解读美国STEM教育五年战略规划(三) ——提升和保持青少年和公众参与STEM

来源:科普所发布时间:2018-12-24

参与STEM是青少年和公众非正规科学学习的重要组成。

参与STEM是青少年和公众非正规科学学习的重要组成。它能激起学习者的兴趣,吸引他们加入到STEM中,进而促使他们加深对STEM知识的理解。为了确保未来的STEM人力资源,美国联邦政府非常重视青少年和公众参与STEM,将其重要性提升到国家高度。联邦政府聚焦顶层设计,而让史密森学会(The Smithsonian)在青少年和公众参与STEM这一领域中承担领导、协调的角色,协调CoSTEM各部门之间的工作,推动青少年和公众参与STEM向前发展。同时,联邦政府在各方面加大投入,协调和调动多种资源,以鼓励青少年将来能够从事与STEM相关的、有挑战性的职业,同时也为公众营造“STEM文化”。

一、 联邦政府重视青少年和公众参与STEM教育

美国联邦政府把青少年和公众参与STEM的重要性提升到国家高度,因此,联邦政府认为公众对STEM这个词汇的普遍理解非常重要。联邦政府认为青少年和公众参与STEM,可以让他们提高兴趣,加入到STEM学习中,进而使他们了解STEM在日常生活中的价值,或者是积极影响他们认为自己有参与STEM的能力。

在《2011年联邦STEM教育计划》(The 2011 Federal STEM Education Portfolio)中,联邦政府把超过一半的STEM教育投资用于将青少年和公众参与STEM作为主要或次级目标的项目上(233各项目中的156个)。约有16.4亿美元支持参与STEM项目,其中,大约一半(约44%)是大型项目,每个项目的预算不超过3 000万美元。

未来几年,史密森学会将和CoSTEM其他部门,如美国国家航空航天局(NASA)、国家海洋和大气管理局(NOAA)、美国内政部(DOI)、美国农业部(USDA)、国立卫生研究院(NIH)等合作强化STEM教育的推广,鼓励青少年进入STEM 领域,并让青少年及公众都有更多机会在校园内外参与STEM体验与学习。青少年及公众参与STEM的范围很广,包括许多方面,如学习材料的开发;博物馆项目,科学中心或公园;游戏,模拟和虚拟环境;“公民科学(Citizen Science)”项目;公共讲座,教育类广播节目等。因此,联邦政府有多种途径联系学习者,为STEM学习者设计学习内容也有多种选择。

二、 青少年和公众参与STEM的战略

史密森学会将有助于联邦政府衔接非正规STEM教育与学校STEM教育的一致性,联合联邦科技机构,如美国国家航空航天局、美国农业部、国立卫生研究院等,利用他们特别的设施、人员和资源,创建相关的材料和课程、在线资源、有效的传送和分发机制到达更多的校内外的学生和老师。

史密森学会还要不断研究经验,探究一些重要问题,如:在非正规学习环境下STEM学习的多种途径,正规和非正规学习环境之间的联系,影响学生学习结果的因素等。此外,史密森学会还要整合、协调、完善基础设施,使得丰富的联邦资源能够更高效运转,并且能够为公众开放获取(open access)。

在这种情况下,联邦政府尽力做好顶层设计,聚焦在三个主要战略:

(一)联邦政府在STEM参与方面的投入,都要明确用于联邦政府的科学、技术和工程资源(如设施、科学和工程人员、仪器仪表、数据、联邦政府管理的公共土地和水域),只要情况可行,都要提供真正的STEM参与体验;

(二)联邦政府的投入要支持将STEM融入现有学校教育中,支持重要的当地、区域和国家机构制定学生STEM课外项目;

(三)联邦政府的投入,要有助于提高公众经验认识,真正理解STEM参与一定会提高学生的学习或是兴趣。

三、 联邦政府调动多种资源推动青少年和公众非正规STEM教育

联邦政府调动多种资源推动青少年和公众非正规STEM教育,尽力吸引青少年和公众。这些资源包括科学数据、技术、研究和工程设施、自然环境、科学技术中心、技术人员、工程师和科学家。各部门利用这些资源提供基于网络、场馆(研究和工程设施、联邦政府管理的土地和水域、博物馆和参观者中心),还有在非正规学习环境下为所有人提供体验式或动手学习的机会。此外,美国国家科学基金会(NSF)在非正规STEM教育领域提供研究资助,而CoSTEM的一些机构以立法的形式促进公众直接参与探索、STEM研究及环境管理。私营部门可以提升他们公司科技人才的激情和才能。例如,美国顶尖科技公司已经启动了一项被称为美国2020的项目(US2020),其宗旨是,尽所有努力让更多的STEM专家教导从幼儿园的孩子到大学生的所有年轻人理解STEM。

CoSTEM成员单位积极推进青少年和公众参与STEM。例如,美国农业部通过赠地大学建立了合作延伸系统(Cooperative Extension System),其任务是为青少年和成年人带来研究、教育、拓展,以及基于研究的应用实践。这项任务是通过4-H实现的,它是一个独特的组织。美国农业部、赠地大学和当地政府机构等公共部门与私人的、非营利的国家4-H理事会形成公共和私营部门的伙伴关系,提供公共支持;再加上相应的私人捐赠者和基金会捐赠,支持的项目能让超过600万的青少年参与者和50万的青少年及成年志愿者参与STEM并且从中受益。

国家和社区服务公司(The Corporation for National and Community Service, CNCS)推出了一个新的STEM美国服务队(AmeriCorps)项目,这个项目通过美国服务队会员使得STEM专业人员在全国流动起来,激励年轻人追求STEM学业优异。

美国教育部(DOE)还建立了一个“21世纪社区学习中心(21st Century Community Learning Centers)”组织,为贫困家庭和低水平学校的学生在非上学时段提供优质学习资源。

史密森学会组织了“青年参与科学(Youth Engagement through Science,YES!)”项目,它把当地青少年与史密森学会的藏品、专家、培训联系在一起,激励青少年追求STEM相关的职业生涯。

另外,有些机构正在探索研究支持青少年参与STEM的新途径,例如,NASA、麦克阿瑟基金会(The MacArthur Foundation)和Mozilla基金会(Mozilla Foundation)组织的“数字徽章活动”(the digital badge movement)。此外,通过“公民科学”活动,如“后院的生物燃料”(Backyard Biofuels)采集的数据,这些机构开展评估和量化工作,以创造激励学生投身于STEM的新途径的机会,并以此为新的活动建立实证基础。


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