美国STEM教育监测的做法经验启示.docx

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美国STEM教育监测的做法经验启示

美国STEM教育监测的做法经验启示

1959年，美国学者、海军中将里科弗（Rickover）发表了一篇题为《教育，美国的第一道防线》的文章，文章的最后一句话是“:

未来属于教育最优的国家，让未来属于我们吧！

”2011年，美国总统奥巴马在一次公开讲话中指出“:

美国之所以取得今天的成就，完全是依靠我们在全球科技创新领域发挥的巨大作用，我们需要进一步提高科学、技术、工程和数学的教育水平”.

　　奥巴马总统的讲话让我们看到了美国国家元首对STEM教育的战略重视，也将我们引入了本文将要讨论的话题：

科学、技术、工程和数学（Science,Technology,Engineering,andMathematics;简称为STEM）教育。

　　美国的教育监测不论是从制度、理论还是实践上都比较完善。

美国国家教育进展评估（NationalAssessmentofEducationalProgress,简称NAEP）针对STEM相关学科的监测也很早就已经开始。

近年来，STEM学科集成教育提出并不断深入开展，美国对于STEM教育的监测也开始全面进行，许多STEM教育监测指标体系和监测方案研制出台，众多STEM教育监测项目和实践实施（NationalResearchCouncil,2012;CarlaC.Johnson,2012;NationalResearchCouncil,2013）。

　　因此，对美国STEM教育监测的历史、现状、未来规划以及监测的结果数据进行考察分析，可以让我们了解并学习美国在教育监测方面的做法和经验，给我国教育监测带来启示和借鉴。

　　一、STEM教育监测的历史、挑战与对策

（一）监测的历史

　　美国的教育监测与评估目前已经相当完善，全国范围内的教育调查统计和监测制度也相当完善，除了联邦层面的美国教育部国家教育统计中心（NationalCenterforEducationStatistics,NCES）外，还有很多专业机构、协会和组织，这些组织有的建立了定期的教育监测报告制度，经常性地针对各个层面和范围进行教育监测和调查评估；有的是临时短期地对一些特定的教育领域和问题进行监测。

　　由于美国近些年才基于学科集成、学科交叉和融合提出并强调STEM教育概念，所以，在提出STEM教育之前，对STEM教育的监测主要是独立地或部分集成地针对STEM相关学科的教育教学进行监测评估。

比如早在1985年，美国国家科学院相关委员会就研制开发出了一套专门针对科学和数学的监测指标体系；[6]1988年国家科学院相关委员会又提出了一套指标体系；[7]还有专门针对科学和技术教育进行监测的指标体系和实践。

　　之前对于STEM教育相关学科的监测主要是以出台相关监测指标体系和政策项目为主，主要监测的是各个州、各个学区和学校的STEM教育各学科的相关情况。

比如1985年国家科学院研制开发出的科学和数学教育监测指标以及监测结果，该监测通过运用“CIPP--背景-投入-过程-产出模式”对科学和数学教育所涉及的各项教育要素，比如教师、课程、教学指导时间、学生成绩等进行监测运用到各州（加州、伊利诺伊州、密歇根州、纽约州等十个州）得出具体数据和结果。

　　监测的主要对象还是以学校教育系统内部的各个要素为监测对象，比如教师、课程、教学、学生。

监测的方法主要是通过“CIPP--背景-投入-过程-产出模式”设计一系列指标，比如教师的数量，教学投入时间等，以这些指标为载体运用到各个州的各个学校去进行监测评估得到数据和结果，可以知道该州、该校的科学数学教育的现状，从而实现监测数学和科学教育的目的。

1988年国家科学院又在1985年基础上研制开发出新的科学和数学教育监测指标体系，不过没有对各个州或者学区进行监测，只是进行了一些大型的测验评估。

该指标体系与1985年的相比，加强了对科学和数学教育的学校教育系统外部变量和因素的监测关注，比如财政经费和领导管理的支持，另外监测指标的设计也更加深入了，比如不再仅仅关注教学指导时间，而是更加关注教学质量。

　　STEM学科集成概念提出来以后，对STEM的监测则以学科交叉和融合，即STEM相关学科的整体发展为监测对象，同时更加强调了结合STEM教育内部和外部影响因素进行监测，更加重视了对国家各种STEM教育政策和项目以及相关研究的监测，同时还关注STEM教育的就业和STEM高等教育情况。

以2013年国家科学院颁布的新的STEM教育监测指标体系、2012爱荷华州STEM教育监测指标体系和2012年“变革方程组织”的STEM教育监测指标体系为例，我们可以得出，新的指标体系和监测都研制开发出了更加系统全面的指标体系，而且监测的对象更加宏观和多样，可以立足于某个州，也可以针对一个指标维度，还可以通过一次大型测评来宏观分析。

监测的方法主要依靠各种大型调查和测评以及各大数据库得到的数据来追踪各项指标的发展现状，从而达到监控STEM发展现状的目的。

三套指标体系都将STEM各学科作为一个整体来进行指标设计和监测思考，同时在指标体系设计和监测实践过程中始终以STEM学科集成、学科交叉和融合为方法论。

比如设计关于STEM核心素养共识、标准的课程和教学指标、教师的STEM教育综合素养指标、学生对于STEM所有学科的兴趣和测评成绩指标、STEM学科的高等教育学位、就业职位和劳动力市场情况等。

（二）面临的挑战

　　一直以来，由于教育的管理体制和资源配置的分散性、分权性和自主性，美国各个州、学区和学校多以不同的方式或程度来实施联邦层面的各项教育法案和政策。

以STEM教育为例，对于诸如《美国竞争力法案》、《成功实施K-12STEM教育》等各种研究法案和报告中的建议和措施，各个州的落实方式和程度各不相同。

尽管当前在州和国家层面上收集的一些数据能够提供一些STEM教育的实施现状和问题，但是这些数据并不是以这些目的而收集和分析的，在数据收集过程中也没有尝试数据的协调与整合。

结果，包括教育工作者、研究人员、政策制定者等社会各界对整个国家实施STEM教育的具体程度与情况，以及所取得的进展等方面都缺乏一个全面、清晰的认识。

另外，美国没有一个普遍适用于全国各州和学区、学校等层面的STEM监测指标体系，以及全国联邦层面的监测和报告制度，缺乏全国范围内的数据收集分析统计机制。

具体而言，构建全国范围内的STEM教育监测体制机制主要面临着以下挑战：

　　1、制度和体制层面的挑战

　　美国是分权制国家，各个州对教育具有独立的权力，想要建立对全国的所有州所有学区所有学校的监测体系，会遭遇各种制度体制的阻碍。

比如，各个州的教育标准可能不一样，所以想要构建全国统一的监测体系不现实。

　　2、方法和工具层面的挑战

　　美国幅员辽阔，各州各学区的教育发展水平很不均衡。

要研制开发出一套能够适用于全国各个州、学区和学校的STEM教育监测制度和指标体系，施行一种可行有效的监测方法和模式是颇具挑战的。

　　3、文化传统层面的挑战

　　由于美国的一些文化传统，对于教育进行监测也遭遇到文化上的阻碍，比如，校长和教师们不喜欢接受监督和评估，他们希望在教学上有自己独立的自主权；比如，有些学区认为过多地对教育进行监控会导致教育失去活力，统一的标准会让教育缺乏创新。

　　（三）解决的对策

　　为了解决STEM教育如何有效监测这个问题，美国正尝试以大规模评估为抓手，运用信息和计算机技术来支撑，加强对STEM教育的监测工作。

　　1、研制开发出基于STEM教育的目标和各学科教育标准的STEM教育监测指标体系一方面要有针对全国STEM教育状况而构建的监测指标体系；另一方面各个州需要参照联邦政府层面的监测指标体系，并结合本州的STEM教育实际情况研制开发出适合本州的STEM教育监测指标体系；此外，还要有第三方机构和组织独立自主地研发出针对各级各类的STEM教育的监测指标体系，比如有的专门针对STEM教育相关项目和战略实施情况进行监测，有的专门针对STEM学校的类型数量等方面进行监测等等。

　　2、监测实践层面

　　构建学区-州-联邦的三级监测体系，共同构建一个监测体系，同时独立自主地进行监测，便于人们了解各个层面的STEM教育情况。

要加强数据建设分析，要以大规模数据调查和数据库建设为工作载体，同时各个州和学区以及学校要重视数据和信息的收集和分析，力图提供一个全方位各层次的STEM大数据系统。

爱荷华州在2012年就立足于本州实际设计了一套STEM教育监测指标体系，并进行了监测实践，追踪并监控了本州的各学区各学校以及学生们的STEM教育进展和具体情况，取得了很好的效果，也为其他州和地方的STEM教育监测提供了很好的借鉴。

　　3、形成多方监测主体共同监测的机制特别要引入第三方独立监测。

美国一直很重视智库和其他机构在经济社会发展中的重要作用，同时也很重视这些机构在监督评估中的作用。

　　以国家科学院、国家研究委员会及其相关机构为例，为了响应国会的要求，国家科学基金会（NSF）会同国家研究委员会的科学委员会和测试与评估委员会，召集组建一个特别委员会--成功实施K-12STEM教育评估委员会，由该委员会来负责STEM教育监测评估及监测指标体系的研制。

二、STEM教育监测的规划与实施进展

　　教育监测及其指标体系的研发构建不是一蹴而就、一劳永逸的事，每一个指标体系及其具体的指标都有其局限性，都需要随着时间的推移和具体的情景而不断完善，这就需要建立健全完善指标体系的制度和机制。

一方面，要建立一个完善的教育监测制度，为进一步完善监测指标体系奠定基础。

比如监测的目标、机构、组织、工具、内容、范围、成果表达等。

另一方面，要围绕指标体系的内容维度完善、数据信息收集分析更新、监测反馈之后指标的修改完善、发动各利益主体参与等方面建立相关制度。

本文以国家科学院相关委员会提出的完善STEM教育监测指标体系的相关制度和爱荷华州的具体实践性STEM监测体系设计为例，具体分析上述两个机构如何建立健全STEM监测制度，并分析其优势。

（一）国家科学院STEM教育监测

　　通过提出一系列相对小范围集中的、具体可操作的、在研究的基础之上的指标，形成基于收集全国、州和地方学区数据和信息的全国层面的STEM教育监测制度。

指标研制机构希望能够呼吁当前的政治意愿和动力来建立和发展维持一个有价值的监测制度。

围绕这些指标而设计的监测制度在聚焦教与学的关键方面将会是独特的，并且能够使教育管理者、研究人员和政策制定者更好地理解和提高国家、州以及地方学区各个层面的为了所有学生的STEM教育。

　　1、STEM教育监测的特点与功能

　　具体特点和功能如下：

（1）能够评估国家科学院等机构发布的针对STEM教育的各种权威报告中提出的建议和措施的具体进展情况。

（2）能够衡量学生在STEM相关学科和活动等方面的知识、兴趣和参与度。

　　（3）能够追踪美国联邦、州和地方在STEM教育方面的经费、人力资源和物质的投入。

　　（4）能够提供STEN教育包括校长和老师在内的师资水平的相关信息。

　　（5）能够促进联邦政府在STEM教育和相关劳动力市场发展方面的战略规划。

　　2、STEM教育监测的实施规划

（1）建立健全指标的数据收集机制。

要综合运用好当前可利用的一些现有数据和调查机制，针对当前无法收集的数据和信息要通过修改现有的调查和数据以及搜集机制或者重新建立专门的调查和数据收集机制来获得。

（2）进一步发展指标体系。

要更充分地发展监测指标体系中的所有指标，比如更加准确的定义这些指标包含什么，确定每个指标是由什么品质和特质组成的，找到数据最合适的来源等。

　　（3）针对已有的数据进行编制、分析和报告。

完善已有的调查或者建立新的数据收集机制来获得更多必要的信息。

建立STEM教育的定期监测和报告制度来分析面向这些指标和STEM教育目标的进展。

虽然当前已有一些STEM教育相关的调查机制和数据信息，但是这些调查和数据并不是专门为STEM教育的监测所进行的，而且相关的数据结果也并没有定期基于STEM教育相关报告和研究提出的建议和目标措施进行对比和分析。

因此应该建立专门的定期的基于指标和数据的STEM教育监测制度。

　　（4）获取各利益相关者的理解与支持。

美国联邦教育部和国家自然科学基金会在构建和发展STEM教育监测和报告制度的过程中通过邀请各利益相关者在制度的投入和产出的讨论中扮演重要角色，为当前美国的STEM教育现状、基于数据的相关指标的发展、指标的研究结果以及指标的持续效用、国家教育制度的改革和调整等出谋划策。

（二）爱荷华州STEM教育监测

　　爱荷华州STEM教育监测项目计划的目的是要系统地观察一系列定义好的指标和数据来源来监测爱荷华州的STEM教育和经济发展的变化和进展，监测工作主要通过并集中在爱荷华州政府STEM教育发展顾问委员会的相关活动中。

　　爱荷华州构建的STEM教育监测指标体系主要立足于爱荷华州的具体实际，以监控并促进该州范围内的STEM教育发展为主要监测目标，其指标体系的特点是实践性和操作性比较强。

因此，与指标体系相对应的监测制度体系和机制也同样是在爱荷华州的视域下，立足于全州的STEM教育发展实际和STEM教育监测各项资源而建立起来的STEM教育监测与评估制度。

该制度体系主要有两方面：

一方面是STEM教育监测的具体程序和构成要素，主要由监测指标体系、公众STEM态度调查、STEM兴趣清单和大规模STEM教育项目的情况构成，具体参见表1.①另一方面是STEM教育监测评估的框架（包括监测资源和监测层面），主要包括四个层面。

具体实施计划则分为分析STEM教育政策和倡议、分析STEM各项目的定位以及评估各项指标的具体进展等三方面，具体参见表2和表3.

　　荷华州立大学社会和行为研究中心（CSBR）构建了爱荷华州STEM监测评估框架，作为发展和实施爱荷华州STEM监测评估项目的第一步，并且协同诸如“教育学习研究所”（RISE,ISU）、评价与评估中心（CEA,UI）各利益相关组织机构的共同努力来推进爱荷华州的STEM监测评估项目。

爱荷华州STEM监测评估项目的目的主要是：

　　监测评估爱荷华STEM教育项目和措施的目标实现进展。

监测评估框架主要有四个层面的监测评估，并且还有额外的评估资源。

具体如下表：

　　监测评估计划有三个主要阶段和方面，爱荷华州STEM教育的各项政策都是由众多项目来具体落实，所以要监测评估爱荷华州各项STEM先行政策举措和倡议的目标进展情况，就要监测评估各个项目，对各个项目的监测又必须有具体的指标。

因此爱荷华州的STEM教育监测计划就以各个指标的进展情况为监测的基准来监测和强化各项先行举措和政策的成功。

具体监测评估计划如下表：

三、STEM教育监测结果分析--基于爱荷华州的监测数据

　　2012-2013年，爱荷华州运用这套指标体系对该州的STEM教育进展情况进行了有效的监测与评估，并得出了相应的数据和监测报告。

在监测实践中，该指标体系有效地监测了该州STEM教育各方面的发展，得出了各项指标监测结果的数据和信息，该指标体系的所有十八项指标都通过监测得到了最新的进展数据情况。

同时还得到了该州公众对STEM教育的认知和态度、全州的K-12系统学生对STEM的兴趣、全州层面的STEM各个战略和项目的实施情况的监测结果。

运用该指标体系进行的监测实践得到的监测结果全面系统地呈现了该州STEM教育发展面貌，解决和突破了监测工具、方法、制度和文化等方面的挑战，有效地达到了监测目的。

[9]

　　下面截取爱荷华州运用该州研发的STEM教育监测指标体系而进行监测实践得出的几个监测结果的图表来具体呈现监测的效果。

（一）“在高中阶段选修高级的STEM课程的学生数”进行监测的结果

（二）“K-12年级学生对STEM主题领域感兴趣的数量和比率”的监测结果

　　（三）“当前爱荷华州被认可可以从事STEM教育相关学科的教学工作的教师数量”的监测结果

　　（四）“完成STEM相关专业的大学学位（比如学士学位等）的大学生数量；完成STEM相关专业研究生学位的大学生数量”的监测结果

　　（五）对爱荷华州STEM教育战略和项目的效果监测结果

　　以上所截取的几个监测结果反馈图表，主要反映的是爱荷华州STEM教育的基本现状。

比如STEM相关学科的学生学业成绩及格比率（表4）；各年级学生对STEM学科和相关职业的兴趣，监测结果反映，越到高年级，学生们的兴趣越低，学生对技术和工程的兴趣要高于数学和科学的兴趣（表5）；STEM教育领域师资情况，结果反馈工程技术领域的教师较为缺乏（表6）；爱荷华州实施STEM教育战略及监测之后，社会公众的反馈结果是提高了对STEM认知的兴趣和关注度（表8）。

　　表8是爱荷华州对该州的STEM教育战略和项目实施效果进行大规模调查统计的数据结果，调查统计主要在当地教育机构（LocalEducationAgencies,LEA）（包括正式的和非正式的），如学校、图书馆、博物馆、科学社、科学俱乐部等进行。

结果表明，通过实施STEM教育战略和项目，有效地提高了公众对STEM相关主题、学科和职业的认知度及兴趣，同时提高了STEM学科成就水平，促进了STEM领域的校企合作。

表9则反映了州级层面对STEM教育战略项目的支持力度，爱荷华州加大了对STEM的经费资源投入、加强媒体宣传、加大工商业和社区的支持，总体上提高对STEM的兴趣和重视度。

　　四、启示

（一）教育监测的组织与实施要依托专业组织机构。

　　一直以来，美国的教育监测和评估工作大都是由各种类型和层次的专业组织机构或智库组织和实施的，这些组织又大都是由各领域和界别的专家学者或者其他方面的重要利益相关者等成员构成。

美国各种专业组织机构发展比较健全，这些组织和智库在各级政府和机构的政策制定和决策咨询、数据收集和分析、监测与评估等方面发挥着重要的作用。

以教育为例，美国培育并发展各种教育专业组织和机构，重视这些组织和智库等在教育治理中的作用，有效地提高了教育政策制定和决策过程中的科学化、民主化和专业化。

　　正如有学者所指出的那样“:

关于教育质量监测与保障体系，美国一直施行的是一种政府与民间组织合作的模式，是一种合作式监测评估。

美国的教育监测评估不依靠国家控制而是依靠社会力量来执行。

联邦政府不直接掌管各州各学区各学校的教育事务，政府不直接参与教育监测评估。

　　政府通过对监测评估机构的认证间接影响教育监测评估，宏观管理；通过所采集的信息，社会公众了解学校的情况；通过教育经费和政策管理对教育进行间接监测评估。

”

　　以美国STEM教育监测的指标体系构建研制开发为例，研制出来的三套指标体系的三个机构都是STEM教育及其相关学科领域内和教育监测评估领域内的权威智库机构。

美国国家科学院以及下属的相关委员会，可以直接向国会和总统呈送相关报告和成果，并且接受国会和总统的相关咨询。

爱荷华州STEM教育发展专家咨询委员会，更是爱荷华州成立的一个专门为了更好地发展STEM教育的专家智库。

“变革方程组织”则是集合了美国企业界优秀的管理者和专家，来为STEM教育发展提供咨询和建议。

这些机构和组织大都是由专家团队或委员会组成，专家们来自与STEM教育发展息息相关的各个领域和界别，他们发挥各自的优势，采取高效的工作方式，科学快速地进行研究和工作。

　　近年来，我国提出要实现教育决策的科学化、民主化，并且非常重视各级各类教育专业组织的培育和发展。

提出引入第三方专业机构参与教育监测，提高教育监测的专业性、科学性和高效性。

　　在这些方面，美国STEM教育监测指标体系构建研制充分发挥各级各类教育智库和专业组织机构的经验值得借鉴。

（二）教育监测要以指标体系为工作载体和抓手

　　美国国家科学院STEM教育监测指标体系的相关制度有很清晰的目标和定位，非常重视对指标体系各项指标的及时完善和更新以及对指标相关的数据和信息的收集和分析，提出要建立常态化的监测报告制度，掌握和监控各项指标的进展和运行。

此外，还强调要调动各利益相关者的积极性和参与热情，充分发挥各个层面和类别的STEM教育利益相关者的作用，努力构建出多维主体共同参与的积极动态的完善指标体系的制度体系。

正如美国自然科学基金会（NSF）相关专家琼 费里尼·芒迪（JoanFerrini-Mundy,NSF'sassistantdirectorforEducationandHumanResources）所说的“:

国家科学院构建的STEM监测体系通过建立指标体系和数据信息机制为今后的工作奠定了基础，是推进美国学校STEM教育的巨大资源，期待能够和同行共同努力，尽早实现监测体系提出的目标”.

　　我国当前正在全面推进基础教育质量监测工作，构建一套良好的基础教育监测指标体系是重要的内容。

“通过一系列标准化、系统化的基础教育指标，能衡量和反映基础教育发展的规模、水平、比例、速度及发展规律和趋势，为决策提供重要依据。

”

　　我国《深化教育督导改革转变教育管理方式的意见》强调“:

要建立健全各级各类教育质量监测指标体系。

完善基础教育质量监测标准和工具。

”《教育部关于推进中小学教育质量综合评价改革的意见》指出“:

要建立健全中小学教育质量综合评价体系、着力构建中小学教育质量综合评价指标体系。

”因此，教育监测工作的顺利开展和推进要以监测指标体系为工作抓手。

　　（三）教育监测要有良好的制度设计和实施规划

　　教育监测及指标体系的研发和构建需要建立相关的制度和机制。

一方面，要建立完善的教育监测制度和机制，为进一步完善监测指标体系奠定基础。

比如监测的目标、机构、组织、工具、范围、成果表达等。

另一方面，要围绕指标体系的内容维度完善、数据信息收集分析更新、监测反馈之后的指标修改完善等建立健全相关制度。

有学者提出“教育监测与评价一般包括三个阶段十个步骤。

　　第一是准备阶段，包括制定监测提纲、根据目的与内容确定监测方案、抽样和数据信息收集方案、监测人员培训。

第二个阶段，数据信息收集，主要包括调查统计、信息数据反馈分析等。

第三个阶段，监测与评价，包括资料数据信息的汇总、绩效监测与政策项目评价、监测报告总结撰写等。

”

　　此外，教育监测和指标体系相关制度还包括监测外在影响主体与因素、监测具体步骤与框架设计等方面。

　　爱荷华州研制开发的指标体系相对应的监测制度体系是在爱荷华州的视域下，立足于全州的STEM教育发展实际和各项监测资源而建立起来的STEM教育监测制度。

一方面，构建了STEM教育监测的具体程序和构成要素体系，包含了爱荷华州STEM教育指标体系、全州范围内社会公众对STEM态度的调查、全州范围内学生兴趣清单以及多种大规模和地区性项目等。

另一方面是STEM教育监测评估的框架，主要包括监测资源，比如联邦和其他州的举措和项目、监测网络与协同机制还有当地专家智库等。

还包括监测的四个层面：

全国层面、州层面、战略举措层面和项目层面。

要监测评估爱荷华州各项STEM先行政策举措和倡议的目标进展情况，就要监测评估各个项目，对各个项目的监测又必须有具体的指标。

爱荷华州的STEM教育监测指标相关制度立足于该州实际、构建得非常系统和完善，考虑到了各方面的要素、实践性非常强的监测制度体系。

正如爱荷