内蒙古地区STEM教育的成就、挑战及展望_李雪婷.pdf

基金项目 本文系广西民族大学广西中华民族共同体意识研究院2022年专项课题“铸牢中华民族共同体意识教育的多元主体协同机制研究”（项目编号：2022GZX0102）的阶段性成果。作者简介 李雪婷，中央民族大学教育学院硕士研究生，研究方向为民族教育；胡迪雅，中央民族大学教育学院副教授，研究方向为民族教育。内蒙古地区STEM教育的成就、挑战及展望李雪婷，胡迪雅（中央民族大学 教育学院，北京 100081）摘要 STEM教育重在培养学生跨学科素养、合成创新能力、动手实践能力以及团队合作能力，有利于培养创新型人才、提高教育质量。2016年以来，内蒙古地区STEM教育的开展取得了重要成就：STEM教育体系逐步完备化，教育活动形式呈现多样化，教育规模日渐扩大化。在取得成就之时，内蒙古地区STEM教育发展仍面临教育资源匮乏、师资力量薄弱、教学模式单一等挑战。因此，内蒙古地区需要通过科学设计符合民族地区的情境性问题及项目，大力培养STEM教育专业师资队伍，形成学校社会对STEM教育的联动支持，不断提高STEM教育成效，更好地服务于民族地区教育质量提升和创新人才培养的需要。关键词 内蒙古地区；STEM教育；创新教育；科学素养中图分类号 G750 文献标识码A 文章编号 2095-4336（2023）01-0018-06一、引言STEM教育由科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）四个单词的首字母缩写而成。STEM教育是一种融合科学、技术、工程和数学的基础性、综合性、创造性跨学科教育，其宗旨是打破学科之间的边界，培养学生的跨学科素养、合成创新能力、动手实践能力以及团队合作能力，提高学生的STEM教育综合核心素养。STEM教育主要是通过学生动手实践，培养学生运用多种学科核心知识和技能解决现实问题的能力，并在此过程中学会学习知识、应用知识，形成跨学科思维。我国从2001年开始引入STEM教育。2012年以后国内关于STEM教育的研究开始大幅增加。12015年教育部办公厅在征求对 关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见（征求意见稿）的通知中首次提到STEAM教育2。2016年教育部发布的 教育信息化“十三五”规划3中提出要“积极探索信息技术在STEM教育、创客教育等新的教育模式中的应用”。尽管我国对STEM教育有明确政策意义上的倡导与推广，但目前学界对STEM教育研究仍处于理论探索、概念明晰和实践尝试阶段，针对民族地区STEM教育的相关研究较少，已有的少量研究成果主要集中在民族地区开展STEM教育的意义4及思考5方面。专门探讨内蒙古地区STEM教育发展的研究更是鲜有涉及，6因而亟须开展内蒙古STEM教育的相关研究。二、内蒙古地区STEM教育成就内蒙古自治区教育厅2021年发布的 内蒙古地区“十四五”教育事业发展规划 政策解读中指出：促进公平、补齐短板，建设高质量教育体系，办人民满意的教育。7人才是推动社会发展重要因素，创新是人才培养的重要环节。STEM教育良性发展是促进人才培养的基础条件。2016年教育部发布 教育信息化“十三五”规划 后，内蒙古地区教育部门积极响应国家政策与号召，大力发展STEM教育，开展一系列有关于STEM教育、创新教育相关活动及培训，促进学生科学素养的形成。内蒙古地区STEM教育开展在教育体系、教育活动形式和教育规模上取得了实质性成果。第11卷第1期2023年1月Vol.11No.1Jan.2023民 族 高 等 教 育 研 究Research on Higher Education of Nationalities18DOI:10.14045/ki.rhen.2023.01.004（一）STEM教育体系逐步完备化教育部有关STEM教育的政策出台后，内蒙古地区教育部门通过学校顶层设计、教师技能培训、学生积极参与等措施，初步形成了比较完备的STEM教育体系。学校顶层设计是决定该校STEM教育发展的关键，学校领导作为学校教学组织、校园文化的管理者，肩负着学校STEM教育发展的重任。2016年呼和浩特市教育局召开“中小学创新实验室及创客空间建设与应用”校长培训班8。此次培训目的是使参会的校长及学校其他领导深刻了解科技教育、创新教育、STEM教育的重要作用。教师作为STEM知识的首要传播者，其具备的STEM教育教学技能和综合素养是促进内蒙古地区STEM教育高质量发展的有力保障。2016年玉泉区教育局承办呼和浩特市中小学教师信息技术应用能力提升工程全员培训9。为了加强和提高中小学科学教室实验操作能力，2020年呼和浩特市举办了小学科学骨干教师实验操作能力培训活动10。2021年通辽市开展了三维设计骨干教师线上培训活动11，旨在培养教师创新意识和提升教学能力。2022年包头市举办了内蒙古自治区普通高中创新实验室装备技术应用培训会12，旨在通过培训提高教师对创新实验室装备技术的应用能力。学生作为STEM教育的学习主体，应激发其对STEM教育学习的热情和兴趣。内蒙古多地区通过举办一系列关于STEM教育、创客教育的相关活动及赛事，使学生们在项目及活动中将理论与实践相结合，体验科技乐趣，提高STEM教育学习兴趣。2020年呼和浩特市举办中小学实验教学成果展示13，2021年呼和浩特市举办首届儿童青少年创新创造大赛14，2022年通辽市举办首届中小学科技节暨中小学师生创新教育实践活动15，2022年包头市举办“全国中小学信息技术创新与实践大赛”选拔赛16，对学生创新能力、应变能力等多方面能力进行考察，提高学生STEM综合素养和综合能力。（二）STEM教育活动形式呈现多样化内蒙古地区利用“互联网+”载体，有机结合社会资源，举办与STEM教育相关的特色活动、赛事，STEM教育活动形式日趋丰富多样。STEM教育活动、赛事可鼓励和吸引各学段的学生积极参与，锻炼学生手脑结合、理论与实践结合、团队合作等能力，有效提高学生的科学素养。首先，创办极具特色且针对性极强的活动项目是保障内蒙古地区STEM教育深入开展的重要举措。“科普大篷车进校园”17活动是由内蒙古科学协会创办的STEM教育特色项目之一。内蒙古九市三盟（呼和浩特市、包头市、乌海市、赤峰市、通辽市、乌兰察布市、鄂尔多斯市、巴彦淖尔市、呼伦贝尔市、兴安盟、锡林郭勒盟、阿拉善盟）均积极开展了该项活动。该活动主要特点是利用大篷车车载资源和流动性强的特点，让大篷车进入多所学校对学生进行科普与展示。该活动在一定程度上解决了部分农牧地区因现实条件导致学生对STEM教育、科技创新接触较少的问题。通过这一形式使学生们了解科技创新、STEM教育，丰富学生知识体系，开拓学生视野，激发学生对科技创新、STEM教育的学习兴趣。其次，利用“互联网+”开展STEM教育，对各级各类学校普及科学知识、提高学生科学素养起到重要促进作用。据有关部门统计，截至2016年内蒙古地区96%的中小学都已接入互联网18。科学教育、STEM教育均离不开互联网的帮助，在幼儿教育阶段内蒙古幼儿园均开设科学小课堂，教师通过互联网和多媒体为小朋友展示所学知识原理；中小学阶段科学课程是关键，该阶段学生的好奇心较重，可以通过“互联网+”视频展示、动手实践等形式激发学生学习兴趣；互联网在高中阶段和高等教育阶段中应用更为普遍，学生在掌握知识原理的基础上可以通过动手实践，如制造机器人、使用3D打印机进行相关机器的制作和操作19。总之，“互联网+”为STEM教育、创新教育提供了极大便利。最后，由学校与社会资源形成联动的实践活动是促进STEM学习的重要途径。内蒙古自治区教育厅与内蒙古科学技术协会联合举办“青少年科技创新大赛”“科普大赛”“科技场馆进校园”“科技馆体验日”等实践活动。社会与学校双向良性互动可以进一步促进STEM教育发展，学校与社会相互促进，举办形式多样、内容新颖的实践活动。多种多样的实践活动能够充分调动学生的学习热情与学习兴趣，推动STEM教育在内蒙古地区快速深入发展。（三）STEM教育规模日渐扩大化随着STEM教育在国家教育中战略地位的提高，内蒙古地区STEM教育规模日渐扩大，从基础教育拓展到高等教育，STEM教育活动在高校开展的数量、质量以及理工科专业分布等方面均有明显扩大或提升。19一是内蒙古高校STEM教育活动的数量不断增加、质量不断提高。近年来，内蒙古各地积极开展STEM教育、创新教育，不少高校十分重视STEM教育、创新教育的发展。2015年内蒙古财经大学举办首届内蒙古“互联网+”大学生创新创业大赛20，该活动能够激发大学生的创新性和创造性，同时能够促进大学生创新创业教育发展21。从2017年起，内蒙古开始实施自治区级大学生创新创业训练计划项目22，该活动有效地提高了大学生的创新创业意识和创新创业能力。2016年成功举办内蒙古自治区第一届大学生工业设计大赛23，该大赛进一步锻炼大学生的跨学科能力，激发大学生的创造潜能，有助于创新型人才培养。二是内蒙古高校中理工科专业和硕士、博士学位点数量增加，不仅优化了高校STEM教育的学科专业结构，也为高校开展STEM教育提供更广泛的专业基础和学科知识。从高校专业分布、学科建设等可以了解该学校STEM教育资源及教育质量情况。内蒙古工业大学是中华人民共和国成立后民族地区最早创立的一所工业学校。该校在2021年新增建筑学和动力工程及工程热物理两个博士学位一级学科。近年来，有关理工科方面的硕士学位一级学科也有所增加，如2020年新增物理学硕士学位点，2021年新增环境科学与工程、计算机科学与工程等硕士学位点。内蒙古大学是新中国成立后民族地区创办的第一所综合类大学，现有12个博士学位一级学科，其中理工科占5个。2021年该校新增5个国家级一流理工科专业，分别为：信息与计算科学、电子信息科学与技术、化学工程与工艺、环境科学、软件工程。内蒙古师范大学是新中国成立后党和国家在边疆民族地区最早建立的高等学校，2020年该校新增数学、物理学、化学三个博士学位一级学科，有关理工科的学科建设取得重大突破。此外，内蒙古各高校均注重创新创业课程发展，本科教育阶段开设创新创业课程，鼓励学生创新创业，学校积极提供技术指导、实践场地等，为学生提供最大便利。三、内蒙古地区STEM教育面临的问题与挑战内蒙古地区STEM教育在取得重要成效同时，也面临着一些问题与挑战。（一）STEM教育资源相对匮乏教育资源是教学顺利开展和教育质量的重要保障。STEM教育资源匮乏是制约内蒙古地区STEM教育高质量发展的关键性因素。首先，内蒙古地区现有STEM教育资源融合度和利用度较低。目前，内蒙古地区STEM课程资源缺乏本土性与整合性，使得内蒙古地区学生对于STEM学习处于碎片化、分散化的状态。对已有STEM教育资源未能充分利用，无法满足学生STEM学习需求。其次，STEM教育经费投入分配失衡。研究表明，内蒙古地区教育生均经费指数低于民族地区其他省份24。相关数据显示，2020年内蒙古地区义务教育城区学生数量为889465人，农村乡镇学生数量为1153662人，但教育经费投入并未根据学生数量进行相应分配。由此可知，内蒙古地区城区教育经费投入远高于乡镇农村教育经费25，这也导致内蒙古地区STEM教育资源分配不均衡。最后，STEM教育硬件设施配置欠完备，无法满足学生的需要。STEM教学不仅需要专业教师讲解，同时也需要配合硬件设施开展，如实验室、创新平台、科学操作室等平台。研究显示，内蒙古地区一半以上学校硬件设施无法满足STEM教育需求6，部分地区学生接触到机器人技术、3D打印技术、课程实验室等硬件设施的机会甚少，因此无法感受STEM教育的全部魅力和乐趣。（二）STEM师资力量相对薄弱师资力量是教学中的重要有机组成部分，师资力量决定教学开展的情况。内蒙古地区STEM教育师资力量匮乏是该地区STEM教育质量较低的主要影响因素之一。内蒙古地区STEM师资力量薄弱主要体现在STEM教师数量和质量两个方面。一方面，内蒙古地区STEM教师数量较少，不能满足所有学校的STEM教育需求。通