在新加坡没有“STEM教育”这个词汇，但是我们理解STEM教育有两个核心，一个是创新，一个是实践，实践就是协作解决问题的能力，我把它们归为创新教育。
李德威：新加坡特许科技学院院长 新加坡联威教育管理集团总裁
1
创新教育面临的挑战
新加坡在90年代中期，面临着一些困扰，于是新加坡开始从国家层面推进创新教育。当时我们面对的困扰就是老师如何教创新，如何教导新加坡90年代中期开始入学的学生在15、20年之后，可以跳出“盒子”思想，在全世界进行各式各样的合作。因为若想在知识经济时代取得成功，国家就必须要培养具有创新意识、思辨意识，会沟通，具有合作能力、合作解决问题的一代人。
第一个困惑我们要解决的是创新教育课程教什么，依据是什么？
第二个困惑，就是创新课程的师资从哪里来？新加坡的师资和中国的师资还是有点不同，新加坡师资是要完成本科教育以后，再进入师范院校进行一年的培训，才进入到学校。所以，严格来讲新加坡的老师可能更具备进行STEM教学的资历。但在此过程中我们又面临一个很重要的一个挑战，我们到底需要老师在创新教学中教什么？是否只有数学、科学等老师能够教授创新教育？其它如语文、历史等文科教师能够教学生创新吗？
如果要在所有课程里面都加入创新教育，你能让所有的老师都懂得数学、都懂得科学、都懂得工程吗？那是不可能的。所以，一定要有另外一种方式，这是90年代中期新加坡考虑的问题。
我有幸在90年代中期参与了新加坡创新教育的前期试点工作，我主要负责了以多学科试验为背景的设计工作和全新加坡的试点学校的实施工作以及接下来几年它的跟踪工作，这个项目工作也可以把它归为STEM的设计工作。
举一个例子，当我们在说STEM的时候，有一个困惑就是STEM课程怎么教，例如“E”-工程有很多分支，如电子工程、航天工程、土木工程，教师应该怎么教？工程项目实施中，大约70%的成本是在沟通和项目管理，那意味着当我们讲STEM的时候，这个E应该是如何去沟通，这个沟通是多种形式的，口头的沟通、技术文档的沟通、报告的沟通、会议纪要的沟通，此外还有就是项目管理、流程的管理，这个是E的教法，这个E的教育我们老师能不能学呢？能学，因为它是一个固定方式。
作为参与者，我们想什么样的老师可以教创新课程？创新课程也要求教师自己也必须学会创新吗？新加坡的STEM课程，我们叫做项目工作，它现在是新加坡高考一门必考课。当新加坡的高中学生准备这门课考试的时候，应该一年内读完的，到底是什么样的老师教？什么样的老师能教得好？
新加坡有一所有名的中学，学校的项目工作，即STEM这门课主要是由中文老师带历史老师和经济学老师来教，这个学校的项目工作高考成绩，新加坡第一。而新加坡排名第一、第二的高中，在这个课程的教法还是由科学老师带队。所以在20多年前，新加坡就规定任何科目的老师都能够教创新教育，教创新的老师不需要自己去创新。
往往我们有一个误区，通常会认为STEM课程的主题应该是由STEM老师自己来想，然后让学生做。其实这样不是创新，而是实验。学生最宝贵的学习不是你的最终的比赛成果，是真实学习的创新的经历。所以，新加坡当时注重学生有这样的学习经历，老师教的是固定的东西，老师的角色是协调者的角色、经理人的角色，老师不是负责创新的，老师是负责督促学生自己去创新。
2
新加坡教育创新二十年
创新是竞争力的因素之一，过去10年新加坡在全球竞争力的排名连续8年第二，只有2年第三。而竞争力的其中一个表现就是人均GDP在2018年相当于人民币41万，而新加坡国土面积只有719.9平方公里，总人口五百六十万（包括外来常驻人口一百六十万），没有自然资源作为大背景。此外，新加坡连续6年在亚太地区维持全球创新指数排行榜第一位（图1、2）。
图1：新加坡全球竞争力排位（2016-2019）
图2:新加坡全球创新指数排位（2015-2018）
从这些数据里我们看到，新加坡过去20多年所做的重大教育改革产生了今天新加坡在全球的竞争力、创新指数。新加坡重大教育改革是在1997年，当时新加坡的总理提到了思想型的学校、学习型的国家。图3是新加坡教育部制定教育规划的愿景，在这个愿景之内，新加坡就发生了很大的变化。
图3:新加坡教育规划愿景
举一个数据，这20多年新加坡的教育中，用在学科方面的教学实践，就是学生要学习知识，参与考试，减少了50%，现在不能再减了。这50%的减少很重要，因为新加坡在分析报告里还有一个指数是低过北欧国家的，就是单位时间产生的效果，我们用大量的时间学习、去参加考试、取得成绩，我们把时间贬值了。把多一点多时间放入到教学中，让学生取得最大的成果，这50%的时间老师也减少了，老师把这50%的时间用于课程的设计，用于师资的培养，所以，产生了今天这样一个结果。
图4是新加坡提出的21世纪的人才培养，21世纪新加坡人应该有什么样的价值观？21世纪除了要有跨文化的能力，要有一些创新的、批判性的思维，这些能力最终对标培养目的。面对高速发展的、高度不确定的21世纪，我们想培养会终身学习的人。
图4:新加坡的21世纪人才素养
21世纪的关键能力，就是2+2+2等于1。第一个“2”是两种思维，批判性思维、思辨思维以及创新思维；第二个“2”是两种技能，沟通技能和合作解决问题的技能；第三个“2”是两种能力，解决问题能力和创新创造力。接受这样教育的学生，未来会是一个持续进行终生学习的人。
图5:新加坡各教育阶段面向21世纪关键能力培养描述
新加坡在各教育阶段具有明显特征，同样各教育阶段面向21世纪关键能力培养也不同（图5）。比如小学阶段的培养目标是沟通，我们主要培养小学生能够自信地表达自己，到了中学是能够有效地沟通，高中是能够有说服力地沟通，这些都会有相应的课程来配对。21世纪对人的要求就决定了我们在进行创新教育的时候，它绝对不是一门、两门课，它应该是所有的课程里面都要注入创新元素，所有的老师都有这样的能力去教授学生，老师的创新能力是师资培训固定的一些方式和方法。
3
创新教育涉及每位教师
新加坡小学小三到小六的大纲，把学科知识扣除，新加坡从三个方面入手培养与21世纪相关的能力培养：第一个是知识与技能，即沟通能力、分析能力、推断能力、评价能力等。第二个是流程，新加坡是以设计思考作为国家思考问题的一个战略。设计思考作为我们的一个思考方法，它是一个流程，这个流程就是创新解决问题的流程、决策的流程、调研的流程，这些流程老师会不会学呢？我们老师在大学学习的时候，如何调研、如何收集数据、分析数据早就学了，而创新思维的过程老师也很快就能学，6个小时就能会用。
接下来很重要的一点，当我们要求学生有好奇心的时候，我们老师应该有什么样的态度？我们要鼓励学生有这个好奇心，而不能批评他，甚至嘲讽他。技能、流程、态度，我们教师培养主要围绕这三方面的知识展开。这种培养是抽离开各个学科的，重塑教育的模式、重塑课程，其实也是重塑课堂的教学方式。技能、流程和态度是入手点，也是老师培养、培训的关键点。
当我们抛开学科，每一个学科老师在进行教学的时候，需要把握几个特征：第一是现实性，STEM教育叫“五真”，其实当时新加坡叫三真，真项目、真产品、真学习经历，就是要做出东西来。
第二是开放性，创新的主题绝不是老师想的，也绝不是老师帮学生想的，是学生自己想的，什么都可以做。
第三是工具性，什么是工具性、什么是流程性？如果在座老师会头脑风暴的工具，头脑风暴有多少种？有个人头脑风暴工具、有小组头脑风暴工具，有用口述的、有写的头脑风暴工具，这样的话，我们面临的压力和挑战就大大减轻了，是一次性学习多次实践，这是它的过程，就是工具性和流程性的问题。
第四是易复制性。新加坡1997年教育改革的时候，投入钱了，每个学校投入的钱是一样的。当教育的公平体现在创新教育方面，尤其是在培养21世纪未来人才的教育当中，能不能够把创新教育变成可复制、变成可惠性，这是关键指标。比如新加坡学生做的东西没有用大量的设备，用的就是手和大脑做出的东西。
图6:新加坡教师素养框架
第五是递进性。21世纪人才背景培养的要求，使得我们在教师培养中需要有一个框架。新加坡的框架是大框架（图6），第一个就是愿景的问题。新加坡在过去20多年的创新教育，从上至下，从愿景到心态到教学，它是一个逐步实施的过程，而且是一个从小学、中学到大学一致的过程。
4
创新教育师资培养框架
2005年之后，新加坡提出了师资培养的框架问题。当设计思考成为一个学校主要的创新工具的时候，创新教育改成了教育创新，把整个学校的管理教学和校园文化建设合在一起，完全是由设计思考进行推动，这是第一点。
第二点是评估。1998年新加坡推出面对创新、批判性思维这一代的培养模式，当时叫做卓越学校计划。在卓越学校模型下具体到老师，涉及到五个领域的培训（图7）。通过系统化师资培养方案来重新构建教师成长的路径，为学校培养一支能够开发创新课程和创新教学的师资队伍的同时，这样一支具有创新精神、懂得创新方法的师资团队也能够带来学校的方方面面的改变。
图7:创新驱动学生为中心的师资培养模型
创新课程系统中包含了元工具课程、亚元课程和课程包三个层次的课程系统，充分满足“两丰富和一共享”（即以学生为中心的丰富的课程资源包和丰富的创新教育工具包，教师与学生共享大部分传统上只有教师能够拥有的教学资源）的原则。
元工具课程是设计创新课程的理论、方法和路径。亚元课程是根据元工具课程设计创新课程的框架体系以及课程设计中需要的创新工具。创新课程包是基于亚元课程框架设计的教师可以直接讲授的成果课程。
创新课程标准化，形成统一的课程包，模板涵盖了老师在教学前期、中期和后期全过程的系统性、全套完整资料。每个具体创新课程包中都包括了课程大纲、教学计划、教案、教学互动方案、课堂活动方案、教师提问指南、课堂评估标准、成果展示方案等课程结构。
5
从学生项目看教师培养
用学生的作品突出创新的多样性，而教师的培养不是培养教师如何创新，重在培养教师学会培养学生如何去创新。
图8是1998年到2004年，新加坡中学生多学科试验课程的一部分学校的创新内容。比如有的学生说看到爸爸擦鞋的时候用黑鞋油把裤子弄脏了，设计了一个擦鞋器；看到老师擦黑板很辛苦，就设计一个板擦，还有设计一个快速换雨衣的发明，每年都有一些例子。老师不参与学生的主题设想，只是作为协调者。
图8:1997-2004年新加坡中学生创新实验项目成果举例
新加坡的小学生、中学生不知道是什么设计思维，但是他们知道怎么做，只有在大学阶段明确把设计思维作为一门课教给学生。你问新加坡学生设计思考怎么做？不知道。当你说换位思考、多种方案、原形设计，他们都知道。
学生在实践创新课程时，第一要设计真产品，第二要写报告，报告6000多字，报告的模板按照论文的方式，引用十分严格。比如一个手推车的设计了，首先是问题的提出，学生发现很多去市场买菜的手推车都不够大，放塑料袋很麻烦。在发现问题之后，头脑风暴寻找方案。最后是反思，不批评看似疯狂的主意，要注重团队合作、沟通意识和主动意识，同时要表达感恩之情等。其实每一门课学生都要反思。
2010年新加坡特选中学“中国通识”项目作业是认识中国娱乐文化。学生自己选题，通过专题作业探讨湖南卫视如何通过适应和传承而变得更受欢迎。这一批初三学生住在湖南大学，参观湖南卫视，40多人晚上去湖南大学的自习室，在自习室里面找每个大学生填写调查问卷。从这个问题调研我们看到了调查的手段、分析的手段、展示的手段，这些都是我们老师可以教的内容，都是创新的过程一部分。从这方面我们可以看到，师资培训最终目的是要启迪学生的创新意识，培育学生的创新素养。
6
总结
- 创新教育理念延展到课程以外，通过在学校行政、日常管理、利益相关方等方面引入创新思维理念，进而全面提升一个学校整体的创新和管理能力。
- 创新教育是一种模式，已经不仅仅是一门课程，而是一种思维的方式和工作方法，可以全面提升学校的管理和效率，追求创新应形成学校的文化。
- 创新课程可以取得外部专家支持，但不能依赖外部采购而缺乏内生能力。学校自上而下推动设计涉及从设计思维理论及应用、课程设计方法及教学法设计、多功能创新创客空间设计关键指标、学校管理等五个方面的十个培训模块完整的、系统化的师资培训方案。
- 学生创新具有多样性，但师资培养要集中于激励学生自主学习的知识、能力和应有的态度。
- 教师的知识与技能重在流程管理、项目管理和激励创新的态度管理。
- 态度培养重在从内到外生成支持学生形成好奇心，鼓励探究、激励创新的态度
- 教师的最大成果是启迪学生具有创新意识，培育学生的创新素养。