美國總統：數學與科學教育離不開心理學一個潛在的就業方向
STEM為什麼難落實？
STEM（科學、技術、工程和數學）教育應該是大家很熟悉的名詞了，可即使在美國有多少人從STEM教育中受益了呢？且不說成人STEM教育，在校學生的STEM教育就很難落實。
為什麼？
首先要辨明一個問題，STEM的核心是什麼？大家可能會異口同聲的說，STEM的核心當然是科學、技術、工程和數學了。其實不然，STEM的核心是創造力。因此，STEM教育的本質是STEM與心理學相結合的教育。
明白了這個道理，就理解了STEM教育只能是星星之火的原因。這個星球或許不缺乏好的STEM教師，也不缺乏好的心理學教師，但缺乏懂心理學的STEM教師，更缺乏懂STEM的心理學教師，即使在美國也是這樣。
一項教育政策的落實離不開教師的執行，沒有合適的教師，你說STEM教育如何落實？材料再好，沒有巧婦也難成創新之炊。
未來的STEM教育必然需要大量的心理學與STEM複合型人才，這對心理學專業的學生既是機會又是挑戰。
美國如何準備STEM教育？
美國政府對STEM的重視不是其他國家能趕超的，你可能會說，長點腦子的國家都會重視STEM。其實不然，真正長腦子的國家目前好像只有美國和法國，不僅重視STEM教育，而且更重視心理學在STEM教育中的作用。我國也有一些學校在做，目前的發展水平好像快趕上他們的期望了。
美國對STEM的重視體現在哪裡呢？體現在強調心理學在STEM教育中的作用。
2007年之前，美國總統就授權美國心理學會和美國兒童發展研究會成立了一個特別委員會，專門指導如何將心理學的基礎研究應用於STEM的教學實踐當中。
這個委員會很牛。讓我們來看看委員會的名稱：數學與科學特別委員會；委員會的目的：考察心理學在數學與科學教育中的作用。這中間好像出了點問題：總統讓你們研究如何把心理學和STEM教育結合起來，你們把工程、技術放哪裡了（關於科學與技術、工程的關係，可以參看東南大學葉明教授的一些論述），總統的想法和委員會的名稱不太一致呀！
這不一致正體現了美國心理學會對STEM教育的理解：1、科學、技術、工程、數學的基礎是數學教育與科學教育；2、數學教育與科學教育是渾然一體不可分的；3、數學與科學教育需要心理學基礎研究的指導。
委員會的專家們總結整理了兒童發展、認知科學、教育研究與評估等領域的大量研究成果，主要從四個方面回答了為什麼心理學在數學與科學教育中能夠起著獨一無二的作用，也指出了如何跨越基礎研究與課堂教學實踐之間的鴻溝。
心理學在數學與科學教育中的作用
根據特別委員會的研究報告綜述，心理學主要在以下五個領域對數學與科學教育做出貢獻。
1、兒童早期數學概念的理解；
2、科學概念的理解；
3、影響數學與科學教育的社會因素；
4、影響數學與科學教育的個體因素；
5、數學與科學學習的評估。
這個綜述的水平非常高，在委員會的綜述發表之後，美國心理學會又邀請了一些心理學者對這個綜述進行了討論。美國的一些大學和研究機構也成立了心理學指導下的STEM教育研究機構並發表一些文章闡述了他們對心理學與STEM教育的觀點。
下面還有四篇關於STEM的文章，有興趣的朋友也可以看一下，結合委員會綜述里整理總結的那些研究報告，你現在可以建設一個關於STEM教育的小型圖書館了，你心動了嗎？
Almarode, J.T., Subotnik, R.F., Crowe, E., Tai, R.H., Lee, M.L. & Nowlin, F., (2014). Specialized high schools and talent search programs: Incubators for adolescents with high ability in STEM disciplines. Journal of Advanced Academics, 25, 307-331.
Subotnik, R.F., Olszewski-Kubilius, P., & Worrell, F. (August, 2014). The talent gap: The U.S. is neglecting its most promising science students. Scientific American, p. 13.
Subotnik, R.F., Tai, R.H., Almarode, J., & Crowe, E. (2013). What are the value added contributions of selective secondary schools of mathematics, science, and technology? Preliminary analyses from a U.S. national research study. Talent Development and Excellence, 5, 87-97.
Leikin, R., Subotnik, R.F., Pitta-Pantazi, D., Singer, F.M., & Pelczer, I. (2013). Teachers views on creativity in mathematics education: an international survey. ZDM: The International Journal on Mathematics Education, 45, 309-324.
附錄
美國政府高度重視
科學、技術、工程和數學（STEM）教育
文/溫一村
美國政府對科學、技術、工程和數學（STEM）教育一直非常重視，在STEM方面一直都保持著強有力的持續性投資，來培育未來的工程師、科學家和創新人才，同時還注意在投資計劃中儘可能地包括擁有各種背景的學生，目標是鞏固未來的經濟競爭力。
能夠在一個知識密集型經濟日益發達的社會當中取得成功的勞動力是美國21世紀創新的關鍵組成部分。成人STEM教育一直以來都是美國的中心任務，該任務有助於製造更好和更智能的產品，改善醫療保健，開發更清潔、更高效的國內能源，保護環境，維護國家安全，並促進經濟的增長。當下的三大趨勢正在促使政府把重點放在提高STEM教育上：
? 未來的工作是STEM工作。總統科學和技術顧問委員會（PCAST）在最近的一份報告中估計到，相比於美國工業的需求，未來十年內STEM大學畢業生數目將會出現一百萬的缺口。同時PCAST還估計，因為無論是否是STEM專業職業，絕大部分工作都在越來越多地要求工人具有STEM能力，所以STEM畢業生的需求量實際上可能更高。
? 我們的K-12系統在國際水準中大致處於「中間水準」。根據經濟合作與發展組織（OECD）國家的多項分析項目結果，美國學生和成人在國際水準中大致排在中游的位置，在數學和科學領域的排名要更低一些。例如，2012年國際學生評估項目（PISA）研究項目對學生將所學知識運用在現實生活情境的閱讀和數學中的能力進行了衡量，美國學生的平均得分排在第20位，而數學單科的平均得分排在第27位。PCAST估計，隨著其他國家為本國公民提供的機會越來愈多，出生在外國的STEM專業人士流入到美國的人數也會相應減少。
? 擴大STEM教育的可獲得性是能否全力挖掘美國潛力的關鍵決定因素。儘管部分STEM領域的薪水越來越高，但是女性以及一些少數族群的成員在這些領域中所佔到的比重依然還是太低了。獲得STEM學位是STEM職業生涯中的一個重要的里程碑，但是只有2.2%的西班牙裔和拉美裔，2.7%的非洲裔，3.3%的美國原住民和阿拉斯加原住民在24歲之前獲得了自然科學或工程學的第一個大學學位。儘管女性在大學校園裡佔了大多數，而且46%的勞動力是女性，但是她們在計算機科學和工程領域一類的本科專業學位獲得者中只佔到了不到五分之一， STEM就業率只有28%。
為了應對這些趨勢，總統呼籲通過對STEM教育進行強有力的持續性投資，來培養未來的科學家和工程師。自2009年以來，政府已經開始通過推行幾項關鍵戰略以改善STEM教育：
? 確定雄心勃勃的國家目標並取得一定的進展。這些目標包括提升美國孩子在科學和數學領域的國際排名，努力從中游變為靠前；培訓10萬名優秀的STEM教師；在未來十年中增加一百萬名STEM大學畢業生，並擴大婦女和少數族裔在STEM領域中的參與和成功比例。這些目標已被納入了2013年5月發布的聯邦STEM教育5年戰略規劃之中，聯邦政府也已進行了一定的投資。例如，為了支持10萬名STEM教師目標，2014年教育部在教師素質合作夥伴資助計劃中劃撥了3500多萬美元用在以STEM為重點的五年補助金中。補助金的總額有望達到1.75億美元，可以為在STEM領域需求比較高的學校提供支持，可以為11,000名新教師提供資金。
? 繼續對STEM教育進行強有力投資，加強聯邦投資之間的協調。在總統的2016年財政預算案中，STEM教育繼續被列為重要優先事項，其預算金額為30億美元，同比增長3.8%。此外，政府已經在加大協調STEM教育計划上取得了一定進展，在過去的兩年中，雖然資金一直保持平穩，但是單獨STEM計劃的總數已經減少了40%，而各個聯邦機構正在以協調的方式來完成共同投資。
? 將STEM教育納入政府的整體教育改革策略之中。當局一直在尋找機會將STEM納入到更廣泛的教育工作之中。比如，在教育部的40億美元「競爭爭頂」的計劃當中，更偏向於強調STEM教育創新的州一些。在2016財年預算案中，總統提出了一個1.25億美元的教育部競爭性方案，以幫助美國各地的社區打造下一代高中。這一舉措是學校轉型計劃中高中部分的一部分，提供的資金將充當學校尖端STEM教學實驗室的資金。
? 強力推進讓所有人都參與進來的計劃，包括企業、非營利組織、基金會以及其他機構。總統在2009年推出了一項教育創新活動，動員包括公民、教育家、企業、專家、基金會和非營利組織之內的一系列人員來改善STEM教育。在過去的六年中，以上組織已經為STEM計劃提供了超過10億美元的直接和實物支持。例如，有230多個組織組成了一個100Kin10聯盟，目標是實現總統在未來的十年內培訓10萬名優秀STEM教師的這一目標。迄今為止，該夥伴組織已經完成了350多個承諾，包括在計劃的前5年內，招聘和培訓了4萬多名STEM教師。相關機構和組織在兩次白宮大學機會日行動中還做出了100多個相關承諾，以在獲得STEM學位的過程中吸引和留住數以萬計的學生，支持增加100萬名STEM高校畢業生的這一目標。大公司和國防部共同合作在170多所高中中投入資金來擴大AP STEM課程。CEO聯盟「更改公式」一直致力於擴大優質STEM計劃，以在2016年前達到超過一百萬名學生這一目標。
總統完成個人的承諾——激勵更多的學生在STEM教育中出類拔萃。總統成立了首個白宮科學博覽會，為在數學、科學和機器人競賽中獲獎的學生進行慶祝，該博覽會至今為止舉辦了5次。此外，總統還於2014年舉行了首次白宮創客嘉年華，隨後在2015年舉辦了「創客周」。奧巴馬總統還參加了計算機科學教育周的「代碼小時」，成為了第一個寫過一行計算機代碼的總統，隨後他還通過發布視頻來呼籲全國各地的學生、家長和教師參與到計算機編程當中來。
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