美國科技高中促進(jìn)拔尖創(chuàng)新人才成長(zhǎng)

美國科技高中與大學(xué)緊密合作，為學(xué)生提供探索性的前沿課程，打開學(xué)生視野，挖掘?qū)W生潛力，致力于將拔尖創(chuàng)新后備人才真正培養(yǎng)成才。

隨著科技領(lǐng)域日益成為大國博弈的主要戰(zhàn)場(chǎng)，各國對(duì)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)愈加重視，相關(guān)政策和實(shí)踐進(jìn)一步向基礎(chǔ)教育領(lǐng)域延伸。秉持精英主義教育取向的美國科技高中，作為連接基礎(chǔ)教育和高等教育的橋梁，在新科技革命背景下的戰(zhàn)略地位更加凸顯，其課程設(shè)置與人才培養(yǎng)規(guī)劃面向科技前沿，成為拔尖創(chuàng)新人才早期培養(yǎng)的重要場(chǎng)所。

彰顯精英主義教育理念

多年來，《美國新聞與世界報(bào)道》（U.S.News&World Report）持續(xù)對(duì)美國高中進(jìn)行排名，為人們了解美國高中教育實(shí)力提供了重要參考。排名前100位的美國科技高中主要分布在加利福尼亞州、紐約州、佛羅里達(dá)州和亞利桑那州，其中排名靠前者多是分布在兩大灣區(qū)的科技高中，如位于紐約的三大著名科技高中，即布朗克斯科學(xué)高中、布魯克林技術(shù)高中、史岱文森高中，以及位于舊金山灣區(qū)的惠特尼高中、牛津高中等。這些高中大多是老牌科技高中，育人理念多帶有鮮明的精英主義色彩。例如，布魯克林技術(shù)高中的愿景是，“讓具有卓越學(xué)術(shù)能力的學(xué)生發(fā)展智力天賦，并致力于研究解決世界問題的方法，為研究數(shù)學(xué)、科學(xué)、工程、計(jì)算機(jī)和人文領(lǐng)域的創(chuàng)新和跨學(xué)科方法提供環(huán)境”。史岱文森高中以“追求卓越，培養(yǎng)和提高學(xué)生特殊學(xué)術(shù)才能”為使命。而布朗克斯科學(xué)高中則以“尋求嚴(yán)格的大學(xué)預(yù)科課程，致力于讓學(xué)生在卓越的教育環(huán)境中學(xué)習(xí)”為己任。這些高中與大學(xué)有著密切的合作，在課程安排、教學(xué)設(shè)計(jì)、學(xué)生培養(yǎng)等方面，打通了從高中到大學(xué)的育人環(huán)節(jié)，為充分挖掘青少年潛力提供了較好的制度安排，順應(yīng)了天才少年成長(zhǎng)的規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了較好的培養(yǎng)效果。這些高中的校友里面不乏諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。例如布朗克斯科學(xué)高中走出了8位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者（7位物理學(xué)家和1位化學(xué)家）、2位計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域的圖靈獎(jiǎng)獲得者、6位美國國家科學(xué)獎(jiǎng)?wù)芦@得者以及8位普利策獎(jiǎng)獲得者，該校因此也被美國物理學(xué)會(huì)認(rèn)定為物理學(xué)歷史紀(jì)念場(chǎng)館。再比如，史岱文森高中走出了4位諾貝爾獎(jiǎng)得主，主要集中在生理學(xué)和醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、化學(xué)等領(lǐng)域，還培養(yǎng)出了一批科學(xué)、數(shù)學(xué)、法律、藝術(shù)、音樂領(lǐng)域的人才。

注重STEM教育實(shí)踐創(chuàng)新

在美國各界共同關(guān)注科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineer）和數(shù)學(xué)（Math）教育（即STEM教育）的當(dāng)下，聯(lián)邦政府、各州政府和地方政府不斷完善關(guān)于STEM教育的政策，高中和社會(huì)專業(yè)組織的STEM教育實(shí)踐創(chuàng)新脈絡(luò)也愈加清晰。最早，北卡羅來納科學(xué)與數(shù)學(xué)高中、托馬斯杰斐遜科技高中、路易斯安那數(shù)學(xué)科學(xué)與藝術(shù)學(xué)校和伊利諾斯數(shù)學(xué)科學(xué)高中等4所科技高中聯(lián)合另外11所高中，成立了國家數(shù)學(xué)、科學(xué)和技術(shù)特色中學(xué)聯(lián)合體，該組織成立后便以引領(lǐng)美國高中數(shù)學(xué)與科技教育為己任。隨著STEM教育理念逐漸為社會(huì)大眾所熟知與認(rèn)可，2014年，該組織更名為全美STEM高中聯(lián)盟，其使命是為教育工作者提供專業(yè)發(fā)展和交流機(jī)會(huì)，深化學(xué)生在STEM領(lǐng)域的學(xué)習(xí)，推進(jìn)STEM教育，與教育機(jī)構(gòu)、企業(yè)和國際組織開展STEM教育領(lǐng)域的合作，向政府部門提供STEM教育相關(guān)決策咨詢。

全美STEM高中聯(lián)盟在促進(jìn)科技高中教育理念傳播、資源共享以及創(chuàng)新STEM課程與教學(xué)方面發(fā)揮了引領(lǐng)作用。美國信息技術(shù)和創(chuàng)新基金主席羅伯·D·阿特金森曾向美國國會(huì)提交了《特色STEM高中需求》報(bào)告，該報(bào)告旗幟鮮明地指出，“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的經(jīng)濟(jì)全球化背景下，提高美國競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵在于增加科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)領(lǐng)域的勞動(dòng)力，而科技高中的重要性在其中往往得不到重視”。據(jù)此，報(bào)告提出了增加科技高中撥款、擴(kuò)大科技高中招生規(guī)模的建議，最終該建議被《為有意義地促進(jìn)一流的技術(shù)、教育與科學(xué)創(chuàng)造機(jī)會(huì)法》所采納。也正是由于該報(bào)告的呼吁，美國科技高中開始向STEM高中過渡和轉(zhuǎn)變。以培養(yǎng)科技精英為要旨、突出STEM教育，開始成為科技高中的突出特征。作為精英高中聯(lián)盟，全美STEM高中聯(lián)盟的成員學(xué)校均采取嚴(yán)格的招錄方式，對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合考查，除入學(xué)成績(jī)外，學(xué)生平時(shí)的年度會(huì)考、所在州統(tǒng)一考試、教師推薦信、科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)、學(xué)生面試等均被納入招生綜合考量。這些學(xué)校的畢業(yè)生100%會(huì)進(jìn)入大學(xué)深造，其中有93%的學(xué)生畢業(yè)后能夠升入美國常青藤名校。

當(dāng)前，美國STEM高中呈蓬勃發(fā)展態(tài)勢(shì)，在教育理念與實(shí)踐領(lǐng)域不斷推陳出新?？梢哉f，STEM高中已經(jīng)成為美國拔尖創(chuàng)新人才早期培養(yǎng)的重鎮(zhèn)，其課程設(shè)置、教學(xué)設(shè)計(jì)等足以反映美國拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的最新動(dòng)向。

以特色課程發(fā)展探究能力

有研究者將美國科技高中的課程結(jié)構(gòu)概括為“共同基礎(chǔ)的低平”和“選擇領(lǐng)域的精深”相結(jié)合。共同必修課為基礎(chǔ)層次的核心課程，包括英語、數(shù)學(xué)、科學(xué)或科技、社會(huì)研究或歷史、外語、藝術(shù)、體育等。選修課在基礎(chǔ)必修課之上開設(shè)，多是與基礎(chǔ)必修課科目相同或類似的大學(xué)先修課程（AP課程）、榮譽(yù)課程等相對(duì)高深的課程。

近年來，隨著拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)向基礎(chǔ)教育領(lǐng)域延伸，美國STEM高中的課程與教學(xué)呈現(xiàn)出新的態(tài)勢(shì)，越來越多的STEM高中更加關(guān)注科技前沿，開設(shè)相應(yīng)的研究性課程，這些課程通常被稱為“特色課程”（Unique Offerings）。全美STEM高中聯(lián)盟成員學(xué)校均設(shè)有特色課程，例如，阿肯色州數(shù)學(xué)科學(xué)與藝術(shù)學(xué)校提供的特色課程包括機(jī)器人、量子力學(xué)、天體物理學(xué)、免疫學(xué)、人工智能、平面設(shè)計(jì)和紀(jì)錄片制作等?；堇崭咧锌茖W(xué)數(shù)學(xué)與技術(shù)高級(jí)研究中心的特色課程涵蓋了高級(jí)DNA或遺傳學(xué)、化學(xué)工程、高級(jí)物理或機(jī)器人、航空航天工程、高級(jí)科學(xué)研究、高級(jí)科學(xué)實(shí)習(xí)、格魯吉亞理工學(xué)院線性代數(shù)（遠(yuǎn)程開設(shè)）、格魯吉亞理工學(xué)院多元微積分（遠(yuǎn)程開設(shè)）等。

這些特色課程頗具創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)掘自身潛力，發(fā)揮創(chuàng)造性。它們與STEM課程和大學(xué)先修課程之間并無明確的界限，可以說，這些特色專題課程是“選擇領(lǐng)域的精深”課程觀在新科技革命背景下的升級(jí)迭代。每一所科技高中的特色課程都集中體現(xiàn)了該校的育人特色，旨在鼓勵(lì)學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)，發(fā)展科研探索能力。正是通過開設(shè)特色課程，STEM高中為那些有特殊潛力的學(xué)生發(fā)揮才能創(chuàng)造了環(huán)境，有利于促進(jìn)拔尖創(chuàng)新人才脫穎而出。學(xué)生在修習(xí)課程之外，也會(huì)參加各式各樣的競(jìng)賽，比如，羅克戴爾科技磁石學(xué)校的學(xué)生參與的競(jìng)賽涵蓋了數(shù)學(xué)競(jìng)賽、機(jī)器人設(shè)計(jì)競(jìng)賽、生物基因工程挑戰(zhàn)賽、化學(xué)奧林匹克競(jìng)賽等。競(jìng)賽所取得的成績(jī)，也成為學(xué)生步入精英大學(xué)的重要參考。

STEM高中的特色課程往往是與大學(xué)、高科技企業(yè)、政府部門聯(lián)合開設(shè)的。全美STEM高中聯(lián)盟成員學(xué)校普遍與所在州的州立大學(xué)有著密切的聯(lián)系，它們或是與大學(xué)聯(lián)合開發(fā)特色課程，或是鼓勵(lì)學(xué)生直接到大學(xué)里修讀特色課程。在STEM高中的人文社科學(xué)科教學(xué)中，教師注重開展交流對(duì)話，與學(xué)生一道究詰辯難，鼓勵(lì)學(xué)生通過獨(dú)立探究、獨(dú)立思考得出結(jié)論，進(jìn)而養(yǎng)成批判性思維能力。在科學(xué)、工程類學(xué)科教學(xué)中，教師鼓勵(lì)學(xué)生掌握基本的研究方法和數(shù)據(jù)分析方法，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作、電腦制圖等實(shí)踐活動(dòng)中，發(fā)展數(shù)據(jù)收集與分析能力、論證能力。

在拔尖創(chuàng)新人才早期培養(yǎng)方面，相較于普通高中和職業(yè)高中，STEM高中的人才培養(yǎng)模式可以提供更為適宜的空間，以充分開發(fā)青少年的潛力，順應(yīng)拔尖創(chuàng)新人才早期成長(zhǎng)的需求。當(dāng)下，我國高中學(xué)校處于多樣化發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期，一方面，要拓寬不同類型人才成長(zhǎng)渠道，為每個(gè)人提供適合的教育；另一方面，要順應(yīng)人才成長(zhǎng)規(guī)律，著眼于拔尖創(chuàng)新人才早期培養(yǎng)，激發(fā)拔尖創(chuàng)新人才更多樣的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)動(dòng)力和學(xué)習(xí)意愿，讓他們以符合自身邏輯的方式成長(zhǎng)。就此而言，發(fā)達(dá)國家科技高中的辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)值得參考。

（作者單位系中國教育科學(xué)研究院，本文系該院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資助項(xiàng)目“國際比較視野中的粵港澳大灣區(qū)教育創(chuàng)新發(fā)展研究”［GYB2019008］成果）

《中國教育報(bào)》2023年03月30日第9版