引用：吳向東. 以STEM教育為特色的學(xué)校深層次創(chuàng)新[N]. 中國教師報,2018-05-30(003).
????千篇一律的學(xué)校奠蹬，千篇一律的課程嗡午，千篇一律的考試，千篇一律的學(xué)生狸演，教育同質(zhì)化日趨嚴(yán)重僻他。即便在國際STEM教育浪潮下，學(xué)校教育創(chuàng)新也是隨波逐流者多满哪，形成特色者少劝篷。
????2014年，我去美國佛羅里達(dá)州的一些學(xué)校進(jìn)行實地考察，重點關(guān)注了STEM教育的開展情況勘高。其中喬格·松林（Pine?Jog）小學(xué)华望、里士滿高地生物科技高中給我留下了深刻的印象。當(dāng)時很感慨：把一件事情做到極致就會形成特色赖舟，就會實現(xiàn)學(xué)校教育的深層次創(chuàng)新。幾年來子漩，我通過訪問這兩所學(xué)校的網(wǎng)站石洗，持續(xù)關(guān)注他們的發(fā)展，其中許多做法值得借鑒讲衫。
借力環(huán)境教育中心??創(chuàng)建“綠色”小學(xué)
????喬格·松林小學(xué)的特色是“綠色”，倡導(dǎo)并踐行發(fā)展一個具有環(huán)保意識的學(xué)習(xí)者社區(qū)招驴，通過整合科學(xué)、技術(shù)虱饿、自然和藝術(shù)的學(xué)習(xí)丹允，珍視周圍的人和世界。該校并沒有使用STEM字樣折柠，但提倡科學(xué)批狐、技術(shù)、自然和藝術(shù)等的學(xué)科整合承冰，這種學(xué)科整合又與“綠色”緊密相關(guān)食零，別具一格。
????喬格·松林小學(xué)緊挨著喬格·松林環(huán)境教育中心娜搂，兩者隸屬于佛羅里達(dá)大西洋大學(xué)吱抚。在環(huán)境教育中心旁邊建一所小學(xué)秘豹，設(shè)計者用心良苦。小學(xué)生可以去比鄰的環(huán)境教育中心上課既绕，環(huán)境教育中心的專業(yè)工作人員為學(xué)生提供課程指導(dǎo)岸更，為教師提供培訓(xùn)。佛羅里達(dá)大西洋大學(xué)則提供行政支持怎炊。喬格·松林董事會負(fù)責(zé)政策發(fā)展、戰(zhàn)略規(guī)劃债查、財務(wù)監(jiān)控和融資支持。小學(xué)的各種設(shè)施符合綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)征绸。小學(xué)與環(huán)境教育中心通力合作開發(fā)了諸多的合作課程俄占，以保證教師培訓(xùn)和學(xué)懈组“綠色”特色的可持續(xù)發(fā)展。
????喬格·松林小學(xué)是一個美麗的綠色園林。校園內(nèi)有無須人工打理的松樹林籽前，教室旁邊栽種著來自世界各地的植物敷钾，教室后面有大片人工立體種植和用收集的雨水來灌溉的草莓園。緊挨著的環(huán)境教育中心是美國最古老的自然科學(xué)中心之一，每年全國有25000多名學(xué)生峭范、750名教師和12500名成年人來此參加活動纱控。環(huán)境教育中心提供的環(huán)境教育項目，可以幫助人們認(rèn)識自然界舶掖，促進(jìn)學(xué)生對生態(tài)概念的理解尔店，強(qiáng)化地球居民的理念主慰。為給喬格·松林小學(xué)提供服務(wù)鲫售，環(huán)境教育中心專門開發(fā)了適合小學(xué)生的環(huán)境教育系列課程。
????走進(jìn)喬格·松林環(huán)境教育中心藐不，高大的松林郁郁蔥蔥遮天蔽日秦效，其間還雜生著密密麻麻的熱帶植物，種類繁多挑秉。在被稱為熱帶雨林的小路上行進(jìn)贡耽，不時可以發(fā)現(xiàn)腐爛的樹枝上長出了蘑菇。這里的環(huán)境教育資源豐富阱冶，熱帶雨林滥嘴、草地、沼澤……這對于師生觀察動植物的原始風(fēng)貌非常難得镊叁，經(jīng)常會有教師帶著一群孩子在草坪上進(jìn)行觀察記錄走触。
????環(huán)境教育中心的課程視角與普通科學(xué)課程的設(shè)置有所不同互广。比如，它為四五年級學(xué)生設(shè)計的課程——冷血動物蜥蜴如何維持體溫像樊。該課程要求小學(xué)生提出一個假設(shè)探究關(guān)鍵問題旅敷，然后進(jìn)行模擬實驗，就室外溫度對蜥蜴的影響進(jìn)行調(diào)查涂滴。這里的關(guān)鍵是使用溫度計模擬蜥蜴：把溫度計放到森林的各個地方，包括有陽光照射的地方和樹蔭下粹污，讓學(xué)生收集溫度數(shù)據(jù)首量，看蜥蜴在不同的光照環(huán)境里體溫是怎樣變化的。學(xué)生通過繪圖鸭叙、分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論拣宏，看他們提出的假設(shè)是否被驗證，如何改進(jìn)宋下。
????這個課程利用蜥蜴體溫隨外界溫度變化而變化的特征與溫度計隨外界溫度變化相同的道理辑莫，將其簡化為模型的研究方式非常適合低年級學(xué)生。
????再比如枝笨，校園調(diào)查項目教會學(xué)生如何調(diào)查揭蜒。什么工具可以幫助收集數(shù)據(jù)？感官可靠嗎徙融？科學(xué)家如何記錄數(shù)據(jù)瑰谜？數(shù)據(jù)能告訴你什么？學(xué)生一點點思考和回答這些問題，并通過這樣的調(diào)查程序砚哗，把學(xué)生變成校園科學(xué)家砰奕。環(huán)境教育中心把所有的設(shè)備和材料提供給每個學(xué)生用于科學(xué)調(diào)查提鸟，在探究的過程中學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)技能仅淑，如測量涯竟、繪制數(shù)據(jù)圖表等，并通過在真實世界的經(jīng)驗庐船，發(fā)展學(xué)生的語言表達(dá)能力筐钟。
里士滿高地生物科技高中??把優(yōu)勢做到極致
????2014年，佛羅里達(dá)里士滿高地生物科技高中僅是一所建校兩年的科學(xué)高中篓冲。該校應(yīng)美國STEM教育改革浪潮而建立壹将，是一所很有吸引力的“磁石學(xué)校”瞭恰。其使命是成為卓越的惊畏、高質(zhì)量的教育提供者，幫助所有學(xué)生成為高效的終身學(xué)習(xí)者和負(fù)責(zé)任的全球公民偷俭。其特色是帶領(lǐng)學(xué)生探索缰盏、研究和保護(hù)生物多樣性的世界。所以负溪，該高中提供了豐富的跨學(xué)科的济炎、與生物多樣性相關(guān)的STEM課程。
????科學(xué)高中是美國培養(yǎng)天才學(xué)生的搖籃崖堤，知名的美國布朗克斯科學(xué)高中就出了多位獲諾貝爾獎的科學(xué)家⌒ǜ科學(xué)高中的教師需要有相當(dāng)?shù)目茖W(xué)和專業(yè)研究背景胯甩，而不是普通的教師，他們要有能力帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)研究麸粮。
????“磁石學(xué)芯盗”主要是為了彌合不同種族之間的矛盾而創(chuàng)建的娇唯，它靠特色優(yōu)質(zhì)的課程和優(yōu)秀的師資吸引不同種族、經(jīng)濟(jì)地位和宗教信仰的家庭送孩子接受教育塔插。里士滿高地生物科技高中強(qiáng)調(diào)培育安全的環(huán)境想许，立志消除學(xué)生間的成績差距，尊重和包容學(xué)校中的所有人糜烹，讓每個人成為社會正義的倡導(dǎo)者漱凝。
????作為新建高中，這所生物科技高中比其他科學(xué)高中更加專業(yè)化愕乎，人才培養(yǎng)目標(biāo)主要集中在生物科技方面壁公，為學(xué)生提供的課程主要圍繞生命科學(xué)及生物多樣性保護(hù)而建立。課程采用項目學(xué)習(xí)的方式比肄，具有強(qiáng)大的挑戰(zhàn)性。這樣的定位與當(dāng)?shù)氐淖匀缓蜕鐣l件相關(guān)，當(dāng)?shù)赜虚_展這些方面研究的專業(yè)機(jī)構(gòu)示括，包括邁阿密動物園痢畜、大沼澤地國家公園、仙童熱帶植物園吼拥、邁阿密戴德學(xué)院线衫、佛羅里達(dá)國際大學(xué)和東南動物繁殖與保護(hù)聯(lián)盟授账，當(dāng)?shù)氐倪@些研究機(jī)構(gòu)為學(xué)生開展真實的研究項目提供了機(jī)會。
????里士滿高地生物科技高中還在邁阿密動物園建立了研究站，并設(shè)有以下實驗室：
????DNA?/遺傳學(xué)實驗室：具有各種用于研究的熱循環(huán)儀纳击、DNA測序儀攻臀、蛋白質(zhì)和DNA電泳設(shè)備、透射照明臺百匆、離心機(jī)呜投，等等。
????數(shù)字顯微鏡實驗室：配備有立體顯微鏡雕拼，手持式數(shù)碼相機(jī)安裝座粘招，iMac電腦，LED電視和顯微載玻片樣品庫辑甜。
????組織培養(yǎng)實驗室：學(xué)生可以利用現(xiàn)代和傳統(tǒng)實驗室技術(shù)，繁殖原生蘭花猫牡。
????化學(xué)實驗室：提供各種無線傳感器和探針邓线，包括pH骇陈、電導(dǎo)率、離子選擇電極你雌、紫外可見分光光度計、氣相色譜儀和原子發(fā)射光譜儀匪蝙。
????在學(xué)校的網(wǎng)站上主籍，學(xué)校公布了第二期實驗室的建設(shè)規(guī)劃，其中包括建設(shè)新的化學(xué)和動物學(xué)實驗室逛球。這些設(shè)備先進(jìn)的實驗室千元，足夠?qū)W生開展中國大學(xué)里才能開展的研究。即便是學(xué)校內(nèi)的實驗室也相當(dāng)專業(yè)颤绕。我們走進(jìn)一間實驗室幸海，學(xué)生正拿著具有無線傳輸功能的數(shù)字傳感器和平板電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，他們正在培育一種佛羅里達(dá)稀有植物的種苗奥务，有的學(xué)生在配制培養(yǎng)液，有的學(xué)生在用傳感器記錄光照情況氯葬，有的學(xué)生在用Google?文件（一種網(wǎng)絡(luò)版Office辦公軟件）中的電子表格輸入數(shù)據(jù)以便處理挡篓。校長介紹說，學(xué)校使用基于項目的學(xué)習(xí)方法（PBL）帚称，為學(xué)生提供豐富的官研、引人入勝的內(nèi)容。學(xué)生可以通過探究闯睹、調(diào)查和應(yīng)對復(fù)雜問題的挑戰(zhàn)增強(qiáng)知識和技能戏羽。
????該校的課程包括跳級/雙錄取課程；在遺傳學(xué)楼吃、生態(tài)學(xué)始花、植物學(xué)妄讯、動物學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)等方面的高級科學(xué)課程酷宵；基于項目的學(xué)習(xí)亥贸；對全球信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘；與研究生浇垦、科學(xué)家砌函、植物學(xué)家、遺傳學(xué)家溜族、營養(yǎng)學(xué)家一起開展研究或?qū)嵙?xí)。
????這樣的課程設(shè)置垦沉，有助于學(xué)生在真實的項目研究中成為STEM領(lǐng)域的專業(yè)研究者煌抒。美國高中是四年制，一些學(xué)生在前兩年就修完了高中學(xué)分厕倍，后兩年已經(jīng)開始學(xué)習(xí)跳級/雙錄取課程寡壮，這些課程在大學(xué)可以免修不少專業(yè)學(xué)分，這無形中縮短了高中與大學(xué)教育的年限讹弯，有利于拔尖的學(xué)生向著專業(yè)的方向成長况既。
????更引起我們關(guān)注的是，該校為了端正學(xué)生的科學(xué)研究行為组民，在網(wǎng)站上對學(xué)術(shù)不端行為作出了詳細(xì)的定義棒仍，說明哪些行為是不對的，多次違反可以責(zé)令其轉(zhuǎn)學(xué)臭胜。嚴(yán)厲的處罰體現(xiàn)了對科學(xué)不端行為的不容忍莫其，保證了育人質(zhì)量。
兩所學(xué)校的共性——使命耸三、專業(yè)乱陡、專注
????這兩所以STEM教育為特色的學(xué)校之所以成為窗口學(xué)校，與他們對學(xué)校教育的深層次創(chuàng)新緊密相關(guān)仪壮，其共性表現(xiàn)為使命憨颠、專業(yè)、專注积锅。
?????辦有使命的學(xué)校
????兩所學(xué)校都有自己的使命爽彤，從前面的介紹中我們可以看到，這些使命不僅洋溢著教育的理想主義，而且也能腳踏實地踐行。綠色特色或生物多樣性的課程腮猖，緊密結(jié)合基于項目的學(xué)習(xí)方法（PBL）厂抖，充分利用自然與社會條件的優(yōu)勢為學(xué)生提供真實的探究場所，在真實情境中學(xué)習(xí)并學(xué)以致用乌庶，學(xué)生各方面的能力得到了真正的鍛煉建车。
????在這兩所學(xué)校的網(wǎng)站上傀顾，從2014年到現(xiàn)在丹喻，未見到對學(xué)生競賽獲獎的宣傳薄货，更多的是學(xué)生活動的信息、研究項目的信息碍论、學(xué)生被某專業(yè)機(jī)構(gòu)的研究項目錄用的信息等谅猾。專注使命指向。
?????聚專業(yè)之師
????STEM教育需要大量高素質(zhì)的師資鳍悠，無論是美國前任總統(tǒng)奧巴馬税娜，還是現(xiàn)任總統(tǒng)特朗普，都劃撥了數(shù)十億的經(jīng)費用于培養(yǎng)高素質(zhì)的教師藏研。STEM教育強(qiáng)調(diào)在真實場景中做探究敬矩，由于教師長期不在科學(xué)與工程的“現(xiàn)場”，要設(shè)計出真實場景中的課程往往缺乏經(jīng)驗蠢挡。對此弧岳，喬格·松林小學(xué)采取的策略是讓教師與環(huán)境教育中心的專業(yè)人員通力合作，向?qū)I(yè)人員學(xué)習(xí)业踏，以增強(qiáng)科學(xué)課程的質(zhì)量禽炬。
????里士滿高地生物科技高中走的是更加專業(yè)化的師資道路，這里的教師大多具有碩士學(xué)位勤家，有些教師還有在專業(yè)機(jī)構(gòu)做科研的經(jīng)歷腹尖。正因為有如此高素質(zhì)的教師，才能保證高中生開展高質(zhì)量的研究項目伐脖。除此之外桐臊，對于涉及大學(xué)深度的STEM研究項目，學(xué)校還善借外力晓殊，與當(dāng)?shù)乜蒲袡C(jī)構(gòu)合作断凶，讓學(xué)生有機(jī)會參與真實的科研項目，跟隨專職科研人員一起搞研究巫俺。
?????專注發(fā)展優(yōu)勢方向
????兩所學(xué)校地處佛羅里達(dá)州大沼澤附近认烁，有著良好的自然條件，再加上當(dāng)?shù)貙I(yè)研究機(jī)構(gòu)眾多介汹，因循STEM教育面向?qū)嵺`的特質(zhì)却嗡，小學(xué)選擇環(huán)境教育做“綠色”的創(chuàng)新，高中選擇生物多樣性的方向作教育創(chuàng)新嘹承，對優(yōu)勢方向的專注窗价、對課程挖掘的深度不同凡響。
????里士滿高地生物科技高中在《學(xué)生手冊》中引用的美國科學(xué)家卡爾·薩根的一句名言：科學(xué)是一種比知識更重要的思維方式叹卷。從科學(xué)作為一種思維方式的角度撼港，科學(xué)的各個門類是相通的坪它，學(xué)好其中的任何一個門類，都可以習(xí)得科學(xué)思維而向其他門類遷移帝牡。這種做法反映了一種教育原則：少就是多往毡，學(xué)得越深越容易遷移。的確靶溜，學(xué)生在校的總時間是有限的开瞭，是讓學(xué)生均分時間和精力學(xué)什么都淺嘗輒止，還是分配大量時間和精力讓學(xué)生通過在真實場景中的實踐把某個方面學(xué)深學(xué)透而后遷移罩息，這的確值得我們認(rèn)真反思嗤详。
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磁石學(xué)校是美國學(xué)校改革中一種成功的嘗試，是補(bǔ)充公立學(xué)校種族隔離的一種手段瓷炮。20世紀(jì)40年代的美國断楷，大量白人中產(chǎn)階級向郊區(qū)移居，而大量經(jīng)濟(jì)狀況不佳的其他膚色人種留在城市崭别，造成了城市的衰落。由于公立學(xué)校的建設(shè)是依靠學(xué)區(qū)財政的恐锣，白人為主的中產(chǎn)階級和富裕階層學(xué)區(qū)的學(xué)校發(fā)展良好茅主，而其他膚色人種的社區(qū)公立學(xué)校發(fā)展落后，并由此在學(xué)校教育上造成了種族隔離土榴。為確保公民權(quán)利和受教育機(jī)會的平等诀姚，克服自由市場經(jīng)濟(jì)帶來的不公，打破種族隔離玷禽，磁石學(xué)校于20世紀(jì)70年代開始創(chuàng)建赫段。
磁石學(xué)校的特點是在教育計劃中增加有吸引力的真實元素——讓每一所磁石學(xué)校獨一無二，提供普通學(xué)校不具備的特色課程和教學(xué)方法矢赁。為吸引不同種族的學(xué)生就讀糯笙，磁石學(xué)校向最弱勢的群體宣傳并預(yù)留學(xué)位；提供免費交通撩银；尊重每個群體的文化给涕；在報名人數(shù)超過招生人數(shù)時，設(shè)置一定的臨界質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)招生额获。對于磁石學(xué)校來說够庙，沒有單一的模式。每一所磁石學(xué)校選擇一個通常與該地區(qū)流行或有吸引力的項目聯(lián)系在一起抄邀，如表演藝術(shù)耘眨、研究項目或通往成功的醫(yī)院或大學(xué)的鏈接，保證一定的差異化和特色境肾。
