科技教育

科技教育是以自然科学和技术方法为主体教育内容、旨在培养学生科学素养和创新能力的教育活动，是教育、科技、人才的重要交汇点，对一体推进教育发展、科技创新、人才培养，促进教育、科技、人才体制机制改革具有独特作用。^[1]

科技教育起源于古代的科学技术传承和知识积累。如中国春秋战国时期墨家提倡的教育内容就包括数学、声学、力学、光学和诸多生产劳动的技术技能，古希腊时期理性自然观、实证观察和逻辑推理方法等的教育也同样如此。近代科学的发展和第一次、第二次工业革命的诞生，也是教育、科技、人才相互作用的结果。20世纪70年代以来，世界各国开始提倡“科学、技术与社会教育”（STS教育），把环境教育、生命教育、安全教育等融入科学、技术教育中。21世纪以来，美国等国家又大力推进STEM教育，出现了STEAM教育、STREAM教育及STEM+教育等实践尝试，其核心是注重科技与人文融合的教育理念，强化基于现实问题的综合性实践活动。中国在21世纪以来的基础教育课程改革中也体现出这一趋势，如数学、物理、生物学等教材增加了科学与技术、科学与社会等栏目。普通高中技术课程标准（实验）还以技术和人文两条主线并行设计，《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》增设“科技人文融合创新专题”等课程模块。中国高等教育改革中的新工科、新文科等建设也充分体现了科技教育与人文教育协同的理念。^[1]2024年7月，党的二十届三中全会发布《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》。《决定》对教育、科技、人才一体改革进行了总体布局，对深化教育综合改革目标任务进行阐述，提出了“强化科技教育和人文教育协同”等明确要求。^[2][1]

科技教育是教育体系的重要组成部分，是影响科技发展的重要因素。没有高质量的科技教育，就不可能有高品质的教育、科技、人才。科技教育为科技人才的成长和发展奠基、为科技创新人才的培养和文化环境创设奠基。^[1]

科技教育是以自然科学和技术方法为主体教育内容、旨在培养学生科学素养和创新能力的教育活动，是教育、科技、人才的重要交汇点，对一体推进教育发展、科技创新、人才培养，促进教育、科技、人才体制机制改革具有独特作用。^[1]

科技教育起源于古代的科学技术传承和知识积累，具有悠久的历史。如中国春秋战国时期墨家提倡的教育内容就包括数学、声学、力学、光学、心理学和诸多生产劳动的技术技能。西方古希腊时期理性自然观、实证观察和逻辑推理方法等的教育也同样如此。近代科学的发展和第一次、第二次工业革命的诞生，从某种意义上说是教育、科技、人才相互作用的结果。西方近代科学技术教育体系的建立为科学的发展和技术的进步奠定了人才基础和社会文化环境。早在第一次工业革命发生前，培根、洛克等哲学家崇尚科学技术的思想，有力促进了英国科技教育在基础教育、中等职业教育和高等教育阶段的发展。对人类历史上第一次工业革命产生重要贡献的瓦特也正是在英国这样的教育环境中成长起来的，技术的“魔力”和财富涌流的杠杆效应使人们对社会经济文化发展的要素产生新的认识。^[1]

从20世纪70年代以来，世界各国开始提倡“科学、技术与社会教育”（STS教育），倡导科学、技术教育中学生社会性的培养和文化性的熏陶，把环境教育、生命教育、安全教育、国防教育、伦理教育等融入科学、技术教育中。21世纪以来，美国等国家又大力推进STEM教育，出现了STEAM教育、STREAM教育及STEM+教育等实践尝试，其核心是注重科技与人文融合的教育理念，强化基于现实问题的综合性实践活动。中国在21世纪以来的基础教育课程改革中也体现出这一趋势，如数学、物理、生物学、地理等教材增加了科学与技术、科学与社会、科学与文化等栏目。普通高中技术课程标准（实验）还以技术和人文两条主线并行设计，《普通高中通用技术课程标准（2017年版2020年修订）》增设“科技人文融合创新专题”等课程模块。近年来，中国高等教育改革中的新工科、新文科等建设也充分体现了科技教育与人文教育协同的理念。^[1]2023年11月初，联合国教科文组织第42届大会在法国巴黎举行，大会通过了在中国上海设立教科文组织国际STEM教育研究所的决议。^[3]

在国际语境中，STEM教育具有双重维度内涵：一是指科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）等单学科教育，二是指上述学科教育的跨领域整合。在新科技革命驱动下，STEM教育已成为国家战略竞争力的核心支点，各国竞相推进STEM教育发展规划，着重凸显其对经济发展与科技进步的支柱作用及战略紧迫性。^[4]STEM教育强调的是一种跨学科一体化的教育方式，目的是培养具有综合能力的人才。^[3]

以芬兰“国家LUMA战略2030”与美国“STEM教育五年规划”为例，前者通过跨学段课程衔接构建全生命周期培养体系，后者着力打造“政府—企业—社区”协同的创新生态系统。两国均注重将STEM教育从专业人才培养体系提升至国家核心竞争力塑造工程。其中，芬兰提出将全民科学基准提升至21世纪初期水平，美国则将STEM素养深度融入公共卫生、环境保护等公共政策决策过程，由此也标志着STEM素养正在成为现代公民的基础能力。更具战略意义的是，美国《芯片与科学法案》将半导体人才储备提升至国家安全高度，这种将关键领域人才培养与国家安全战略相衔接的做法，凸显了STEM教育在国家战略体系中的基础性地位。^[4]

欧盟发布的“STEM教育战略计划”指出，为了充分发挥潜力，欧盟必须战略性地利用其最重要的资产：人力资本。《竞争力指南》明确指出了欧盟在生产力和创新能力方面的差距，并为欧盟成为“未来技术、服务和清洁产品的发明、制造和营销之地”提供了明确的道路。它呼吁更加关注关键技术领域，以应对新兴挑战。这些领域亟待关注，且依赖于包括STEM在内的高技能工人。鉴于技术变革和技能需求的变化，对这类工人的需求正在增加，但由于劳动年龄人口减少，他们的数量却在下降。^[4]

面对STEM教育跨领域整合的复杂性，各国着力打破部门壁垒，通过成立专项机构、协同机制或战略联盟，统筹政府、产业与教育界资源，形成政策合力。此类架构不仅强化顶层设计能力，更通过制度化协作优化资源配置，确保STEM教育规划与国家创新战略深度绑定，为技术驱动型社会输送系统性解决方案。^[4]

美国早在2010年就根据《美国竞争重新授权法案》设置了STEM教育委员会（CoSTEM），协调支持STEM教育的联邦计划和活动，首批成员包括美国教育部、国防部等10个联邦机构，2023年更是升级为STEM委员会，主要职责包括审查STEM教育、劳动力发展和研究能力投资；与管理和预算办公室以及整个联邦政府的总统行政办公室的其他办公室协调投资；并通过联邦机构制定和实施每五年更新一次的STEM战略计划。另外，美国还成立了“STEM教育联盟”，成员包括600多个商业、专业和教育组织，其职责为提高各级决策者对STEM教育在使美国保持21世纪全球市场经济和技术领先地位方面发挥的关键作用的认识。^[4]

欧盟、英国、爱尔兰、芬兰、土耳其、德国等经济体也有类似的机构或组织。例如，欧盟成立了“欧盟STEM联盟”，致力于在欧洲建立更好的STEM教育。英国成立了“STEM学习中心”，通过与英国政府、各类雇主、组织和教育机构合作，为教师、年轻人和其他人提供积极的STEM互动。爱尔兰成立了EPI•STEM即国家STEM教育中心，该中心设在利默里克大学，主要职责包括利用STEM教育学者和STEM学科学者之间的联系，并与STEM教育有利害关系的政策制定者、从业者、行业和社区团体建立联系，通过研究有效的教学、学习和专业发展来改善STEM教育。芬兰设立了LUMA中心，通过最新的科学技术教育方法和活动，激励儿童和青少年进入数学、科学和技术领域。土耳其成立了STEM联盟，将STEM从业者、研究人员、政策制定者和公众联合起来，提高STEM教育的质量，扩大STEM的参与。该联盟由来自科学中心、科学博物馆、非政府组织、公司、研究中心和公共组织等不同成员组成。德国设立了“国家STEM论坛”，致力于通过制定建议和提案来解决整个STEM教育链上的具体挑战，从而提高公众等对这些倡议和计划的认识。该论坛致力于团结政治和民间社会利益攸关方，共同努力实施这些解决方案。^[4]

2024年7月，党的二十届三中全会发布《中共中央关于进一步全面深化改革、推进中国式现代化的决定》。《决定》对教育、科技、人才一体改革进行了总体布局，对深化教育综合改革目标任务进行阐述，提出了“强化科技教育和人文教育协同”等明确要求。^[2][1]

2024年，教育部发布《关于加强中小学人工智能教育的通知》，明确将人工智能与编程教育纳入中小学课程体系，标志着编程教育的全面规范化。这一政策要求小学生侧重于编程的体验和感知，中学生则注重应用能力与项目实践，高中生则聚焦前沿应用开发。这样的分阶段规划不仅使编程教育从兴趣拓展进入系统化教育体系，更为其在中小学阶段的普及奠定了基础。这意味着编程教育将逐渐成为基础教育的核心组成部分，家长和学生的关注点也从简单的兴趣培养转向更为具体的能力提升。^[5][6]

2025年11月，为贯彻落实全国教育大会精神和《教育强国建设规划纲要（2024—2035年）》部署要求，教育部等七部门联合印发《关于加强中小学科技教育的意见》（以下简称《意见》），旨在夯实科技创新人才培育基础，助力高水平科技自立自强，支撑教育、科技、人才高质量一体化发展。^[7]

上海市西延安中学在国家课程的校本化实施过程中，以科技教育作为学校高质量发展的抓手，构建了“科普—科教—科创”三层级科技教育课程体系，通过“1+2+3+X”实施模式，全面提升学生科学素养和创新实践能力。同时，学校注重五育融合，让学生在科技教育中实现全面发展。^[8]

科技教育是学习有目的地应用知识 （例如：资讯和通讯科技、物料和结构、营运和制造、策略和管理、系统和控制及科技与生活）、技能及经验，去运用资源创制建构，和更新产品和系统，以满足人类需要。^[9]

科技教育有关的科目，是因应本地和全球于社会、经济及科技发展在不同时空的侧重点，回应学习的需要而引入课程当中。^[9]

科技教育的宗旨是要在瞬息万变的科技世界中，培育优质的人力资源，让学生能发展科技能力、科技理解和科技觉知，能明辨慎思地评估科技为个人、家庭、社会及环境所带来的影响，成为整个科技世界及社会出类拔萃兼且踌躇满志的成员。^[9]

科技教育的课程，是按学生不同阶段的兴趣和智能发展而设计^[9]

第一及第二学习阶段：觉知及探索^[9]

第三学习阶段：探究、体验及熟习^[9]

第四学习阶段及以后：终身学习及专门化的方向探究^[9]

科技教育的学与教应该是：有目的、循序渐进及循迴巩固、手（实践）与脑（解难）并用^[9]

科技教育在教育、科技、人才系统中具有贯通性、基础性和战略性。就贯通性而言，科技教育渗透在教育、科技、人才各要素之中，科技教育是教育体系的重要组成部分，没有科技教育的教育是不完备的教育；科技教育是影响科技发展的重要因素，科技教育影响着科技创新能力和文化环境；科技教育是当代人才培养的支柱，科技和信息方面的素养是世界经合组织所描绘的21世纪关键技能，不会选择和不善使用当代技术，很难成为一个素养健全的人才。科技教育是教育、科技、人才的共同基础，没有高质量的科技教育，就不可能有高品质的教育、科技、人才，也谈不上高水平、高效能的教育、科技、人才一体改革，科技教育为科技人才的成长和发展奠基、为科技创新人才的培养和文化环境创设奠基。就战略性而言，一方面，教育、科技、人才在中国式现代化建设中发挥着战略支撑作用；另一方面，新质生产力是由技术革命性突破引发的，科技教育在这两个方面都具有不可替代的战略作用。^[1]