袁智強(qiáng)，Marina Milner-Bolotin，David Anderson

加拿大高校培養(yǎng)STEM教師的經(jīng)驗(yàn)與啟示——以英屬哥倫比亞大學(xué)為例

袁智強(qiáng)1，Marina Milner-Bolotin2，David Anderson2

（1．湖南師范大學(xué) 數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410081；2．加拿大英屬哥倫比亞大學(xué) 教育學(xué)院，加拿大 溫哥華 V6T 1Z4）

采用深度訪談和內(nèi)容分析等方法研究英屬哥倫比亞大學(xué)STEM學(xué)者的教育理念以及該校在STEM教師的學(xué)科培養(yǎng)、教師準(zhǔn)備和繼續(xù)教育等方面的舉措．發(fā)現(xiàn)該校有一些致力于培養(yǎng)創(chuàng)新型STEM教師的特色項(xiàng)目、課程或活動(dòng)，構(gòu)建了協(xié)同培養(yǎng)STEM教師的教育生態(tài)．啟示：（1）開(kāi)展整合性STEM教師教育，培養(yǎng)創(chuàng)新型STEM教育師資；（2）整合校內(nèi)外STEM教育資源，構(gòu)建協(xié)作型STEM教育生態(tài)；（3）打造在線STEM教育金課，提升職前職后STEM教師能力．

加拿大；STEM教育；STEM教師；跨學(xué)科；在線教育碩士項(xiàng)目

1 問(wèn)題提出

當(dāng)前，世界各國(guó)對(duì)于STEM（Science，Technology，Engineering，Mathematics）教育越來(lái)越重視，紛紛推出國(guó)家層面的戰(zhàn)略規(guī)劃或面向全國(guó)的行動(dòng)計(jì)劃．作為STEM教育發(fā)源地的美國(guó)，最近幾十年來(lái)一直在大力推行STEM教育，并將其上升到國(guó)家戰(zhàn)略層面．2013年5月，美國(guó)政府發(fā)布了《聯(lián)邦政府STEM教育五年戰(zhàn)略規(guī)劃（2013—2018年）》，旨在加強(qiáng)美國(guó)STEM領(lǐng)域后備人才的培養(yǎng)和儲(chǔ)備，繼續(xù)保持美國(guó)在未來(lái)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中的優(yōu)先地位[1]．2018年12月，美國(guó)政府再次發(fā)布了STEM教育五年（2019—2023年）戰(zhàn)略規(guī)劃——《制定成功路線：美國(guó)STEM教育戰(zhàn)略》（又稱“北極星計(jì)劃”），旨在實(shí)現(xiàn)“所有美國(guó)人都將終生接受高質(zhì)量的STEM教育，美國(guó)將成為STEM文化、創(chuàng)新和就業(yè)領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者”的愿景[2]．加拿大的“Let’s Talk Science”機(jī)構(gòu)于2017年發(fā)布了“加拿大2067”計(jì)劃，制定了加拿大未來(lái)50年的STEM教育行動(dòng)計(jì)劃，旨在實(shí)現(xiàn)“學(xué)生畢業(yè)后可以從事不同的職業(yè)，有能力成為積極主動(dòng)、見(jiàn)多識(shí)廣的公民，并具備應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜和競(jìng)爭(zhēng)激烈的世界所需的各種技能”的愿景[3]．中國(guó)教育科學(xué)研究院于2018年5月正式啟動(dòng)了“中國(guó)STEM教育2029創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃”，其戰(zhàn)略目標(biāo)是：以服務(wù)國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略為宗旨，整合社會(huì)資源，建立一個(gè)由政府部門、科研機(jī)構(gòu)、高新企業(yè)、社區(qū)和學(xué)校相融合的中國(guó)STEM教育生態(tài)系統(tǒng)，打造若干理念先進(jìn)、特色鮮明、質(zhì)量領(lǐng)先的STEM教育示范基地，培養(yǎng)一批國(guó)家發(fā)展急需的創(chuàng)新人才[4]．開(kāi)展STEM教育需要大量從事科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)及相關(guān)學(xué)科的教育工作，并進(jìn)行跨學(xué)科整合教學(xué)的專業(yè)人員[5]．然而，世界范圍內(nèi)具有跨學(xué)科綜合教學(xué)能力的STEM教師仍極其稀缺，成為影響STEM教育發(fā)展最緊迫的問(wèn)題[6-7]．中國(guó)目前大多數(shù)中小學(xué)教師都是單科培養(yǎng)產(chǎn)生，自身缺乏跨學(xué)科學(xué)習(xí)的經(jīng)歷，更沒(méi)有STEM教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，打破學(xué)科邊界進(jìn)行跨學(xué)科的綜合教育對(duì)教師們來(lái)說(shuō)是很大的挑戰(zhàn)[8]．STEM教師的培養(yǎng)和培訓(xùn)成為中國(guó)STEM教育戰(zhàn)略中一個(gè)亟待關(guān)注的問(wèn)題．

英屬哥倫比亞大學(xué)（University of British Columbia，簡(jiǎn)稱UBC）位于加拿大不列顛哥倫比亞?。˙ritish Columbia，簡(jiǎn)稱BC?。┑臏馗缛A市，是一所世界一流大學(xué)．它在2020年的USNEWS、泰晤士報(bào)和QS世界大學(xué)綜合排名中分別名列第30位、第34位和第51位．UBC的教育學(xué)科實(shí)力雄厚，在2020年QS世界大學(xué)教育學(xué)專業(yè)排名中名列第9位．UBC在STEM教育領(lǐng)域尤其有特色，專門設(shè)立了大衛(wèi)·羅比泰爾（David F Robitaille）STEM國(guó)際教育中心．該校是STEM國(guó)際教育大會(huì)（International STEM in Education Conference）的3個(gè)發(fā)起單位之一．這個(gè)系列會(huì)議曾先后于2010年和2018年在澳大利亞昆士蘭科技大學(xué)舉辦，2012年和2016年在北京師范大學(xué)舉辦，2014年在UBC舉辦．2019年開(kāi)始，澳大利亞悉尼大學(xué)、加拿大卡爾加里大學(xué)以及中國(guó)的西南大學(xué)、東北師范大學(xué)和上海師范大學(xué)等也成為這個(gè)STEM教育共同體中的一員．2021年STEM國(guó)際教育大會(huì)（https://stem2021.ubc.ca）將再次在UBC舉辦，大衛(wèi)·安德森（David Anderson）和瑪麗娜·米爾納—博洛廷（Marina Milner-Bolotin）教授共同擔(dān)任大會(huì)組委會(huì)主席．大衛(wèi)·安德森教授是UBC教育學(xué)院課程與教學(xué)系博物館教育碩士學(xué)位點(diǎn)負(fù)責(zé)人，主要關(guān)注科學(xué)教育以及科技館、博物館、水族館等非正式學(xué)習(xí)環(huán)境下的STEM教育．其研究足跡遍布全球，尤其是中國(guó)、馬來(lái)西亞、泰國(guó)、印度和日本等亞洲國(guó)家[9]．瑪麗娜·米爾納—博洛廷教授是UBC教育學(xué)院課程與教學(xué)系副主任，主要關(guān)注物理教育和數(shù)學(xué)教育，尤其關(guān)注如何運(yùn)用技術(shù)促進(jìn)數(shù)學(xué)與科學(xué)等STEM學(xué)科的教學(xué)[10]．

2019年9月4日—12月1日，中國(guó)教育部教師工作司在國(guó)家留學(xué)基金委員會(huì)等單位的支持下，組織了首批教師教育師資出國(guó)訪學(xué)研修班學(xué)員共34人赴UBC進(jìn)行為期3個(gè)月的訪學(xué)研修．作為研修班學(xué)員之一，研究者在UBC訪學(xué)期間查閱了大量學(xué)術(shù)論文和專著、政策文件及網(wǎng)站資源，廣泛聽(tīng)取了UBC的教授以及加拿大BC省中小學(xué)名師和名校長(zhǎng)的講座，觀摩了UBC的STEM課堂教學(xué)及各類課外STEM教育活動(dòng)，實(shí)地考察了溫哥華地區(qū)的一所小學(xué)和兩所中學(xué)．特別是，他圍繞UBC如何培養(yǎng)和培訓(xùn)STEM教師等問(wèn)題對(duì)安德森和米爾納—博洛廷進(jìn)行了兩次集體深度訪談．此外，還聽(tīng)了米爾納—博洛廷的兩次講座、三次物理教學(xué)法課并單獨(dú)進(jìn)行了另外一次深度訪談．這一段沉浸式的研修經(jīng)歷有助于挖掘UBC培養(yǎng)STEM教師的經(jīng)驗(yàn)并為中國(guó)的高校培養(yǎng)STEM教師提供借鑒和啟示．

2 STEM學(xué)者的教育理念

2.1 STEM教育的內(nèi)涵與外延

在UBC的STEM學(xué)者安德森看來(lái)，STEM教育是一種教育理念，教師使用科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等領(lǐng)域的資源來(lái)幫助學(xué)生回歸到人類探究現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)際方式，從而幫助他們了解世界、獲取知識(shí)并創(chuàng)建事物的意義．STEM教育的含義與境脈有很大的關(guān)系，它在不同的國(guó)家會(huì)有所不同（2019/11/05，深度訪談）．例如，對(duì)于美國(guó)而言，STEM教育的意義在于“不會(huì)被其它國(guó)家超越”，從而確保其在全球競(jìng)爭(zhēng)中的領(lǐng)導(dǎo)地位．而“加拿大2067”計(jì)劃描繪的STEM教育愿景是學(xué)生畢業(yè)后可以從事不同的職業(yè)，有能力成為積極主動(dòng)、見(jiàn)多識(shí)廣的公民，并具備應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜和競(jìng)爭(zhēng)激烈的世界所需的各種技能[3]．

UBC的STEM學(xué)者米爾納—博洛廷認(rèn)為，對(duì)于不同的學(xué)段而言，STEM教育也有不同的含義．加拿大的小學(xué)教師大部分都是全科教師，除了音樂(lè)和體育以外，他們要教幾乎所有的科目．在小學(xué)階段，STEM教育是指教師帶領(lǐng)學(xué)生一起進(jìn)行STEM領(lǐng)域的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)或者做其它需要整合多個(gè)學(xué)科知識(shí)和技能的活動(dòng)．因此，如果只是讓學(xué)生去背誦九九乘法表，這不能稱之為STEM教育．但如果是帶領(lǐng)學(xué)生做一個(gè)與環(huán)境有關(guān)的項(xiàng)目（例如探究河水的干凈程度），就需要用到很多不同學(xué)科的知識(shí)，這樣的活動(dòng)屬于STEM教育．中學(xué)教師往往是分學(xué)科培養(yǎng)的，他可能獲得的是數(shù)學(xué)、物理等方向的學(xué)位．因此，在中學(xué)階段，STEM教育是指STEM學(xué)科教師與其它相關(guān)學(xué)科的教師一起協(xié)作，應(yīng)用STEM領(lǐng)域的有關(guān)知識(shí)共同幫助學(xué)生解決真實(shí)的問(wèn)題．對(duì)于中學(xué)STEM學(xué)科教師來(lái)說(shuō)，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力非常重要．大學(xué)階段的STEM教育有很大的不同．例如，在中學(xué)階段幾乎沒(méi)有什么工程教育，但是在大學(xué)階段卻有很多工程專業(yè)．由于大學(xué)教師往往在某個(gè)領(lǐng)域研究很深入，但是對(duì)其它領(lǐng)域則了解不多．因此，大學(xué)階段的STEM教育仍然是指把STEM領(lǐng)域的專家集中在一起幫助學(xué)生來(lái)解決現(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題（2019/11/05，深度訪談）．

2.2 STEM教師的素質(zhì)與能力

在UBC的STEM學(xué)者米爾納—博洛廷和安德森看來(lái)，STEM教師首先應(yīng)該具有開(kāi)放的心態(tài)、愿意進(jìn)入自己不太熟悉的領(lǐng)域．因?yàn)楹芏嗳硕贾皇悄骋粋€(gè)或兩個(gè)領(lǐng)域的學(xué)科教師，而開(kāi)展STEM教育需要用到多個(gè)學(xué)科的知識(shí)和技能，因此STEM教師要不斷學(xué)習(xí)新的知識(shí)．例如，加拿大BC省的有些小學(xué)教師非常害怕科學(xué)和數(shù)學(xué)，他們不愿意深入了解這些領(lǐng)域，這樣會(huì)影響他們開(kāi)展STEM教育．加拿大BC省的初中科學(xué)教材跨學(xué)科STEM整合特征明顯[11]，其初中科學(xué)教師不僅需要掌握物理、化學(xué)、生物、地理等多個(gè)學(xué)科的內(nèi)容，而且需要具備跨學(xué)科教學(xué)能力．然而，他們?cè)诖髮W(xué)階段可能主要學(xué)習(xí)的是某一個(gè)STEM學(xué)科．如果沒(méi)有開(kāi)放的心態(tài)并主動(dòng)學(xué)習(xí)其它學(xué)科的知識(shí)，教師可能無(wú)法應(yīng)對(duì)初中科學(xué)的教學(xué)．其次，STEM教師必須承認(rèn)自己還有很多東西不會(huì)，自己可能會(huì)犯錯(cuò)．因?yàn)镾TEM教育涉及的學(xué)科知識(shí)廣泛，而STEM教師在職前培養(yǎng)階段可能只是聚焦于某一個(gè)或兩個(gè)學(xué)科，必然有一些學(xué)科的內(nèi)容不太熟悉．例如，不少物理教師對(duì)于生物學(xué)科知識(shí)了解甚少，因而非常害怕教與生物有關(guān)的內(nèi)容．第三，STEM教師必須具備團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，能夠與其他人一起工作．STEM教師不能僅僅告知學(xué)生該如何協(xié)作，還要示范給他們看．此外，STEM教師還應(yīng)該具有好奇心．因?yàn)檫@是一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜、交叉融合的世界，需要人們保持對(duì)未知領(lǐng)域的探索熱情（2019/11/05，深度訪談）．

3 STEM教師的學(xué)科培養(yǎng)

與中國(guó)直接在大學(xué)本科階段設(shè)立師范專業(yè)培養(yǎng)教師的做法不同，加拿大高校培養(yǎng)教師通常分兩步走：先在相關(guān)專業(yè)院系進(jìn)行“學(xué)科培養(yǎng)”，然后再進(jìn)入教育學(xué)院進(jìn)行“教師準(zhǔn)備”．UBC的STEM教師職前培養(yǎng)主要采用“4+1”模式：先在理學(xué)院等專業(yè)院系學(xué)習(xí)4年，獲得理學(xué)學(xué)士學(xué)位．如果想成為一名教師，需要再進(jìn)入教育學(xué)院的教師教育專業(yè)學(xué)習(xí)1年，獲得教育學(xué)學(xué)士學(xué)位．例如，根據(jù)UBC的規(guī)定，如果一個(gè)學(xué)生想成為一名專門的數(shù)學(xué)教師，他首先要在理學(xué)院的數(shù)學(xué)相關(guān)專業(yè)至少修滿120個(gè)學(xué)分，其中30個(gè)學(xué)分為高年級(jí)（大三和大四）數(shù)學(xué)課程的學(xué)分，然后再到教育學(xué)院教師教育專業(yè)修滿60個(gè)學(xué)分，才能申請(qǐng)教師資格證（詳見(jiàn)：https://teach.educ.ubc.ca）．

UBC理學(xué)院的本科專業(yè)和課程建設(shè)很有特色，除了能確保學(xué)生具有扎實(shí)的學(xué)科基礎(chǔ)以外，還給學(xué)生提供了大量跨學(xué)科學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)．例如，UBC理學(xué)院為常規(guī)的數(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生提供的高年級(jí)數(shù)學(xué)課程至少有25門，包括概率論導(dǎo)論、應(yīng)用線性代數(shù)、歐氏幾何、數(shù)論導(dǎo)論、線性規(guī)劃導(dǎo)論等5門推薦選修課程以及復(fù)變函數(shù)導(dǎo)論、隨機(jī)過(guò)程導(dǎo)論、幾何選講、抽象線性代數(shù)、數(shù)論選講、初等微分方程（II）、微積分（IV）、代數(shù)編碼與密碼、非線性動(dòng)力系統(tǒng)與混沌應(yīng)用、科學(xué)中的數(shù)學(xué)建模、生物數(shù)學(xué)導(dǎo)論、應(yīng)用偏微分方程、數(shù)學(xué)演示、離散優(yōu)化數(shù)學(xué)建模、圖與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、數(shù)學(xué)研究與寫(xiě)作、自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)中的數(shù)學(xué)建模、數(shù)學(xué)史選講、數(shù)學(xué)指導(dǎo)學(xué)習(xí)、生物數(shù)學(xué)項(xiàng)目等20門任意選修課程（詳見(jiàn)：http://www.math.ubc.ca）．UBC理學(xué)院為了促進(jìn)學(xué)生開(kāi)展數(shù)學(xué)跨學(xué)科學(xué)習(xí)，不僅提供常規(guī)的數(shù)學(xué)專業(yè)及培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才的榮譽(yù)數(shù)學(xué)專業(yè)，而且設(shè)計(jì)了數(shù)學(xué)和其它學(xué)科的聯(lián)合專業(yè)，涉及數(shù)學(xué)與物理、數(shù)學(xué)與化學(xué)、數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)、數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)、數(shù)學(xué)與經(jīng)濟(jì)、數(shù)學(xué)與音樂(lè)、數(shù)學(xué)與教育等多個(gè)交叉學(xué)科領(lǐng)域[12]．

UBC理學(xué)院除了開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、地理科學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等常見(jiàn)的本科STEM專業(yè)以外，還開(kāi)設(shè)了多個(gè)跨學(xué)科的專業(yè)，總數(shù)達(dá)到幾十種（詳見(jiàn)：https://science.ubc.ca）．其中，綜合理科（integrated sciences）專業(yè)特別強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科STEM學(xué)習(xí)．除了要求學(xué)生同時(shí)選擇兩個(gè)或3個(gè)STEM學(xué)科進(jìn)行分科式STEM學(xué)習(xí)以外，還特別規(guī)定學(xué)生至少要學(xué)習(xí)7個(gè)學(xué)分的跨學(xué)科STEM課程，這些課程由不同專業(yè)院系的教師聯(lián)合教學(xué)，強(qiáng)調(diào)不同STEM學(xué)科主題之間的融合．其中，1個(gè)學(xué)分的“跨學(xué)科研討課”是所有學(xué)生的必修課．可供學(xué)生選擇的其它跨學(xué)科STEM課程包括整合了數(shù)學(xué)、物理和生物等學(xué)科內(nèi)容的“事物的大小”，整合了數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和生物等學(xué)科內(nèi)容的“對(duì)稱”等10多門課程（詳見(jiàn)：https://intsci.ubc.ca）．此外，UBC理學(xué)院很重視通過(guò)跨學(xué)科項(xiàng)目促進(jìn)低年級(jí)學(xué)生的學(xué)習(xí)．學(xué)生在大一階段除了可以采用常規(guī)的自由選課模式以外，還可以選擇固定編班的“科學(xué)一體化”（Science One, https:// scienceone.ubc.ca）項(xiàng)目或“協(xié)調(diào)科學(xué)”（Coordinated Science, https://csp.science.ubc.ca）項(xiàng)目，兩者特別強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科學(xué)習(xí)．

4 STEM教師的職前準(zhǔn)備

進(jìn)入教師職前準(zhǔn)備階段以后，STEM教師培養(yǎng)的重心從學(xué)科內(nèi)容轉(zhuǎn)移到教學(xué)法．UBC的中學(xué)教師教育項(xiàng)目主要培養(yǎng)8～12年級(jí)的教師，為期11個(gè)月．冬季第1學(xué)期為9～12月，第2學(xué)期為1～4月．夏季第1學(xué)期為5～6月，第2學(xué)期為7～8月．一年之中大約有1個(gè)月的假期．學(xué)生在每年的9月正式入學(xué)、次年8月結(jié)束所有課程．與STEM相關(guān)的學(xué)科方向包括數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、地理和計(jì)算機(jī)等．由于加拿大的中小學(xué)課程中并沒(méi)有單獨(dú)的工程課程，因此UBC沒(méi)有直接設(shè)立工程領(lǐng)域的中小學(xué)教師教育項(xiàng)目．但是與工程教育有關(guān)的一些元素（例如，工程思維和設(shè)計(jì)思維）已經(jīng)滲透在科學(xué)教師教育課程中．中學(xué)職前教師可以選擇其中的一個(gè)或兩個(gè)學(xué)科作為自己的主要學(xué)習(xí)科目．在60個(gè)學(xué)分的教師教育課程中，學(xué)科課程與教學(xué)（3學(xué)分）、探究研討課（9學(xué)分）以及教育實(shí)踐（15學(xué)分）占了將近一半的學(xué)分．其中，學(xué)科課程與教學(xué)在冬季第1學(xué)期開(kāi)設(shè)，探究研討課和教育實(shí)踐貫穿整個(gè)培養(yǎng)過(guò)程．實(shí)踐環(huán)節(jié)包括每周1天的聽(tīng)課觀摩（冬季第1學(xué)期，10次左右）、2周的教育見(jiàn)習(xí)、10周的教育實(shí)習(xí)以及3周的社會(huì)實(shí)踐經(jīng)歷（詳見(jiàn)：https://teach.educ.ubc.ca）．

4.1 培養(yǎng)STEM教師的特色課程

STEM學(xué)科課程與教學(xué)系列課程是充分體現(xiàn)UBC學(xué)者的STEM教育理念的特色課程．這些課程涉及中學(xué)階段的數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物、地理、信息技術(shù)和通用技術(shù)等領(lǐng)域．例如，“中學(xué)物理課程與教學(xué)”有效運(yùn)用學(xué)科教育技術(shù)為職前教師創(chuàng)設(shè)探究學(xué)習(xí)環(huán)境，使他們有機(jī)會(huì)體驗(yàn)各種創(chuàng)新活動(dòng)、參與各種社區(qū)活動(dòng)，特別注重搭建研究與實(shí)踐之間的橋梁[13]．根據(jù)任課教師米爾納—博洛廷教授的介紹（2019/10/01）以及該門課程的教學(xué)大綱，職前教師在學(xué)習(xí)過(guò)程中要積極參與課堂活動(dòng)、認(rèn)真撰寫(xiě)物理教案、高效完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、傾情表演物理話劇．以下基于探究的教學(xué)與學(xué)習(xí)理念始終貫穿其中：（1）當(dāng)一個(gè)人處于既是教師又是學(xué)生時(shí)，最容易學(xué)會(huì)教學(xué)與學(xué)習(xí)，途徑是體驗(yàn)、探究和行動(dòng)；（2）通過(guò)與他人探究、寫(xiě)作和討論自己的信念，可以促進(jìn)個(gè)人理解和專業(yè)發(fā)展；（3）通過(guò)傾聽(tīng)自我、同事和學(xué)生的意見(jiàn)，思考、探究和踐行別人已經(jīng)說(shuō)過(guò)的話能改進(jìn)教學(xué)實(shí)踐；（4）當(dāng)學(xué)生在自己的學(xué)習(xí)過(guò)程中成為了主動(dòng)并且有思想的參與者時(shí)，學(xué)科教學(xué)的質(zhì)量會(huì)得到提升．教師的作用是促進(jìn)和引導(dǎo)探究、學(xué)習(xí)和教學(xué)經(jīng)歷；（5）提升學(xué)習(xí)者的元認(rèn)知能力，從而使之成為獨(dú)立的終身學(xué)習(xí)者，他們會(huì)注意、控制和探究自己的學(xué)習(xí)過(guò)程．課堂即時(shí)反饋系統(tǒng)、數(shù)學(xué)與科學(xué)教學(xué)軟件、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集與分析系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)等現(xiàn)代教育技術(shù)被廣泛應(yīng)用于職前教師的各類探究活動(dòng)．又如，“中學(xué)生物課程與教學(xué)”的特色是倡導(dǎo)學(xué)習(xí)生命、尊重生命、慶祝生命，在創(chuàng)設(shè)一個(gè)協(xié)作學(xué)習(xí)的生物教學(xué)與學(xué)習(xí)環(huán)境的同時(shí)，特別關(guān)注場(chǎng)域?qū)W習(xí)（place-based learning）、變異理論（variation theory）以及教育神經(jīng)科學(xué)等理論的學(xué)習(xí)和應(yīng)用．其中，場(chǎng)域?qū)W習(xí)是一種以學(xué)生為中心的教學(xué)方法．在教學(xué)過(guò)程中，教師帶領(lǐng)學(xué)生來(lái)到公園、博物館或戶外場(chǎng)地等非傳統(tǒng)課堂環(huán)境中，并使用這種經(jīng)歷作為課堂教學(xué)的基礎(chǔ)．這種教學(xué)方式在UBC的STEM學(xué)科教育中得到廣泛應(yīng)用．而“中學(xué)數(shù)學(xué)課程與教學(xué)”則不斷滲透融入藝術(shù)的STEM教育理念，特別強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、藝術(shù)等學(xué)科的跨學(xué)科教學(xué)．

STEM學(xué)科課程與教學(xué)系列課程為職前教師參與各種課外STEM教育活動(dòng)提供了直接的指導(dǎo)和支持．自2010年以來(lái)，UBC幾乎每年都舉辦數(shù)學(xué)與科學(xué)家庭開(kāi)放日，組織者主要是STEM學(xué)科課程與教學(xué)主講教師及職前教師．例如，2019年10月19日，600多名公眾，近150名志愿者參與了UBC第9屆數(shù)學(xué)與科學(xué)家庭開(kāi)放日．?dāng)?shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物等STEM學(xué)科教育實(shí)驗(yàn)室全部對(duì)外開(kāi)放，涉及到的STEM項(xiàng)目近百項(xiàng)．這樣的活動(dòng)既幫助職前教師獲得了積極的STEM教學(xué)與學(xué)習(xí)態(tài)度、積累了開(kāi)展課外STEM教育活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)，也加強(qiáng)了大中小學(xué)、社區(qū)和家庭的聯(lián)系．此外，活動(dòng)中積累下來(lái)的STEM教育項(xiàng)目演示視頻已經(jīng)形成了一個(gè)面向公眾免費(fèi)開(kāi)放的STEM教育視頻資源庫(kù)[14]．

4.2 培養(yǎng)STEM教師的協(xié)同機(jī)制

4.2.1 學(xué)院內(nèi)部協(xié)同

根據(jù)UBC教育學(xué)院主管教師教育的副院長(zhǎng)瑪麗安娜·麥克塔維什（Marianne McTavish）教授的介紹（2019/09/10），UBC教育學(xué)院的各個(gè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)之間建立了很好的協(xié)同合作關(guān)系，共同為包括STEM各學(xué)科教育在內(nèi)的教師教育項(xiàng)目的建設(shè)出謀劃策．課程與教學(xué)團(tuán)隊(duì)以及語(yǔ)言與文學(xué)教育團(tuán)隊(duì)共同負(fù)責(zé)解決的問(wèn)題是：教師如何以及為何設(shè)計(jì)、教學(xué)和評(píng)價(jià)各學(xué)科的學(xué)習(xí)？語(yǔ)言與文學(xué)教育團(tuán)隊(duì)還需要負(fù)責(zé)解決的問(wèn)題是：語(yǔ)言在學(xué)習(xí)中的作用是什么？教師如何支持英語(yǔ)語(yǔ)言學(xué)習(xí)者？教育心理與特殊教育團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)解決的問(wèn)題是：學(xué)生如何發(fā)展和學(xué)習(xí)？教師如何滿足不同學(xué)生的不同需求？教師如何建立具有安全性和支持性的課堂學(xué)習(xí)環(huán)境？教育學(xué)原理團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)解決的問(wèn)題是：學(xué)校教學(xué)中的倫理與政治方面的議題是什么？如何確保教學(xué)中的社會(huì)公正？教育實(shí)踐團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)解決的問(wèn)題是：教師如何探究他們的教學(xué)實(shí)踐和情境？為什么？教師如何在中小學(xué)和社區(qū)情境中學(xué)會(huì)教學(xué)？教師如何在實(shí)踐中融合原住民的觀點(diǎn)和教育？教師如何幫助原住民學(xué)生獲得成功？通過(guò)對(duì)上述問(wèn)題的深入研討并且將有關(guān)結(jié)果融入各門課程的教學(xué)大綱和教學(xué)實(shí)踐，UBC的教師教育項(xiàng)目取得了很好的社會(huì)反響．每年招收的學(xué)生總?cè)藬?shù)約800人．雖然BC省共有9所大學(xué)開(kāi)設(shè)教師教育項(xiàng)目，但是全省約45%的小學(xué)教師和50%的中學(xué)教師畢業(yè)于UBC的教師教育項(xiàng)目．加拿大第23和24任總理賈斯廷·特魯多（Justin Trudeau）也曾通過(guò)UBC的教師教育項(xiàng)目獲得教育學(xué)學(xué)士學(xué)位．

4.2.2 院系之間協(xié)同

為了解決一些緊缺學(xué)科（例如，數(shù)學(xué)和物理）的師資培養(yǎng)問(wèn)題，也為那些早就立志成為教師的大學(xué)生節(jié)約時(shí)間和資金，UBC教育學(xué)院聯(lián)合有關(guān)學(xué)院設(shè)立了多個(gè)雙學(xué)位項(xiàng)目．例如，與理學(xué)院聯(lián)合設(shè)立了數(shù)學(xué)教育、物理教育雙學(xué)位項(xiàng)目，與林學(xué)院聯(lián)合設(shè)立了生物教育雙學(xué)位項(xiàng)目，學(xué)生畢業(yè)后可以同時(shí)獲得理學(xué)學(xué)士和教育學(xué)學(xué)士學(xué)位．以數(shù)學(xué)與教育的雙學(xué)位項(xiàng)目為例，常規(guī)的“學(xué)科培養(yǎng)”+“教師準(zhǔn)備”項(xiàng)目要求學(xué)生至少修滿180學(xué)分，由于把一些數(shù)學(xué)的選修課程替換成了教育類必修課程，雙學(xué)位項(xiàng)目只需修滿168學(xué)分．相比于把“學(xué)科培養(yǎng)”和“教師準(zhǔn)備”兩個(gè)階段截然分開(kāi)的做法，選擇雙學(xué)位項(xiàng)目的學(xué)生從第二年開(kāi)始參與教育見(jiàn)習(xí)和研討活動(dòng)，在第四年的時(shí)候可以完成大約50%的教師教育課程學(xué)分，在第五年的時(shí)候提前3個(gè)月結(jié)束課程．這意味著可以比其他職前教師更早申請(qǐng)教師資格證，從而在就業(yè)的時(shí)候取得先機(jī)．為了促進(jìn)兩個(gè)學(xué)院之間的協(xié)同合作，每個(gè)學(xué)院均安排了專人具體負(fù)責(zé)雙學(xué)位項(xiàng)目有關(guān)事宜（詳見(jiàn)：https://teach. educ.ubc.ca/bachelor-of-education-program/dual-degree）．

4.2.3 校內(nèi)校外協(xié)同

根據(jù)UBC教育學(xué)院院長(zhǎng)布萊·弗蘭克（Blye Frank）教授等人的介紹（2019/09/09），UBC教育學(xué)院的綜合實(shí)力在加拿大排名第二，具有良好的社會(huì)聲譽(yù)．學(xué)院與加拿大BC省教育廳及各個(gè)學(xué)區(qū)等政府部門，BC省教師工會(huì)、加拿大以及BC省教育學(xué)院院長(zhǎng)協(xié)會(huì)等行業(yè)協(xié)會(huì)，BC省中小學(xué)校以及當(dāng)?shù)氐牟┪镳^、科技館、水族館等非正式學(xué)習(xí)場(chǎng)所之間建立了良好的協(xié)同合作關(guān)系，為學(xué)生的教育見(jiàn)習(xí)、教育實(shí)習(xí)和社會(huì)實(shí)踐搭建了良好的平臺(tái)．約250所中小學(xué)校及1?100名指導(dǎo)教師為UBC職前教師的教育實(shí)踐提供支持．甚至還有部分具備教育碩士學(xué)位的優(yōu)秀中小學(xué)在職教師被借調(diào)到UBC教育學(xué)院工作，成為教育實(shí)踐中的大學(xué)指導(dǎo)教師．此外，還有大量的合作伙伴為UBC職前教師的社會(huì)實(shí)踐經(jīng)歷提供支持．特別值得一提的是，博物館、科技館、水族館等非正式學(xué)習(xí)場(chǎng)所為STEM教師的培養(yǎng)提供了很好的平臺(tái)．安德森認(rèn)為，科技場(chǎng)館可以促進(jìn)參觀者之間的互動(dòng)交流，幫助參觀者與日常生活建立聯(lián)系，并通過(guò)這種體驗(yàn)的方式，讓人們學(xué)習(xí)很多和科學(xué)有關(guān)的概念、規(guī)則、定理等．此外，從“整合”的觀點(diǎn)來(lái)講，以科技場(chǎng)館為代表的非正式教育能夠促進(jìn)STEM教育中各個(gè)學(xué)科之間的融合[9]．安德森等人的研究表明，在水族館經(jīng)歷3周的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)以后，中學(xué)職前生物教師對(duì)于教與學(xué)的觀念發(fā)生了深刻改變，對(duì)于教學(xué)的自信心得到了明顯增長(zhǎng)，對(duì)于在非正式學(xué)習(xí)情境中開(kāi)展科學(xué)教育也信心十足[15]．

5 STEM教師的繼續(xù)教育

加拿大的國(guó)土面積位居世界第二，但人口不到四千萬(wàn)，是一個(gè)人口分布稀疏的國(guó)家，對(duì)遠(yuǎn)程教育的需求強(qiáng)烈，因而成了全球第一個(gè)開(kāi)設(shè)完全在線學(xué)分課程的國(guó)家[16]，也是全球最早開(kāi)設(shè)慕課的國(guó)家[17]．UBC于上世紀(jì)90年代中期開(kāi)始提供完全在線學(xué)分課程，于2002年正式設(shè)立了北美第一個(gè)教育技術(shù)領(lǐng)域的在線教育碩士項(xiàng)目MET（Master of Educational Technology，https://met.ubc.ca/）．該項(xiàng)目取得了很大的成功，已經(jīng)在中小學(xué)在職教師中培養(yǎng)了數(shù)千名對(duì)教育技術(shù)感興趣的碩士研究生．然而，在專門從事STEM教育的UBC學(xué)者米爾納—博洛廷看來(lái)，MET項(xiàng)目也有一些不足．例如，任何對(duì)教育技術(shù)感興趣的教師都可以申請(qǐng)這個(gè)在線教育碩士項(xiàng)目，導(dǎo)致學(xué)員之間缺乏共同的學(xué)科內(nèi)容基礎(chǔ)，交流的時(shí)候缺乏共同語(yǔ)言．針對(duì)這種情況，UBC教育學(xué)院于2018年和2019年分別開(kāi)設(shè)了主要面向中小學(xué)科學(xué)（物理、化學(xué)、生物、地理）教師和數(shù)學(xué)教師的科學(xué)教育、數(shù)學(xué)教育在線教育碩士項(xiàng)目，并于2020年開(kāi)設(shè)主要面向中小學(xué)信息技術(shù)和通用技術(shù)教師的教育媒體與技術(shù)研究（Media and Technology Studies Education）在線教育碩士項(xiàng)目．這些STEM在線教育碩士項(xiàng)目為中小學(xué)STEM教師，尤其是處于農(nóng)村地區(qū)和偏遠(yuǎn)地區(qū)的STEM教師提供了很好的專業(yè)發(fā)展機(jī)會(huì)（2019/11/26，深度訪談）．

STEM在線教育碩士項(xiàng)目由10門課程組成，共30個(gè)學(xué)分，通常需要兩年半時(shí)間完成．其中，教育研究方法、課程議題與理論導(dǎo)引以及畢業(yè)論文是公共必修課程．“運(yùn)用技術(shù)教數(shù)學(xué)與科學(xué)”是數(shù)學(xué)與科學(xué)教育碩士項(xiàng)目的公共必修課程．?dāng)?shù)學(xué)教育方向的其它必修課程包括：數(shù)學(xué)教育概覽、數(shù)學(xué)教育當(dāng)代議題、早期數(shù)學(xué)教育、教育行動(dòng)研究．科學(xué)教育方向的其它必修課程包括：科學(xué)中的教與學(xué)研究、科學(xué)教與學(xué)中的議題、環(huán)境教育中的理論與研究、非正式情境中的科學(xué)學(xué)習(xí)．教育媒體與技術(shù)研究方向的其它必修課程包括：學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、跨課程媒體研究、教育媒體與技術(shù)發(fā)展史、視頻民族志、信息化教育中數(shù)字媒體的使用倫理、信息化教學(xué)研討課．此外，所有STEM在線教育碩士項(xiàng)目都允許學(xué)生自由選修兩門相關(guān)領(lǐng)域的課程（詳見(jiàn)：https://pdce.educ. ubc.ca/graduate-programs）．

除了采用完全在線學(xué)習(xí)的方式以外，這些STEM在線教育碩士項(xiàng)目的入學(xué)要求、課程內(nèi)容、考核標(biāo)準(zhǔn)、師資力量等與相應(yīng)的線下項(xiàng)目幾乎完全相同，確保了在線教育碩士學(xué)位的含金量．例如，“運(yùn)用技術(shù)教數(shù)學(xué)與科學(xué)”是一門典型的STEM學(xué)科教育技術(shù)課程，其課程特色是：以融合為導(dǎo)向，以問(wèn)題為紐帶，以探究為核心，以作品為中心，以協(xié)作為形式．在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生需要完成兩個(gè)教育技術(shù)辯論視頻和一個(gè)學(xué)生主導(dǎo)演講視頻，撰寫(xiě)一篇教育技術(shù)探索論文，設(shè)計(jì)一個(gè)教育技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目，并且積極參與課堂討論[10]．該課程的教學(xué)大綱對(duì)每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)都明確規(guī)定了具體的任務(wù)要求和詳盡的評(píng)分細(xì)則，從而確保了這門在線課程的質(zhì)量．例如，對(duì)于教育技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目，要求有一定的實(shí)用性，能做到學(xué)以致用，有基本原理分析，有實(shí)踐課程設(shè)計(jì)，有合理評(píng)價(jià)方法，能做到同伴互助．具備如下特征的教育技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目可以評(píng)定為優(yōu)秀等級(jí)：（1）內(nèi)容與數(shù)學(xué)或科學(xué)相關(guān)，正確使用了數(shù)學(xué)或科學(xué)語(yǔ)言，在活動(dòng)中包含令人感興趣的思想，演講水平高，項(xiàng)目報(bào)告中使用了相關(guān)參考文獻(xiàn)；（2）能夠一步一步地使用某種學(xué)習(xí)理論來(lái)說(shuō)明技術(shù)在提高學(xué)生學(xué)習(xí)方面的潛力；（3）成功地將項(xiàng)目應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐并且收集了相關(guān)的證據(jù)來(lái)說(shuō)明技術(shù)的有效性；（4）幫助新手一步一步地學(xué)習(xí)新技術(shù)；（5）項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)了深思熟慮并且方便教師使用．

6 結(jié)論與啟示

以UBC為代表的加拿大高校主要采用“學(xué)科培養(yǎng)”+“教師準(zhǔn)備”+“繼續(xù)教育”的方式培養(yǎng)和培訓(xùn)STEM教師，其經(jīng)驗(yàn)包括但不限于：（1）在“學(xué)科培養(yǎng)”階段，一方面通過(guò)強(qiáng)化對(duì)學(xué)科內(nèi)容的要求確保STEM領(lǐng)域的學(xué)生具備扎實(shí)的學(xué)科知識(shí)，另一方面通過(guò)開(kāi)設(shè)跨學(xué)科STEM專業(yè)、推出跨學(xué)科STEM項(xiàng)目，打造跨學(xué)科STEM課程等舉措培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)能力；（2）在“教師準(zhǔn)備”階段，通過(guò)開(kāi)設(shè)STEM教師教育特色課程，組織課外STEM教育特色活動(dòng)，構(gòu)建學(xué)院內(nèi)部、院系之間、校內(nèi)校外協(xié)同培養(yǎng)STEM教師的教育生態(tài)等舉措，培養(yǎng)職前STEM教師的教學(xué)能力；（3）在“繼續(xù)教育”階段，為STEM教師開(kāi)設(shè)科學(xué)教育、數(shù)學(xué)教育、教育媒體與技術(shù)研究等STEM在線教育碩士項(xiàng)目，促進(jìn)STEM教師的專業(yè)發(fā)展．

加拿大高校培養(yǎng)STEM教師的經(jīng)驗(yàn)給中國(guó)高校培養(yǎng)STEM教師帶來(lái)許多借鑒與啟示．中國(guó)高校目前普遍采用分科式STEM教師培養(yǎng)模式，“學(xué)科培養(yǎng)”和“教師準(zhǔn)備”融為一體，通常在大學(xué)本科四年期間完成．本科學(xué)生從大三開(kāi)始可以考教師資格證．由于學(xué)科專業(yè)課程和教師教育課程混合安排，總是存在“學(xué)術(shù)性”和“師范性”之爭(zhēng)，其結(jié)果往往是學(xué)術(shù)性不夠，師范性也不足，從而影響STEM教師培養(yǎng)質(zhì)量．此外，學(xué)生通過(guò)高考進(jìn)入STEM教師教育專業(yè)以后，較少有機(jī)會(huì)根據(jù)個(gè)人的實(shí)際情況進(jìn)行第二次專業(yè)選擇，從而造成一些并不適合從事STEM教育工作的學(xué)生“被迫”學(xué)習(xí)該專業(yè)．加拿大高校的經(jīng)驗(yàn)表明，“學(xué)科培養(yǎng)”和“教師準(zhǔn)備”分階段實(shí)施，讓那些從教意愿十分強(qiáng)烈并且教學(xué)基本功比較好的學(xué)生在完成“學(xué)科培養(yǎng)”階段的任務(wù)以后再進(jìn)入“教師準(zhǔn)備”階段，或許能夠更好地提高STEM教師的培養(yǎng)質(zhì)量．此外，從培養(yǎng)整合性STEM教師的角度出發(fā)，還可以得到以下啟示．

6.1 開(kāi)展整合性STEM教師教育課程

STEM教育已經(jīng)快速成長(zhǎng)為一個(gè)國(guó)際化領(lǐng)域[18-19]，受到國(guó)內(nèi)外包括數(shù)學(xué)教育研究者在內(nèi)的學(xué)科教育研究者的廣泛關(guān)注[20]．STEM教育包括分科式STEM教育和整合性STEM教育．分科式STEM教育是傳統(tǒng)的STEM獨(dú)立學(xué)科的學(xué)習(xí)，而整合性STEM教育包括跨學(xué)科STEM教育和超學(xué)科STEM教育[21]．為了建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家和世界科技強(qiáng)國(guó)，中國(guó)在繼續(xù)重視分科式STEM教育的同時(shí)，應(yīng)大力加強(qiáng)整合性STEM教育．這對(duì)STEM教師教育提出了新的要求．建設(shè)整合性STEM教師教育課程、開(kāi)設(shè)整合性STEM教師教育專業(yè)是培養(yǎng)創(chuàng)新型STEM教育師資的重要舉措．整合性STEM教師教育課程的建設(shè)可以在原有的學(xué)科教師教育課程中融入其它學(xué)科的元素．例如，在數(shù)學(xué)教師教育課程中融入物理、化學(xué)、生物、地理、信息技術(shù)甚至音樂(lè)、美術(shù)、體育等學(xué)科的元素，主要培養(yǎng)數(shù)學(xué)教師的跨學(xué)科教學(xué)能力．也可以面向多個(gè)STEM教師教育專業(yè)的學(xué)生開(kāi)課，采用基于項(xiàng)目、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的方式解決現(xiàn)實(shí)世界中涉及到多個(gè)STEM學(xué)科知識(shí)的真實(shí)問(wèn)題．在此過(guò)程中讓學(xué)生掌握基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)、基于探究的學(xué)習(xí)、基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)、基于協(xié)作的學(xué)習(xí)等教學(xué)技能．開(kāi)設(shè)整合性STEM教師教育專業(yè)是改革力度更大的舉措．可以允許學(xué)生在主修某個(gè)STEM專業(yè)的同時(shí)，再輔修與之相關(guān)的一到兩個(gè)專業(yè)．在適當(dāng)減少主修專業(yè)課程的同時(shí)，添加輔修專業(yè)的必修課程，并加入一些整合性STEM教師教育課程．例如，可以設(shè)立數(shù)理教師教育專業(yè)，在確保教師教育課程開(kāi)足的前提下，允許學(xué)生主修數(shù)學(xué)輔修物理、或者主修物理輔修數(shù)學(xué)．該專業(yè)的學(xué)科專業(yè)必修課程至少應(yīng)包括數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)、空間解析幾何、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、原子物理學(xué)等．?dāng)?shù)理教育技術(shù)、數(shù)理課程與教學(xué)論等跨學(xué)科教師教育課程也應(yīng)該進(jìn)入培養(yǎng)方案．學(xué)生可以選擇申請(qǐng)數(shù)學(xué)或物理中的一個(gè)或兩個(gè)教師資格證，畢業(yè)以后可以擔(dān)任數(shù)學(xué)或物理教師，并具備開(kāi)展整合性STEM教育的能力．

6.2 構(gòu)建協(xié)作型STEM教育生態(tài)

中國(guó)大多數(shù)高校的STEM教師教育專業(yè)都分布在不同的院系．例如，數(shù)學(xué)教師教育專業(yè)——數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)（師范）專業(yè)由數(shù)學(xué)系負(fù)責(zé)，物理教師教育專業(yè)——物理學(xué)（師范）專業(yè)由物理系負(fù)責(zé)，而這兩個(gè)系通常不在同一個(gè)學(xué)院．這導(dǎo)致兩者之間的資源共享和團(tuán)隊(duì)協(xié)作存在一定的困難．因此，很有必要建立STEM教育中心負(fù)責(zé)整合高校內(nèi)部的各種STEM教育資源、協(xié)同開(kāi)展各類STEM教育活動(dòng)．由于STEM教育涉及知識(shí)面廣、知識(shí)更新速度快、需要特定資源和設(shè)備支撐、實(shí)踐性和綜合性強(qiáng)，特別需要社會(huì)力量的參與和支持[22]．其中，充分發(fā)揮博物館和科技館等非正式學(xué)習(xí)場(chǎng)所的作用尤其重要．如果STEM職前教師有機(jī)會(huì)接受這些非正式教育，他們的教學(xué)觀念會(huì)發(fā)生變化，從而對(duì)正式學(xué)習(xí)環(huán)境下的STEM教育產(chǎn)生影響．近年來(lái)，中國(guó)學(xué)者已經(jīng)開(kāi)始關(guān)注博物館和科技館等非正式學(xué)習(xí)場(chǎng)所的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)和成效評(píng)估[23]．然而，存在于不同系統(tǒng)之間根深蒂固的文化以及種種現(xiàn)實(shí)的因素，阻礙了學(xué)校和這些非正式學(xué)習(xí)場(chǎng)所之間的深入合作[24]．因此，高校應(yīng)與政府、中小學(xué)校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)以及場(chǎng)館機(jī)構(gòu)等形成聯(lián)動(dòng)機(jī)制，構(gòu)建協(xié)作型STEM教育生態(tài)．

6.3 打造在線STEM教育金課

中國(guó)高校正在努力打造五大“金課”：線下金課、線上金課、線上線下混合式金課、虛擬仿真金課和社會(huì)實(shí)踐金課．高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度是它們的共同特征[25]．打造在線STEM教育“金課”是提升職前職后STEM教師能力的重要舉措．一方面，在線STEM教育“金課”的建設(shè)應(yīng)符合優(yōu)秀在線課程的一般原則，比如遵循技術(shù)—多樣性（tec-variety）框架，也就是具有如下特征：氛圍好（tone）、鼓勵(lì)性（encouragement）、好奇心（curiosity）、多樣性（variety）、自主性（autonomy）、相關(guān)性（relevance）、交互性（interactivity）、參與性（engagement）、緊張感（tension）和獲得感（yielding products）[26]；另一方面，在線STEM教育“金課”的建設(shè)應(yīng)符合整合性STEM教育的5個(gè)關(guān)鍵特征：STEM多學(xué)科融合，基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)，基于探究的學(xué)習(xí)，基于設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，基于協(xié)作的學(xué)習(xí)[27]．特別是，在線STEM教育“金課”的建設(shè)必須把教學(xué)法放在首位，中心是教學(xué)法而不是技術(shù)[28]．例如，建設(shè)一門在線STEM學(xué)科教育技術(shù)課程，技術(shù)知識(shí)固然重要，但不應(yīng)該是該課程的全部，還要重點(diǎn)關(guān)注整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)知識(shí)[10，29]的掌握和運(yùn)用．在線STEM教育“金課”的建設(shè)不僅有助于職前STEM教師更好地進(jìn)行線上線下混合式學(xué)習(xí)，更有助于在職STEM教師隨時(shí)隨地進(jìn)行在線學(xué)習(xí)，從而實(shí)現(xiàn)職前職后STEM教師能力的提升．

[1] 羅暉，李朝暉．美國(guó)實(shí)施科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育戰(zhàn)略提升國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力[J]．科普研究，2014，9（5）：32-40．

[2] 陳鵬，田陽(yáng)，劉文龍．北極星計(jì)劃：以STEM教育為核心的全球創(chuàng)新人才培養(yǎng)——《制定成功路線：美國(guó)STEM教育戰(zhàn)略》（2019—2023）解析[J]．遠(yuǎn)程教育雜志，2019（2）：3-14．

[3] 顧佳磊．加拿大2067計(jì)劃——展望50年后的STEM教育[J]．上海教育，2018（9）：26-31．

[4] 王素．《2017年中國(guó)STEM教育白皮書(shū)》解讀[J]．現(xiàn)代教育，2017（14）：4-7．

[5] STEM教師能力等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)研制課題組，王素，李正福．國(guó)外STEM教師的培養(yǎng)培訓(xùn)及啟示[J]．中國(guó)民族教育，2018（Z1）：7-9．

[6] 高巍，劉瑞，范穎佳．培養(yǎng)卓越STEM教師：美國(guó)UTeach課程體系及啟示[J]．開(kāi)放教育研究，2019，25（2）：36-43．

[7] 王科，李業(yè)平，肖煜．STEM教師隊(duì)伍建設(shè)：探究美國(guó)STEM教師的工作滿意度[J]．?dāng)?shù)學(xué)教育學(xué)報(bào)，2019，28（3）：62-69．

[8] 朱征．“雙高合作”——突破STEM教育瓶頸的有效嘗試[J]．中國(guó)電化教育，2018（11）：54-58．

[9] ANDERSON D，季嬌．從STEM教育到STEAM教育——大衛(wèi)·安德森與季嬌關(guān)于博物館教育的對(duì)話[J]．華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)（教育科學(xué)版），2017（4）：122-129．

[10] 袁智強(qiáng)，MILNER-BOLOTIN M．基于TPACK理論的學(xué)科教育技術(shù)課程研究及啟示——以英屬哥倫比亞大學(xué)“運(yùn)用技術(shù)教數(shù)學(xué)與科學(xué)”課程為例[J]．?dāng)?shù)學(xué)教育學(xué)報(bào)，2020，29（1）：23-28．

[11] 黃瑄，周丐曉，楊銘，等．基于STEM跨學(xué)科視域的科學(xué)教材分析——以加拿大英屬哥倫比亞省科學(xué)教材BC Science為例[J]．中國(guó)電化教育，2018（6）：68-76．

[12] 陳雪梅，王帥琦，閆雪．世界一流大學(xué)本科數(shù)學(xué)課程建設(shè)的特色與啟示——以英屬哥倫比亞大學(xué)為例[J]．?dāng)?shù)學(xué)教育學(xué)報(bào)，2020，29（1）：18-22．

[13] MILNER-BOLOTIN M. Promoting research-based physics teacher education in Canada: Building bridges between theory and practice [J]. Physics in Canada, 2014, 70 (2): 1-3.

[14] MILNER-BOLOTIN M, MILNER V. Family mathematics and science day at UBC faculty of education [J]. Physics in Canada, 2017, 73 (3): 1-3.

[15] ANDERSON D, LAWSON B, MAYER-SMITH J. Investigating the impact of a practicum experience in an aquarium on pre-service teachers [J]. Teaching Education, 2006, 17 (4): 341-353.

[16] 琳達(dá)·哈拉西姆．第一門完全在線課程誕生三十周年[J]．中國(guó)遠(yuǎn)程教育，2016（3）：66-68．

[17] 托尼·貝茨．?dāng)?shù)字時(shí)代遠(yuǎn)程開(kāi)放教育：加拿大篇[J]．中國(guó)遠(yuǎn)程教育，2019（7）：66-76．

[18] 李業(yè)平．STEM教育研究與發(fā)展：一個(gè)快速成長(zhǎng)的國(guó)際化領(lǐng)域[J]．?dāng)?shù)學(xué)教育學(xué)報(bào)，2019，28（3）：42-44．

[19] 李業(yè)平，王科，肖煜．STEM教育研究的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)：綜述2000—2018年間期刊發(fā)表的論文[J]．?dāng)?shù)學(xué)教育學(xué)報(bào)，2019，28（3）：45-52．

[20] 胡焱，蔣秋．?dāng)?shù)學(xué)教育與STEM（STEAM）教育的融合：機(jī)遇與挑戰(zhàn)——基于數(shù)學(xué)教育與STEM（STEAM）教育國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì)[J]．?dāng)?shù)學(xué)教育學(xué)報(bào)，2019，28（6）：92-94．

[21] 袁智強(qiáng)．交叉融合的STEM教育：背景、內(nèi)涵與展望[J]．教育研究與評(píng)論（中學(xué)教育教學(xué)），2019（3）：32-37．

[22] 樊文強(qiáng)，張海燕．如何吸引社會(huì)力量開(kāi)展STEM教育——英國(guó)“STEM大使”項(xiàng)目解析[J]．現(xiàn)代教育技術(shù)，2019，29（6）：5-11．

[23] 喬愛(ài)玲．博物館環(huán)境下教學(xué)交互分析實(shí)證研究[J]．現(xiàn)代遠(yuǎn)距離教育，2019（5）：59-66．

[24] KANG C, ANDERSON D, WU X. Chinese perceptions of the interface between school and museum education [J]. Culture Studies of Science Education, 2010 (5): 665-684.

[25] 吳巖．建設(shè)中國(guó)“金課”[J]．中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2018（12）：6-11．

[26] BONK C, KHOO E. Adding some TEC-VARIETY: 100+ activities for motivating and retaining learners online [M]. Bloomington: Open World Books, 2014: 10.

[27] THIBAUT L, KNIPPRATH H, DEHAENE W, et al. How school context and personal factors relate to teachers’ attitudes toward teaching integrated STEM [J]. International Journal of Technology and Design Education, 2018, 28 (3): 631-651.

[28] 保羅·普林斯路．反思2017年多倫多在線學(xué)習(xí)世界大會(huì)：我聽(tīng)到的和沒(méi)有聽(tīng)到的[J]．中國(guó)遠(yuǎn)程教育，2018（2）：05-11．

[29] 袁智強(qiáng)，李士锜．?dāng)?shù)學(xué)師范生整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)知識(shí)（TPACK）發(fā)展研究——以“正態(tài)分布”為例[J]．電化教育研究，2013，34（3）：107-113．

Lessons Learned from Educating STEM Teachers in Canadian Universities——The Case of the University of British Columbia

YUAN Zhi-qiang1, Marina Milner-Bolotin2, David Anderson2

(1. School of Mathematics and Statistics, Hunan Normal University, Hunan Changsha 410081, China;2. Faculty of Education, University of British Columbia, Vancouver, BC, V6T 1Z4, Canada)

In order to understand how other countries educate STEM teachers, scholars from a Canadian university were interviewed about their educational philosophy and approaches to STEM teacher education. The in-depth interviews and content analysis were used to provide a deeper understanding of the educational philosophy of STEM scholars at the University of British Columbia (UBC) and their initiatives in subject content knowledge preparation, teacher preparation and continuing education, and professional development of STEM teachers. Understanding these philosophies of STEM education might serve as a useful reference and provide insights for Chinese universities who similarly seek to advance STEM education. The research findings show that UBC has some innovative featured programs, courses, and unique activities in different aspects of educating STEM teachers. A collaborative educational ecology was created to educate STEM teachers wherein teacher educators work together to build a successful program. Research implications include: (1) carrying out integrated STEM teacher education to educate innovative STEM teachers; (2) integrating resources for STEM education inside and outside of a university to create a collaborative educational ecology; and (3) building an on-line “golden course” in STEM education to improve preservice and in-service STEM teachers’ competencies.

Canada; STEM education; STEM teacher; interdisciplinary; online Master of Education program

G655

A

1004–9894（2021）03–0096–07

袁智強(qiáng)，Marina Milner-Bolotin，David Anderson．加拿大高校培養(yǎng)STEM教師的經(jīng)驗(yàn)與啟示——以英屬哥倫比亞大學(xué)為例[J]．?dāng)?shù)學(xué)教育學(xué)報(bào)，2021，30（3）：96-102．

2021–04–09

教育部人文社會(huì)科學(xué)研究青年基金項(xiàng)目——?jiǎng)?chuàng)新型STEM教師培養(yǎng)的探索性研究（18YJC880115）

袁智強(qiáng)（1978—），男，湖南寧鄉(xiāng)人，副教授，博士，主要從事數(shù)學(xué)教師教育、數(shù)學(xué)教育技術(shù)、STEM教育研究．

[責(zé)任編校：陳雋、陳漢君]