Schooldistricten in het hele land zoeken naar manieren om wetenschap en wiskundeonderwijs te laten werken en een nieuwe generatie biologen, astrofysici, wiskundigen en ingenieurs te inspireren. In Colorado lijkt de Denver School of Science and Technology (DSST) de formule onder de knie te hebben. Dit netwerk van STEM-scholen - met nadruk op wetenschap, technologie, engineering en wiskunde - bestaat uit vijf campussen die werken als charter-scholen onder het Denver Public Schools (DPS) -systeem. De scholen overtreffen hun buren tijdens het testen, maar het is niet alleen het STEM-curriculum dat DSST doet opvallen.
"Wat DSST goed doet, is het hardere en abstractere werk van het opzetten van de juiste cultuur", zegt Yian Shen, een fellow bij de Donnell-Kay Foundation, een non-profitorganisatie die zich inzet voor onderwijshervorming en het verbeteren van openbare scholen in Colorado. "Hun testscores zijn echt goed, ze hebben lage saneringspercentages, maar je kunt het ook voelen als je op school loopt. Je hoort het in de manier waarop de kinderen praten."
Juliann Coffey, 17, die een paar maanden afstudeert bij DSST, is een voorbeeld van de cultuur die Shen beschrijft. Ze spreekt met vertrouwen over haar schooljaren en over haar ambities voor de toekomst. Ze denkt dat ze ingenieur wil worden - ze volgt dit jaar haar tweede AP-level calculusles - en ze werkt aan een senior project rond een muziekvideo en een scriptie over verhalen vertellen. Via de verplichte junior-school stage van haar school werkte ze op de afdeling fysica en astronomie van de Universiteit van Denver. Het doel van de stage is om te leren door te doen, en Coffey deed precies dat.
"Het was echt gaaf. Ik moest kijken naar infraroodbeelden van planetaire nevels, die als stervende sterren zijn, " zegt Coffey.
Als Coffey techniek nastreeft, behoort ze tot de geschatte 45 procent van de DSST-afgestudeerden die STEM-studierichtingen gaan - ongeveer drie keer het nationale gemiddelde, volgens Bill Kurtz, de CEO van DSST en oprichter van de eerste middelbare school van DSST, Stapleton.
DSST is een voorbeeld van een van de primaire doelen van STEM-initiatieven - het verbreden van de studentenbasis die wiskunde en wetenschap nastreeft. Het netwerk van scholen heeft meer meisjes ingeschreven dan jongens, een meerderheid van studenten die in aanmerking komen voor een gratis of voordelige lunch en een minderheidsparticipatie binnen de bevolking. Volgens een rapport uit 2012 van de President's Council of Advisors on Science and Technology vertegenwoordigen vrouwen en minderheidsgroepen ongeveer 70 procent van de universiteitsstudenten in de VS, maar ontvangen slechts 45 procent van de undergraduate graden die zijn toegekend in STEM-studiegebieden.
"Helaas is er een lange traditie in ons land om te zeggen dat wetenschappelijk onderwijs alleen voor begaafde en getalenteerde is", zegt Kurtz. "We hebben altijd geprobeerd om dat idee te veranderen. Kinderen van alle achtergronden kunnen deelnemen aan STEM, en ik denk dat dat echt belangrijk is."
DSST is minder dan 10 jaar oud, maar de scholen behoren tot de beste van Denver. Ze overtreffen andere lokale scholen in staatstesten; de Stapleton middelbare school bijvoorbeeld scoorde vorig jaar 78 procent vaardigheidstests op staatstesten, vergeleken met een districtsprestatie van 35 procent en staatsprestaties van 46 procent, en behaalde vergelijkbare resultaten in de wetenschap. Vijf DSST-scholen behoorden tot de top 25 in het 2012 School Performance Framework van Denver, een evaluatiesysteem dat kijkt naar variabelen van academische groei tot oudertevredenheid. En elke afstudeerklasse heeft een acceptatiegraad van 100 procent verdiend aan een vierjarige universiteit.
Inschrijving is een functie van het DPS-loterijsysteem, dat open staat voor iedereen, en de vraag naar een zitplaats in een DSST-school is groot. Voor het komende schooljaar vroeg bijna een vijfde van de studenten die voor de zesde klas in de loterij kwamen, volgens een woordvoerder van de DPS om een DSST-school als eerste keuze.
Volgens Kurtz is open inschrijving - waarbij de school niet in staat is te selecteren welke studenten worden toegelaten - een ding dat DSST onderscheidt van andere STEM-scholen. Een andere is de verscheidenheid aan leermogelijkheden die de school biedt, zoals de 11e klas stage zoals Coffey's of een geavanceerde wetenschapsles voor senioren die zich begeeft op het gebied van biochemie en biotechnologie.
Lewis McAll is leraar biologie aan Stapleton, maar in tegenstelling tot de meeste middelbare scholen hebben zijn leerlingen in de 11e klas al natuur- en scheikunde gevolgd. Dat zet de meeste curricula, waar natuurkunde wordt opgeslagen voor het 11e of 12e leerjaar, op hun kop. Maar McAll legt uit dat natuurkunde, onderwezen in de negende klas op DSST, het beste onderwerp is voor het bestuderen van de experimentele methode, die een basis legt voor kennis en vaardigheden waarop studenten kunnen voortbouwen.
*******
De Stapleton-campus ligt ongeveer zeven mijl ten oosten van het centrum van Denver, in een geplande gemeenschap gebouwd waar de oude luchthaven van Denver ooit stond. Andere campussen liggen verspreid over Denver, de meeste dichter bij het centrum. DSST Stapleton is een modern ogend gebouw aan een hoofdweg; de parkeerplaats is bruisend omdat de meeste studenten naar school worden gereden - als charterschool biedt DSST geen busdiensten aan. Net binnen de hoofdingang blazen studenten, met toestemming van de faculteit, muziek en dans - hiphop, country, de 'Electric Slide', alles - voordat de ochtendlessen beginnen. In de gang en in de klas hangen muren van voormalige afstudeerklassen en de hogescholen die ze hebben aanvaard.
DSST kan uitstekend zijn als STEM-school, maar de faculteit, studenten en externe waarnemers maken duidelijk dat STEM niet het bepalende kenmerk van de school is en geen gouden kaartje voor succes. Waar ze enthousiast van worden, is de cultuur die de school heeft opgebouwd.
McAll aarzelt niet om te antwoorden waardoor DSST zich onderscheidt van zijn eerdere leerervaringen. "Ik heb helemaal geen disciplineproblemen", zegt hij. Veel van de studenten van Stapleton begonnen in het DSST-systeem op de middelbare school, dus ze hebben jarenlang geleerd van leraren die hard werken om de DSST-kernwaarden bij studenten in te brengen - dingen als respect, verantwoordelijkheid en moed. Hoewel het waarschijnlijk is dat de meeste scholen ergens vergelijkbare waarden hebben geschreven in een missieverklaring, is het DSST erin geslaagd om ze echt te integreren in het studentenleven door tegelijkertijd onafhankelijk leren en een sterke mentoromgeving aan te moedigen. Een senior zei dat hij na school drie tot vijf dagen per week bij zijn leraren blijft.
McAll hoopt een hele generatie biologen uit DSST te zien komen. "En dat is nu heel goed mogelijk omdat we discipline hebben genomen, en 'Doe dit omdat ik het zeg', van de tafel, " zegt McAll. "Je kunt beginnen om kinderen het idee te geven dat leraren, academici, professoren en iedereen helemaal tot [Peter] Higgs [van Higgs-Boson bekendheid] zelf zijn, geen van hen kennen alle antwoorden en er is nog zoveel meer te verkennen ."
"Als ik denk aan welke universiteit ik wil gaan, denk ik aan wat ik leuk vind aan DSST, " zegt Juliann Coffey. "Ik wil zeker weten dat ik een universiteit kies met een gemeenschapsgevoel."
Tussen haar betrokkenheid bij de schoolgemeenschap en haar goed afgeronde academische ervaring belichaamt Coffey het soort student dat Bill Kurtz voor de school voor ogen heeft.
"Het is heel erg een liberale kunstacademie met een STEM-focus, niet alleen een STEM-school, " zegt Kurtz. "Ons doel is niet om elke student tot iemand te maken die ingenieur gaat worden. Ons doel is hen bloot te stellen, hen de mogelijkheid te bieden dat te doen als ze willen, en te begrijpen dat het mogelijk is."
