4月12日，加拿大卡尔加里大学Wicklund教育学院的Miwa A. Takeuchi等五人在《科学教育研究》杂志上发表了题为《STEM教育的跨学科性质:批判性综述》的研究论文。本文分析了2007-2017年STEM教育的研究变化，批判性地分析了STEM教育及其跨学科性质在已发表的实证研究文章中是如何定义或定位的。下面我们来整理一下这篇论文的主要内容。
在研究背景部分，作者指出，从历史上看，STEM教育在很大程度上受到美国政策和话语的影响。早期，美国强调STEM教育是为了应对苏联卫星时代日益增长的国家安全威胁。后卫星时代，STEM教育的话语开始转向中国。1983年，《国家危在旦夕》出版后，STEM教育强调在全球化和动态变化的市场中填补劳动力需求。在全球范围内，STEM教育与经济增长和生产率的实用和工具价值紧密相连。
笔者认为，目前越来越重视宏观系统话语对stem教育影响的批判性分析，进而缩小了科学和科学教育政策与课程的范围和意义。这里所谓的“宏观系统”，是指存在于文化或亚文本中，为发生在特定层面的结构和活动设置模式的“总原型”。创业和创新就是这种宏观系统的例子，它们直接塑造了技术科学和公共教育领域的实践。
基于这一背景，作者考察了现有的stem教育研究是如何将学习者和学习概念化的，并根据宏观系统话语描绘了潜在的假设，而宏观系统话语往往是塑造STEM教育研究和实践的思想力量。具体关注点是:学习者是谁，他们在与STEM的关系中如何定位，STEM教育指向谁。
关于文献的样本选取，作者从2007年1月至2018年3月发表的22篇英文国际期刊中选取了154篇文章。作者选择这一时间段主要是着眼于STEM教育的早期研究阶段，尤其是2007年美国科学、工程和公共政策委员会发表的《迎接风暴——激活和动员美国共创辉煌的经济未来》报告之后，该报告在建立STEM教育的经费支持和研究方面发挥了重要作用。此外，作者还指出，截至2018年，STEM教育研究的批判性理论视角从2019年开始增加。
在具体方法上，笔者首先建立了两个文献数据库，其中一个是关键词为“STEM教育”或“STEM学习”的英文同行评议期刊文章，时间范围为2007年1月至2017年12月。使用的搜索数据库是EBSCO综合学术文献，通过这种方式收集的文献总数为2171篇。该文献数据库主要用于描述STEM教育研究。第二文献数据库中的文章来自22种英文国际期刊，选择标准为截至2018年3月SJR排行榜前100名教育期刊。发表的文章关注科学教育、数学教育和学习科学。此外，作者咨询了数学教育和科学教育的同行，并选择了一些不在SJR排行榜前100名的期刊。在这22种期刊中，除《国际STEM教育杂志》外，其余21种期刊的样本文章选择标准是在标题、关键词、摘要或正文中包含“STEM教育”、“STEM学习”或“STEM改革”。根据这种方法，作者共收集了140篇文章。《国际STEM教育杂志》样本文章的选择标准是属于专刊或热点话题的文章。通过这种方式共收集到14篇文章。这样，作者第二次文献资料收集的样本文章数量为154篇，其中143篇实证研究文献用于描述性统计分析。
在具体分析上，笔者分为三个阶段。在第一阶段，阅读每篇样本文章，并记录以下内容:理论假设、研究问题、方法、主要发现和主题领域。然后将这些笔记和文章样本输入NVivo软件。然后几个作者独立对这些文档进行编码，一起讨论了几次，就编码达成一致。每篇文章至少由两个人编码。然后作者选择了20%的文章来测试评分者的信度。两位研究者分别对这些文章进行编码，发现符合率为98%，评分者之间的信度为. 85，表明一致性很强。
在第二阶段，作者分析了“更广泛的话语和权力的形成”是如何在第一阶段的描述性统计中得到体现的。同时运用了Fairclough提出的话语分析工具，如习惯搭配、语法语气、法律化、名词化和隐喻表征。经过讨论和分析，作者确定了两个主题元素:美国新一代科学标准和管道隐喻的影响，它们捕捉并澄清了STEM教育话语的许多元素。
在第三阶段，作者以批评性话语分析为指导，考察文本中是否存在修辞矛盾，从而进一步研究两个主题要素。通过分析，作者明确了当前STEM教育研究文献中哪些是可接受的，哪些是不可接受的，包括管道隐喻是如何变化的，以及频繁和不确定的话语成分。这一阶段的分析还涉及到冲突识别的认识论，体现在每一篇文章的理论框架、论述和启示中。同时，作者还分析了引用NGSS文献的百分比，NGSS在文章中是如何被提及和定位的，以及NGSS文献是如何建立其语言元素之间的关系的。
在研究结论部分，笔者主要提出以下几点:
1.STEM教育同行评审期刊论文在2007-2017年间呈现显著增长趋势。
图1以“STEM教育”为关键词的论文数量
2.“STEM教育”、“STEM学习”、“STEM改革”这些关键词在科学教育期刊上出现的频率要比在数学教育期刊或通识教育期刊上出现的频率高得多，一些主要的数学期刊甚至没有包含这些关键词的文章。这种差异表明STEM教育是如何被科学教育共同体和科学教育学术话语所支配的。
图2期刊中样本论文的数量分布
3.STEM教育研究论文按学科来看，理科教学的研究高于数学教学。此外，虽然修修补补、游戏、数字游戏、机器人和计算模型在科学和数学教育中的使用等概念由来已久，但在计算机与STEM教育相结合的背景下，对跨学科的明确关注相对较少，也相对较新。
图3样本论文的学科分布
未指明学科类别的研究论文最多，关注的是学生未来的职业愿景和STEM学科的选择，而不是学生学习特定概念或特定课程的学习经验。这反过来也说明了STEM教育主要定位于强调学生未来的就业和职业准备，而不是侧重于学习经历中的学科概念和实践。
4.在所有的实证研究文章中，88%来自美国，但没有一篇来自亚洲国家。作者指出，美国的压倒性比例可能部分是因为搜索集中于英文出版物，或者是因为STEM教育的概念在历史上起源于美国。美国在STEM教育研究领域的这种主导地位，含蓄地延续了在认识论和价值论上界定STEM教育主体的地缘政治特征。
5.样本文章中几乎所有的研究都将其方法范围限制在学生生活中相对较短的时间内，并且它们主要集中在中学教育和中学后教育。只有六项研究明确关注小学STEM教育，没有一项研究专门关注早期教育。
图4样本文章的章节和主题分布
6.调查、案例研究和访谈是样本论文中最常用的三种研究方法。22.2%的文章没有明确方法框架或方法。相比之下，87.8%的文章明确指出了其方法论框架，包括非殖民化方法论、诠释学、参与式行动研究和基于设计的研究。这种方法论的多样性表明，STEM教育研究领域存在几种不同的本体论和认识论，难以调和。在使用调查方法的文章中，学习者的一些属性通常被视为自变量。其中，大样本的使用凸显了种族、性别和社会经济地位如何影响学生选择STEM相关学科和职业的愿望。相反，以少数学习者为研究对象的论文运用现象学、叙事学或民族志理论来说明学生身份与STEM相关学科是如何交织在一起的。例如，这些研究并不认为种族、性别和社会经济地位是理所当然的，而是试图理解学习者身份在STEM学习体验中变得突出的交叉背景。此外，对学生或项目的纵向跟踪研究相对较少。
图5样本论文中使用的方法
7.30.5%的样本文章认为美国新一代科学标准是研究背后的主要动机之一。首先，因为大多数文章使用NGSS来定义STEM相关的能力和技能，所以当前的STEM教育研究在地理上主要面向美国。其次，在STEM教育研究中，NGSS经常被用作一种合法化策略，即NGSS被视为一种权威或一种需要遵循的客观标准。当然，也有一些对NGSS的批评。
8.题干的选择是样卷的热门话题。主要关注高中或本科学生是否选择学习STEM科目，或者学生是否渴望从事STEM相关职业，以及与学生身份特征相关的影响因素。然而，研究结论并不完全一致。此外，就STEM选择而言，研究中经常使用管道隐喻或路径隐喻来描述中等教育、高等教育与STEM相关职业之间的关系。这些研究认为，STEM教育的首要目标是为学生进入STEM管道做准备。
简而言之，作者指出，如果不加以挑战，资本主义、民族主义和军国主义的意识形态会导致STEM教育走向工具主义，而不是审美教育。美育可以帮助人“多看”，而不仅仅是“看”。“看”是一种基本的认知形式，而“看多了”则是体验现状的丰富性和复杂性。“看多了”可以揭示“刁钻、惊奇、复杂”的情境，“看”是一种被压抑的感性情境。没有审美视野，培养STEM劳动力成为STEM教育的总体目标，重心从真正的民主教育角度转移。
最后，作者对STEM教育研究提出了几点建议:
1.转移人力资本话语的研究焦点。
在样本文章中，约40%的研究关注学生STEM相关的职业选择，这使得STEM教育对学习者的意义和体验在这些研究中被简化为人力资本的强化。为了重新定位当前STEM教育的话语，凸显跨学科背景下学习与教学的现象学，有必要对学习者的实际学习内容和STEM学习体验做更多的研究。这些研究甚至可以为那些选择不接受STEM教育的学生阐明STEM学习的意义，从而更接近STEM教育的民主想象。
2.正视STEM教育研究在学科间和空间的拓展
STEM教育研究应该超越美国的地缘政治边界。此外，要超越以科学学科定义STEM教育的霸权，将人、知识、实践纳入其中。
3.关注跨学科带来的变化
跨学科是指为了超越两个或两个以上学科的整合，通过人与人之间的对话、实践和来自多个学科的建构而实现的协作和反思关系。这个对话的结果是一个突发现象。从某种意义上说，整体大于部分之和，打破和挑战学科霸权。当多门学科在实践中融合时，新的表征和认识论实践将促进每门学科的发展。相反，规范STEM学习抑制了跨学科研究，会导致学科霸权的再现。正是因为跨学科批判想象的拓展，STEM教育才能引导我们，而不是把我们局限在工具主义和民族主义的话语和意识形态力量中。
