如何在高中階段培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新科技人才？

摘 " 要：文章通過(guò)對(duì)美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、澳大利亞、日本、芬蘭、韓國(guó)等主要發(fā)達(dá)國(guó)家開展高中STEM教育的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行考察，從政府、學(xué)校和社會(huì)三個(gè)層面出發(fā)，總結(jié)出各國(guó)培養(yǎng)科技人才的若干特點(diǎn)，如提供系統(tǒng)性政策支持，采取更為全面的培養(yǎng)舉措，提供系統(tǒng)性校外支持等。在此基礎(chǔ)上，提出了對(duì)我國(guó)高中科技人才培養(yǎng)的啟示，包括加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，提供政策與經(jīng)濟(jì)支持，優(yōu)化辦學(xué)理念，創(chuàng)新人才培養(yǎng)舉措，強(qiáng)化組織協(xié)作，動(dòng)員社會(huì)力量參與等。

關(guān)鍵詞：主要發(fā)達(dá)國(guó)家；STEM教育；高中；科技人才

中圖分類號(hào)：G642.3 " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A " " " " DOI：10.3969/j.issn.1672-3937.2025.03.05

一、問(wèn)題的提出

黨的二十大報(bào)告指出：“教育、科技、人才是全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐”，要“全面提高人才自主培養(yǎng)質(zhì)量，著力造就拔尖創(chuàng)新人才”。[1]科技創(chuàng)新是發(fā)展的第一動(dòng)力，隨著社會(huì)對(duì)創(chuàng)新型人才需求的日益增加，高中階段的拔尖創(chuàng)新人才將成為國(guó)家未來(lái)科技力量的重要源泉。本文旨在通過(guò)分析世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家開展高中科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)（Science，Technology，Engineering，Mathematics，STEM）教育的經(jīng)驗(yàn)，歸納其培養(yǎng)科技人才的特點(diǎn)，以期為我國(guó)提供參考。

二、主要發(fā)達(dá)國(guó)家

開展高中STEM教育的特點(diǎn)

（一）政府層面：提供系統(tǒng)性政策支撐

1.建立專門的STEM高中

美國(guó)在21世紀(jì)初期開始建立專門的STEM高中。2007年，美國(guó)國(guó)家科學(xué)委員會(huì)（National Science Board）在《國(guó)家行動(dòng)計(jì)劃：應(yīng)對(duì)美國(guó)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育系統(tǒng)的緊急需要》（National Action Plan for Addressing the Critical Needs of the U.S. Science， Technology， Engineering， and Mathematics Education System）中提出要構(gòu)建一個(gè)從小學(xué)到中學(xué)、再到高等教育的穩(wěn)固的縱向發(fā)展體系，并強(qiáng)調(diào)STEM教育在高中和高等教育之間的銜接。[2]2010年，總統(tǒng)科學(xué)技術(shù)顧問(wèn)委員會(huì)建議在未來(lái)十年創(chuàng)建1000所以STEM教育為重點(diǎn)的學(xué)校，其中包括至少200所以STEM教育為重點(diǎn)的高中。[3]自此，美國(guó)STEM高中進(jìn)入高速發(fā)展階段。[4]2018年12月，美國(guó)白宮發(fā)布《繪制成功之路：美國(guó)的STEM教育戰(zhàn)略》（Charting a Course for Success： America’s Strategy for STEM Education，又名“北極星計(jì)劃”），進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)STEM高中和高中STEM教育。[5]當(dāng)前，美國(guó)新聞與世界報(bào)道（U.S. News amp; World Report）每年都對(duì)美國(guó)公立STEM高中進(jìn)行排名，并發(fā)布“最佳STEM高中”排名，幫助公眾更好地了解STEM高中。

日本政府在21世紀(jì)初期開始建設(shè)專門的科學(xué)高中。2002年，日本文部科學(xué)省啟動(dòng)超級(jí)科學(xué)高中（Super Science High School）項(xiàng)目，重點(diǎn)研究和發(fā)展科學(xué)與數(shù)學(xué)教育，旨在培養(yǎng)面向未來(lái)的科技人才。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2023年，超級(jí)科學(xué)高中已達(dá)218所。[6]

2011年，韓國(guó)頒布《第二次科學(xué)技術(shù)人才培養(yǎng)基本計(jì)劃》，重點(diǎn)在中小學(xué)推進(jìn)科學(xué)技術(shù)教育，以培育優(yōu)秀的STEAM人才。[7]為發(fā)掘和培養(yǎng)各領(lǐng)域的優(yōu)秀科技人才，韓國(guó)建立了多所專門的科學(xué)高中，如仁川科學(xué)高中、首爾科學(xué)高中和韓國(guó)科學(xué)技術(shù)高中等。其中，仁川科學(xué)高中是韓國(guó)最頂尖的科學(xué)中學(xué)，以STEM教育為主，重視數(shù)學(xué)與科學(xué)，被譽(yù)為韓國(guó)培養(yǎng)融合型科學(xué)人才的搖籃。[8]首爾科學(xué)高中在來(lái)自全國(guó)各地的頂尖中學(xué)畢業(yè)生申請(qǐng)者中尋找最有天賦的學(xué)生，并為其提供專門課程，該校憑借出色的辦學(xué)成效在韓國(guó)的科學(xué)教育領(lǐng)域發(fā)揮領(lǐng)導(dǎo)作用。此外，韓國(guó)還與美國(guó)合作建立了韓國(guó)第一所STEM學(xué)校——美國(guó)STEM預(yù)備學(xué)校（America STEM Prep），通過(guò)開設(shè)工程學(xué)、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)科學(xué)、電路學(xué)、3D打印等課程培養(yǎng)科技人才。

2.促進(jìn)高中STEM教育的開展

英國(guó)政府于2004年頒布《2004—2014年科學(xué)創(chuàng)新投資框架》，在政府文件中第一次引入STEM概念。文件指出，從2005年開始，通過(guò)“為未來(lái)建設(shè)學(xué)?！狈桨福瑢?duì)英國(guó)所有中學(xué)進(jìn)行改革，包括提供科學(xué)課程、提供資金改善學(xué)校實(shí)驗(yàn)室、為中學(xué)提供教學(xué)設(shè)計(jì)示范標(biāo)準(zhǔn)等。[9]為了更好地在中小學(xué)實(shí)施STEM教育，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)于2014年發(fā)布《科學(xué)與數(shù)學(xué)教育愿景》（Vision for Science and Mathematics Education），提出開發(fā)高中STEM課程、建立資源充足的實(shí)驗(yàn)室、提供訓(xùn)練有素的教師等。[10]

芬蘭自20世紀(jì)90年代以來(lái)一直非常重視LUMA（芬蘭語(yǔ)中自然科學(xué)與數(shù)學(xué)的縮寫）教育。[11]2023年3月15日，芬蘭教育和文化部在《LUMA（TE） 戰(zhàn)略和行動(dòng)計(jì)劃》中提出為所有高中生提供更豐富的數(shù)學(xué)和科學(xué)高級(jí)課程。[12]

（二）學(xué)校層面：采取更為全面的培養(yǎng)舉措

1.制定有針對(duì)性的STEM人才培養(yǎng)目標(biāo)

各國(guó)高中STEM教育的目標(biāo)主要是培養(yǎng)學(xué)生的科技能力，為未來(lái)頂尖STEM人才發(fā)展打好基礎(chǔ)。美國(guó)布魯克林技術(shù)高中的培養(yǎng)目標(biāo)為“為潛在的優(yōu)秀人才提供優(yōu)質(zhì)的教育機(jī)會(huì)，最大程度地激發(fā)他們的科學(xué)才能，并使其在未來(lái)服務(wù)社會(huì)”。[13]美國(guó)布朗克斯科技高中的教育目標(biāo)是“培養(yǎng)國(guó)家所需的科學(xué)等領(lǐng)域英才，為在科學(xué)領(lǐng)域具有潛在天賦和才華的學(xué)生提供教育機(jī)會(huì)，并使其在未來(lái)服務(wù)社會(huì)”。[14]日本超級(jí)科學(xué)高中旨在通過(guò)前沿科技和理科教育提升學(xué)生的科學(xué)思維、判斷力和表現(xiàn)力，培養(yǎng)未來(lái)能夠活躍在國(guó)際舞臺(tái)的科技領(lǐng)軍人才。[15]韓國(guó)世宗科學(xué)高中以培養(yǎng)引領(lǐng)未來(lái)工業(yè)界發(fā)展的科學(xué)人才為辦學(xué)宗旨，突出培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力與創(chuàng)造力。[16]澳大利亞科學(xué)和數(shù)學(xué)學(xué)校通過(guò)提供卓越的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，充分激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)和數(shù)學(xué)的激情和信心。[17]

沒(méi)有建立專門STEM高中的國(guó)家也提出了學(xué)校的STEM目標(biāo)，以指引STEM人才的培養(yǎng)方向。例如，芬蘭要求將STEM教育理念融入現(xiàn)有的學(xué)校課程，培養(yǎng)學(xué)生將理論與實(shí)踐相結(jié)合、在真實(shí)情境中解決問(wèn)題的能力。[18]

2.開設(shè)多樣化、特色化的STEM課程

作為STEM教育發(fā)源地，美國(guó)STEM高中的課程結(jié)構(gòu)漸趨完備，必修課、選修課、大學(xué)先修課程（AP課程）和科研實(shí)習(xí)課程保障了STEM人才的培養(yǎng)。近年來(lái)，美國(guó)的STEM高中更加關(guān)注科技前沿，開設(shè)相應(yīng)的研究性課程，這類課程被稱為特色課程。例如，惠勒高中的特色課程涵蓋化學(xué)工程、航空航天工程、機(jī)器人等領(lǐng)域的STEM課程，托馬斯·杰弗遜科技高中開設(shè)了生物技術(shù)、地球系統(tǒng)等領(lǐng)域的STEM課程。

在英國(guó)，STEM教育主要通過(guò)卓越課程開展。[19]一些學(xué)校將STEM作為獨(dú)立課程，安排固定的時(shí)間段為學(xué)生授課，也有一些學(xué)校將STEM嵌入其他課程之中，如在體育課中教授學(xué)生計(jì)算心率、在社會(huì)科學(xué)課程中教授學(xué)生繪制調(diào)查報(bào)告的圖表等。

澳大利亞科學(xué)和數(shù)學(xué)學(xué)校為十二年級(jí)學(xué)生提供特色化STEM選修課程，如工業(yè)設(shè)計(jì)等。達(dá)爾文中學(xué)選拔在STEM方面表現(xiàn)出色的九年級(jí)學(xué)生加入“卓越中心”項(xiàng)目，為學(xué)生提供特色化STEM課程、赴大學(xué)和企業(yè)學(xué)習(xí)、參加全國(guó)性科學(xué)和數(shù)學(xué)競(jìng)賽的機(jī)會(huì)。[20]

新加坡在高中實(shí)施STEM應(yīng)用學(xué)習(xí)項(xiàng)目課程。[21]美雅中學(xué)的STEM 應(yīng)用學(xué)習(xí)項(xiàng)目課程有效融合了數(shù)學(xué)、技術(shù)、科學(xué)、工程等學(xué)科，通過(guò)引入真實(shí)世界的復(fù)雜問(wèn)題，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中體驗(yàn)工程師解決實(shí)際問(wèn)題的思維與方法。

3.打造高水平STEM師資隊(duì)伍

美國(guó)非常注重STEM教師教育。例如，科羅拉多博爾德大學(xué)的工程學(xué)院和教育學(xué)院聯(lián)合推出了“工程+”項(xiàng)目，旨在提升在職中小學(xué)教師開展STEM教育的專業(yè)能力。該項(xiàng)目按照“診斷主體需求—匹配專業(yè)導(dǎo)師—設(shè)計(jì)提升方案—開展嵌入式指導(dǎo)”的路徑提升中小學(xué)教師STEM教育能力。[22]

美國(guó)德克薩斯大學(xué)的UTeach項(xiàng)目旨在解決中學(xué)STEM教師數(shù)量不足的問(wèn)題。該項(xiàng)目通過(guò)整合自然科學(xué)學(xué)院和教育學(xué)院的資源，實(shí)施跨學(xué)院聯(lián)合培養(yǎng)，為學(xué)生提供同時(shí)獲得STEM學(xué)士學(xué)位和中學(xué)STEM教師資格證書的機(jī)會(huì)。UTeach提供的課程包括STEM教育體驗(yàn)類課程、教育類課程、學(xué)科類課程、見習(xí)類課程等。此外，UTeach為畢業(yè)生提供為期3年的跟蹤指導(dǎo)，以幫助畢業(yè)生更好地適應(yīng)STEM教育教學(xué)工作，引領(lǐng)其專業(yè)成長(zhǎng)，降低STEM教師隊(duì)伍流失率。

芬蘭的STEM教師教育主要由8所大學(xué)負(fù)責(zé)。除了單一STEM學(xué)科的教師教育項(xiàng)目，芬蘭高校也提供跨學(xué)科的STEM教師教育項(xiàng)目。例如，數(shù)學(xué)、物理和化學(xué)教育碩士項(xiàng)目，旨在幫助師范生成為具備兩門學(xué)科（在數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)中選擇兩科）教學(xué)能力的教師。該項(xiàng)目要求職前教師掌握所選學(xué)科領(lǐng)域的理論知識(shí)和以學(xué)生為中心的學(xué)科教學(xué)方法，學(xué)會(huì)在教學(xué)中使用信息技術(shù)，開展探究性教學(xué)等。

新加坡的STEM教師主要由國(guó)家教育研究院負(fù)責(zé)培養(yǎng)，由國(guó)家STEM教育研究所提供專業(yè)的STEM教育資格認(rèn)證，并幫助STEM教師掌握重要的教學(xué)技能。[23]

英國(guó)的“教學(xué)優(yōu)先”項(xiàng)目是一個(gè)旨在培養(yǎng)STEM教師的創(chuàng)新項(xiàng)目。該項(xiàng)目的STEM教師培訓(xùn)流程主要包括資格審核、STEM實(shí)習(xí)、參加暑期學(xué)院和正式培訓(xùn)。在培訓(xùn)期間，每位師范生都會(huì)獲得個(gè)性化指導(dǎo)，并配備3名指導(dǎo)教師，通常包括一位專家、一位所在學(xué)校指導(dǎo)教師和一位大學(xué)指導(dǎo)教師，以確保他們得到充分的支持、培訓(xùn)和評(píng)估。

澳大利亞悉尼大學(xué)通過(guò)專門的STEM教師進(jìn)修學(xué)院提升教師的STEM教育教學(xué)技能。教師通過(guò)深入探討STEM領(lǐng)域的內(nèi)容和教學(xué)方法，加深對(duì)STEM學(xué)科的理解，提高教學(xué)技能，并將這些知識(shí)和技能應(yīng)用到實(shí)際教學(xué)中。[24]

4.實(shí)施培養(yǎng)學(xué)生綜合思維的教學(xué)方法

美國(guó)STEM高中對(duì)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)給予高度重視。例如，北卡羅來(lái)納州科學(xué)和數(shù)學(xué)學(xué)校通過(guò)為期3周的“迷你學(xué)期”（Mini-Term），幫助學(xué)生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下開展獨(dú)立的研究項(xiàng)目，以深入探索自己感興趣的領(lǐng)域。學(xué)生選擇的項(xiàng)目主題需與STEM相關(guān)，如計(jì)算機(jī)、人工智能等。在斯科茨代爾基礎(chǔ)中學(xué)的高級(jí)文憑項(xiàng)目中，學(xué)生需要在高中第三年選擇一個(gè)STEM相關(guān)的項(xiàng)目主題進(jìn)行自主研究。[25]

在芬蘭，STEM教學(xué)的方式主要包括三種：主題教學(xué)、現(xiàn)象教學(xué)和綜合科學(xué)教育。主題教學(xué)是一種以主題為核心，整合多個(gè)學(xué)科知識(shí)進(jìn)行教學(xué)的方式。在這種教學(xué)方式下，教師會(huì)引導(dǎo)學(xué)生圍繞某一主題進(jìn)行分組學(xué)習(xí)和交流討論，運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)分析和解決討論中出現(xiàn)的問(wèn)題?，F(xiàn)象教學(xué)是一種在保留學(xué)科分科的基礎(chǔ)上，事先確定某一個(gè)實(shí)際領(lǐng)域或客觀現(xiàn)象，隨后在課堂上圍繞該領(lǐng)域或現(xiàn)象學(xué)習(xí)與之相關(guān)的各種知識(shí)的教學(xué)方式。[26]例如，在以歐盟為主題的課堂上，學(xué)生學(xué)習(xí)與歐盟有關(guān)的經(jīng)濟(jì)、地理、歷史等多學(xué)科知識(shí)。[27]綜合科學(xué)教育是一種跨學(xué)科的教學(xué)方式，旨在培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思考能力。例如，在教學(xué)中，嘗試將各種與STEM相關(guān)的學(xué)科融合，組建跨學(xué)科的綜合小組，鼓勵(lì)學(xué)生從多角度思考問(wèn)題，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維和解決問(wèn)題的能力。[28]

新加坡在高中采取跨學(xué)科項(xiàng)目工作的方式實(shí)施STEM教育。該教學(xué)方式強(qiáng)調(diào)在真實(shí)情境中以實(shí)踐為導(dǎo)向開展教學(xué)，通過(guò)模擬真實(shí)世界中的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，幫助學(xué)生將所學(xué)的STEM知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中。這種教學(xué)方法能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)動(dòng)力，培養(yǎng)在現(xiàn)實(shí)生活中解決問(wèn)題的能力。[29]

（三）社會(huì)層面：提供綜合性校外支持

1.開發(fā)STEM教育網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，促進(jìn)高中STEM教育數(shù)字化發(fā)展

美國(guó)斯坦福大學(xué)數(shù)字媒體學(xué)院一直在為中小學(xué)學(xué)生提供世界一流的STEM教育。該學(xué)院于2020年開發(fā)了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)“STEM學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室”，為學(xué)生提供線上學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。[30]德國(guó)在2023年11月上線STEM教育中央學(xué)習(xí)平臺(tái)“數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、自然科學(xué)和技術(shù)（MINT）校園”，該學(xué)習(xí)平臺(tái)的推出是德國(guó)政府促進(jìn)MINT教育的一個(gè)重要里程碑。[31]英國(guó)通過(guò)建立國(guó)家STEM學(xué)習(xí)中心和網(wǎng)絡(luò)，致力于為青少年提供世界領(lǐng)先的STEM教育。[32]2018年以來(lái)，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省大力推進(jìn)“未來(lái)教室”項(xiàng)目，該項(xiàng)目與中小學(xué)合作開展了多個(gè)示范項(xiàng)目，內(nèi)容涵蓋STEAM領(lǐng)域的諸多內(nèi)容，極大地促進(jìn)了日本中小學(xué)生對(duì)STEM的興趣。[33]與“未來(lái)教室”項(xiàng)目相配套的STEAM圖書館，也在線上提供了大量的STEM課程與資源。

2.充分利用校外資源，構(gòu)建STEM教育生態(tài)系統(tǒng)

越來(lái)越多的美國(guó)企業(yè)參與高中STEM教育。亞馬遜開展了未來(lái)工程師項(xiàng)目，推出Technology STEM計(jì)劃。英特爾和美光公司通過(guò)合作設(shè)立人才計(jì)劃、建設(shè)STEM教育理事會(huì)等促進(jìn)STEM人才的培養(yǎng)。在德國(guó)，西門子基金會(huì)開發(fā)“啟迪未來(lái)”高中工程銜接課程，該課程包括基于項(xiàng)目的課程、工程設(shè)計(jì)軟件、課堂管理工具和專業(yè)發(fā)展資源，激發(fā)學(xué)生對(duì)工程的興趣，并不斷吸引學(xué)生學(xué)習(xí)STEM相關(guān)學(xué)科。

高校也通過(guò)與高中建立多樣化的合作關(guān)系促進(jìn)高中STEM教育的發(fā)展。芬蘭國(guó)家LUMA中心網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)由11所專注于科學(xué)教育的大學(xué)組成的網(wǎng)絡(luò)，其目的在于通過(guò)加強(qiáng)與中小學(xué)的合作，激勵(lì)中小學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)和攻讀STEM學(xué)科，儲(chǔ)備STEM人才隊(duì)伍。[34]韓國(guó)的多所科技高中與首爾大學(xué)等合作，建立了長(zhǎng)期合作關(guān)系，邀請(qǐng)各行各業(yè)的企業(yè)家與學(xué)術(shù)專家為學(xué)生授課。日本的高校通過(guò)組織博士生或科研機(jī)構(gòu)人員為高中生授課、開放實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地等方式促進(jìn)高中科技人才培養(yǎng)。2022年1月，劍橋大學(xué)推出了“智能STEM”（STEM SMART）項(xiàng)目，旨在幫助英國(guó)公立高中新生完成A-Level STEM課程。

在社會(huì)支持方面，美國(guó)非營(yíng)利組織“項(xiàng)目引路”（Project Lead The Way）在推動(dòng)STEM教育方面起到重要作用?！绊?xiàng)目引路”專門為高中生提供計(jì)算機(jī)科學(xué)、工程學(xué)和生物醫(yī)學(xué)三個(gè)領(lǐng)域的STEM課程，為學(xué)生提供豐富的STEM學(xué)習(xí)資源，以提升其在STEM領(lǐng)域的興趣和能力。美國(guó)排名第一的STEM高中——高科技高中使用的就是“項(xiàng)目引路”提供的課程。[35]

英國(guó)充分利用博物館、科技館等開設(shè)的各類展覽與體驗(yàn)活動(dòng)促進(jìn)高中STEM教育。例如，英國(guó)科技館為學(xué)生提供實(shí)踐體驗(yàn)活動(dòng)，幫助其了解STEM領(lǐng)域的工作。[36]日本STEM教育學(xué)會(huì)通過(guò)與海外學(xué)術(shù)團(tuán)體合作，舉辦講習(xí)班、專題討論會(huì)，出版期刊與書籍，與國(guó)家和國(guó)際組織協(xié)調(diào)合作，培養(yǎng)青少年的STEM素養(yǎng)。

三、總結(jié)與啟示

高中STEM教育的開展離不開國(guó)家的政策與經(jīng)濟(jì)支持。例如，美國(guó)、韓國(guó)和日本通過(guò)出臺(tái)針對(duì)性政策和計(jì)劃建立了專門的STEM高中和科技高中，以培養(yǎng)STEM人才。其他國(guó)家也發(fā)布相關(guān)政策，要求在高中階段強(qiáng)化STEM教育。[37]

我國(guó)可加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，為高中階段科技人才培養(yǎng)提供更多的政策與經(jīng)濟(jì)支持。例如，鼓勵(lì)有條件的地區(qū)探索普通高中轉(zhuǎn)型，通過(guò)設(shè)立專門的科技高中，實(shí)現(xiàn)普通高中多樣化發(fā)展。同時(shí)，改變傳統(tǒng)的教育評(píng)價(jià)導(dǎo)向，引導(dǎo)高中開設(shè)STEM特色課程，采取項(xiàng)目式教學(xué)、企業(yè)實(shí)踐等多樣化教學(xué)方式，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式，保障科技人才培養(yǎng)質(zhì)量。此外，還可建立高中STEM教育專項(xiàng)資助基金和獎(jiǎng)學(xué)金，激發(fā)青少年學(xué)習(xí)STEM課程的熱情，儲(chǔ)備科技人才隊(duì)伍。

各國(guó)高中STEM教育均有明確的人才培養(yǎng)目標(biāo)，主要體現(xiàn)為注重對(duì)學(xué)生科技能力的培養(yǎng)，為未來(lái)頂尖科技人才的發(fā)展打好基礎(chǔ)。我國(guó)當(dāng)前的科技高中通常會(huì)以其強(qiáng)項(xiàng)的科技主題作為學(xué)校特色。例如，北京市八一學(xué)校以建設(shè)世界一流科技高中為目標(biāo)，大力推動(dòng)航天特色的科技創(chuàng)新教育，引導(dǎo)學(xué)生在科技課程和活動(dòng)中點(diǎn)燃興趣、激發(fā)夢(mèng)想，勇攀科技高峰。[38]華東理工大學(xué)附屬閔行科技高級(jí)中學(xué)將垃圾分類融入科技活動(dòng)中，開展以垃圾分類為主題的項(xiàng)目活動(dòng)。[39]各高中可在科技主題教育的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化辦學(xué)理念，采取系統(tǒng)性變革舉措，全面培養(yǎng)學(xué)生科技能力，以達(dá)成培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新科技人才的目標(biāo)。在課程方面，可關(guān)注科技前沿，開設(shè)機(jī)器人、人工智能等方面的STEM特色課程。也可參考戴維森學(xué)院開設(shè)的各類暑期課程，為學(xué)生學(xué)習(xí)和了解STEM領(lǐng)域的工作，參與STEM活動(dòng)提供途徑。在教師隊(duì)伍建設(shè)方面，可進(jìn)一步加強(qiáng)STEM教師的培養(yǎng)與培訓(xùn)工作，為高中科技人才的培養(yǎng)提供專業(yè)化師資隊(duì)伍。例如，選拔出專業(yè)成績(jī)優(yōu)秀且樂(lè)教適教的學(xué)生，為高中輸送優(yōu)秀科技教育教師。在教學(xué)方式上，采用更加靈活、更加個(gè)性化的手段和方法，如基于真實(shí)情境的問(wèn)題式教學(xué)、主題式學(xué)習(xí)和項(xiàng)目式學(xué)習(xí)等，促進(jìn)學(xué)生高階思維能力的發(fā)展。

美國(guó)、德國(guó)、芬蘭等國(guó)都構(gòu)建了政府、學(xué)校、家庭、社會(huì)多方參與的STEM教育生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)鏈。我國(guó)也可強(qiáng)化組織協(xié)作，動(dòng)員多方社會(huì)力量參與到高中科技人才培養(yǎng)中來(lái)。例如，強(qiáng)化高中與各高等教育機(jī)構(gòu)的合作，為STEM專家參與高中STEM教育提供有效路徑，包括專家參與STEM教材的編寫、開發(fā)STEM教育資源及開展STEM實(shí)踐與研學(xué)活動(dòng)等。加強(qiáng)社區(qū)與高中的聯(lián)系，充分運(yùn)用社區(qū)資源優(yōu)勢(shì)，打造特色STEM教育活動(dòng)和工作坊，營(yíng)造良好的STEM教育社區(qū)氛圍。進(jìn)一步加強(qiáng)高中與企業(yè)之間的合作，充分利用各類科教園區(qū)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)和研學(xué)基地，為學(xué)生能夠走出教室，體驗(yàn)真實(shí)的STEM問(wèn)題和活動(dòng)提供途徑。充分利用圖書館、科技館、博物館等場(chǎng)所，舉辦學(xué)習(xí)活動(dòng)和競(jìng)賽活動(dòng)，激發(fā)青少年對(duì)STEM的興趣。

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How to Cultivate Top-notch Innovative Scientific and Technological Talents in High School？ —An Examination of Experiences of Major Developed Countries

in STEM Education in High Schools

QIN Lijun " WANG Min " LIU Ting

（Faculty of Education， Tianjin Normal University， Tianjin 300387， China）

Abstract： This study examines the experiences of major developed countries， including the United States， Germany， the United Kingdom， Australia， Japan， Finland， and South Korea， in carrying out high school STEM education. From the perspectives of government， school， and society， the study identifies key characteristics of these countries’ approaches to cultivating scientific and technological talents， such as providing systematic policy support， adopting more comprehensive training initiatives， and offering structured off-campus support. Based on these findings， the paper proposes several insights for enhancing China’s high school STEM talent cultivation， including strengthening top-level design with policy and economic support; optimizing educational philosophies and innovating talent cultivation methods; reinforcing organizational collaboration， and mobilizing social resources to participate in the process.

Keywords： Major developed countries; STEM education; High school; Scientific and technological talents

編輯 朱婷婷 " 校對(duì) 呂伊雯