“创新之国”以色列的STEM教育体系是如何设计的?

作者:Osnat Cohen博士,以色列希伯来大学科学教育发展青年部主任
来源:STEM未来计划

以色列地处地中海东南沿岸,虽然它是一个非常小的国家,但是根据2016年全球创业生态系统排名报告,以色列有全球最高的初创企业密度,1600人中就有1个人是自己创业的

根据世界经济论坛发布的《2017-2018年全球竞争力报告》结果显示,以色列在全球创新性排名中位列第3,仅排在瑞士和美国之后。这也许就是为什么以色列有“初创国家”称号的原因。过去几十年,人们可以看到很多来自以色列的发明,比如世界上第1个线上聊天工具ICQ、全球定位系统软件,以及点滴式浇灌系统、保防卫体系等。

由美国学者丹▪塞诺(DanSenor)和以色列学者索尔·辛格(Saul Singer)合著的畅销书《创业的国度:以色列经济奇迹的启示》认为,创新是一个国家在全球知识经济环境中取得发展的关键要素,而创新的根基在于教育,尤其在于科学、技术、工程、数学等STEM学科领域的教育

以色列的STEM教育体系别具特色

STEM教育被以色列人民认为是国家科学技术领先于其它国家的重要法宝。早在2006年,以色列的一项民意调查显示,78%的民众将科学和技术列为国家的首要资源,90%的民众认为科学技术发展是国家安全的必备要素,94%的民众认为科学技术是国家经济和民生发展的重要保障。根据法律要求,以色列所有高中毕业生都要义务服兵役。这种国情的特殊性,一方面使得以色列的STEM教育体系没有从中小学直接顺利延展过渡到高等教育阶段,另一方面使得以色列的STEM教育得到很大程度的加强。

义务服兵役从多个方面直接或间接影响和促进了STEM教育的发展。一者,国防部会遴选优秀的高中毕业生,在他们服兵役的同时还可以接受STEM学科的学院教育,多出的学习年限算作延长服兵役的时间,等他们退伍时已经具备了很多STEM方面的专业技能。二者,服兵役期间,这些青年人可以接受到部队里组织的STEM方面的教育培训,这些培训课程与部队的项目任务有关,等他们退伍之时已经成为STEM方面的专业人才,很容易到相关企业就业。三者,国防部还开展一些与STEM教育相关的精英培训项目,这些项目的培训内容涉及国家机密级科学技术成果,造就了很多STEM高精尖人才等等。

多样化项目助推STEM教育发展

以色列在中小学STEM教育方面组织和发起了多样化的项目,以此助推STEM教育发展。

成立专门的“科学与技术行政管理中心”,该中心联合教育部更好地确保教育系统的毕业生能够满足企业与部队对人才的需求。该中心制订STEM教育目标,研发相关课程与教学,支持和促进ICT技术进课堂并监测学生在STEM学科方面的学习情况。

再如,教育部成立专门的荣誉项目,遴选优秀学生参加为期6年的STEM学科学习。这些学生在5-6年级时被教师选定,然后在7-12年级期间持续性地参加荣誉项目。等项目结束,他们已经高中毕业。这些学生被重点考虑选派到部队的特定部门或专业高等教育机构,进一步深造。

此外,以色列教育部还发起名为Matar的项目,该项目由教育部资助并由大学具体执行。项目的主要内容是为STEM学习创建在线平台,包括面向学生的在线课堂建设,面向教师的课堂支持措施建设以及面向学校层面的相关书籍与信息资源建设等。

希伯来大学的STEM项目及其运作

希伯来大学成立于1925年,诗人比亚利克、哲学家马丁・布伯、物理学家爱因斯坦、心理学家弗洛伊德、以色列第一任总統魏茨曼是共5位主要创始人。校现有2.3万多名学生和6个校区,以及100多个研究中心。

希伯来大学科学教育发展青年部是一个中型部门,主要负责促进学术进步并培养科学技术领头人,提高青年学生在学术界的参与度。学校毎年接待8.5万多名参观者,他们会参加在耶路撤冷等地举办的不同的校内外活动。例如,2018年,2.2万多名中学生参观了希伯来大学的一些实验室,这项参观大学实验室的活动已经被纳入中学课程。此外,有400多名学生参加了校外项目,1200多名学生参加了科技夏令营,以及约800名学生参加了“拔尖学生”项目,到希伯来大学学习大学课程并进行科学研究。为此,希伯来大学招聘了160多名硕士生和博士生,作为项目导师。

为了培养未来科学家和发明家,希伯来大学的科学教育工作可以概括为如下图所示的金字塔模型,从下往上依次为“了解STEM"”“深入学习科学知识”和“学术研究”。

“了解STEM”是面向广大人群的基础层,参与活动的人数最多,但绝大部分参与者年龄比较小。碁础层主要以在大学校区等地举办很多免费的开放活动为主,如科学节、讲座、社区活动等,吸引家长带着孩子参与其中。这些活动的主要目的是为了让参与者最大限度地接触科学,欣赏科学的美丽

金字塔模型是一种爬坡提升的模式,越住上层越需要花费较长时间投入所参与的活动项目,也越有意义。中间的“深入学习科学知识”层,以需要时间长一些的重要项目活动、小组活动等为主,使参与者可以深入学习科学知识,获得科学技能。毎年夏季,1000多名18-19岁的学生将参加为期3周的夏令营、科学营,他们会组成小组参加科学比赛或者会议。通过这些项目,可以让更多的学生及他们的家人、朋友参与到科学之中,激发他们对科学的喜爱

在金字塔顶端的“学术研究”层,我们谁备了顶级的项目给有学术或研究计划的超级有才华且积极的年轻人。参与人数相对少ー些但项目种类丰富,如学生主导进行的科学研究侧重于学术研究的项目,太空科学研发项目人文研究和讲座,以及培养未来科学领军人物等。

些项目通常需要2~4年的时间,对参与者能承受的研究压力和紧张的学习氛围要求很高。所有人都有机会参与其中,但是需要提交申请。为了避免学术研究过程中可能给这些年轻参与者带来的伤害,组织方需经过精心挑选,确认申请者具备相应的能力后才能接受申请。考虑的因素包括申请者是否足够成熟,精神上和心理上是否已准备好,其内在的学习动机,以及家长是否支持等。希伯来大学、未来科学家中心和教育部联合发起的“阿尔法”国家项目,是一项针对优秀高中生的创新项目,旨在丰富有天赋的学生的科学知识,让他们接触高水平的科学研究,井为其提供科研技能,以满足他们将来进行自主研究项目的需求

作为课程的一部分,学生们要写一篇研究论文,它可以代替ー门理科专业的入学考试成绩。这些学生的研究主题各不相同,主要集中在自然科学、数学和医学等,今年新开设了人文研究项目。

我们非常强调学生和硕士或博土之间轻松地沟通、面对面地深度互动。毎年聘用的160多名博土或硕土研究生,都对化学、神经科学、计算机科学、物理等许多研究领城的硏究充满了热情他们为年轻充满活力的高中生树立了榜样。

合作模式推动STEM教育进步

以色列模式的成功不是单单靠一个组织就能够实现的。另一个成功秘诀就是合作。中央政府和地方政府、非政府组织、慈善组织和高等教育机构之间紧密合作,这种伙伴关系促进了以色列青少年儿童STEM教育的发展,为培养末来科学家、发明家奠定了坚实的基础。以色列有一系列有关STEM和科技创新的法律与政策,为STEM教育及相关行业发展搭建起有力的政策环境。如《鼓励企业研究与发展法》,在以色列高科技快速发展的关键阶段发挥了重要作用。以色列在智力产权方面有20余项法律法规,都旨在为创新者提供保障,并鼓励地方STEM相关领域的创新。当然,维护教育权利方面的法律,高资助高补贴性质的公立大学教育系统,都为STEM教育发展奠定了基础。另外还有《鼓励风险投资法》以及有关国际入驻企业税收等多方面的优惠政策,都促进了STEM相关企业和行业的发展。而这些行业的发展意味着对STEM相关人才的需求,从而带动了STEM教育的长足发展,形成了良性循环。

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