美國科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育（簡稱STEM教育）是美國聯(lián)邦政府自上而下推動的一項(xiàng)國家長期戰(zhàn)略規(guī)劃，分別于2007年、2010年以立法形式加以推進(jìn)，帶有明顯的國家意志。美國科學(xué)教育界認(rèn)識到，在培養(yǎng)學(xué)生STEM學(xué)習(xí)興趣方面，課后與校內(nèi)具有同樣重要的作用，因此，在課后服務(wù)中不斷增加學(xué)習(xí)機(jī)會。

美國課后STEM教育的緣起

20世紀(jì)后半葉以來，美國中小學(xué)教育明顯加強(qiáng)了對數(shù)學(xué)、科學(xué)等科目的重視，但STEM教育的概念形成于21世紀(jì)，真正以立法形式正式確立是在2007年的布什政府執(zhí)政時期。2010年奧巴馬政府繼續(xù)以立法形式對STEM教育提供了各類保障與支持，其間各種報告、政策和具有法律效力的文件密集出臺。美國政府已切實(shí)將STEM教育上升到國家戰(zhàn)略高度，并將其與美國國際領(lǐng)導(dǎo)力和競爭力緊密聯(lián)結(jié)。

2007年，美國國會頒布《為有意義地促進(jìn)一流的技術(shù)、教育與科學(xué)創(chuàng)造機(jī)會法》（America Creating Opportunities to Meaningfully Promote Excellence in Technology, Education，and Science Act），因縮寫為英語“競爭”一詞，又稱《美國競爭法》，這是關(guān)于STEM教育的第一部正式法案。法案批準(zhǔn)2008—2010年為STEM教育投資433億美元，重點(diǎn)用于獎學(xué)金、支持計劃、K-12（基礎(chǔ)教育階段）的STEM師資培養(yǎng)和大學(xué)STEM研究計劃。法案還對STEM師資培養(yǎng)問題進(jìn)行了明確規(guī)定，鼓勵招收科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的本科生和研究生，將其培養(yǎng)為小學(xué)和中學(xué)的STEM教師，并規(guī)定STEM教師與學(xué)生的比例不得低于1∶100，以確保STEM教師的充足供給。同年，美國教育部發(fā)布《學(xué)術(shù)競爭力委員會報告》，該報告劃分了STEM教育層次，并提出了STEM教育各階段的具體培養(yǎng)目標(biāo)和評估標(biāo)準(zhǔn)。

2010年，美國總統(tǒng)科技顧問委員會提交《準(zhǔn)備與激勵：為了美國未來的K-12科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育》報告，討論了基礎(chǔ)教育階段STEM教育的重要性、聯(lián)邦政府的責(zé)任、培養(yǎng)目標(biāo)與評估指標(biāo)、教師隊伍建設(shè)、信息技術(shù)平臺等問題，明確提出學(xué)生的STEM教育除課內(nèi)學(xué)習(xí)外，還可以在課外體驗(yàn)學(xué)習(xí)，通過非正式教育環(huán)境讓學(xué)生創(chuàng)建計劃和尋找靈感，聯(lián)邦政府支持開發(fā)一系列高質(zhì)量的STEM課后活動和拓展性學(xué)習(xí)。

2013年，由美國國家科技委員會牽頭，并聯(lián)合聯(lián)邦教育部、國防部、能源部等十余家部門和機(jī)構(gòu)發(fā)布《聯(lián)邦政府STEM教育五年戰(zhàn)略計劃》，明確指出優(yōu)先發(fā)展STEM教育，并確定STEM教育的合作協(xié)調(diào)戰(zhàn)略，由國會、國家科學(xué)基金會、教育部、學(xué)校、協(xié)會及聯(lián)盟等社會多方通力合作，共同推動教育政策的具體實(shí)施和有效落實(shí)。在基礎(chǔ)教育階段，STEM教育的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生STEM技能，為其在21世紀(jì)科技經(jīng)濟(jì)中獲得成功做準(zhǔn)備，提高學(xué)生STEM教育參與度，使學(xué)生認(rèn)識到STEM教育對生活的價值。同時，相關(guān)研究報告指出，越來越多的工作需要STEM素養(yǎng)，未來STEM領(lǐng)域的工作機(jī)會是非STEM領(lǐng)域的3倍，教育應(yīng)該努力培養(yǎng)學(xué)生STEM素養(yǎng)，以便他們能夠更好地理解和應(yīng)對未來生活的復(fù)雜問題。

美國課后STEM學(xué)習(xí)機(jī)會與需求不斷增長

隨著美國對STEM教育的重視和普及，越來越多的學(xué)校和機(jī)構(gòu)提供課后STEM學(xué)習(xí)機(jī)會。2012年，美國課后聯(lián)盟（After school Alliance）發(fā)布《課后作為STEM教育合作伙伴的政策建議》，認(rèn)為課后服務(wù)可以并且應(yīng)該為國家STEM勞動力培養(yǎng)發(fā)揮關(guān)鍵作用，應(yīng)該在基礎(chǔ)教育階段STEM教育倡議和立法中明確支持課后STEM項(xiàng)目。同時，聯(lián)邦和州的課外項(xiàng)目資金應(yīng)該支持課后STEM學(xué)習(xí)項(xiàng)目。

美國課后服務(wù)提供的學(xué)習(xí)內(nèi)容隨著社會和家長需求而不斷變化，從美國課后聯(lián)盟開展的歷次全國調(diào)查中可以看到，課后STEM學(xué)習(xí)機(jī)會在不斷增長。據(jù)美國課后聯(lián)盟2009年調(diào)查結(jié)果，課后服務(wù)排名前五的學(xué)習(xí)活動分別是學(xué)業(yè)和作業(yè)輔導(dǎo)（98%）、娛樂和運(yùn)動（93%）、健康教育（88%）、生活技能（88%）、藝術(shù)（84%）。2014年排名前五的課后活動變化為體育鍛煉（80%）、家庭作業(yè)輔導(dǎo)（77%）、閱讀寫作（72%）、STEM學(xué)習(xí)（69%）、學(xué)術(shù)指導(dǎo)（65%）。其中，閱讀寫作與STEM學(xué)習(xí)增長較快。2020年排名前五的課后活動則為社交技能（90%）、體育鍛煉（85%）、STEM學(xué)習(xí)（73%）、作業(yè)幫助（73%）和決策能力（73%）。三次全國調(diào)查數(shù)據(jù)比較來看，美國課后服務(wù)提供的學(xué)習(xí)內(nèi)容逐漸由知識型向技能型轉(zhuǎn)變，從家庭作業(yè)輔導(dǎo)、體育鍛煉發(fā)展到閱讀寫作支持，再到STEM學(xué)習(xí)，從單純地解決學(xué)生課后無人看管的問題發(fā)展到培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，課后服務(wù)的價值得到更深層次的挖掘和進(jìn)一步體現(xiàn)。

2014年，美國課后聯(lián)盟發(fā)布《全面提升STEM教育：課后計劃逐步成為STEM教育的關(guān)鍵合作伙伴》調(diào)查報告，調(diào)查顯示69%的學(xué)生在課后服務(wù)中接受了STEM學(xué)習(xí)，其中，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)所占比例最高，達(dá)60%；其次是科學(xué)，占45%；技術(shù)與工程只占30%。76%的學(xué)生每周至少參加一次STEM學(xué)習(xí)，農(nóng)村、郊區(qū)和城市學(xué)生接受STEM學(xué)習(xí)的機(jī)會存在顯著差異，城市STEM學(xué)習(xí)的供給數(shù)量和頻率都明顯高于農(nóng)村和郊區(qū)。越來越多的家長認(rèn)為STEM學(xué)習(xí)非常重要，并且希望提高學(xué)習(xí)供給和頻率。同時，67%的家長認(rèn)為課后STEM學(xué)習(xí)有助于提高孩子的素質(zhì)和技能，比如團(tuán)隊合作精神、領(lǐng)導(dǎo)力和批判性思維。

2020年，美國課后聯(lián)盟發(fā)布《下午三點(diǎn)后的美國：需求增加，機(jī)會減少》調(diào)查報告。調(diào)查結(jié)果顯示，家長對課后服務(wù)的需求不斷增加，每一個接受課后服務(wù)的孩子背后，有三個孩子的課后學(xué)習(xí)需求未得到滿足。越來越多的家長認(rèn)識到了課后服務(wù)的價值，在回答“課后服務(wù)有哪些好處”這一問題時，選擇“為兒童提供了獲得STEM相關(guān)興趣和技能”的比例增長較大，從2014年的65%增長到2020年的76%，增加了11個百分點(diǎn)。家長對課外服務(wù)項(xiàng)目的期待也更加全面，從最基本的為孩子提供安全的環(huán)境發(fā)展到特殊需求，STEM成為家長優(yōu)先選擇的學(xué)習(xí)內(nèi)容。認(rèn)為STEM學(xué)習(xí)機(jī)會是他們選擇課后服務(wù)最重要因素的家長，從2014年的53%增長至2020年的72%，是各種考慮因素中增長最快的因素。與2014年相比，家長希望孩子在課后服務(wù)中獲得更多的STEM學(xué)習(xí)機(jī)會。實(shí)際上，近年來美國中小學(xué)生課后STEM學(xué)習(xí)的機(jī)會一直在增加。其中，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)機(jī)會從2014年的60%增長至2020年的62%，科學(xué)學(xué)習(xí)機(jī)會從2014年的46%增長至2020年的49%，技術(shù)和工程學(xué)習(xí)機(jī)會也從2014年的30%增長至2020年的39%。課后STEM學(xué)習(xí)的頻率也越來越高，每周至少參加兩次STEM活動的學(xué)生從2014年的52%上升到2020年的59%。同時，家長對課后STEM學(xué)習(xí)的滿意度也在上升，67%的家長對孩子課后STEM學(xué)習(xí)感到滿意，其中41%的家長表示非常滿意。

課后服務(wù)在STEM學(xué)習(xí)中發(fā)揮重要作用，不僅擴(kuò)大了STEM學(xué)習(xí)的教育供給，還為學(xué)生提供了不同于校內(nèi)教學(xué)和學(xué)習(xí)的方式方法，特別是學(xué)生可以更多參與科學(xué)和工程實(shí)踐，如開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析闡釋數(shù)據(jù)、工程設(shè)計等。

美國的大學(xué)，甚至是世界一流大學(xué)也積極參與課后STEM學(xué)習(xí)。例如，美國芝加哥大學(xué)普利茲克分子工程學(xué)院實(shí)施“K-12量子教育推廣計劃”，通過為初中生和高中生提供動手實(shí)踐和以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，培養(yǎng)他們對STEM課程的興趣，學(xué)習(xí)了解世界前沿科技——量子領(lǐng)域的初步知識，增強(qiáng)解決問題、收集信息和舉證的能力。該計劃還持續(xù)多年開展高中STEM教師暑期培訓(xùn)，指導(dǎo)教師開展STEM課程設(shè)計，體現(xiàn)了美國在高端前沿科技領(lǐng)域人才培養(yǎng)“從娃娃抓起”的決心。“科學(xué)俱樂部”是芝加哥市課后計劃STEM學(xué)習(xí)活動之一，中學(xué)生每周與西北大學(xué)的科學(xué)家們合作，開展有趣的科學(xué)項(xiàng)目。比如，學(xué)生在課內(nèi)學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)知識，作為課程延伸，課后參觀訪問西北大學(xué)醫(yī)學(xué)院，了解如何診斷和治療疾病。芝加哥市學(xué)校與哥倫比亞學(xué)院合作開展“音樂STEM”項(xiàng)目，為青少年提供設(shè)計和制作樂器的機(jī)會，并將學(xué)到的樂器原理加以實(shí)際運(yùn)用，探索聲音背后的數(shù)學(xué)和科學(xué)問題。學(xué)生在課后習(xí)得的這些STEM知識與技能，對于他們未來在STEM領(lǐng)域的職業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。

課內(nèi)與課后STEM教育并舉

近年來，提高學(xué)生接受STEM教育的質(zhì)量及機(jī)會，成為世界各國優(yōu)先關(guān)注的事項(xiàng)。中美貿(mào)易戰(zhàn)將人們的視線引向科技戰(zhàn)、未來戰(zhàn)，STEM教育水平直接關(guān)系到一國科技水平和科技人才儲備。它有助于提高年輕人的觀察力和分析解決問題的能力，以滿足復(fù)雜多變的未來世界。

美國的教育體制以州政府分權(quán)自治為主要運(yùn)行模式，而STEM教育則是以聯(lián)邦政府作為教育行動的主體，是美國教育界一場不多見的、持續(xù)時間較長的全國性戰(zhàn)略規(guī)劃。連續(xù)幾屆美國政府都在不斷強(qiáng)調(diào)STEM教育的重要性，以確保通過STEM教育培養(yǎng)的人才能夠?yàn)閲以诳萍碱I(lǐng)域搶占領(lǐng)先地位作出卓越貢獻(xiàn)。

當(dāng)前，美國非常重視非正式教育系統(tǒng)對促進(jìn)STEM教育發(fā)展的作用，著力構(gòu)建包括正規(guī)學(xué)校教育和非正式教育在內(nèi)的STEM學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)（STEM Learning Ecosystem），并初步形成了課內(nèi)正規(guī)教育領(lǐng)域與課后非正式教育領(lǐng)域并舉開展STEM教育的局面。倡導(dǎo)通過在真實(shí)情境下的項(xiàng)目學(xué)習(xí)，使學(xué)生運(yùn)用跨學(xué)科知識解決復(fù)雜問題，提高學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和跨界整合能力，進(jìn)而有效提升學(xué)生的這三種核心素養(yǎng)。我國在加強(qiáng)中小學(xué)STEM教育的同時，也可以充分合理利用好課后服務(wù)，使學(xué)生了解STEM對未來職業(yè)及生活的影響，培養(yǎng)中小學(xué)生對STEM的興趣和愛好，著力提升中小學(xué)生STEM素質(zhì)，努力使STEM教育惠及所有學(xué)生。

（作者系中國教育科學(xué)研究院副研究員）

《中國教育報》2022年04月28日第9版