美式教育注重培养学生的创新与实践能力,鼓励学子勇于探索、敢于挑战 ,而美国科技高中可谓是这种创新精神与实践导向的集中体现。如今,科技深度融入教育发展,全世界都在聚焦未来科技英才的培养,科技高中教育模式得到与日俱增的关注。美国科技高中作为这一领域的佼佼者,其教育模式、教育方法不仅为美国乃至全球培养了大量优秀的科技人才,更为全球教育的发展提供了宝贵的经验和启示。
美国高科技高中(High Tech High,简称HTH)以其创新的教育模式和STEM教育的卓越成就,被誉为全美STEM教育的典范。这所学校不仅是众多孩子梦寐以求的学习场所,更是教育改革的先锋。
高科技高中建于1991年,是美国新泽西Monmouth郡地区新建的新型五所科技高中之一。微软创始人比尔.盖茨称赞“这是每一个美国孩子都为之向往的学校”。一部名为《极有可能成功》的纪录片电影更把这所学校和所采用的“项目制学习(PBL)”传播到全世界。
高科技高中的教育模式强调跨学科学习,无边界的学科整合,以及项目内容与真实生活的紧密结合。学校不设快慢班,实行有教无类的政策,确保每个学生都能在平等的环境中学习和成长。HTH的学生平均成绩比地区平均水平高出10%,大学录取率高达98%,几乎全部学生都能进入大学继续深造。
高科技高中以其工程为中心的教育模式,与家长、企业、工业和大学共同构成了一个一体化的社区,旨在培养科技领域的未来领导者。学校一直在U.S.News STEM高中排名中名列前茅,2011-2019连续八年被评选为全美最佳STEM学校,被美国教育部誉为“基准学校”。
一、
颠覆传统,探索未来
极富代表性的教育模式创新
高科技高中的成立代表了美国教育改革的一次新尝试。学校选择了一条非传统的道路,不遵循加州的标准化课程,不以考试为中心进行教学,也不只招聘传统师范院校的毕业生。HTH全面实施了基于项目的跨学科学习模式。在这里,学生不依赖传统的教科书,没有固定的上下课时间,也没有常规的考试。学生们每天都在参与自己选择的项目,在真实的世界中探索问题的解放方式,创造自己的成果。
HTH的教育模式深受其四大核心设计原则的影响:平等、个性化、实践能力和协作设计。这些原则不仅界定了教育目标,也为理解HTH独特的教学方法提供了框架。
平等
HTH学校秉承平等的理念。教师们致力于消除不平等,助力学生实现潜能的最大化。学校致力于实现多元化和融合,通过基于邮政编码的随机抽选方式来招收学生,目的是为了建立一个能够反映社区多样性的学校环境。教师们深知不同背景学生共同学习的重要性,并采取多种策略以适应不同背景学生的学习需求。
个性化教育
HTH的教师们实施以学生为中心的教学方法,深入了解每位学生,并根据他们的个体差异进行教学。学生们通过项目追求个人兴趣,并对自己的学习进行反思。学校认识到个体身份的发展和成长是在社群环境中发生的,通过小规模学校、小班教学、家访、咨询和学生合作等设计元素,促进学生与成人之间的信任、关怀和相互尊重。
实践能力
HTH的项目鼓励学生动手实践,并结合跨学科的探索,使他们能够创作出有价值的成果。学生们参与的活动对他们个人、他们的教师以及更广泛的社会都具有重要意义。通过实地考察、社区服务、实习和咨询外部专家,学生们将他们的学习与现实世界联系起来。学生学习的环境包括小组学习空间、项目区域、相关技术和公共展示空间。
协作设计与规划
HTH的教师们共同规划课程和项目,领导专业发展活动,并参与招聘过程,同时在每个领域都寻求学生的参与和反馈。将学生视为合作伙伴,教师作为反思型实践者,对公平的教学和学习、学校文化、项目设计和实际评估进行深入研究。
二、
创新思维模式,激发自驱力:
没有惰性知识的新型学校
HTH的前身是加里和杰里安雅各布斯HTH(Gary and Jerri-Ann Jacobs High Tech High Charter School),科技的快速发展,促使圣地亚哥的市民和高科技产业的精英们探寻,如何在新时代下培养学生从事高科技工作。
在他们决定定期展开讨论的1996年,深蓝已经与世界国际象棋冠军加里·卡斯帕罗夫展开较量。次年,深蓝在再次对决中胜出,卡斯帕罗夫将他的人工智能对手称为怪物。
作为讨论组织的一员,高通联合创始人Irwin Jacobs一直在思考在新工业时代下,学校应该如何打破常规,培养出一批适应新时代发展的科技人才。
终于在2000年,他遇到了Larry Rosenstock,全方面的确定了学校的项目和课程计划。
在创立HTH前,Larry已经是美国新城市高中项目的负责人,这个项目受到美国教育部的资助,同样想要探寻高中发展的创新模式。
美国新高中项目中的三项原则,后来也被视为HTH设计原则的重要基础,这其中就包括个性化设计、与现实之间的关联以及基础知识教育。
Larry自己也是一个打破传统学习方式的人。别人想要通过法律考试,都是老老实实看书,他却不想用这种死读书的方式,思考背诵和记忆之外的其他方式是否也能通过考试。
最终他用十周的时间,用自己的理解结构重建考试范围内的法律知识,整理成了20多页的知识点结构图,用不同的颜色标记不同类型的法律问题,不仅仅是记住了这些繁复的法律知识,更是融入了自己的知识体系。
由此他发现,每个人的学习方式不同,每个人都能找到最适合自己的学习方式。
图源:Larry Rosenstock演讲
学生主动学习的知识更容易成为他们的长期财富,机械化的记忆只能成为惰性知识。
这源于他此前在教学生木工工艺的经验,学生在做木工的时候,主动学会了数学中的几何知识,这些在实践中习得的技能,学生在长时间以后也照样记得住。
那惰性知识又是什么?
只是通过背诵灌输的知识,在大脑中停留的时间并不会持久。想想那些在交完考卷以后就想不起来的知识,那只是你机械记忆的惰性知识。
在HTH,学生学习的东西与现实联系紧密,学习科技本身也不是目的,科技是学生的一个工具,像任何其他工具一样。
图源:HTH
学生们接触到的项目,正是大人世界中正在关注和想要解决的问题,这本身就会给学生更强的自驱力。
学生们在标化考试中的成绩显得不再那么重要,或者说不是追求的目的,学生的学习能力和创新思维更受到关注。
三、
以学生为中心的教学方式,
为未来而教,为未来而学
在HTH的课堂上,学生是绝对的中心。HTH的教师们设计了一种课堂模式,为学生提供了丰富的机会和挑战,激励他们积极学习,分享观点,并共同构建知识体系。
HTH致力于在识字、算术和科学领域深化以学生为中心的教学方法,并特别强调使用多种策略来支持学生的学业成就。例如,HTH选择了认知指导教学(CGI)作为数学教学模式,CGI是一个基于论证、以学生为中心的哲学框架和教学实践体系,旨在支持并发展学生的问题解决能力。
图源:HTH
与CGI相一致,HTH的每一种教学策略都遵循“为未来工作”的“以学生为中心的学习模式”。这一模式概述了以学生为中心的实践特点:学习是个性化的、基于能力的、随时随地发生的,并且学生对学习过程拥有主导权。该模式综合了包括学习科学在内的多个领域的研究成果,认为强调以学生为中心的实践或深度学习将有助于学生在大学、职业和公民生活中获得成功所需的知识、技能和态度。
在HTH的课堂上,几乎没有老师参与,课堂的座次、发言顺序和课堂节奏,全部要由学生们自己来完成,这和平时以学生听讲、老师教授的情况存在巨大的差异。
在面对这样的教学环境,很多学生都不知道该如何自处,但是一学期以后,他们的变化将非常明显。
美国杂志教育周刊这样描述HTH的孩子:
“在开学的第一天,他们有些害羞,看起来也非常迷茫。他们不知道自己该如何去安排教师里的座位、怎么排放桌子。
但是随着时间的推移,他们开始学会主动为自己和同伴的学习负责,他们在艺术、工程、文学、社会研究以及历史专业相结合的项目中不断学习。”
图源:HTH
四、
项目制学习的先驱,
在真实世界中锻造各项能力
作为PBL教学模式的先驱,在HTH,非常多的学习内容采用的是项目制学习(Project-Based Learning,简称PBL)的方式。
高科技高中PBL领导力学院的项目负责人Randy Scherer,凭借多年的PBL实践经验,在"What is PBL?"一文中指出:PBL将学习置于真实情境中,将学生与现实世界紧密联系起来。学生不仅在“做中学”,而且通过体验不同的角色和职业来学习。PBL的最终目标不是项目本身,而是人的发展。
在项目制的课程中,不会有课堂铃声将一整天切割成不同的模块,课程也没有明确的分科,不同学科的知识相互融合在一起。
在进行探究项目时,学生们被鼓励更多关注现实,着手将知识应用于当下存在的问题,做真正的研究。每一个项目都有一个明确的主题,例如环境保护、墨西哥文化等,这类以社区为基础的活动是High Tech High让学生接触真实世界的一部分。学习和其产品不仅展示给教师、学生甚至家长,而且展示给更大的社区。参观者会注意到学校悬挂在天花板上的作品,它们有照片、自画像、全尺寸的船、气象气球、机器人等等。
比如在海事文化的研究项目中,学生们要到圣地亚哥的海事博物馆参观学习,了解基础知识,深入研究特定时期的航海文化。在人文知识以外,学生还要学习用画图软件CAD制图,灵活运用数学知识完成航程图。
完成这个项目,他们至少要融会贯通以下知识:
重大历史事件的研究能力
专业论文的撰写能力
正式论文的引用与排版
使用CAD制作工程蓝图
公开演讲展示能力
使用数学和天文知识解决实际问题
科学观察能力
学校还专门空出场地为学生展示作品。比如一项名为Staircase to Nowhere的作品,成品就在学校的大厅中央。
图源:HTH
这个项目结合了艺术和物理知识,在梯子的设计理念上,使用了螺旋线的原理,详细设计了旋转方向上梯子旋转的方向和长度。学生制作出了1:5的梯子模型,1:1的初步成品也获得了认可。
在一个实操项目中,他们不仅了解到了专业知识,更在相互合作中对项目规划、时间管理和合作共赢有了更深的理解。
这只是HTH众多项目中的一个缩影,HTH的项目内容广泛,覆盖了科学、音乐、时尚以及动植物等多个领域。在这些丰富多彩的团队活动中,孩子们的创造力和想象力得到了充分的锻炼和展现。
图源:HTH
学校还有一个自2000年成立以来一直保留的传统项目:每个学期都会邀请学校外部的人来参观学生的项目作品,这其中当然也有学生家长,无论对于学生还是家长来说,这都是一年一度的大事。
这也是学校主张的和现实联系的原则之一,既要学生走出校园,也要校园外的人们走进校园。
学校除了拥有专业老师,还有来自各行各业的精英,这些老师们和学校签署大约一年的合同,可以自由的采用教学方式,具体的教学方式因师而异,每个孩子接触到的也是多元化的个性教学内容。
结语
如今,项目制学习在教育领域已渐渐深入人心,并被众多学校纳入日常教学之中,展现出其独特的活力和魅力。在人工智能迅猛发展的今天,培养能够迎接未来挑战的创新人才变得尤为重要。因其与现实世界的紧密联系、跨学科的知识的整合和贯通以及全方位能力的培养,项目制学习的意义再次彰显。
作为项目制学习的先行者,高科技高中(HTH)将这一模式发挥到了极致,其实践经验具有深远的启示作用。HTH的教育模式不仅提升了学生的学术表现,更重要的是,它为学生的职业生涯和社会发展奠定了坚实的基础。这种教育模式的成功,在于其能够激发学生的创造力、实践能力和团队合作精神,这些都是21世纪不可或缺的技能。HTH的毕业生不仅在学术上取得优异成绩,更在个人成长和社会责任感上表现出色,他们将成为未来社会的领导者和创新者。
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