約瑟夫·卡朋特(Joseph Carpenter)是一家全球防務(wù)和技術(shù)公司的高級(jí)工程師,他給三個(gè)工程師小組提出了一個(gè)挑戰(zhàn):每個(gè)小組都必須設(shè)計(jì)和建造一個(gè)機(jī)器人,能夠在恐怖襲擊后成功完成搜救任務(wù)。球隊(duì)沒有多少時(shí)間。卡朋特希望有一個(gè)“概念證明”,或者每個(gè)團(tuán)隊(duì)可以在兩個(gè)月內(nèi)制造一個(gè)機(jī)器人。在白板上,他寫了一些鼓勵(lì)的話:“既然你能做非凡的事情,為什么要做平凡的事情?”
試圖完成卡朋特挑戰(zhàn)的工程師并不是真正的工程師。他們是就讀于加州數(shù)學(xué)與科學(xué)學(xué)院(California Academy of Mathematics and Science)的高中生,這是一所非常成功的公立學(xué)校,位于洛杉磯郊外,在《美國(guó)新聞與世界報(bào)道》(U.S. News)全美最佳高中排行榜上名列第26位。
CAMS和其他幾所今年躋身前100名的高中正大力推動(dòng)更多學(xué)生進(jìn)入所謂的STEM領(lǐng)域——科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)。他們對(duì)許多教育家、商業(yè)領(lǐng)袖和政治家眼中的美國(guó)危機(jī)做出了回應(yīng):美國(guó)曾經(jīng)是數(shù)學(xué)和科學(xué)教育的領(lǐng)導(dǎo)者,現(xiàn)在卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其他國(guó)家。在30個(gè)工業(yè)化國(guó)家中,美國(guó)的數(shù)學(xué)排名第25,科學(xué)排名第21。美國(guó)也落后于至少19個(gè)培養(yǎng)更多科學(xué)家和工程師的國(guó)家。
紐約亞洲協(xié)會(huì)(Asia Society)負(fù)責(zé)教育的副總裁維維安?斯圖爾特(Vivien Stewart)表示:“我們確實(shí)培養(yǎng)出了在國(guó)際數(shù)學(xué)和科學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮最高水平的學(xué)生。”“問題是,我們沒有生產(chǎn)足夠多的玉米。”斯圖爾特帶領(lǐng)美國(guó)教育官員參觀了中國(guó)最好的高中。她說,她和她的美國(guó)同事對(duì)中國(guó)學(xué)校嚴(yán)格的數(shù)學(xué)和科學(xué)課程以及更高水平的學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)印象深刻。她說:“這些高中的學(xué)生可以用中文和英文來展示他們的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。”“因此,他們有意識(shí)地培養(yǎng)出學(xué)生,他們不僅能在當(dāng)?shù)厣踔潦侨珖?guó)范圍內(nèi)發(fā)揮作用,而且能在全球范圍內(nèi)發(fā)揮作用,這在美國(guó)學(xué)校中并不常見。”
專家警告說,美國(guó)在數(shù)學(xué)和科學(xué)方面的平庸表現(xiàn)可能會(huì)加劇美國(guó)本已疲弱的經(jīng)濟(jì)的困境。“在全球經(jīng)濟(jì)中,最好的工作不會(huì)去找班上最好的人,而是去找世界上最好的人,”華盛頓美國(guó)研究院(American Institutes for Research)首席科學(xué)家加里?菲利普斯(Gary Phillips)說。“一些亞洲國(guó)家只是在數(shù)學(xué)和科學(xué)方面成績(jī)優(yōu)異,我們遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后。”菲利普斯的研究表明,即使在表現(xiàn)最好的州,比如馬薩諸塞州,美國(guó)八年級(jí)學(xué)生在成績(jī)最好的國(guó)家(包括新加坡、韓國(guó)和臺(tái)灣)的排名也明顯低于八年級(jí)學(xué)生。
布魯金斯學(xué)會(huì)(Brookings Institution)教育政策主管湯姆?洛夫萊斯(Tom Loveless)表示,消息并不都是壞的。他說,美國(guó)學(xué)生在全國(guó)數(shù)學(xué)考試中的成績(jī)一直在穩(wěn)步上升,包括在大學(xué)水平的大學(xué)預(yù)科考試中。他補(bǔ)充說,國(guó)際比較是有用的,但有些會(huì)夸大競(jìng)爭(zhēng)。盡管如此,專家們一致認(rèn)為,美國(guó)的進(jìn)步還不夠快,尤其是在高中階段。經(jīng)濟(jì)學(xué)家們估計(jì),如果美國(guó)人在數(shù)學(xué)和科學(xué)方面趕上領(lǐng)先國(guó)家,美國(guó)經(jīng)濟(jì)將在20年內(nèi)增長(zhǎng)4.5個(gè)百分點(diǎn)。
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