Distrik sekolah di seluruh negeri sedang mencari cara untuk membuat sains dan pendidikan matematika bekerja dan menginspirasi generasi baru ahli biologi, ahli astrofisika, ahli matematika dan insinyur. Di Colorado, Sekolah Sains dan Teknologi Denver (DSST) tampaknya telah menguasai formula tersebut. Jaringan sekolah STEM ini — dengan penekanan pada sains, teknologi, teknik, dan matematika — terdiri dari lima kampus yang beroperasi sebagai sekolah charter di bawah sistem Denver Public Schools (DPS). Sekolah mengungguli tetangga mereka dalam pengujian, tetapi bukan hanya kurikulum STEM yang membuat DSST menonjol.
"Apa yang dilakukan DSST dengan baik adalah pekerjaan yang lebih sulit dan lebih abstrak dalam menetapkan budaya yang benar, " kata Yian Shen, seorang rekan di Donnell-Kay Foundation, sebuah organisasi nirlaba yang didedikasikan untuk reformasi pendidikan dan meningkatkan sekolah-sekolah umum di Colorado. "Nilai ujian mereka sangat bagus, mereka memiliki tingkat remediasi yang rendah — tetapi Anda juga bisa merasakannya ketika Anda berjalan di sekolah. Anda mendengarnya dengan cara anak-anak berbicara."
Juliann Coffey, 17, yang baru beberapa bulan lulus dari DSST, adalah contoh nyata dari budaya yang digambarkan Shen. Dia berbicara dengan percaya diri tentang tahun-tahun di sekolah dan tentang aspirasinya untuk masa depan. Dia pikir dia ingin menjadi seorang insinyur — dia mengambil kelas kalkulus tingkat AP kedua tahun ini — dan dia sedang mengerjakan proyek senior yang berpusat pada video musik dan tesis tertulis tentang mendongeng. Melalui magang sekolah menengah pertama wajib sekolahnya, ia bekerja di departemen fisika dan astronomi Universitas Denver. Tujuan magang adalah belajar sambil bekerja, dan Coffey melakukan hal itu.
"Itu benar-benar keren. Saya harus melihat gambar inframerah planetary nebula, yang seperti bintang sekarat, " kata Coffey.
Jika Coffey benar-benar mengejar teknik, ia akan berada di antara sekitar 45 persen lulusan DSST yang masuk ke bidang studi STEM — sekitar tiga kali rata-rata nasional, menurut Bill Kurtz, CEO DSST dan pendiri kepala sekolah menengah pertama DSST, Stapleton.
DSST mencontohkan salah satu tujuan utama inisiatif STEM — untuk memperluas basis siswa yang mengejar matematika dan sains. Jaringan sekolah memiliki lebih banyak anak perempuan yang terdaftar daripada anak laki-laki, mayoritas siswa yang memenuhi syarat untuk makan siang gratis atau potongan harga dan mayoritas minoritas dalam populasinya. Menurut laporan 2012 dari Dewan Penasihat Presiden di bidang Sains dan Teknologi, perempuan dan kelompok minoritas mewakili sekitar 70 persen mahasiswa di AS, tetapi hanya menerima 45 persen gelar sarjana yang diberikan dalam bidang studi STEM.
"Sayangnya, ada tradisi lama di negara kita mengatakan bahwa pendidikan sains hanya untuk yang berbakat dan berbakat, " kata Kurtz. "Kami selalu berusaha mengubah gagasan itu. Anak-anak dari semua latar belakang dapat berpartisipasi dalam STEM, dan saya pikir itu sangat penting."
DSST berusia kurang dari 10 tahun, tetapi sekolah-sekolahnya termasuk yang terbaik di Denver. Mereka mengungguli sekolah lokal lainnya dalam pengujian negara; sekolah menengah Stapleton, misalnya, mencetak 78 persen kecakapan dalam tes matematika negara tahun lalu, dibandingkan dengan kinerja distrik 35 persen dan kinerja negara 46 persen, dan mencapai hasil yang sama dalam sains. Lima sekolah DSST berada di peringkat 25 besar dalam Denver School Performance Framework 2012, sistem evaluasi yang melihat variabel dari pertumbuhan akademik hingga kepuasan orang tua. Dan setiap kelas lulus telah menerima tingkat penerimaan 100 persen ke perguruan tinggi empat tahun.
Pendaftaran adalah fungsi dari sistem lotere DPS, yang terbuka untuk siapa saja, dan permintaan untuk kursi di sekolah DSST tinggi. Untuk tahun ajaran yang akan datang, hampir seperlima siswa yang memasuki sistem lotre untuk kelas enam meminta sekolah DSST sebagai pilihan pertama mereka, menurut juru bicara DPS.
Dalam pandangan Kurtz, pendaftaran terbuka — di mana sekolah tidak memiliki kemampuan untuk memilih siswa mana yang diterima - adalah satu hal yang membedakan DSST dari sekolah STEM lainnya. Lain adalah berbagai kesempatan belajar yang disediakan sekolah, seperti magang kelas 11 seperti Coffey atau kelas sains canggih untuk manula yang menjelajah ke bidang biokimia dan bioteknologi.
Lewis McAll adalah seorang guru biologi di Stapleton, tetapi tidak seperti di kebanyakan sekolah menengah, murid-murid kelas 11-nya telah mengambil fisika dan kimia. Itu mengubah sebagian besar kurikulum, di mana fisika disimpan untuk kelas 11 atau 12, di kepala mereka. Tetapi McAll menjelaskan bahwa fisika, yang diajarkan di kelas sembilan di DSST, adalah mata pelajaran terbaik untuk mempelajari metode eksperimental, yang meletakkan dasar pengetahuan dan keterampilan bagi siswa untuk membangun.
*******
Kampus Stapleton terletak sekitar tujuh mil di sebelah timur pusat kota Denver, di sebuah komunitas terencana yang dibangun di mana bandara lama Denver dulu berdiri. Kampus-kampus lain tersebar di seluruh Denver, kebanyakan dari mereka lebih dekat ke pusat kota. DSST Stapleton adalah bangunan yang terlihat modern dari jalan utama; tempat parkirnya ramai karena sebagian besar siswa dibawa ke sekolah — sebagai sekolah charter, DSST tidak menawarkan layanan bus. Tepat di dalam pintu utama, siswa, dengan izin fakultas, ledakan musik dan tarian — hip-hop, country, “Electric Slide, ” apa pun — sebelum kelas pagi dimulai. Lorong dan dinding kelas membanggakan poster-poster bekas kelas lulus dan perguruan tinggi yang menerimanya.
DSST mungkin unggul sebagai sekolah STEM, tetapi fakultas, siswa dan pengamat luar menjelaskan bahwa STEM bukan karakteristik sekolah yang menentukan dan itu bukan tiket emas untuk sukses. Yang membuat mereka bersemangat adalah budaya yang telah dibangun sekolah.
McAll tidak ragu untuk menjawab apa yang membuat DSST menonjol dari pengalaman mengajar sebelumnya. "Saya tidak punya masalah disiplin sama sekali, " katanya. Banyak siswa di Stapleton memulai dalam sistem DSST di sekolah menengah, sehingga mereka telah bertahun-tahun belajar di bawah guru yang bekerja keras untuk menanamkan "nilai-nilai inti" DSST pada siswa — hal-hal seperti rasa hormat, tanggung jawab, dan keberanian. Walaupun kemungkinan sebagian besar sekolah memiliki nilai-nilai yang sama yang ditulis dalam pernyataan misi di suatu tempat, DSST telah berhasil mengintegrasikan mereka ke dalam kehidupan siswa dengan mendorong pembelajaran mandiri dan lingkungan pendampingan yang kuat pada saat yang sama, misalnya. Seorang senior mengatakan dia tinggal di luar sekolah untuk belajar dengan guru-gurunya antara tiga dan lima hari seminggu.
McAll berharap untuk melihat seluruh generasi ahli biologi keluar dari DSST. "Dan itu sangat mungkin sekarang karena kita telah mengambil disiplin, dan 'Lakukan ini karena saya katakan begitu, ' dari meja, " kata McAll. "Anda dapat mulai memberi anak-anak gagasan bahwa para guru, akademisi, profesor, dan semua orang hingga [Peter] Higgs [dari Higgs-Boson] terkenal sendiri, tidak ada dari mereka yang tahu semua jawaban dan masih banyak yang harus dieksplorasi . "
"Ketika saya berpikir tentang perguruan tinggi yang ingin saya tuju, saya berpikir tentang apa yang saya sukai tentang DSST, " kata Juliann Coffey. "Saya ingin memastikan saya memilih sebuah perguruan tinggi yang memiliki komunitas yang merasakannya."
Antara keterlibatannya dalam komunitas sekolah dan pengalaman akademisnya yang lengkap, Coffey mewujudkan jenis siswa yang Bill Kurtz bayangkan untuk sekolah.
"Ini sangat sekolah seni liberal dengan fokus STEM, bukan hanya sekolah STEM, " kata Kurtz. "Tujuan kami bukan untuk membuat setiap siswa menjadi seseorang yang akan menjadi insinyur. Tujuan kami adalah untuk mengekspos mereka, untuk memberi mereka kesempatan untuk melakukan itu jika mereka mau, dan memahami bahwa itu mungkin."
