美国顶尖科技高中的STEM教育有何特色？

导语

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。

一、STEM教育概览

-什么是STEM教育：

STEM教育，即Science（科学）、Technology（技术）、Engineering（工程）和Mathematics（数学），是20世纪80年代美国国家科学委员会面对科技教育不足导致的人才短缺问题整合提出的教育理念，最初是高等教育领域的跨学科综合教育，但这一概念随后便延伸覆盖K-12阶段教育。2006年美国竞争力计划、2007年美国科学家委员会发表国家行动计划，接连对STEM教育体系做出指导方针，使STEM教育成为美国教育改革的核心内容之一，涵盖了从幼儿园到研究生院的各个教育阶段。宗旨是培养出数学家、科学家、工程师等高素质科技创新人才。

图源：iStock

-STEM课程特色：

STEM教育的核心目标是通过跨学科整合，培养学生的实践能力，通过课程的学习和技能的掌握让学生提前为未来职业做准备，并将所学技能与知识和创新能力应用到实际问题的解决上，为世界培养有创新能力的科技人才。

STEM教育不同于传统教育，强调项目式学习（Project-Based Learning，PBL）和实践机会，通过让学生切实参与到实验项目或科学竞赛来激发学生的探索欲和求知欲，并在解决问题的实践过程中将所学的知识融会贯通，培养出既具创新意识又富实战能力的未来人才。

美国科技高中的STEM课程结构可划分为：基础学科系统学习（物理、化学、生物、代数、几何、计算机科学等核心学科）和专业领域深耕（AP课程、荣誉课程）。除此之外部分美国顶尖科技高中也会选择自主开发专业课程与合作项目，从而激发学生的学术潜能。

-STEM与未来就业：

STEM教育不仅能在高中锻炼学生的创新能力与实践能力，更为学生们的学来发展指明了方向。学生们通过高中时期对STEM相关项目的参与和学习，能够明确自己的未来发展方向，高中时期的AP课程学习可以帮助学生积累大学学分，使其有机会跳过大学基础必修课，直接深耕于专业领域。

同时STEM学科专业的未来就业形势也很乐观，美国劳工统计局根据PayScale的数据预测，STEM专业相关行业将保持增长趋势，STEM相关专业毕业生相较于其他学科，获得的起薪高，投资回报率也最优，因此选择学习STEM专业是一个很有前景的选择。

图源：U.S.News

下文将从Niche美国顶尖STEM科技高中排名中选取三所办学性质不同的代表性学校进行探究。这些学校的教育理念和人才培养方案有什么特点？它们如何将STEM教育与自己学校的育人特色相结合？让我们在下文中一探究竟。

二、全美STEM学校大数据

根据Niche 2025 Best Schools for STEM in America榜单呈现的信息，全美施行STEM教育的学校共计有10219所。

在榜单中，私立学校的排名整体表现力较好，TOP50的科技高中中私立学校占据多数位置，少时公立学校入选，值得注意的是，在TOP50的科技高中中还有三所是在线课堂模式。从地图显示，全美TOP50的顶尖科技高中多数分布在东西海岸，集中在加利福尼亚州、马塞诸塞州和新泽西州。

1-25名STEM高中分布

图源：Niche

26-50名STEM高中分布

图源：Niche

榜单排名前5的学校分别是：

下文将从榜单中选取一所私立、一所公立和一所在线高中进行分析。

三、不同特点的美国科技高中

STEM教育案例分析

1

Phillips Academy Andover

菲利普斯安多弗学院

菲利普斯安多弗学院在Niche全美STEM高中榜单中位列第四，在全美STEM私立高中中排名第二；在马塞诸塞州STEM高中中位列第一；同时在京领2025国际化学校竞争力世界300强榜单中获得AAAAA级评价。

菲利普斯安多弗学院（菲利普斯学院）成立于1778年，是一所独立的男女同校的中学，拥有广阔的国际视野和卓越的学术传统。在建校之初，菲利普斯学院就以“确保学生真正领悟人生的终极意义与生活真谛”（ensuring its students learn “the great end and real business of living.”）为自己的使命，致力于培养学生严谨的分析能力、丰富的想象力和创新力以及辩证的批判精神。菲利普斯学院欢迎全美乃至全球对知识充满热情的学生来此学习。

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菲利普斯安多弗学院拥有20个学科部门，开设了超过300门课程，除了通识教育外还包括了8门世界语言课程和150门选修课程，涵盖学术、体育和社区三个维度，覆盖艺术、英语、世界语言、历史与社会科学、实验科学、数学（包括统计学和计算机科学）、哲学与宗教研究等学科。同时还囊括了跨学科和大学水平的课程，激发学生对学习的热爱和知识的渴望。学校实行小班教学模式，平均班级人数13人，5:1的师生比使得每位学生都能得到老师的专业指导，课程互动性强。

菲利普斯学院强调学生具备独立学习能力以及自主学习能力，学校施行大学化的分学科专业的选课模式，学生在必修通识课和选修专业课中可以自由选择自己感兴趣的学科和课程进行学习，给予了学生充分的自由度，并且这种贴合大学的选课方式可能够帮助学生更好的适应未来的大学生活。

菲利普斯学院作为美国STEM顶尖高中，格外重视STEM学科的教育，将实验室科学实践课程作为高中四年的必修学科贯彻始终。菲利普斯学院的学生需要按要求完成课程要求和获取足够的学分后才能达到毕业要求，拿到相应学位。

得益于菲利普斯学院对通识课程的基础教育以及STEM课程的专业深耕，使得学生们在美国大学申请标化考试中（SAT/ACT）表现出色，更是达到了99%的大学入学率。

2

Thomas Jefferson High Schoolfor Science and Technology

托马斯·杰斐逊科技高中

托马斯·杰斐逊科技高中在Niche全美STEM高中榜单中位列第十一名；U.S. News美国STEM高中排名中位列第五名；同时在京领2025国际化学校竞争力世界300强榜单中获得AAAAA级评价。

托马斯·杰斐逊科技高中 (TJHSST) 成立于1985年，坐落在美国首都华盛顿哥伦比亚特区市郊，隶属弗吉尼亚州费尔法克斯县。以美国开国三杰的托马斯·杰弗逊总统命名，TJHSST的办学宗旨是以孕育基于道德行为和人类共同利益的创新文化为使命，提高科学、数学和技术教育水平。

学校为学生提供以数学、科学和技术为重点的严谨的学术氛围，激发学生的探索精神。学校在全面的通识课程基础上，深耕数学、科学和技术领域，并在课程中融入核心技能与价值观，培养学生的辩证思维能力、解决实际问题能力以及社会责任感。

托马斯·杰斐逊科技高中开设课程超过120门，并实行学分制度，学生在四年高中学习生活中可以任意选择自己感兴趣的课程进行学习，并不需要完成所有学科的课程，满足毕业要求所需的学分后即可毕业。这样的管理制度在施行上更为灵活，也给了学生们能够自由安排时间的机会。

托马斯·杰斐逊科技高中作为STEM顶尖学校，课程涵盖了DNA科学、高级海洋生物学、自动化和机器人技术、建筑制图和设计、研究统计和AP微积分等STEM学科，帮助学生们在高中时期明确未来深耕领域和研究方向。并且在课程设计中融入了大量跨学科学习，并将此类课程设置为必修课程IBET（综合生物学、英语、技术），也成为了学校独有的将语言、生物、技术等学科相结合的跨学科特色课程。

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作为以STEM学科为重点课程的学校，学生想要在从托马斯·杰斐逊科技高中拿到科学技术方向的学位不仅要满足必修课程和学分的要求，还需满足完成校内实验室或通过学校合作政府、企业或大学研究实验室的原创工程、实验研究项目或导师计划。为此学校成立了15个专业的研究实验室，为学生们提供最先进的实验环境和技术支持。

科研实验室 Laboratory

· 天文学与天体物理学

· 自动化与机器人

· 生物技术与生命科学

· 化学分析与纳米化学

· 通信系统

· 计算机系统

· 能源系统

· 工程设计

· JUMP实验室

· 微电子

· 移动和Web应用程序开发

· 神经科学

· 海洋学与地球物理系统

· 量子物理与光学

· 原型和工程材料

托马斯·杰斐逊科技高中在STEM教育的基础上还开设了23门AP课程，以帮助学生更好的与大学接轨。同时学校鼓励学生不局限于理论学习，在实践中掌握知识，通过跨学科项目和挑战性竞赛，让学生们能够在解决实际问题中获得经验，从而培养批判性辩证思维和创新精神，成为面向未来的创新人才。

托马斯·杰斐逊科技高中的学生们也通过STEM学科的学习，在标化考试中取得了优异的成绩，大多数学生在毕业后得以进入美国顶尖大学继续进行学习。

3

Stanford Online High School

斯坦福在线高中

斯坦福在线高中在Niche全美STEM高中榜单中位列第三名；是全美排名第一的线上高中；同时在京领2025国际化学校竞争力世界300强榜单中获得AAAAA级评价。

斯坦福在线高中（斯坦福OHS）2006年在斯坦福大学内成立，最初是一个为期三年的高中项目，由一群志同道合的全球学生和教师组成，并在后来扩展到了涵盖7至12年级的课程的独立学校，通过在线课程的方式帮助全球的学生进行学习。斯坦福OHS学校获得了美国西部院校协会（WASC）、加利福尼亚独立学校协会（CAIS）和国际学校联盟（CIS） 的认证。

作为一所线上学校，斯坦福在线高中的学生们通过在线实时研讨课的形式，在同一个虚拟教室中进行讨论、辩论、提问、评论和分享，课程体系和安排遵循大学的课程模式，从初中课程到高中课程和大学课程，在每个层次上都对学生提出挑战。学生可以选择全日制、半全日制或者只选一门课程。斯坦福在线高中以帮助学生培养长久友谊、促进学生独立性发展、塑造坚强的品格和激发学生对知识的热爱和追求为目标，为世界各地的学子提供平等的学习机会。

斯坦福在线高中的使命是培养一个由敢于求知的学生与教师组成的全球性社群。

【求知若渴，砺学以新】

斯坦福OHS的课程由各学科领域的专家精心设计并执教，鼓励学生在跨学科整合知识的过程中不断锤炼与验证自己的观点。

【智识社群，共思共进】

小班制同步课堂汇聚充满好奇心的师生，让学习成为思想碰撞的深度社交体验。

【情谊长存，联结永续】

通过课程、社团、线下聚会等多元活动，学生在教育者的关怀下与同窗及校社建立深厚羁绊。

【全球视野，聚焦学术】

斯坦福OHS汇聚来自全球不同文化背景的学生，构建真正国际化的学习共同体。

斯坦福OHS通过结构化的教育为学生提供了多样化的课程，线上学习的模式也为学生提供了灵活自由安排学习时间和内容的机会。

斯坦福在线高中课程涵盖九个主要学科：核心课程、英语、人文、历史、语言、数学、计算机科学、经济学和科学。这些课程均以高水平授课，并以高难度著称。

其中，不同于传统高中，核心课程是斯坦福OHS的一大特色，通过跨学科特色的核心课程帮助学生掌握了深度阅读、评估数据、批判性思维以及口头和书面辩论的卓越技能。

在毕业要求方面斯坦福OHS同样实行学分制，但不同于其他学校，斯坦福OHS对于特定的STEM学科有额外的学分要求，学生要在满足总学分的前提下同样满足特定学科的学分要求才能顺利毕业。

斯坦福在线高中作为一个独特的STEM高中，不仅仅是一个在线教育平台，更为学生搭建了一个可以探讨学术问题，激发学生创新力的学术社区，在严格的学术标准和多样化的课程安排下形成了独特的课程体系，为世界培养出更多科技创新人才。

结语

STEM教育模式现在已经广泛应用到了美国科技高中里，为应对全球教育的发展与变革，美国顶尖的科技高中不约而同的都使用了相似的策略贯彻STEM教育：将STEM基础学科列为必修科目，同时增设研究项目和相关社团以调动学生对STEM学科的兴趣。

目前STEM教育模式也在逐步引入到中国国际学校中，而这种教育模式将成为国际学校常态化的教育模式与教学方向。越来越多的学校增设了STEM学科的基础教育，并将STEM学科与中国传统文化进行跨学科融合，相信中国的国际学校也将以此为基础，培养出更多具有国际化视野和中华文化底蕴的创新人才。

参考资料

https://www.andover.edu/learning

https://www.niche.com/k12/search/best-schools-for-stem/

https://www.usnews.com/education/best-colleges/articles/a-guide-to-stem-majors

https://www.usnews.com/education/k12/articles/what-to-know-about-stem-public-high-schools

https://ohs.stanford.edu/academics

*注：所有未标注图源均来自Niche或学校官网

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