从美国科技高中到未来教育：STEM人才培养的三大核心逻辑

导语

在AI技术重构世界的今天，传统教育模式正面临前所未有的挑战——当机器可以快速掌握知识，人类教育的价值究竟在哪里？

美国顶尖科技高中用百年实践给出了令人深思的答案。从劳伦斯维尔高中与普林斯顿大学联开的神经生物学课程，到菲利普斯埃克塞特学院的圆桌研讨式数学课堂，再到学生直接参与斯坦福大学糖尿病研究的实践项目，这些学校正在重新定义教育的本质。它们不追求填鸭式的知识灌输，而是通过动态更新的课程体系、突破分数桎梏的评估方式，以及沉浸式的项目学习，培养学生驾驭技术变革的核心能力。这或许正是破解“教育焦虑”的关键——在AI时代，比知识更重要的，是让下一代拥有持续进化的学习力。

本文将以榜单名校为例，具体分析美国科技高中的建设，探究科技高中的成功背后的教育逻辑。

学校介绍

1

The Lawrenceville School

劳伦斯维尔高中

劳伦斯维尔高中位于新泽西州劳伦斯维尔，离纽约只有55英里，离费城40英里，地理位置十分优越。该校被誉为“普林斯顿预备校”，距离普林斯顿大学则只需要5分钟车程，学校的学生可以去普林斯顿大学图书馆学习。校园占地700英亩，有田野、溪流、沼泽、森林、池塘和有机大红色农场，提供158个课外活动社团、19项体育活动、18项艺术课程，特色Harkness Travel探险活动。

上榜情况

劳伦斯维尔学校在2025年Niche全美STEM高中榜单中位列第三十四，在全美私立高中榜单中排名第十六；在全美寄宿高中中排名第七；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。

2

Phillips Exeter Academy

菲利普斯埃克塞特学院

菲利普斯埃克塞特学院成立于1781年，美国顶尖私立寄宿混校，位于新罕布什州的埃克塞特市，是TABS及NAIS会员之一。学校距罗根机场和波士顿社区约1小时，距曼彻斯特机场（MHT）约45分钟车程。学院的学生和教师来自世界各地。学生人数：1000多名学生来自33个国家地区，有80%的学生选择寄宿学校。

上榜情况

菲利普斯埃克塞特学院在2025年Niche全美STEM高中榜单中位列第二，在全美私立高中榜单中排名第三；在全美寄宿高中中排名第三；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。

3

Milton Academy

米尔顿学院

米尔顿学院是一所美国麻州米尔顿著名的K-12学校，位于波士顿以南8英里处，距离波士顿仅10分钟车程，占地125英亩，获得美国New England州学校联合会认证，鼓励学生在学习的过程中发掘自己的天赋及兴趣，建立能力、自信心，培养个人特质以及独立思考与创造力。

上榜情况

米尔顿学院在2025年荣登Niche全美STEM高中榜单；在全美私立K-12高中榜单中排名第二十二；在马塞诸塞州私立K-12高中榜单中排名第一；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。

一

创新课程设计的迭代：

培养学生的“学习力”和“生命力”

课程的迭代需要过程。课程迭代的核心在于在教学设计的每一个阶段持续收集反馈，并通过“分析→设计→开发→实施→评估”的循环，不断优化课程内容与教学策略，以满足学生不断变化的学习需求和教学目标，也满足社会经济科学发展的需要。

然而，这种看似科学的更新方式，却在一定程度上导致了教育相较于时代的滞后性。尤其是当今时代，当科技的发展日新月异，几乎每天都有前沿领域的变化，传统教科书等的更新周期似乎已经跟不上时代的要求。这个时候，加速课程设计的迭代速度，或者说，改变课程设计的思维就成为了教育的核心关切之一。

美国的科技高中在建设过程中，注意到了这一点，在课程设计方面“抛掉了对教科书的崇拜”，转向了与学生的“学习力”和“生命力”相挂钩的课程设计。此外，一些特色课程往往是与大学、高科技企业、政府部门联合开设的。全美科技高中联盟成员学校普遍与所在州的州立大学有着密切的联系，它们或是与大学联合开发特色课程，或是鼓励学生直接到大学里修读特色课程。

以劳伦斯维尔高中为例，学校的课程设计致力于为学生的“未来学习”、“终生学习”打下基础。学校分为英语、语言、地区和哲学、历史、数学、科学、交叉学科研究、表演艺术和视觉艺术这9大学术部门，开设将近300门课程，除了向学生提供通识教育所需的基础课程，还为不同兴趣的学生提供丰富的选修和高阶课程。学生可以根据自己的兴趣去选择自己要深入学习的领域。这样的分类，使得教师在框架性的指导下，又有一定的教学自由；可以结合每个领域最新的研究成果以及各个学科的基础知识为学生们设计课程和传授知识。

“通过精选课程体系、社区服务项目及个人发展计划，学生得以发现自我定位与价值主张，致力于维系校园归属文化，并贡献其独特的才智、热忱与能动性以推动社群进步。我校各学术部门紧密协作，共同构建兼具深度与广度的知识体系，为终身学习奠定坚实基础。”（摘自学校官网）

而在和普林斯顿等大学和企业的联动下，逐渐形成了学校的特色课程（Unique Offerings）文化，最新课程囊括有神经生物学，机器人学，遗传学，绿色建筑、金融市场与投资等最“实用和前沿”的学科课程，鼓励学生成为某一个新兴领域的专才，也和大学的深造、社会的需求紧密接轨。

二

拒绝评估体系的扁平：

全面立体评估学生综合能力

在传统的教育中，分数往往是用来衡量学生能力的最基础的工具。然而在当今的名校升学过程中，学生在分数上取得的成就和最终的升学走向越来越有一种脱钩的趋势。即使学生得到了很好的分数，在分数的取得上下足了功夫，也会发现大学——尤其是注重科研实践实力的顶尖大学——真正需要的人才并不是这样的。进入顶尖大学，标准化的成绩单是不可或缺的一部分。然而，单一分数的评判体系无法全面立体的评估一个学生的发展，可能会忽视其他方面的天赋，而且学生的能力评估需要综合的评价体系。

这样的情况之所以会发生，和在上一个板块中提到的课程体系难以避免的滞后性息息相关。如果学生们是在一个已经“过时”的课程中取得了好的成绩，那么这种“过时的成绩”便不能用来判断他/她是否可以适应最新的社会变化。顶尖的大学和企业也意识到了这一点，于是在选拔人才方面加入了多维的考量。

这也在高中课程的迭代速度和教学思路之外，对配套的评估体系提出了一定的要求。和普通高中相比，科技高中为何是藤校的摇篮，为何科技高中的就业和社会需求接轨，这和他们独特且灵活的评估体系脱不开关系。

举例而言，米尔顿学院的特色之一是鼓励多元化思维，学校尽力创造一个学术自由的环境，避免统一化模式，鼓励创造性、公开性的思想交流。所有的米尔顿人都称赞学校的多元化氛围，米尔顿学生和教师各具特色，他们带动和影响着周围的人，从而更加丰富着他们多彩的人生。学校培养学生热爱学习，尊重他人。米尔顿追求多样化，追求卓越，为学生营造发展技能、自信和人格的社区。学校在校内、校外都为学生提供充满活力的学习环境，培养创新精神和批判性思维能力，勇于表达自己的思想，为追求人生的成功做好准备。校训是“勇于追求真理”。

对单一评估的拒绝，重构了考试制度的价值逻辑，将评估重心从学生应试能力审查转向教育服务质量验证。通过鼓励多元化的发展，对学生除了成绩以外的突出表现表达肯定和激励，这种转型事实上促进了一种家校联动，家长能够基于孩子客观的成长轨迹分析判断教育的重心，学生则可借助多重的评价自主规划学术路径和兴趣拓展，借此成长为某个领域的专才。值得关注的是，这样的评估框架非但未削弱传统竞争力指标，反而在培养元学习能力方面显现独特优势。换句话说，在充斥着正向反馈的环境中，学生可以更加自由茁壮地成长。

科技高中的考试安排往往也很灵活。米尔顿高中等科技高中和大学的衔接不仅体现在开设AP课程上，还表现在学分认可和教学安排上。在美国，绝大多数大学和学院都承认高中开设的AP课程的考试成绩并用以折抵大学学分，从实用主义的角度来说，这也为选修过AP课程的高中生节约了时间成本并减轻了经济上的负担。在科技高中，学生一般到10年级之后就可以选修一些AP课程，在校期间可以完成10门以上的AP课程考试，在11年级，学生基本即可达到毕业要求，但大部分学生会选择继续读完12年级。在高三年级，学生开始为申请大学做准备，比如做自己的研究设计。利用这个窗口期，学生正好可以了解不同的大学、职业道路和奖学金机会。

这样的多元评估-正向反馈-学分抵扣体系最大程度节约了学生们为了应试付出的时间精力，降低了重复的学习和考试对学生的生命力和学习力产生的损耗，从而为他们预留了足够的心力去探索自己的专长，寻找未来发展的方向，并为这个特定的方向去重点努力。

三

拓展书面知识的转化：

深度培养探究能力和科研精神

除了课程设计和评估方式，美国科技高中也非常注重培养学生的探究能力和研究精神，为学生提供各种开展调查、探究和实验的机会。除了常规的研究项目和实验项目之外，不少高中为优秀学生提供需要学生独立开展探究的研究型项目。这就是在科技高中非常常见的项目式学习（Project-based Learning），这样的学习方式具有鲜明的研究性和操作性，可以让学生在学习的过程中不断巩固从书面上学来的知识。

此外，这些科技高中还普遍重视开展广泛的校外研究项目，将校外实习、研究、志愿服务等融入常规的教学安排中，开展校外研究，拓展校园生活。学生将有机会在自己感兴趣、独立选择的领域进行原创的研究项目，同时开展如实习、工作观察或参加志愿活动等的社会项目。在“上手”（Hands-on）的过程中，也看看象牙塔外的真实世界。

以菲利普斯埃克塞特学院为例，其教学成果及学生表现始终位居领先地位，强调知识与品行相辅相成，所有学科教授采用如大学研讨班的圆桌教学法，12位学生与老师围圆桌而坐，互相分享、质疑、讨论、思考及分析，以解决问题而非课本为中心。圆桌讨论教学方式贯穿所有的课程，包括数学和理科。就数学学科而言，很多课程用学校自己设计和开发的题册，学生课前做题，上课轮流去讲题，大家一起讨论，老师在有问题的时候做点评。

在课堂之外，学校在实验室方面的资源很丰富。校内有拥有众多先进设备的天文台，以及世界上最大的中学图书馆，馆藏260,000册印刷和电子书籍。为学生自由探索自己的课外兴趣提供了硬件上的支持，也赋予了学生们将知识与实践相结合的机会。

学校还会提供和顶级大学合作的机会，提供前沿的EXP研究项目，针对已经上过高级生物课的11和12年级的学生，可以参与到斯坦福大学的教授的研究项目中，研究胰岛素细胞和糖尿病治疗，菲利普斯埃克塞特的学生具体要做的是在果蝇中找到控制基因表现的DNA区域。如果是11年级就参与到这个项目的学生，还有机会在11和12年级之间的暑假去斯坦福大学实习。

这种PBL项目导向的学习方式和课外活动，不仅拓展了书面知识的转化，也驱动学生深度参与学习过程，使其不仅能获取专业领域发展所需的知识储备，更能掌握大学阶段必备的元学习策略。

结语

教育的真谛，从来不是为已知的世界培养人才，而是为未知的未来做好准备。美国科技高中的成功实践揭示了一个根本逻辑：当课程能像科技一样快速迭代，当评估体系能真实反映人的多维成长，当课堂与真实世界的边界被彻底打破，教育就能超越技术的局限，培养出真正的主导者。在AI加速改变人类社会的今天，这些学校提供的不仅是教育模式的参考，更是一种面向未来的思维范式——正如米尔顿学院校训所昭示的“勇于追求真理”，教育的终极使命，是赋予每个学习者创造未来、而不仅仅是适应未来的能力。这种以“人”为核心的教育进化，或许才是应对技术狂潮最坚实的诺亚方舟。

*文中图片和信息源自学校官网，部分信息源自网络

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