美国选拔型科技高中：培养科技创新人才

　　文_ 付艳萍 吴雪 李慧莹

　　2023 年5 月，教育部等十八部门发布《关于加强新时代中小学科学教育工作的意见》，提出要“试点建设科技高中，加强大学与高中教育在人才培养方面的衔接”。

　　科技高中成为科技教育在基础教育阶段的重要载体，承担着科技创新后备人才培养的重要使命。

　　从世界范围来看，早在19 世纪末期，美国就开始兴建技术类的理科高中，可以称之为现代科技高中的萌芽。20 世纪50 年代之后，美国把加强中小学STEM 教育作为教育改革的战略目标之一，陆续成立了以数学、科学、工程、技术等学科见长的选拔性STEM 高中（STEM High School）。尽管美国政策文本或研究文献中多使用“STEM高中”一词，本文为了呼应国内科技高中的表述，将其统一称为“科技高中”，进而探讨这些选拔型科技高中建设的实践与经验。

　　美国选拔型科技高中的分类

　　事实上，美国存在三类不同的科技高中，分别是以科技拔尖创新人才培养为目标的选拔型科技高中、为所有学生提供学习科学技术与工程学科机会的全纳型科技高中，以及培养学生科技相关职业技能的生涯技术导向型科技高中。但本文所指的科技高中，特指选拔型科技高中，其中包括作为老牌名校的“考试高中”（Exam HighSchool）和方兴未艾的“州长高中”。

　　与美国大多数“就近入学”的公立高中不同，考试高中主要面向全市选拔具有天赋或才能的拔尖创新潜能学生。考试高中以入学考试成绩、SAT/ACT 成绩、平时课业成绩（GPA）等一个或多个考试成绩为录取标准。

　　州长高中指的是由美国各州政府批准成立并予以财政支持，面向全州跨区域和学区招录拔尖创新学生的学年制公立高中学校。笔者统计的16 所科技类州长高中中，有15 所将学术能力测试（ScholasticAptitude Test, SAT）或美国大学入学考试（American College Test, ACT）成绩作为主要招生标准（该考试不限年龄和学龄，可自由报考），另外1 所则完全依据自主招生考试来选拔学生。

　　州长高中缘起于1963 年北卡罗来纳州创建的第一所暑期制州长学校——北卡罗来纳州长学校（Governor,s School of NorthCarolina）。最早由州长提议与推动，州政府提供办学经费，面向全州招录高中拔尖创新学生，因而被形象地冠以“州长学校”之名。虽然被称为学校，但其本质上只是寄居在大学校园内的为期6 周的暑期学习计划，为来自全州的几百名具备拔尖创新潜能的高中生提供STEM 学科、领导力或艺术领域的深度学习体验。1980 年，北卡州成立了全美第一所学年制州长学校——北卡罗来纳科学和数学高中（North Carolina Schoolof Science and Mathematics）。随后的二三十年间，美国其他十几个州也相继成立了类似的学年制州长学校，为高潜能学生提供10—12 年级或11—12 年级教育（个别学校提供完整的9—12 年级高中教育），并颁发高中毕业证书。

　　州长高中的独特性在于三个方面：首先，作为州立且由州财政支持的学校，州长高中可以在全州跨区域和学区“掐尖”招生；其次，隶属于本州教育厅或州立大学系统的建制，使得州长高中具有自主管理权限；最后，许多州长高中身处大学校园，可以全方位地利用大学的教育资源，包括基础设施、实验室、图书馆等。

　　美国选拔型科技高中建设的实践

　　培养目标：具有领导力的创新人才。美国选拔型科技高中将培养具有领导力的创新人才作为办学宗旨。在侧重STEM 教育的同时，重视将学生培养成为具有领导力、能够为社会作出贡献的创新人才。例如，北卡罗来纳科学和数学高中的学校使命（School Mission）为“通过富有挑战性和卓越的教学，把有天赋的学生培养成在科学、技术、工程和数学领域能够领导州、国家乃至全球的人才，进而改善人类境遇，同时提高北卡州公共教育的质量和水平”。南卡罗来纳科学和数学州长高中（SouthCarolina Governor,s School for Scienceand Mathematics）提出“ 致力于寻找和培养本州最有天赋与积极性的学生，通过提供科学、数学和工程领域的变革性教育，培养学生的学习乐趣，帮助学生树立信心，进而以道德领袖的身份参与解决世界上最重要的问题”的办学目标。伊利诺伊数学和科学高中（Illinois Mathematics andScience Academy）旨在“激发和培养富有创造力、道德感与科学思想的人才，以改善人类境遇”。

　　课程设置：精深的STEM学科课程。美国选拔型科技高中具有鲜明的STEM 学科特色。由于这些高中可以从全州或全市跨区域和学区选拔学生，因此在课程设置上，其并不需要像其他公立高中那样，开设多层次的课程来顾及不同学业水平的学生，而是可以围绕STEM 学科特色开设丰富且极具挑战性的高阶课程。此外，很多选拔型科技高中都模仿大学的系科建制来组织课程。例如，北卡罗来纳科学和数学高中建有四个系，其中，工程与技术系提供计算机科学和工程方面的课程，科学系提供物理、化学和生物等学科的课程，人文系涵盖艺术、戏剧、外语、音乐、历史和社会科学等，数学系较为独立，提供数学类课程。同样作为选拔型科技高中的史岱文森高中设有英语、数学（含计算机科学）、科技、物理、生物、化学、健康与体育教育、社会研究、艺术和世界语等11 个科系，开设了内容广泛的必修课程和选修课程，其中还包括30 门 AP 课程（大学先修课程）。

　　教学方法：强调学生自主探究。美国选拔型科技高中注重培养学生的创新能力。许多科技类州长高中把推动科学、技术、工程和数学领域的教育创新作为学校发展的重要使命。在教学过程中，学校重视通过创新性的教学实践来培养学生的创新精神与能力，积极组织学生开展研究性学习、合作学习和自主探究，并把学生参与实验和研究作为基本的课业要求。例如，托马斯·杰斐逊科学和技术高中（Thomas Jefferson HighSchool for Science and Technology）要求所有学生在毕业前必须完成一个科技实验室项目。伊利诺伊数学和科学高中（Illinois Mathematics and ScienceAcademy, IMSA）自诩“教育实验室”，依托高校和科研机构的教育资源，学校把每周三定为本校的“研究日”，当天大部分学生前往该州的几所研究型大学、小部分学生前往科技创业孵化园开展科学研究。

　　教师发展：高水平师资保障。首先，这些科技高中的师资力量比较充足。据学者芬恩的统计，165 所考试高中的生师比平均为10:1。其次，学校教师学历普遍较高。大多数科技类州长高中教师都具有硕士及以上学位，其中具有博士学位教师的比例在19%—73% 之间不等。史岱文森高中的全部教师都具有硕士学历，而其博士学位教师比例也达到了11%。最后，这些学校重视向校外“借力”，积极邀请一些企业家、大学教授和其他公立高中的老师到学校讲课或开设讲座。

　　基础设施：建设或借用高水平实验室。基于学校的办学特色，在基础设施方面，选拔型科技高中尤其强调自主建设或借用高水平实验室。根据各校办学条件的不同，其基础设施建设可以分为三类：其一，一些隶属于高校且建在大学校园内的科技高中直接使用大学的实验室。其二，有独立建制且资金雄厚的学校纷纷建设本校的实验室。例如，托马斯·杰斐逊科学和技术高中建立了涉及天文学、物理学、化学、神经科学、工程学等不同学科领域的高水平研究实验室，为学生们提供了高端的研究条件。其三，一些资金紧张的学校积极寻求与大学等研究机构建立合作关系，多渠道利用校外科研平台。

　　美国选拔型科技高中建设的经验

　　当前世界上诸多国家在探索科技高中的建设或转型发展，美国选拔型科技高中的实践能够提供一些经验与启示。

　　首先，美国选拔型科技高中普遍具有招生“特权”。选拔型科技高中能够以与学校特色发展相符合的招录标准跨区域选拔招生，其背后体现了各州教育厅或各市教育局对这些科技高中建设发展的政策支持。

　　其次，美国选拔型科技高中能够紧紧围绕STEM 学科特色，以高阶课程为引领，通过开展研究性学习、自主探究、跨学科学习等教学方法的改革，培养学生的创新能力。

　　最后，美国选拔型科技高中在建设和发展过程中并不是孤军奋战。1988 年，由北卡罗来纳科学和数学高中、托马斯·杰弗逊科学和技术高中、路易斯安那数学科学和艺术高中以及伊利诺伊数学和科学高中等四所科技高中牵头，联合其他11 所科技高中成立了“全美数学、科学和技术特色高中联盟”，之后，陆续有100 多家科技高中加入。同时，该联盟还吸引了100 多家涵盖大学、学院、基金会和公司在内的合作机构。2014年，联盟更名为“全美STEM 高中联盟”。联盟定期召开会议，组织教师培训，有效推动了成员学校的协同发展。

　　【本文系河南省教育科学“十四五”规划2023 年度基金项目“中学拔尖创新后备人才培养的模式优化与协同机制研究”成果，项目编号：2023YB0050】

　　（作者单位：河南师范大学教育学部）