美国STEM高中有何独特之处?

看点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”,是一类专为有天赋、有才能,对科学、技术、工程、数学感兴趣的学生提供精英教育的学校,这种学校的教育有何独特之处?从教师到校长,他们的工作与传统教育者有何不同?

                                                               文 | Katrina Schwartz

                                                           编译丨严柳晴   编辑 | 马敏

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Chattanooga STEM学校是一所公立学校,位于美国田纳西州;

该校成立于2012年,以科学、技术、工程、数学、艺术相结合的教育内容为特色;

在学科内容学习之外,注重学生创新能力、批判性思维和合作能力的培养;

采用Project/problem-based learning,基于项目的学习方式;

毕业生100%升入大学。

Michael Stone:传统教师的转型

Michael Stone之前在传统高中是一位非常成功的微积分老师,最开始考虑去Chattanooga STEM学校任教时,他对这所学校所采用的基于项目的学习(Project Based Learning 简称PBL)模式并不了解。

“学生用这种方式学习可以完全靠自己,不需要他的帮助。”推崇这种教学模式的人告诉他,这在他的微积分教学中是不可想象的,但在一个学生带他参观了学校之后,他对这所学校的教育理念有了全面的了解。

学生首先向他介绍了学校的评价机制,如何鼓励学生尝试去完成一个任务,犯错,搞清楚失败原因,再重新尝试。同样的,教学也是一样,学生能看到他们的校长Tony Donen和老师们对所有事,敢于试错。另外一个特点是,在学习知识时,也会评价学生在学习过程中需要锻炼的能力。

Stone明白,一个10年级学生能够如此清晰地表达他对教育的理解,这和传统高中是完全不一样的,他决定加入这所学校。

作为学校FabLab主任及“基于项目学习”课程协调员,他负责在Chattanooga商业社区寻找那些有实际问题需要解决的合作伙伴,指导学生们组成小组设计方案,帮助合作伙伴解决这些问题。通过这种学习,培养学生成为适应性的问题解决者。

Stone主动与社区里的商业公司联系,告诉对方他需要的只是一个真实待解决的问题,及他们两个小时的时间。如果不提钱的话,合作起来简单得让Stone觉得不可思议。

他的第一个大项目来自于EPB,当地一家电力设备与通讯公司。EPB每年都会以节日为主题,用灯光来布置办公室橱窗。于是,公司请Chattanooga STEM学校的学生为橱窗装饰设计一个方案原型。

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九星期后,学生们设计出了各种巧妙的装置原型,6个学生小组分别为EPB的管理层展示了他们的方案,公司决定资助他们,完成真实产品的制作。

一开始,Stone只想找到一个真实待解决的问题,现在这些学生可以在现实中实现他们的创意。当然有些方案制作起来并不是很容易,例如,有一个方案需要制作一个总高30英尺的冰雕城堡,由有机玻璃砖块搭成,学生需要用CAD制图,并用3D打印机打印出来。

与学生们一起做这种项目,让Stone发现了这类激励型项目背后的“魔法”:冰雕城堡那组中有个孩子,平时默默无闻,他发现如果将城堡的塔尖倾斜,强度会降低。他掏出手机开始重新计算承重,这涉及到三角函数的计算。

Stone听到他后来告诉小伙伴:“三角函数很有用!”这个学生之前在数学上并不突出,但通过参与项目,他获得了一个在解决真实问题过程中探索所需的学科知识的机会。

冰雕城堡小组的另外一位成员是一个典型的“好学生”。按时交作业,很有领导力,但当她面对这个真正需要做的项目时,却束手无策。“我只擅长在学校里的学习,我做不出任何真正的东西。”她说。Stone老师指导她做东西,打消她的恐惧,他认为这种挑战对今天的学生来说非常有必要。

合作、批判性思维和创新是学校的基石

校长Tony Donne介绍之所以采用这种全新的教育模式,是希望学生有朝一日进入这个复杂、变幻莫测的世界时,可以做好充分的准备。而要实现这一目标,学生不仅要达到毕业要求,他们个人的思维能力,包括:批判性思维、创造性思维和领导力,都需要达到较高的水平。

他认为,PBL的学习方式让学生关注当下的问题,并为他们提供持续学习所需的工具,能够使学生最终得到市场欢迎,在国际范围社会、经济、政治事务上,产生积极的影响。

Chattanooga STEM学校的教育特色集中体现在三个方面:课程、课堂和评价:

独特的课程设计:

学校聚焦科学、技术、教育、数学、艺术,学生通过做各种项目获得真实世界的学习经验。这些项目通常与当地的工业及高等教育机构合作,解决当下实际的问题。这些项目也能让学生找到学校里学术性的学习与真实世界的联系。

每个学年,学生都将完成若干个小项目,高中最后一年,需要完成一个持续一学年的大项目(包括定义问题、提出解决方案、撰写商业计划书、向风投推荐项目并融资,整个流程)。

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独特的课堂结构:

学校要求学生在自己的学习过程中掌握主动性,正襟危坐的方式不再适用。学生是学校的主体,教师是学习过程的促进者。

课堂上,讲授式的教学被限制,而是由学生自己掌握学习进度、选择想使用的技术手段、小组合作、动手做项目。学校拥有田纳西州唯一的官方的FabLab(美国MIT发起设计的微观装配实验室)。

独特的评价机制:

学校采用表现性的评价机制,关注学生在内容标准方面的达成情况。学生获得的级别(Grade)反映学生知道什么和能做什么。因此,分数等级表示学生对知识理解水平的高低,而不仅是一个数字。

它也能激励学生做出真正高水平的成果,因为只有能够证明学生应用能力、综合能力、知识掌握程度的表现才能得到绩优的奖励。

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Donen校长认为,科学、技术、工程、数学教育不是学更多知识,而是通过做项目将这些知识与过程性能力进行整合,学生们需要合作、解决问题,提出自己独特的问题解决思路。

在Stone老师的项目中,学生进入Chattanooga STEM学校前,都没有相关技能、经验及自信能够完成真实尺寸的橱窗设计。在项目过程中,学校为他们提供针对性的指导。Stone老师也真切地感受到:培养学生的合作能力、批判性思维能力、创新能力是这所学校最重要的基石。

合作

Donen校长说:“合作可能是这其中最难学的一个技能,因为它包含很多方面。”虽然许多学校会专门教学生合作,但Donen校长认为这并不重要,关键是教育者真正明白这项技能在高中阶段应该如何一点点建立起来。换句话说,是哪些特别的东西让11年级的学生比10年级学生更懂得合作?

由此,学校开发了一套模型,分步骤培养学生的合作能力:

1. 9年级,学生关注多样性,了解自己,学习如何与和自己不同的人一起工作。

2. 10年级,学生学习面对一个一无所知的难题时,团队伙伴们如何相互负责。

3. 11年级,学生学习在个人层面和团队层面如何做好时间管理。学生需要把握好      项目各阶段的时间和空间,才能保证项目最终完成。

4. 12年级,学生学习“超越校园的合作”,他们主动去寻找自己感兴趣的专家,并       与他们建立联系。他们学习如何创业,并获得校外“老师”的建议。

批判性思维和创新

对于批判性思维和创新,学校也开发了一系列的学习路径。Donen校长发现,学生用手机可以搜索几乎所有信息,但他们在完成任务时,还是依赖老师告诉他们正确的方法。批判性思维的培养就是帮助他们明白他们拥有哪些工具,如何使用这些工具去解决遇到的问题。

“现在学生们已经从‘老师没告诉我做什么,所以我做不了’变成说‘老师也不是专家’”,Donen校长说。

学科学习

学科学习方面,学生所做的项目经常与其他学科主题相重合,甚至与他们在FabLab中做的跨度为一学期的大项目相关。学生评价则基于他们的掌握程度,所以允许学生尝试、失败、再尝试,一次次加深理解,也提高成绩。

如何招募和培训师资?

Donen校长说,选拔教师时,并不是看他们对基于项目学习或者如何使用FabLab里的设备了解多少,而是基于一个好教师的特质:是否喜欢孩子,是否能得到孩子的喜欢。这是关键因素,而且无法通过教来获得。

他教老师课堂管理技巧,帮助学生高效完成任务。一旦他们学会了,他会教老师们如何设计活动让学生参与。最后,他教老师们如何给予学生反馈,帮助他们从做得不错到非常棒。

作为教师的“教练”,Donen校长使用了很多他希望老师们能够用到学生身上的技巧,包括:理解老师们的强项、弱项、倾向性及偏好。

“在培训他们时,我会考虑他们的个性类型。因为这不仅涉及到他们的强项,也涉及他们在哪些方面需要多一些努力。”Donen校长说,比如有些人是宏观思考者,他们对好的想法、如何参与,设计出能够吸引学生参与的精彩项目感到非常兴奋,但这些人可能没有那么关注细节,所以有些好主意,常常因为缺少周密的计划,在实施阶段分崩离析。

Donen校长如果发现了这一点,他会指出来,帮助老师把细节想在前面,这样项目才能按他们设计的那样运行。

Donen校长关于教师管理的4个Tips:

1、Donen认为教师培训中首要问题是“树典型”

教育领导者总是将一个老师作为范例,试图让其他老师都变成那样。这种策略不会成功,因为人和人不一样,对这个人有用的东西可能对另一个人完全没用。教育体系中对学生也存在同样的问题:标准化与个性化不是一回事,不管是对好老师还是对好学生。

2、“瑕不掩瑜,需要多重视老师的优点”

Donen说,这是成为好教练的关键。为老师们示范什么是有效合作,让老师们自己学会合作,再反过来教学生合作都非常重要。

3、“当你们有了共同的愿景,它就会扎根在学校文化之中”

“工作只是不同,文化也变得竞争性没那么强。”作为Chattanooga STEM的校长,Donen有很多传统的工作要做,他不可能给每一位教师反馈。

相反,他要求每一位教师在他们擅长的领域都是其他教师的资源。这样学生也可以看到,老师们一起工作,也会有意见分歧,但是会尽力去寻找解决方案,相互妥协达成一致。

4、“如果我们自己都不能有效合作,那也无法期望我们的学生可以”

这种不分等级的平等立场可以使很多事情变得简单。就像着装要求,学生和教职员工遵守相同的着装要求,这是一个体现学校里人人平等的小细节。

(来源:KQED新闻)

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