以色列STEM教育体系与特征探微

摘   要：以色列的社会和经济发展与科技创新紧密相关，而其STEM教育体系是科技创新的支撑。以色列构建起由多元主体参与的STEM教育体系，包括政府部门统筹协调STEM教育发展、国防部在以色列STEM教育体系中扮演关键角色、中小学开设丰富多彩的STEM课程、高等教育机构为国家培养大批工程师和科学技术人才、企业和社会组织积极投身STEM教育，并以多样化的项目为载体助推STEM教育发展。以色列国家安全和经济产业发展需要决定其高度重视STEM教育，特殊国情为其STEM教育发展带来阻碍和助推两方面作用。为STEM教育营造有利的政策环境，多元主体协同参与对以色列STEM教育发展具有重要推动作用。

关键词：以色列；STEM教育；趋势；特征

中图分类号：G538.2         文献标志码：A         DOI： 10.3969/j.issn.1672-3937.2024.06.07

以色列国土面积小，自然资源缺乏，但其创新驱动战略使国家竞争力陡然提升，成为全球最具创新活力的国家之一，并享有“创新国度”的美誉。在世界知识产权组织（WIPO）近年发布的《全球创新指数报告》中，以色列位居世界前列，2019 年进入前十名。在 2020 年“全球创新指数”排名中，以色列“创新关联”位居全球第一，其中的“高校与产业合作”“产业集群发展情况”等指标均处于世界领先水平。[1]与其他国家相比，以色列尤其注重营造创新创业环境和创新创业人才培养，重视STEM教育的发展。

以色列社会以知识经济为支撑，在研发上给予高投入，同时在智力和学术上有较高产出。2000年，以色列被称为“第二硅谷”，研发和创新能力与美国波士顿、芬兰赫尔辛基、英国伦敦、瑞典西斯塔不相上下。2010年，以色列国内研发投入占国内生产总值（GDP）比率高达4.4%，2005—2010年以每年4.1%的比率逐年增长，在经合组织（OECD）国家中居于前列。以色列知识密集型企业的发展实力和潜力得到全球认可，2008年52%的国内研发投入来自私人部门（Private Sector）。以色列特殊领域的专利拥有量居世界前列，在《2011—2012全球竞争力报告》专利生产率①（Patent Productivity）排名中位居第四。[2]2012年，240余家国际知名企业在以色列建立专门的研发中心，吸引了大量的科学家和工程师。

科研出版物、位于全球排名前列的高校以及诸多科研和专利方面的国际奖项，使得以色列的科研机构在全球范围内独占鳌头。尤其是在计算机科学、数学、化学学科和领域，以色列大学居于领先地位。以色列的八所大学占高等教育预算总额的78.2%，注册的专利数量超过企业、军事晶片厂和私人实验室的总和。以色列特别注重产学研合作，所有的研究型大学都设有专门的技术转让部门。

由美国学者丹·塞诺（Dan Senor）和以色列学者索尔·辛格（Saul Singer）合著的《创业的国度：以色列经济奇迹的启示》被翻译成20余种语言版本。该书对以色列经济崛起的原因做了深度分析。该书认为，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，尤其对于STEM领域的教育。2006年，以色列的一项民意调查显示，78%将科学和技术列为国家的首要资源，90%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、民生发展和生活质量的重要保障，71%表示对以色列的高等教育体系和学术领域充满信心。工程师、医生和科学家被以色列父母首选为希望孩子能够在未来从事的三大职业。[3]

一、发展脉络与趋势

以色列对科学教育的重视在1948年建国之前已现端倪。1924—1925年，以色列以德国高等教育为蓝本创建以色列理工学院和耶路撒冷希伯来大学，提供STEM领域的一系列课程和学位，在犹太复国主义的推动下，科学教育得到了国家和人民广泛的支持。20世纪50年代—60年代，以色列工业迅速发展，对STEM领域的人才需求增加，开始大力培养技术员工程师。20世纪70年代—80年代，学术导向的理论学习路径和技术教育路径分轨明显，一定程度上不利于STEM教育融合理念的发展。这一时期，以色列的教育体系改革遭到广泛批评，相关学者认为这种教育体系设计不符合公平的教育理念，也未能为学生提供行业所需的知识和技能。20世纪90年代，以色列开始重视技术教育中的科学和理论学习，折射出STEM学科融合理念的加强。1990年11月，以色列教育部部长建立专门的委员会对以色列科学和技术教育的水平和质量进行全面评估。该委员会由来自学术、军事、工业和教育界的代表组成，1992年8月提交最终评估报告，并在报告中提出主要建议：一是扩大技术教育轨道学生的科学基础，并更新相应课程；二是将技术教育和学术理论学习路径的分轨时间推迟到十一年级，以此减少学生过早参加实践培训的时间。不管是选择哪种学习路径或轨道，所有学生最终都有资格取得大学预科考试文凭，都有进一步开展理论学习深造的机会。2000年以后，以色列从政府到社会都更加重视STEM领域人才培养，以色列的工业越来越多地依赖科学和工程，并开始越来越多地受到全球化进程的影响。这些趋势导致选择技术教育轨道的学生数量增加，与此同时，对高质量STEM教师的需求也在增加。[4]

以色列数学成绩优秀的高中毕业生数量下降，被认为对国家科技发展非常不利。在此背景下，2016年以色列教育部部长纳夫塔利·本内特（Naftali Bennett）启动meet@5项目。该项目由以色列总理办公室、教育部与谷歌等共同组织运行，旨在让数学表现出色的十年级和十一年级学生作为辅导员，帮助更多中学生学好数学，并作为他们社区服务义务的一部分。以色列教育部认为，学生如获得与自己年龄相仿的同学的帮助，则会受到更多激励，并在数学领域取得更好的学习成绩。该项目在以色列全国125所学校推广实施，以期培养更多科技行业所需的工程师。[5]这一项目计划也在高等教育领域取得一些进展，根据以色列高等教育委员会发布的数据，2017—2018学年，报名攻读工程学学士学位的学生（34，700人）首次超过社会学学士学位的学生（34，000人）。该国攻读工程、数学或计算机科学学士学位的学生数量占所有学士学生的1/4以上，从2014—2015年的23.5%增长到2017—2018年的26.5%。[6]

根据《以色列创新局2022年高科技状况报告》（Israel Innovation Authority’s State of Hi-Tech 2022），以色列政府计划将高科技行业从业人员数量增加一倍以上，达到100万人，这表明以色列经济和产业的未来将继续更多地围绕STEM领域展开，意味着以色列亟须培养更多的工程师和程序员。[7]2021年，以色列国家审计长（State Comptroller of Israel）马塔尼亚胡·恩格尔曼（Matanyahu Englman）指出，以色列高科技行业有18，500个空缺职位。特拉维夫阿费卡—工程学术学院（Afeka Academic College of Engineering in Tel-Aviv）校长阿米·莫亚尔（Ami Moyal）认为，以色列需要设定明确的目标和全面的教育方法，使STEM教育贯穿整个国家教育体系。政府不能仅从提高数学和物理考试成绩的角度理解STEM教育，而应从科学、数学、技术、工程设计、多学科知识和技能获取的高度来理解。STEM教育并非让所有学生都成为工程师或其他技术专业人员，而是向他们展示如何解决现实世界的问题及其未来应承担起怎样的社会责任。莫亚尔认为，以色列政府需要制定更明确的STEM人才培养目标及不同阶段的学习目标，调动教育部、其他政府部门、学术界、工业界、国防军、市政当局和非政府组织等开展更广泛的合作，以保持其作为技术超级大国的全球地位。[8]

二、多元主体参与的STEM教育体系

（一）政府部门统筹协调STEM教育发展

以色列的科学、技术和创新政策由教育部、科技部及工业、贸易和劳动部等多个部委管辖。教育部主要负责监管学校中的STEM教育，工业、贸易和劳动部负责监管行业和职业中的STEM教育，科技部在其管理范畴内重视STEM教育发展。教育部专设科学技术管理局，作为学校STEM教育的统筹协调部门，致力于“确保教育系统的毕业生能够满足工业和军事的当前需求”。科学技术管理局负责制定STEM教育领域发展目标，制定STEM类课程和相关教学方法，支持将信息通信技术引入课堂，并监管学生在STEM学科方面的学习情况等。

（二）国防部在以色列STEM教育体系中扮演关键角色

根据法律要求，以色列所有高中毕业生都要义务服兵役，男生3年、女生2年。这种国情的特殊性，一方面使得以色列学生不是从中小学直接过渡到高等教育阶段，另一方面使得其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。一是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教育，学习的时间可以算作服兵役的时间，等他们退伍时已经具备STEM领域的专业技能。二是服兵役期间，这些青年人可以受到部队里组织的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。三是国防部开展与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。

（三）中小学开设丰富多彩的STEM课程

以色列的年轻人口比率相对较大，15岁以下人口占总人口的28%，教育投资占GDP的7.2%（OECD平均水平是6.2%）。从基础教育阶段来看，中小学都开设有多样的STEM相关学科。在小学阶段（一至六年级）开设一系列的普通科学课程；中学阶段（七至十二年级）开设广泛的STEM课程，初高中开设有科学类课程（如生物、化学和物理等），技术类课程（如计算机科学、信息技术、工业化学、生物技术、计算机化制造系统、能源等），工程类课程（如机电工程），以及数学类课程（代数、几何、三角、微积分等）。科学学科是理论发展方向的一部分，技术和工程类学科是职业发展方向的一部分，而数学是整个STEM学科系统的重要部分。生物、化学、环境等科学教育是十年级的必修课，但对于十一年级和十二年级学生是选修课。工程和技术方面的课程也以选修课的性质面向所有高中生开设。和欧美很多国家一样，毕业会考成绩是以色列高中毕业生申请高校的重要依据。数学是高中毕业会考必考科目，但其他STEM学科都是选考科目。从实际情况来看，约1/3的以色列普通高中生学习STEM相关学科。与其他OECD成员国相比，以色列7～8岁学生学习STEM课程的时间排名第六位，9～12岁学生排名第13位，13～15岁学生排名第19位。

在2011年国际教育成就评估协会（International Association for the Evaluation of Educational Achievement）组织的第五轮国际数学和科学学习趋势评估项目（TIMSS）中，以色列数学和科学成绩分别排第7名和第13名，在1999—2011年四次STEM科目测试中，以色列科学、数学成绩及排名都有所提高。在2019年第七轮测评中，以色列在数学成绩排名第9，平均分为519分；在科学成绩排名第16，平均分为513分。多轮测评中，以色列学生的数学成绩基本保持在前10名，在科学成绩基本保持在前20名。

（四）高等教育机构为国家培养大批工程师和科学技术人才

以色列拥有多所世界知名的大学，如希伯来大学、特拉维夫大学、以色列理工学院和魏茨曼科学研究所。这些机构在工程和科技领域享有很高的国际声誉。以色列理工学院的毕业生在全球高科技企业中占有重要地位，许多技术突破和创新都源自该校。特拉维夫大学提供广泛的工程和科学学科，其计算机科学、工程和生命科学领域在全球名列前茅。魏茨曼科学研究所是全球最著名的科学研究中心之一，其在物理学、化学和生命科学领域的研究成果广受认可，培养了一大批杰出的科学家和工程师。以色列的大学设有专门的工程和科学技术学院，提供全面的本科、硕博士课程，涵盖电子工程、计算机科学、生物技术等领域。大学和研究所吸引了大量国际学生和学者，为以色列带来全球顶尖的科技和工程人才。