當我們邁入21世紀的第二個十年時，有兩個棘手的政策問題不僅在美國，而且在世界各國都顯得突出：我們如何培養更多在科學、技術、工程和數學（STEM）方面有紮實基礎的學生，以及對21世紀勞動力至關重要的思維習慣？ 此外，在彌合日益擴大的收入和社會流動性差距方面，我們能做些什麼？
雖然看似無關，但我們可以透過改變科學教學方式來解決這兩個問題。一種新型學校，即包容性 STEM 重點高中 (ISHS)，在打破傳統高中教育的壁壘方面取得了顯著進展。這些學校並非僅僅關注有天賦和才華的學生，而是招收選擇就讀 STEM 高中的廣泛學生。它們正在吸引 STEM 職業中代表性不足的人群的學生：婦女、西班牙裔和非裔美國人，並且包括來自低收入家庭以及家庭中第一個上大學的學生的入學。它們為進入 STEM 勞動力隊伍鋪平了道路：STEM 工作崗位的數量正在增加，並且它們提供比許多其他型別工作更高的薪水和更廣泛的職業選擇。
自 2010 年以來，巴拉克·奧巴馬總統和總統科學技術顧問委員會利用其影響力，鼓勵公立高中專注於 STEM 教育並以代表性不足的群體為目標而激增。儘管沒有人知道美國有多少這樣的學校，但一個合理的估計約為 900 所。一項新的聯邦預算提案旨在增加它們的數量。儘管如此，這些高中在很大程度上是地方層面由企業、行業、高等教育機構和基金會支援的基層合作。一些州（德克薩斯州、北卡羅來納州和俄亥俄州）走得更遠，已將 ISHS 納入其州教育計劃，其他州目前也在效仿。
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儘管以 STEM 為重點的學校發展迅速且熱情高漲，但關於它們如何運作或它們有哪些共同點的研究卻很少。我的同事（塔拉·貝倫德、艾琳·彼得斯·伯頓和芭芭拉·米恩斯）和我正在領導一項研究，該研究將有助於闡明 STEM 高中成功的特徵，並深入瞭解它們擴大規模的潛力。我們專注於一小部分“典範”或公認成功的學校，這些學校中來自代表性不足群體的學生比例很高。我們根據幾個因素選擇了這些學校，包括專家的建議以及高標準化考試成績以及出勤率和畢業率。
這八所學校都是大學預科擇校——公立和公立特許學校——學生人數從 300 到 600 不等。 這些學校包括以 STEM 為重點的“早期大學”高中（為學生提供大學和高中學分）；完全依賴基於專案的學習（一種強調學生透過專案和研究產生知識的教學實踐）的技術嫻熟型學校；以及職業/技術教育高中，透過在這些領域的早期經驗為學生準備農業或醫學等職業。
在分析資料並撰寫每個案例後，我們發現四個要素在所有學校中都始終突出：為所有學生設計的廣泛而深入的課程，幾乎沒有分班或能力分組（這意味著大多數學生在所有課程中都獲得相同的高質量學習體驗）；擁有高階內容知識的教師隊伍；以使命為中心的行政結構，具有扁平化的等級制度，鼓勵與教師和學生以及教師和學生之間進行合作；以及對代表性不足學生的支助，例如提供個性化大學規劃的諮詢、輔導或大學校園的暑期研究專案。此外，跨案例分析揭示了原始清單中沒有的其他重要組成部分：積極的學校文化（以慶祝學生成就、教師創新、家長承諾以及關愛、關注和致力於幫助學生學習的共同精神的儀式和傳統為標誌）；動態的個性化評估系統；強調工作世界；以及有意識地培養髮展主動性、自我調節、毅力和協作的學習經驗。
還需要進行更多研究。SRI 國際學習技術中心的芭芭拉·米恩斯及其同事（我是這項研究的共同首席研究員）正在進行一項縱向研究，比較 ISHS 與三個州非 STEM 重點高中的結果。早期結果令人鼓舞，但這項研究要到兩年後才能完成。
以 STEM 為重點的高中之所以重要，是因為它們構成了美國首個需要全校轉型的科學和數學改革，而不是修補過時教育系統的外圍組成部分，或者僅僅為一小部分精選的公立學校學生服務。ISHS 的出現令人興奮，因為它們不僅為當前教育系統服務不足的學生提供機會，而且還以傳統學校通常不採用的方式支援這些學生。高中生不僅需要嚴謹的課程學習為大學專業做準備，還需要有意義地接觸工作世界，從而揭示他們可以獲得的各種可能性。他們需要清楚地瞭解大學 pathways 以及如何駕馭它們，包括經濟資助。他們需要親身體驗研究，並有機會與專業人士互動，以培養技能、信心和社會資本。同樣重要的是，美國和其他國家需要對其教育系統進行此類變革，以使機會更廣泛地提供給所有人，並改變關於誰“從事” STEM 的觀念。透過這種方式，我們可以幫助解決增加合格專業人員數量和縮小威脅顛覆我們經濟和社會制度性質的社會流動性和收入差距這兩個雙重問題。
喬治·華盛頓大學研究中包含的典範 STEM 高中
莊園新技術高中；德克薩斯州莊園市
韋恩工程學院；北卡羅來納州戈爾茲伯勒
多齊爾-利比醫科高中；加利福尼亞州安提俄克
丹佛科技高中：斯泰普爾頓高中；丹佛
城市科學學院；馬薩諸塞州西羅克斯伯裡
地鐵早期大學高中；俄亥俄州哥倫布市
加里和傑裡-安·雅各布斯高科技高中；聖地亞哥
芝加哥農業科學高中；芝加哥
莎倫·J·林奇是喬治·華盛頓大學研究生教育與人類發展學院的課程與教學法教授。