高中学生21世纪技能的STEM系列课程规划——“21世纪学习设计”(Stehle，2017)。“21世纪学习设计”课程规划旨在帮助教师设计学生为中心的学习活动，培养学生21世纪的关键技能，包括合作、自律、知识建构、问题解决、创新以及信息和通信技术。施特勒教授强调，相比于小学或初中，高中学生学习经验更丰富、学术自主性以及学习惯性更强，因此课程实施中的细微变化都将影响课程的最终结果。课程规划不是制定终结性课程计划以供教师照搬实施，而应具有生成性与过程性，以留给教师调整和创造的空间。

(二)突出“教—学—评一致”的课程开发

where R and X are the resistance and reactance,respectively;mass reactance k( t + d)=r,related to oscillating fiuid slug of length t + d,in which d is the end correction.

课程开发指学校根据自己的教育哲学思想自主进行适合学校特点和条件的课程研制策略(吴刚平，2000)，具体可分为课程选择、课程改编、课程整合、课程补充、课程拓展和课程新编等(吴刚平，1999)。本次峰会上，多位专家介绍了本学区的STEM课程开发策略与案例进行了介绍。辛辛那提大学乔纳森·布雷纳(Jonathan Breiner)教授介绍了其利用引导式探究模式，以化学学科为核心的整合式STEM课程开发模式(Breiner，2017)；旧金山斯特拉特福德学校迈克尔·罗森博格(Michale Rosenberg)介绍了该校基于NGSS科学核心标准以及项目教学模式设计面向小学生的STEM课程单元等(Rosenberg，2017)。“教、学、评一致”是提升STEM课程开发的核心线索。美国科学教育研究所STEM课程研究员克里斯蒂娜·陈(Christina Chin)将教学评一致概括为“在整个课堂教学系统中教师的教、学生的学和学习评价三个因素的协调匹配，包括学—教一致、教—评一致、学—评一致三方面”(Chinn，2017)，通过对三个核心要素一致性的把握，将传统STEM分科的灌输式教育拉回学生自主学习的轨道，让“教—学—评”真正为儿童发展(课程目标)服务。陈博士指出，“一致”首先体现在将课程目标始终作为一条规约诸要素的线索，贯穿于课程开发始终；其次，还体现在评价设计匹配上，即评价设计关注教与学(与学习内容与学生学习特点相匹配)，且在教学中安排得当(及时反馈，突出过程评价)；再次，很大程度上反映在STEM课程设计方案的课程结构上，即“学—教”的匹配——课程结构设计与课程目标相呼应，突出以学定教、所教即所学。尽管教学评一致因为聚焦课程目标而提高了教学效率，但这种目标导向的教学设计模式也引发了与会者的质疑。亚利桑那大学温迪·法尔(Wendy Farr)博士认为，教学评一致理念实际上侧重于教师对教学的控制，是工具主义在STEM教学设计上的体现，忽视学生参与及课堂的生成性要素，尤其是对探究性学习、自主学习、项目学习而言，很难通过一致性评价教学质量的好坏。

除遵循教学评一致这一基本理念外，混合模式也是本次峰会课程开发方法的亮点。所谓混合模式指根据课程目标及课程资源综合运用两种或两种以上的课程开发策略，这是由STEM课程目标的多元性及课程内容的跨学科性决定的。STEM课程往往由主题驱动，不同主题要求与之相应的开发策略。普渡大学戴维·菲克斯(David Feikes)教授等以“为每个人提供概念代数准备”(Comceptual Algebra Readiness for Eueryone,简称CARE)课程方案为例，展示了混合模式课程开发的方法(Feikes，2017)。CARE是由印第安纳州数学和科学合作团体资助、密歇根城市学校与普渡大学合作针对3-7年级学生开发的补充课程，旨在帮助孩子培养代数概念。该课程采用问题教学和集体活动教学两种课程模式混合设计。问题教学采用问题集合(Problem Sets)的形式，即由教师为学生准备一系列不同类型的问题作为学生研讨主题；集体教学指以全班集体开展游戏活动的形式展开问题解决活动与讨论(Whole-class Activities)。初步研究表明，CARE课程使学生的代数概念学习成绩显著提高，且对低收入家庭背景及非白人学生的成绩提升效果明显。

(三)基于工程设计的STEM课程实施

课程实施是将课程计划付诸实践的过程，是实现课程目标的最基本途径。对于汇聚了多门学科知识的STEM教育来说，课程实施的核心问题是如何实现跨学科整合。将工程设计融入STEM课程实践，以实现跨学科知识的逻辑重组，是本次峰会讨论热点。普渡理工学院格雷格·斯特莱梅尔(Greg Strimel)教授通过对工程设计的定义以及如何利用工程设计创建跨学科教育方法进行了理论探讨，为通过工程设计实现STEM整合提供了学理依据(Strimel，2017)。斯特莱梅尔教授指出，“设计”是一个创造性、反复、开放式设计问题解决方案的过程，遵循反复试验的方法。工程设计是一种直接的认知形式，不仅包括问题解决方案的制定，还包括使用建模和分析工具对解决方案进行优化。将工程设计融入STEM教育，旨在通过让学生参与解决现实问题，为学生提供综合学习、灵活应用各种STEM概念的机会，促进学生自主知识的建构。基于其研究团队开展的“通过工程设计实现STEM整合”项目及在小学的实施，斯莱特梅尔教授总结出以工程设计为基础的STEM课程实施需要满足的四点要求：1)突出问题意识，利用真实的工程设计问题构建跨学科学习情境；2)工程设计问题应具有不同结构与种类，以确保学生能运用先前知识并构建新知识；3)促进教师合作，尤其是传统科学教师与信息技术教师合作，指导学生运用虚拟工具与材料解决问题；4)要求学生真实参与工程设计，通过建模与分析优化解决方案(Grubbs，2015)。

一杭抚摸着雪萤的头，凑到她耳边悄声说：“我把记事本藏在床下的一双统靴里，你拿到证据立刻报警！”雪萤惊得张大了嘴，一杭赶紧示意她不可声张，她狠狠地掐了一杭一把，“这多危险啊？”一杭说：“没事，我想法拖住他，等警察一来，一切都好了。”

通过工程设计完成STEM跨学科整合要求教师为学生设计真实的问题情境，但教师不必也不可能将现实生活搬入课堂。在此情况下，利用虚拟现实技术为学生打造仿真的问题解决情境成为STEM教育创新的一大亮点。普渡大学丽莎·克克木(Lisa Kirkham)教授展示了能源3D仿真软件在科学学习中的应用(Kirkham，2017)。利用该软件，学生可以快速绘制逼真的建筑物结构，并将其叠加在地图图像上(如Google地图)，然后评估该建筑在给定日期的能源表现。此外，该软件还可以将三维结构分解为二维片段并打印出来，供使用者剪切并组装成模型。克克木教师还展示了八年级学生如何利用能源3D软件进行太阳能发电站的仿真设计、分析和优化，以及学生如何对太阳能发电站效能进行可视化分析，促进对热传递概念的深入理解。

尽管STEM教育研究和实践强调鼓励所有学生参与，但女生进入专业与STEM工作领域的数量还是远低于男生(Simon，2017)。新泽西大学琳达·赫希(Linda Hirsch)认为，男女生在高中时的知识学习能力差别不大，真正差别在于两者对待包括工程在内的技术职业的态度，因此转变女生对工程学习及其参与的态度对鼓励更多女生未来从事STEM相关工作具有重要意义(Hirsch，2011)。赫希教授为此率领团队开展了为期一年的准实验研究，设计并实施女生专用的工程活动项目“工程技术与女性”，鼓励女生参与工程活动。通过一年的教学，50%以上的研究对象对工程活动的参与态度以及对工程师的看法明显改变。赫希教授发现，鼓励女生参与工程活动最重要的是调整她们对科学活动的理解，改变“理工科更适合男生”的先入观念，教学活动设计应贴近现实情境，使学生真正了解工程师在做什么；其次，团队小组成员合作过程要明确分工，提升团队合作效率；再次，要对关键知识与概念进行详细讲解，以保证活动的完成质量，提升自我效能(Hirsch，2017)。

理科学习和文科学习的很大不同之处就在于理科较为重视实践性，而文科学习更加看重知识的积累和沉淀.在国家对人才要求能力越来越高的今天，仅仅掌握课本上的基本知识以及不能满足考试的要求，也不符合国家培养人才的标准和初衷.高中化学作为理科学习的重难点之一，在理科中有着举足轻重的位置.而生活化情境教学是近些年来提出的新的教学方法，将二者相结合，可以让化学学习更加简单，减少学生在化学学习过程中的困惑，最终达到能够应用化学的目的.

 

表一　整合式STEM教学层次及特点

  

整合层次探索性整合发展性整合完成性整合学习目标有意识联合不同学科。学习知识与技能。运用知识解决问题。STEM概念和技能STEM知识与技能用来指出不同学科间的关联。通过STEM知识与技能的学习，整合不同学科。STEM知识与技能作为前置知识用来解决问题。学科内容知识学科内容知识是课堂的首要关注。学科内容知识为STEM学习提供了情境。学科内容知识被看作STEM学习的整合手段，专注于运用各学科知识解决现实问题。学习结果学习结果仅关注某一学科(单一的知识内容或技能习得)。学习结果主要关注一个学科，但其他学科为该核心学科的学习提供支持。学习结果关注如何通过问题解决掌握跨学科知识或技能。教师教学教师给予直接指导，学生“照本宣科”完成任务。主要由教师给予指导，但学生有一定的自主权来决定如何完成任务。教师作为主持者，安排学生解决问题，学生自主决定如何完成任务。学生思维学生使用惯性思维进行思考，但也有打破惯性思维的想法。学生主要使用惯性思维，但也需要打破惯性思维，思考不同学科的联系。学生完全打破惯性思维，采用批判性、创造性思考方式。

(四)构建完整的STEM课程评价体系

课程评价是促使课程改革良性发展，提升课程整体品质的重要保证(刘志军，2007)。它是集输入—过程——输出为一体的系统性工程，包括对教师教的评价、学生学的评价及课程方案评价三部分。多位专家介绍了课程评价手段及评价量表的开发。华盛顿大学约拿·费尔斯通(Jonah Firestone)通过对教师教学设计方案中学科内容知识和STEM知识整合的文本分析，了解教师STEM教学准备情况(Firestone, 2017)；香农·巴拉斯(Shannon Bales)通过对STEM教师使用工程设计教学法进行教学时的自我效能问卷调查，评价教师STEM教学效果(Bales，2017)。普渡大学王惠慧博士等从学习目标整合、STEM概念和技能、学科内容知识、学习成果、教师教学及学生思维六维度出发构建的“整合式STEM教学层级量表”成为会议的亮点(Wang，2017)。该量表将STEM的整合分为探索性整合(exploring STEM integration)、发展性整合(developing STEM integration)和完成性整合(advancing STEM interation)三个层次(见表一)。需注意的是，整合式教学设计没有优劣之分，教学任务在不同阶段甚至同一阶段的不同问题会综合采用不同的整合教学策略。有研究者指出，该量表的“整合”过于泛化，更多应发生在教学内容层面，通过内容的有机联合克服知识碎片化及学科边界固化等问题，但从学生思维、教师教学层面来“解释”会泛化“整合”的内涵，给教师认识和实践带来困难。

此外，俄亥俄州托莱多大学里贾纳·洛斯泰因(Regina Rotshtein)教授率领研究团队开发的STEM课程实施成效量表，通过对24名儿童进行前-后测的准实验设计与调查研究，从科学与工程实践参与、跨学科概念理解、学科核心概念掌握三方面测量STEM课程实施对儿童学业成就的干预影响(Rotshtein，2017)。普渡大学斯科特·巴塞洛缪(Bartholomen，2017)教授倡导利用作品比较法评价学生的学习效果，认为STEM课程注重对学生问题解决能力的培养，采用基于工程设计的活动教学，学生的学习成就多以作品的形式表现。传统的总结性评价以及利用纸笔测试的评价方法将无法准确反映学生的学习效果。因此，巴塞洛缪教授认为STEM课程评价应在教学活动过程中进行，由教师与学生共同讨论并制定对小组作品进行评价的标准，设计小组自评与互评表格，通过比较小组作品对学生学习效果进行评价。值得注意的是，课程评价不仅包括教师教的评价、学生学的评价，还涉及课程方案本身评价，这是未来STEM课程评价研究有待深化的课题。

(五)突出“参与式”STEM教师专业发展模式

教师是STEM课程在课堂落地生根并转化为学生学力的关键，尤其在缺乏专门STEM教师专业发展通道的背景下，如何自下而上地提高STEM教师专业水平至关重要。由于工程设计对大多数STEM教师来说是新事物，他们需要指导和支持以应对跨学科教学的挑战。自上而下的讲授式培训已不能满足STEM教师专业发展的多元需求。针对该问题，与会者提出了“参与式”教师专业发展模式。卡尔·约翰逊教授认为参与式专业发展是以教师切身需求为培训主题，以教师系统自我反思作为发展路径，充分调动教师专业化成长的内在动机，使他们积极、主动、全面地介入专业发展过程和专业发展决策的发展方式(Johnson, 2017)。

除对STEM支持系统进行内容层面的研究外，珍妮特·沃尔顿博士以社区合作为例，对STEM支持系统运作形式的研究也引发与会专家的关注(Walton，2017)。沃尔顿博士指出，学校与社区合作主要有三种形式：捐款/慈善、交易以及一体化的伙伴关系(integrative partnership)(见图1)。这三种形式中，捐款/慈善是单向资源传递，合作者对结果的期望很少；交易形式中不同合作者存在任务重叠，各合作部门领导人之间有一定程度的价值趋同性；一体化伙伴关系形式使不同部门之间任务一致、价值相通、利益交互，因此是最有效的跨部门合作方式。有效的一体化伙伴关系的建立有四个特点：1)各合作伙伴有明确的共同任务；2)需要强大的领导者凝聚各部门的力量；3)领导者需具有个人魅力，在一体化合作中起关键作用；4)一体化合作伙伴关系的可持续性受到领导者的持续领导力的直接影响。

卡塔尔大学赛德·巴沙(Basha，2017)教授通过持续跟踪案例研究，揭示了参与式研究对教师知识转化的实际效能。该研究依托卡塔尔大学—埃克森美国移动教师学院为小学教师提供专业发展项目。来自公立小学的21位理科教师和22位数学教师组成学习团队参加了该研究项目。研究结果表明，该项目对教师知识和技能发展、教学计划的制定以及对学生的预期都有积极影响。团体参与使教师共同进入学习情境，相互学习并讨论新的教学实践以及他们对教学内容和学生的新理解，这为教师改变原有教学策略提供了内部支持。此外，这种共同参与的方式也保证了学校教师的集体进步，在培训结束后的课堂实践中，教师团队也可就课堂实践经验组织相互交流，深化对培训内容的理解，提升STEM教师专业发展项目的成效。

根据慢性鼻-鼻窦炎诊断和治疗指南（2012年，昆明）[1]，小剂量（常规剂量的 1/2）、长期（疗程不少于 12 周）口服 MA 是 CRS 的推荐治疗方案。

罗格斯大学苏培娜·辛(Suparna Sinha) 教授则探索了参与式专业发展模式帮助教师实现教学策略转化的路径。该研究由为期四天的暑期培训与为期一年的跟踪培训组成，教师在指导者的帮助下编写基于项目学习的STEM课程设计，讨论教学内容和学生的新理解并修改设计方案，通过深度参与培训决策最终在暑期训练后普遍达到了“成功的初学者”水平(Shernoff et al., 2017)。如何进一步完善教师参与模式，将参与式专业发展与自上而下培训机制有机结合是促进STEM教师专业发展的关键。

(六)搭建多元合作的STEM支持平台

综上分析，船型尺度在考虑交通安全、过闸效率、应急救援、航道畅通等方面的现实条件影响下，无法针对所有船舶类型进行尺度放宽；同时，随着水运业供给侧结构性改革，对专业化、集约化船舶有更大体量的运输需要，服务于新兴业态发展有更深层次的诉求，因此尺度放宽界定为集装箱船、滚装船和江海直达船，意在先行先导，优势驱动。

[25] Peters-Burton,E.,Johnson,C.,& Walton,J.(2017). STEM Road Map: Integrated STEM curriculum for high school students[A]. National STEM Education Research & Practice Summit[C/OL]. http://www.cvent.com/events /national-stem-education-research-and-practice-summit.

其次，艾丽卡·邦尼特(Erika Bonnett，2017)博士介绍了美国国家流体动力协会与普渡理工学院通过共同举办的“4-H流体动力挑战赛”，对印第安纳州6-8年级学生学习液压与流体力学知识提供技术支持。九组参赛团队到普渡大学校园进行为期一天的流体动力知识体验。参赛者在普渡理工学院学生的陪同下，利用流体力学与液压知识创造一个起重装置以及机器人操作器，并利用其作品参与竞赛。邦尼特博士认为，高等院校对青少年STEM教育技术上的支持对培养青少年STEM学习兴趣、促使其选择STEM作为未来工作具有积极意义。再次，带有明显“国家意志”色彩的STEM教育在资源建设方面得到了联邦政府多个部门与基金会的支持。美国国家航空航天局2014年设立了STEM教育和问责项目“科学与工程培训计划”(Science and Engineering Apprenticeship Program)，以提供美国宇航局实习机会、设置奖学金、为K-12学生提供高质量STEM教学活动设计与实践等方式，将学习者与NASA独特的资源联系起来(Arnone，2017)。

一场看似无法避免的悲剧，却又消弭于无形之中，而用的方法却异常简单，似不合情理，但仔细一想，却又合情合理，回过头来一看，这个故事所体现的正是一种简单的智慧。人生的实质就是在不断地解决问题，而解决问题的方法却有千千万万，就如同那沙滩上的沙砾，一望无际。但总起来说只有两类：将问题简单化或复杂化。面对难题，智者只是将思维稍稍转了一下弯，绕过障碍，就能取得“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”的效果；而普通人却是向这个难题发起无用的冲击，最后身陷绝境，进退不得，抱憾终生。

制定相关的手机管理条例，把它列入日常的班级管理中。特别是对违规带入的手机的处理，要统一教师的思想认识，克服随意性和盲目性，做到有章可循。对学生要充分利用班会课，让他们讨论手机对学习的利与弊，加强引导和教育，让他们明确学校杜绝手机进校园的初衷，让他们知道学校禁止学生在校园使用手机是为了他们能好好学习，从而得到他们的理解和配合。对于家长，要利用家长会或家长群，对他们进行手机对中学生的危害等的教育，让他们懂得学校禁止学生使用手机是必要的，对孩子的健康成长是有用的。只有把问题跟学生和家长沟通清楚，才能得到学生、家长的大力支持，才能把手机管理好。

  

图1　一体化合作伙伴关系

二、 未来发展

(一)深化STEM一体化发展战略

STEM教育的持续发展很难仅靠个别社会组织、研究机构、学术团体顺利完成。因此，卡尔·约翰逊(Johnson,2017)教授在“美国STEM教育下一个十年”中，将STEM一体化战略提到了首位。所谓一体化主要指目标统一化、参与主体多元化、实施策略系统化，试图通过一体化战略克服STEM实践碎片化、表层化和价值认同缺失的不足，形成发展合力，推动STEM教育持续发展。首先，明确STEM作为新时期一门独特学科的内在价值与特殊地位。约翰逊教授极力强调作为“整合”的独立学科与分化的数学、科学、工程、技术等传统学科的差异，但并非要取而代之，而是起沟通联合、协同互补的作用。其次，对于参与主体而言，约翰逊教授强调通过国家深度参与以便争取更多的教育资源，尤其在STEM教师认证和培训上国家主导的重要意义。他同时还提出通过STEM示范学校建设吸引更多学校参与。实施策略涉及以STEM课程开发为核心的教材开发、评价制度改进、教师专业发展、课程资源开发、课程领导等的建设。STEM有效建设的过程更是以点带面推动学校整体变革的过程，缺乏学校系统变革，STEM也就难有持续发展的土壤。当前我国STEM的本土化建设还处于起步阶段，且以引进国外经验为主，不仅缺乏明确的目标，还缺乏多元主体的协同参与，甚至由教育公司主导，这与我国STEM未来人才培育的目标不一致。

(二)探索全纳型STEM学校的创新与推广

美国国家研究委员会(United States National Research Council，简称NRC)2011年指出，学校是STEM教育改革的核心，呼吁研究者采用更多的“系统”方法对STEM学习环境进行设计。本次峰会重申了建设“STEM学校”的意义，并着力突显对全纳型STEM学校(Inclusive STEM schools)建设以及促进STEM学校建设规范化的展望。全纳型STEM学校与STEM精英学校(selective STEM schools)相对，指为所有学生(不限种族、性别、文化、学力)提供STEM课程，同时采取以学生为中心的教学手段，促使更多学生选择STEM作为未来专业及工作方向(Means et al., 2016)。田纳西州磁铁中学(一所全纳型STEM高中)校长托尼·多纳(Tony Donen)引用《扩大少数群体代表参与》报告的数据指出，美国科学和工程人才储备对美国经济增长至关重要，但弱势群体(如非洲裔、西班牙裔以及家庭经济条件有限的学生等)只占K-12公立学校入学人数的39%以及18%的学士学位和5%的理工科博士学位(Bianchini，2013)。在美国STEM专业知识被其他国家超越的时代，人口增长最快的群体却是STEM学位项目中代表性最小的人群之一。多纳校长呼吁只有通过扩大STEM渠道，重新开展STEM教育，吸引和支持各种背景的学生参与，美国才能满足科技创新、经济繁荣和社会福利等需求，全纳型STEM高中就是旨在满足这种需求的创新(Donen，2017)。为了推广全纳型STEM学校，印第安纳州教育局率先制定了全纳型STEM学校认证标准。尼克·弗拉沃(Nick Flower)博士对该标准进行了介绍并引发与会同行的广泛认同。标准从基础设施建设、教学、课程以及拓展学习四个维度共22项指标对STEM学校的教育实施水平进行鉴定，将其实施水平分为初步实现、进一步实现、接近完全实现以及完全实现四级，并对每个指标在不同等级的表现特征进行表述，以有效指导全纳型STEM学校建设(Flower，2017)。表二以“基础设施建设”维度第一项指标“地区和学校的领导团队”为例对上述鉴定指标进行解释(McCormick，2014)。

 

表二　印第安纳州全纳STEM学校特征指标示例

  

指标初步实现进一步实现接近完全实现完全实现1)1地区和学校的领导团队1)行政领导或STEM教育教师团队制订项目目标与内容。2)领导团队通过为STEM教育实施和教师的专业发展分配资源支持STEM项目发展。3)小于25%的员工参与决策。1)行政领导为STEM教育实施和教师专业发展分配资源。2)STEM教育教师团队定期与行政领导讨论STEM项目实施进展。3)25%⁃50%的员工参与决策。1)STEM教育领导团队适时界定、监测和评估整个项目。2)专业学习社群或教师团队决定项目预期。3)团队定期会面讨论项目目标、进程，研究最佳实践案例和如何改进。4)50%以上的员工参与决策。1．STEM教育领导团队适时界定、监测和评估项目。2)专业学习社群或教师团队决定项目预期。3)团队定期会面，讨论研究进程、最佳实践案例、成功之处以及STEM教育目标的完成程度。4)全校职工、教师共同参与决策。

[13] Flowers,N.(2017). Indiana STEM certified school program[A].National STEM Education Research & Practice Summit[C/OL]. http://www. cvent. com/events/national-stem-education-research- and- practice-summit.

随着对STEM教育研究的不断深入，研究者逐渐意识到STEM教育中使用一体化的教学法，以更加关联的方式进行整合的必要性。林恩·布莱恩(Lynn Bryan，2017)教授认为整合的本质在于“汇聚不止一个学科(如数学和科学，或科学、技术和工程)，应运用同一主题将不同学科观点联合起来以支持学生的实践活动。”学科的整合可能是内容层面的，如将几何形状(数学)的属性应用于工程设计；也可能是技术层面的，如结合科学探究(如实验)和工程设计(可以应用科学实验的数据)两种方法。这需要教学方法的设计必须以现实世界为问题情境，以内在驱动和自主挑战为动机，以团队合作为主要形式，使学生学习与社会生活紧密关联，为学生更好地理解STEM教育跨学科的本质提供机会。当前，基于问题的学习(Problem-based learning)与基于项目的学习(Project-based learning)是最具影响力的整合式STEM教学设计方法。这两种教学设计方法都以设置开放式问题或挑战情境为开端，强调学生小组协同合作，关注他们在问题解决情境中掌握21世纪技能以及整合式STEM教育的知识。布莱恩引援NRC报告指出，对于整合式STEM学习，运用整合性质的教学法，使教师与学生共同参与课题、问题或者主题的学习至关重要。基于问题的学习与基于项目的学习为整合式STEM教育提供了最好的教学设计，应在STEM教育实践中大力推广。对我国来说，整合式STEM教学任重道远，实践中普遍存在将“课程统整”等同于“多学科”或“科际统整”，窄化课程统整为学科课程精细化运作的技术手段；重“知识”轻“经验”“社会”，舍本逐末，难以通达整合课程“统整育人”之本义以及方法上“统而不整”或“整而不统”等误区(刘登珲,2016)。因此，打破传统教学方法桎梏，探索整合式STEM教学设计是我国STEM整合教育的研究方向。

[注释]

① STEM Road Map 项目研究成果可通过STEM Road Map: A Framework for Integrated STEM Education一书了解，与之配套的教材已出版了K-3四个年级.

草害采取药剂化除与人工除草相结合的办法。一般在播后苗前，要趁雨后抢墒，亩用96%金都尔乳油60-70 mL兑水50 kg，均匀喷于土表；在苗期单子叶杂草5-6叶前，亩用25%盖草能乳油40-50 mL加水30 kg，喷于杂草茎叶上，有很好的防除效果。

[参考文献]

[22]刘志军(2007). 课程评价的现状, 问题与展望[J]. 课程·教材·教法, (1)：3-12.

[2] Bale,S., & Schnittka, C.(2017). Motivation after-school program to implement STEM[A]. National STEM Education Research & Practice Summit[C/OL]. http://www.cvent.com/events/national -stem-education- research-and-practice-summit.

[3] Balyta,P.(2017).Roadblocks:Student STEM success[A]. National STEM Education Research & Practice Summit[C/OL]. http://www. cvent. com/events/national- stem-education-research- and- practice-summit.

[4] Bartholomem, S., & Strimel,G.(2017). Comparing three approaches to the assessment of open-ended design problems[A].National STEM Education Research & Practice Summit[C/OL].http://www.cvent.com/events/national- stem-education research- and-practice-summit.

[5] Bianchini, A.(2013). Expanding underrepresented minority participation: America's science and technology talent at the crossroads[J]. Science Education,97(1): 163-166.

[6] Bonnet,E., & Garcia, J.(2017). 4H fluid power challenge-marking hydraulics and pneumatic FUN[A]. National STEM Education Research & Practice Summit[C/OL]. http:// www. cvent.com /events/national- stem-education research- and-practice-summit.

[7] Breiner,J.(2017). Embedding pedagogy and education themes in a eacher preparation chemistry curse[A]. National STEM Education Research & Practice Summit[C/OL]. http://www.cvent.com/events/national- stem-education-research-and-practice-summit.

[8] Bryan,L.(2017).Developing of K-12 Integrated STEM education concentration for undergraduate teacher education programs[A]. National STEM Education Research & Practice Summit[C/OL]. http://www.cvent. com/events/national- stem-education- research- and- practice-summit.

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[10] Donen,T.(2017). The marking of a STEM school[A]. National STEM Education Research & Practice Summit[C/OL]. http://www. cvent. com/events/national- stem-education-research- and- practice-summit.

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(三)聚焦整合式STEM教学设计

施术准备阶段帮助患者清洁皮肤进行消毒处理，可问询患者疼痛耐受度，大部分患者无需麻醉，其他怕疼的患者进行心理疏导后放松心态接受诊疗，操作中将火针的针尖部位置于酒精灯之上逐渐烧红，稳定其热量快速的置于扁平疣部位，针柄用布包裹，以不导热为宜，而后刺入患者的病患区域，待针稍有冷却后继续烧红反复操作，一次将患者的扁平疣清除干净，注意针要烧透，这样灭菌效果好痛感小，垂直要直刺正中一下。刺入程度不宜太深，入皮最多1～2 mm。皮损较大的的情况下，利用三头火针直刺，小部分的皮损可利用粗火针斜刺[2] 。

[15] Hirsh,L.(2017) .The effective of female-only engineering enrichment programs[A]. National STEM Education Research & Practice Summit[C/OL]. http://www.cvent.com/events/ national-stem-education-research- and-practice-summit.

记录两组患者发热、咽喉疼痛、脓性分泌物等症状与体征的消失时间。中医疗效评价标准参照中华人民共和国中医药行业标准《中医病症诊断疗效标准—耳鼻喉科病证诊断疗效标准》（1994年），治愈：咽部症状消失，检查正常；好转：咽部症状明显减轻，扁桃体脓点消除；有效：咽部症状和体征减轻；无效：症状和体征无明显变化。计算总有效率。

[16] Hirsch, L. S., Berliner-Heyman, S., Cano, R., Kimmel, H., & Carpinelli, J. (2011). Middle school girls' perceptions of engineers before and after a female only summer enrichment program[A]. In Frontiers in Education Conference,(S2D-1).

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[14] Grubbs, M., & Strimel, G. (2015). Engineering design: The great integrator[J]. Journal of STEM Teacher Education, 50(1): 8.

大多数宝宝不需要刻意治疗即可痊愈。在早期，头部尚未发生变形，先从调整睡眠姿势等环境因素进行一一排查。但如果不采取任何措施的话，可能会出现头部变形、脸部歪斜等并发症。过去提倡以按摩的方式拉伸宝宝颈部的肌肉，但后来发现这个方法不仅没有效果，还容易造成伤害。

[23] Means,B., Wang,H., Young,V., Peters,V., & Lynch,S.(2016). STEM‐focused high schools as a strategy for enhancing readiness for postsecondary STEM programs[J]. Journal of Research in Science Teaching, 53(5): 709-736.

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强调学生动手能力、增加工程实践的机会是整合式STEM为学校带来的最为外显的变化，同时也为学校外部资源建设带来了压力。这要求学校积极寻求多元化支持，构建多部门协同合作的STEM教育支持系统。在本次峰会上，研究者介绍了文化、技术、资源建设等对STEM教育的支持。首先，文化支持主要指学校或外部力量通过对学校物质文化、专业文化以及制度文化建设，使师生更好地应对STEM课程改革和教学创新带来的挑战。朱迪思·莫里森(Judith Morrison) 教授通过对三所学校硬件设施(物质文化)、教学理念和对STEM教学的认识(专业文化)以及校长与教师领导力(制度文化)差异的研究，认为加强学校STEM文化建设对提升STEM教学效果有显著影响(Morrison，2017)。

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日子对于阿里，似乎有些变化，又似乎没有。如果有人提到姆妈，阿里会认真地告诉他们，姆妈睡觉了。只要姆妈在家里睡觉，阿里的心便是安然平静的。

[31] Stehel,S., & Peters-Burton,E.(2017). 21st century Learning design in STEM lesson: Small changes make big differences[A]. National STEM Education Research & Practice Summit[C/OL]. http://www.cvent.com/events/ national-stem-education-research-and-practice-summit.

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