近年来，我国的课程改革和加强科学教育、科技教育的政策文件中已经吸收了STEM教育的理念，取得了较好的效果。同时，还存在一些问题，如：在目标上，重视产品导向，创新素质培养体现不足；在内容上，综合性、先进性和进阶性有待进一步强化；在实施上，缺乏培养深度思维的科学探究与工程实践；在评价上，素养导向和过程性评价仍需优化；在支撑体系上，教师素质、科研支撑、主体协同、生态体系等方面也有待改进。如何借鉴STEM教育理念及实践经验促进我国科技教育高质量发展，培养科技创新后备人才，支撑国家科技自立自强，成为当前一项具有战略性的紧迫的任务。

聚焦科技创新后备人才培养

STEM教育的理念起源于美国，其最初的目的是提升大学本科生的整合性能力，为科技行业输送高素质科技创新人才。20世纪末，人们开始将关注重点由高等教育转移至中小学。STEM教育强调在深度理解科学、技术、工程、数学等学科知识和方法的基础上，建立这些学科或者领域之间的联系，实现跨学科融合，促进科学探究、工程实践和现实世界中的问题解决，培养具有跨领域应用知识、批判性思维、创造性思维并能应对复杂挑战的科技创新后备人才，这对于发展科技教育具有重要的启示意义。

我国关于科学教育的政策，指向大科学教育，包含了科学、技术、工程等内容，并与数学有密切的联系。教育部等十八部门联合印发的《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》，中共中央、国务院印发的《教育强国建设规划纲要（2024—2035年）》，教育部等七部门联合印发的《关于加强中小学科技教育的意见》，以及教育部印发的中小学科学课程标准等，都强调科技创新后备人才的培养。因此，不论是借鉴国际经验，还是落实国家政策，都需要将科技创新后备人才的培养作为科技教育的核心目标。

建立综合关联的内容组织

知识是创新的前提，综合性、先进性的知识结构是科技创新后备人才的必备特征，进阶性的内容设计是大中小一体化培养科技创新后备人才的必然要求。

高质量的科技教育，需要做到以下几点：

一是加强综合课程建设及课程综合化实施。我国义务教育、普通高中课程方案明确设置科学、信息科技、技术与工程、综合实践活动等课程。课程实施要加强物理、化学、生物学、地理等之间的联系，实施基于核心概念的单元教学，探索综合化实施分科课程的路径；统筹考虑科学教育、技术与工程教育和数学教育，开展综合实践活动；融合科技教育与人文教育，关注环境教育和可持续发展教育，引导学生形成合理的认知结构，用多学科的知识和方法解决真实问题。

二是实现教育内容的进阶性。教育内容的学段设计，要符合科技创新后备人才的成长规律，实现不同学段的进阶贯通，做到适合学生的认知水平、知识经验和兴趣特点。针对现行课程存在的关联性不够、进阶性不足等问题，要统筹设计中小学科学、技术与工程、数学等课程标准，加强相关学科横向配合和学段纵向贯通，保证课程理念、教学思想的一致性，课程目标、课程内容的进阶性，以及科学教育、技术与工程教育、数学教育的融合性。

三是强化教育内容的先进性。要紧跟科学研究重大进展和科技革命未来趋势，将前沿科技转化为学生可以理解的内容，融入国家课程和校内外活动。

实施培养深度思维的探究实践

探究与实践是科技教育学习的主导方式，科技教育强调在探究实践中培养学生的深度思维，统整实践、思维和知识的学习及其应用。

为此，一要构建学科探究实践体系。要整合启发式、探究式、互动式、体验式、项目式等多种教学方式，实施能够促进学生积极思维和深度学习的学科探究实践活动，突出核心概念在真实情境中的应用，加强知识学习与现实生活、社会实践之间的联系，实现学生对核心概念的深度理解、有效建构和灵活应用。

二要构建跨学科探究实践体系。义务教育课程方案要求各学科10%课时用于开展跨学科主题学习，科学课程标准也强调围绕某一主题，运用并整合物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程以及数学等两个及以上学科或领域的知识和方法，通过探究、实践、合作、交流等学习方式，经历真实情境中问题解决过程的综合性学习活动。

三要充分利用人工智能的精准赋能。要解决通用模型缺乏核心素养导向、教学思想引领、科学思想理解等问题，开发能够理解学生、理解学习、理解学科的科技教育智能体，探索人工智能赋能科技教育的有效路径。

开展基于素养的综合评价

我国过去的科学教育评价多注重产品导向，一是聚焦形成“物化”的产品，二是重视参与各种竞赛活动获得的奖励。

科技教育能够促进学生对学科核心概念和跨学科概念的深度理解，培养学生的科学思维、实践能力、问题解决能力、科学态度、社会责任及合作交流能力等。科技教育质量评价应以“人的发展”为主要目标，以“核心素养”为主要内容，以“表现评价”为主要途径，全面收集学生在项目学习、实验操作、问题解决、小组讨论、人机互动等环节产生的过程性数据，在考查科学、数学、技术与工程等方面相关素养的基础上，突出跨学科整合，重点加强创新素质、高阶思维、问题解决能力、合作交流、社会责任等方面的评价。

构建协同育人的良好生态

一是提升教师的专业素质。目前，我国与科技教育相关的教师配备不足。同时，教师主要来源于师范大学，大学对教师的培养侧重知识导向、分科设置、讲授为主，这与素养导向、强调综合、强化实践等要求存在矛盾。教育的目的是促进学生的发展，学生发展的关键在于教师，改革职前职后教育，提高教师专业素质，是促进科技教育高质量发展的前提条件。

二是强化多主体协同育人。科技教育推进过程中，涉及各级政府、中小学校、高等学校、科研院所、科协组织、科技场馆、科技企业、社会团体等实施主体。目前，各主体多以各自定位和资源自主地推动科技教育，需要建立有效的协调机制、激励机制、整合机制，加大经费投入，加强科教融合，营造环境，构建良好育人生态。（作者：胡卫平，系陕西师范大学现代教学技术教育部重点实验室主任、义务教育科学课程标准修订组组长。本文系“国家社会科学基金教育学重大项目：建构中小学科学教育体系研究［VTA250003］”的研究成果）