英联邦成员国STEM教育 考察报告之五：新加坡经验

刘党生

新加坡，早年就是下南洋的首选之一，及至改革开放之初，又成了我们了解西方的窗口。新加坡领导对我国的影响值得一书，而我国的新加坡园区和新加坡学校也让我们近距离地了解了西方文明和文化。最近国家总理又到访狮城……有着华人烙印的新加坡教育始终是我们观测东西方的基地。

基于媒介的行前“攻略”

新加坡重视STEM综合教学，因为生活中发生的大多数问题都需要应用多种学科的知识共同解决。自2014年起，新加坡教育部与新加坡科技馆合作，在中学推行STEM有关的应用学习项目，鼓励学生创造性地解决实际问题，同时促进终身学习……我们想了解都取得了哪些成果？

根据调查，东南亚企业对STEM方面的人才需求越来越大，而新加坡修读STEM学科的学生超过52%，明显高于其他东盟国家35.8%的平均值。报告还指出，新加坡要继续鼓励STEM相关人才培养，这是培养面向未来的人才……我们想知道经典案例有哪些？

根据国际数学和科学趋势研究（TIMSS）最新公布的评测结果，新加坡学生再次在数学和科学科目中排名第一。全球60余个国家参与此次国际测评……我们想知道，为什么新加坡学生的数理化成绩远超世界各国？

新加坡全社会都积极配合学校开展科教实践活动……这其中有哪些地方值得我们学习、深思？

来自交流的现实修正

新加坡的教育从政策开始除旧布新，花20年时间循序减少30%的教学内容，减少传统讲述教学，把时间用来引导孩子主动学习、活用知识。他们的教育政策重视“把知识用出来的能力”，教师不再一味赶课，而是留下时间和空间进行教学活动，培养学生批判思考与自主学习能力。2010年，新加坡提出“二十一世纪新技能”的教育方针，将二十一世纪新技能拆解成由浅入深的同心圆，撰写成课纲。由政府提供清楚的课纲与教案，让学校的校长与教师的课程发展有凭有据。而在师培教育方面，新加坡国立教育学院明确培育下一代的教师，不是学“教什么”，而是培养其成为“终身学习者”，终身学习才能永远跟得上时代变化。

新加坡教育部表示，边实践边学习，而且不设考试，动手的乐趣等让STEM应用学习项目在中学生中广受欢迎。目前新加坡62%的中學提供了STEM相关应用学习项目。STEM应用学习项目分为8大领域、12个主题，每门课程都附有实操项目。希望通过STEM应用学习项目，让学生可对未来的学业和职业做出更好、更明智的选择。例如，新加坡巴特礼中学运用STEM来完成“香水调配”应用学习项目，它是目前新加坡首所选择该主题的学校。该中学的学生不仅可以学习香水调配技术，还能亲手设计和调配反映自己个性的香水。再如，为了帮助学生了解海上远程操作车辆（ROV），某学校在课程开始时邀请一位海洋研究工程师向学生展示ROV以及一个简化版本的海洋机器人，在之后的课程中，学生们将自己动手逐步打造该机器人。

自1995年TIMSS首次采用以来，仅就数学而言，以下四点是新加坡的做法，值得借鉴：（1）打好基础/牢牢掌握。在新加坡，数学教学要求学生每一学年不仅要学习而且要能真正掌握一定量的学科概念。它的目标是让孩子们更深入地理解内容从而取得优异的成绩。（2）营造成长性思维的氛围。新加坡教育部坚信“行之有效的教学法可以激发持久的学习动力而不只是为了应试而学习”。（3）强调直观教学。新加坡的数学课程最擅长借助模型图片法（Model-Drawing），使用图形直观呈现应用题。学生学习把应用题所陈述的内容图片化，从而理解题目，找到解题方法。（4）心算是核心原则。新加坡鼓励学生学会只运用大脑进行算术，强调要帮助学生只运用大脑进行算术，从而建立数觉和位值。这使得新加坡学生不仅能够正确理解数学问题，而且能够在不借助任何外部工具的情况下很快地解题。

新加坡科学馆是享誉全球的顶尖科学馆之一，拥有丰富的科学教育与展览资源，七个展厅包括了850多个互动展览，是学生与科学亲密接触的理想之地。这次我们见证了滨海堤坝环境下水资源的能源转换及广泛应用的科学技术。学生将学习到堤坝蓄水、防洪实验模型，还有新加坡生态环境沙盘等；前往体验馆，学生们在实验中了解新加坡的水源和环境，体验应用科学对生活的影响。而在诸如新加坡国立大学等高校储备的专题教学中，既有可穿戴式能源、自然纳米、自然通讯、大规模储电、电动车电池组讲座，也有（导师经卡内基梅隆大学机器人编程专业认证）机器人示教学习（或康复及辅助性机器人和科技），还有跨学科创意教学，如厨房科学；还能参访创新科技企业、孵化企业专注的科学技术应用。

与中国由商业机构推行STEM教育的方式不同，被纳入基础教育的新加坡STEM教育在教育部的带领下，拥有更成熟的教学模式、更优秀的教师团队和更优质的教学资源。

随机生成的基层互动

新加坡在传统的STEM教育中加入了“应用学习计划Applied Learning Program（ALP）”目标，重点强调应用能力，而不只是知识的灌输。他们希望引导学生在现实生活中发现问题，找到创新的解决方法，并让他们看到STEM作为未来职业的可能。新加坡STEM课题组成员由政府从全社会招募组成，既有年轻的在职研究人员，也有退休的教育家，还有私人公司。要求学生们在ALP框架下模仿真正职场上产品研发的过程，与潜在使用者沟通，找到问题，对症下药。

在SIM国际学校，STEM教育采用项目制授课。项目制授课通过制定课题的方式，让学生在项目周期内主动探索和实践，建构知识和技能，达到培养内在综合能力的目标。SIM国际学校的STEM教学紧贴现实生活设置命题，并通过科学模型模拟场景，学生得出结论过程即为求证过程。学校采取分组模式进行STEM教育。学生在解决项目课题的过程中，除了加深对STEM素养的学习，还能提高团队协作能力。

比较广泛被采用的STEM科学模型为：发现问题—提出方案—制作模型—测试模型—改进模型—解决问题。学生通过这一过程的循环，将逐渐掌握观察、思考、实验、动手和解决问题的能力。

Stratasys公司与新加坡科学馆（Science Centre Singapore）旗下的STEM公司正式展开合作，共同在新加坡中小学和专科学院推广3D设计与3D打印学习项目，让学生能够拥有亲身体验3D打印和制造技术的机会，并教授他们相关知识和技能。今年早些时候，Stratasys就与STEM公司合作，开展了为期两天的试点工作坊。被邀请的学生在工作坊中学习使用设计绘图软件，并利用三维打印机将自己的设计打印出来，最终这项试验计划的学生反应极为热烈。