《表1 STEM教育政策文件涉及的STEM素养构成要素》

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《STEM素养的内涵及结构框架模型研究》

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虽然目前关于STEM素养的内容鲜有系统的论述，但已有一些研究论及了STEM素养的构成。有学者将现有的关于STEM素养内涵的研究分为还原论和整体论两种视角。还原论视角认为，可将STEM素养还原为科学素养、技术素养、工程素养和数学素养等不同STEM学科素养。整体论视角认为，STEM素养侧重于科学、技术、工程、数学等各个学科相关内涵的深度整合，强调通过对STEM学科知识、技能、方法的融合，学生能够具备解决实际问题、探索现实世界的能力。[13]从还原论视角来看，余胜泉等指出，STEM素养包含了科学素养、技术素养、工程素养和数学素养，包括运用这些学科的相关能力、将所学的知识与技能转化为探索现实世界各个方面的综合能力[14]。祝智庭等认为，STEM教育服务于学生的核心素养发展，主要包括科学素养、合作精神、创造力、批判思维、问题解决能力、深度学习能力、适应未来的能力等[15]。从整体论视角出发，有研究者认为，STEM素养是指科学技术与工程素养（Science technology&engineering literacy，STEL）、数学技术与工程素养（Mathematics technology and engineering literacy，MTEL）和科学数学素养（Science mathematics literacy，SML）所共同涵盖的部分，它由跨学科的知识和实践技能组成，用于解决日常生活中与STEM相关的问题[16]。美国乔治敦大学教育和劳动力中心（Georgetown University Center on Education and the Workforce，简称GCEW）的《STEM》研究报告显示，STEM工作者需具备的能力框架包含STEM知识、技能、能力、职业价值和职业兴趣五部分[17]。其实，还原论和整体论并不是截然对立的，现代系统论将这两者有机整合。根据现代系统论观点，对STEM素养内涵的分析既要从还原论视角做精细化分析以利于跨学科整合中的精准实践，又要基于整体论视角展开探索以便于课程和教学活动的系统化设计，从而将系统的整体性和局部的具体性有机结合，在具体全面概括STEM素养内涵的基础上，将其层次化和原子化，从而为具体实践提供操作依据。此外，还有一些重要的STEM教育政策文件、研究报告等文献中也零星地提及STEM素养的构成要素，相关文件中涉及的STEM素养构成要素见表1。