學會參考:全球最具創新精神的國家以色列,如何發展國內STEM教育

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以色列地處地中海東南沿岸,雖然它是一個非常小的國家,但是根據2016年全球創業生態系統排名報告,以色列有全球最高的初創企業密度,1600人中就有1個人是自己創業的。

根據世界經濟論壇發佈的《2017-2018年全球競爭力報告》結果顯示,以色列在全球創新性排名中位列第3,僅排在瑞士和美國之後。這也許就是為什麼以色列有“初創國家”稱號的原因。過去幾十年,人們可以看到很多來自以色列的發明,比如世界上第1個線上聊天工具ICQ、全球定位系統軟件,以及點滴式澆灌系統、保防衛體系等。

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由美國學者丹▪塞諾(DanSenor)和以色列學者索爾·辛格(Saul Singer)合著的暢銷書《創業的國度:以色列經濟奇蹟的啟示》認為,創新是一個國家在全球知識經濟環境中取得發展的關鍵要素,而創新的根基在於教育,尤其在於科學、技術、工程、數學等STEM學科領域的教育。

以色列的STEM教育體系別具特色

STEM教育被以色列人民認為是國家科學技術領先於其它國家的重要法寶。早在2006年,以色列的一項民意調查顯示,78%的民眾將科學和技術列為國家的首要資源,90%的民眾認為科學技術發展是國家安全的必備要素,94%的民眾認為科學技術是國家經濟和民生髮展的重要保障。

根據法律要求,以色列所有高中畢業生都要義務服兵役。這種國情的特殊性,一方面使得以色列的STEM教育體系沒有從中小學直接順利延展過渡到高等教育階段,另一方面使得以色列的STEM教育得到很大程度的加強。

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義務服兵役從多個方面直接或間接影響和促進了STEM教育的發展。一者,國防部會遴選優秀的高中畢業生,在他們服兵役的同時還可以接受STEM學科的學院教育,多出的學習年限算作延長服兵役的時間,等他們退伍時已經具備了很多STEM方面的專業技能。二者,服兵役期間,這些青年人可以接受到部隊裡組織的STEM方面的教育培訓,這些培訓課程與部隊的項目任務有關,等他們退伍之時已經成為STEM方面的專業人才,很容易到相關企業就業。三者,國防部還開展一些與STEM教育相關的精英培訓項目,這些項目的培訓內容涉及國家機密級科學技術成果,造就了很多STEM高精尖人才等等。

多樣化項目助推STEM教育發展

以色列在中小學STEM教育方面組織和發起了多樣化的項目,以此助推STEM教育發展。

如成立專門的“科學與技術行政管理中心”,該中心聯合教育部更好地確保教育系統的畢業生能夠滿足企業與部隊對人才的需求。該中心制訂STEM教育目標,研發相關課程與教學,支持和促進ICT技術進課堂並監測學生在STEM學科方面的學習情況。

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再如,教育部成立專門的榮譽項目,遴選優秀學生參加為期6年的STEM學科學習。這些學生在5-6年級時被教師選定,然後在7-12年級期間持續性地參加榮譽項目。等項目結束,他們已經高中畢業。這些學生被重點考慮選派到部隊的特定部門或專業高等教育機構,進一步深造。

此外,以色列教育部還發起名為Matar的項目,該項目由教育部資助並由大學具體執行。項目的主要內容是為STEM學習創建在線平臺,包括面向學生的在線課堂建設,面向教師的課堂支持措施建設以及面向學校層面的相關書籍與信息資源建設等。

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希伯來大學的STEM項目及其運作

希伯來大學成立於1925年,詩人比亞利克、哲學家馬丁・布伯、物理學家愛因斯坦、心理學家弗洛伊德、以色列第一任總統魏茨曼是共5位主要創始人。校現有2.3萬多名學生和6個校區,以及100多個研究中心。

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希伯來大學科學教育發展青年部是一箇中型部門,主要負責促進學術進步並培養科學技術領頭人,提高青年學生在學術界的參與度。學校毎年接待8.5萬多名參觀者,他們會參加在耶路撤冷等地舉辦的不同的校內外活動。例如,2018年,2.2萬多名中學生參觀了希伯來大學的一些實驗室,這項參觀大學實驗室的活動已經被納入中學課程。此外,有400多名學生參加了校外項目,1200多名學生參加了科技夏令營,以及約800名學生參加了“拔尖學生”項目,到希伯來大學學習大學課程並進行科學研究。為此,希伯來大學招聘了160多名碩士生和博士生,作為項目導師。

為了培養未來科學家和發明家,希伯來大學的科學教育工作可以概括為如下圖所示的金字塔模型,從下往上依次為“瞭解STEM"”“深入學習科學知識”和“學術研究”。

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“瞭解STEM”是面向廣大人群的基礎層,參與活動的人數最多,但絕大部分參與者年齡比較小。碁礎層主要以在大學校區等地舉辦很多免費的開放活動為主,如科學節、講座、社區活動等,吸引家長帶著孩子參與其中。這些活動的主要目的是為了讓參與者最大限度地接觸科學,欣賞科學的美麗。

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金字塔模型是一種爬坡提升的模式,越住上層越需要花費較長時間投入所參與的活動項目,也越有意義。中間的“深入學習科學知識”層,以需要時間長一些的重要項目活動、小組活動等為主,使參與者可以深入學習科學知識,獲得科學技能。毎年夏季,1000多名18-19歲的學生將參加為期3周的夏令營、科學營,他們會組成小組參加科學比賽或者會議。通過這些項目,可以讓更多的學生及他們的家人、朋友參與到科學之中,激發他們對科學的喜愛。

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在金字塔頂端的“學術研究”層,我們誰備了頂級的項目給有學術或研究計劃的超級有才華且積極的年輕人。參與人數相對少ー些但項目種類豐富,如學生主導進行的科學研究側重於學術研究的項目,太空科學研發項目人文研究和講座,以及培養未來科學領軍人物等。

這些項目通常需要2~4年的時間,對參與者能承受的研究壓力和緊張的學習氛圍要求很高。所有人都有機會參與其中,但是需要提交申請。為了避免學術研究過程中可能給這些年輕參與者帶來的傷害,組織方需經過精心挑選,確認申請者具備相應的能力後才能接受申請。考慮的因素包括申請者是否足夠成熟,精神上和心理上是否已準備好,其內在的學習動機,以及家長是否支持等。

希伯來大學、未來科學家中心和教育部聯合發起的“阿爾法”國家項目,是一項針對優秀高中生的創新項目,旨在豐富有天賦的學生的科學知識,讓他們接觸高水平的科學研究,井為其提供科研技能,以滿足他們將來進行自主研究項目的需求。

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作為課程的一部分,學生們要寫一篇研究論文,它可以代替ー門理科專業的入學考試成績。這些學生的研究主題各不相同,主要集中在自然科學、數學和醫學等,今年新開設了人文研究項目。

我們非常強調學生和碩士或博土之間輕鬆地溝通、面對面地深度互動。毎年聘用的160多名博土或碩土研究生,都對化學、神經科學、計算機科學、物理等許多研究領城的硏究充滿了熱情他們為年輕充滿活力的高中生樹立了榜樣。

合作模式推動STEM教育進步

以色列模式的成功不是單單靠一個組織就能夠實現的。另一個成功秘訣就是合作。中央政府和地方政府、非政府組織、慈善組織和高等教育機構之間緊密合作,這種夥伴關係促進了以色列青少年兒童STEM教育的發展,為培養末來科學家、發明家奠定了堅實的基礎。

以色列有一系列有關STEM和科技創新的法律與政策,為STEM教育及相關行業發展搭建起有力的政策環境。如《鼓勵企業研究與發展法》,在以色列高科技快速發展的關鍵階段發揮了重要作用。以色列在智力產權方面有20餘項法律法規,都旨在為創新者提供保障,並鼓勵地方STEM相關領域的創新。當然,維護教育權利方面的法律,高資助高補貼性質的公立大學教育系統,都為STEM教育發展奠定了基礎。另外還有《鼓勵風險投資法》以及有關國際入駐企業稅收等多方面的優惠政策,都促進了STEM相關企業和行業的發展。而這些行業的發展意味著對STEM相關人才的需求,從而帶動了STEM教育的長足發展,形成了良性循環。

作者:Osnat Cohen博士,以色列希伯來大學科學教育發展青年部主任


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