托马斯·杰斐逊科技高中是美国弗吉尼亚州费尔法克斯郡一所实施选拔性招生的公立高中。该校以为学生提供以数学、科学和技术为重点的具有挑战性的学习环境而闻名。当所有的学校都在教数学与科学的时候，这所优秀的STEM学校已经在更加强调与未来就业高度相关的课程知识以及思维方式。到底是怎样的环境成就了它的美名？

高中课堂上，一名学生将球投至空中并观察它的运动路径，他把整个过程拍摄了下来，并在电脑里画出曲线图。与此同时另外一名学生用马克笔快速计算出一个方程式，但这个方程并没有被其他两位同伴所赞同:“我觉得这里应该是复数！”。在没有老师指导的情况下，这几名学生就已经凭借自己的思考得出了答案。这个精彩的课堂瞬间是STEM高中托马斯·杰斐逊科技高中的物理课的缩影，也向我们揭示了STEM学校的课堂到底是什么样子的。

学生从合作中学习知识，在项目中协作里一起解决实质性难题，在“发现问题-合作讨论-解决问题”的过程中发展他们的创造与想象力，这是每一所STEM学校的核心关注点。“老师们不仅只是简单的告诉我们知识”，一位杰斐逊科技高中16岁的学生说道。“我们用我们自己得出来的数据与观察去了解每一个知识点”。当所有的学校都在教数学与科学的时候，这所优秀的STEM学校已经在更加强调与未来就业高度相关的课程知识以及思维方式。

STEM高中里的顶级名校

STEM代表科学(Science)，技术(Technology)，工程(Engineering)，数学(Mathematics)。STEM教育就是科学，技术，工程，数学的教育。在国家实力的比较中，获得STEM学位的人数成为一个重要的指标。美国政府STEM计划是一项鼓励学生主修科学、技术、工程和数学(STEM)领域的计划，并不断加大科学、技术、工程和数学教育的投入，培养学生的科技理工素养。STEM高中是美国教育一大特色，被称为美国各学区“皇冠上的宝石”。

而托马斯·杰斐逊科技高中无疑更是其中的佼佼者。托马斯·杰斐逊科技高中（Thomas Jefferson High School for Science and Technology）是美国弗吉尼亚州费尔法克斯郡一所实施选拔性招生的公立高中，曾多次在USNews全美最佳公立高中排行榜上连续排名榜首。在校学生800余人，在每年“美国优秀学生奖学金”评选中，该校进入半决赛的学生人数领跑全国，并且在历年“英特尔科技大赛”中都取得不俗成绩。在USNews公布2018全美最佳STEM高中排名中，托马斯·杰斐逊科技高中高居第三位。

更加多元化的课程设置

STEM高中的课程一般偏重科学、技术、工程和数学学科，而在发展过程中很多STEM高中形成了各具特色的课程。为了满足学生的兴趣爱好和个性化发展需求，很多STEM高中开设了大量以科学、技术、工程和数学为主的选修课。如布鲁克林技术高中的选修主题有建筑、工程化学、生物学、大学预科、环境科学、工业设计、数学、社会科学等；布朗斯科学高中的选修主题主要开设生物、物理、化学、技术、人文领域的课程；而杰斐逊科技高中的课程是侧重科学、数学和技术的多类型、多层级的兼顾综合与分科的实践性课程。其课程宗旨是用跨学科的方法最大限度地发挥每个学生的智力、技术和情感潜力。

多元化的课程设置

杰斐逊科技高中为学生提供全面的课程，学生每学年要学7门课，而学校在这方面提供的课程包括数学、科学、英语、外语、体育、社会学、技术、计算机科学以及美术或实用艺术。为了提高学习效果，每门课每周都要上两堂2个小时的课和一堂1个小时的课。杰斐逊科技高中的所有课程都是在优等生、大学先修课程和后大学先修课程的水平上教授的，所有学生高三前都要修完Java计算机课程，毕业前必须学完微积分。

除了以上课程，杰斐逊科技高中学生每周还必须参加3天的“第八门课”，该课程包括做项目、辅导、俱乐部活动、实验室实验、表演艺术、学生服务/领导活动等。该校拥有188个活跃的学生俱乐部和各种体育运动队。

各类学生俱乐部和体育运动队

除了达到弗州的高级文凭要求之外，所有杰斐逊科技高中学生必须争取获得该校的特殊文凭，需要在数学、计算机科学、地球科学和工程学等学科达到额外的要求。

众多大学先修课程

帮助有能力和天赋的学生发挥潜能是杰斐逊科技高中最重要的教学理念，因此在课程设置上为学生提供了许多大学先修课程，让他们在高中就接受大学课程的学习。大学先修课程为高中和大学之间的良好过渡和衔接发挥了积极的作用，同时也充分挖掘了学生在某一学科领域的潜能，有利于其未来专业的学习和发展。除了传统的课程形式之外，杰斐逊科技高中也在积极探索让学生在选课时有更大的灵活性，比如以高水平的课程作业来替代上大学先修课程。杰斐逊科技高中的科研实习课程一般是放在三年级进行，要求学生追随导师进行STEM中某一领域的相关研究，在研究过程中学会正确提出问题，运用适当的研究方法分析、解决问题，最后递交开题结题报告等。 

2011年9月16日，美国前总统奥巴马参观杰斐逊科技高中 图片来源于网络

特设课程与项目式教学

每个杰斐逊科技高中高一新生都要上一门叫做设计与技术Design and Technology的课程，这门课是生物、英语与技术整合的课程，旨在引导学生适应该校独特的文化。

这门课的核心是培养学生真正的研究能力，并且基于项目学习，学校会为学生在商业社区寻找科技公司或者医院和研究所的实习生为学生们提供帮助，并寻找那些有实际问题需要解决的合作伙伴来一起完成项目搭建。学生们组成小组设计方案，帮助合作伙伴解决一些问题。通过这种学习，培养学生解决问题的能力。虽然基于项目的学习有时候会显得比较忙乱，但学生通过行动而不是死记硬背来学习，会得到显著的学习效果。这种教学模式也极大地提升了学生的沟通、合作、问题解决能力等。

基于项目进行学习

此外，该课程还为学生实施一个贯穿4年的研究项目作准备。该课授课教师可以根据具体的项目或单元内容灵活安排教学进度。该课程的主题主要根据指导教师的研究领域而定。在每一个研究项目中，学生都会通过小组合作，共同完成一个解决实际问题的长期项目。通过使用学校配备的先进实验室来制定解决方案，并与社区相关人士共同交流研究成果。

杰斐逊科技高中这些独特的课程设置充分体现了，为学生提供一个以数学、科学和技术为重点的、具有挑战性的学习环境，激发学生的探索乐趣，培养学生批判性思维和问题解决技能是STEM学校最重要的使命，而这也是现在STEM高中开始风靡全世界的重要原因之一。我们也希望未来在中国能够看到越来越多的STEM高中，为中国的发展培养更多高素质的STEM人才！

本文转自微信公众号“顶思”（ID：idingsi），作者小天Alex，编辑田菁。文章为作者独立观点，不代表芥末堆立场。