美国STEM教育：消除种族、性别与经济差距的挑战与进展

【本报综合讯】尽管美国在STEM（科学、技术、工程和数学）领域处于全球领先地位，但仍然有大量学生在课堂参与上面临阻碍，尤其是来自低收入家庭、有色人种背景的学生以及女生。对于这些群体而言，获得优质的STEM教育仍然充满挑战，而他们的缺席在整个行业中造成了人才流失。

STEM领域不仅关乎个人的经济收入和职业前景，还涉及到整个国家的经济流动性。数据显示，美国STEM工作者的年均薪资超过10万美元，而全国总体平均工资则仅为4.6万美元。EdSource临时首席执行官Louis Freedberg博士强调：“这不仅仅是经济问题，更是关乎低收入学生、有色人种学生和女生的平等权利问题。他们缺乏STEM课程和支持项目的机会，导致这些群体在STEM职业中的代表性不足。”

STEM工作不仅包括物理、生命和地球科学等自然科学领域，还涵盖工程、建筑、计算机、数学以及健康相关职位（包括健康服务人员和技术人员）。未来十年，这些工作的需求量预计将是其他职业的两倍。然而，目前美国STEM领域的工作者中，有约43%来自海外。

教育背景对STEM职业的影响

STEM职业和高等教育有着密切的关联。数据显示，STEM工作者中有67%拥有学士学位或更高，而在其他行业中，这一比例仅为34%。另外，约四分之三的美国高学历工作者的学位都属于STEM领域，这显示了学历在STEM领域的关键性。然而，尽管STEM职业的增长速度迅速，女性和少数族裔在这些领域的代表性仍然不容乐观。

Freedberg博士指出：“早期对数学和科学的兴趣是学生是否追求STEM的重要指标。到高中时，低收入和有色人种学生在高级甚至基础STEM课程中的比例已经出现了显著的不均衡。我们必须尽早弥补这些差距，让学生了解课堂学习与职业的关联性，而不仅仅将之视为抽象的知识。”

康普顿学区的成功典范

南加州洛杉矶县的康普顿联合学区（CUSD）为此创造了一个成功的范例。该学区主要由低收入群体组成，学生中98%以上为非裔和拉美裔。然而，过去十年间，这里的学生选择STEM职业的比例从24%增长到52%，毕业率更是超过90%，高于87%的全国平均水平。这一成果展示了该学区在STEM教育上所做出的努力和成就。

康普顿学区总监Darin Brawley博士表示：“十年前，我们决定消除康普顿学生和富裕学区学生在教育机会上的差距。为此，我们加入了数字创新学校联盟，并大力实施STEM教育改革，提供了优质且丰富的STEM学习机会。”

康普顿学区的STEM课程内容丰富，包括学前和小学的乐高机器人课程、中学和高中的编码、数学和电子游戏设计项目，以及3D打印、无人机飞行、电子竞技、电路设计、播客制作、工程、虚拟现实和人工智能课程等。同时，该学区还积极为STEM教师提供培训，并通过与IBM、Verizon、波音等公司的合作为学生提供职业培训和早期认证项目。学区通过这些创新性的课程和项目，帮助学生从小接触和掌握STEM技能。

康普顿的学生之声：通向未来的桥梁

康普顿早期大学高中（CECHS）的一位毕业生、现为加州大学圣克鲁兹分校的海洋生物学和环境科学专业双学位新生Isis Cadena Nuñez分享了她的经历。她表示，CECHS为她在环境保护方面的职业发展提供了坚实的基础，包括双录取副学士学位课程、领导力培训营（如Change Agents和Science Cafe）以及与顶尖大学的有色人种女性STEM从业者交流、职业招聘会和求职面试准备活动。

她说：“成长过程中，我的家人常常引导我选择其他职业，而不是STEM。我从未想过自己能走到今天，但如今我已是家族中第一位进入大学的人，做着自己热爱的事情。”

她补充说，尽管康普顿提供了大量的支持和指导，但在校外的免费活动中，她观察到许多参与者为白人。“我常常想，‘为什么这里几乎没有像我一样的学生？’我认识的至少有十个学生也很想参与这些项目，但因为资源紧缺，他们往往无缘。”她进一步指出，康普顿的许多老师帮助学生突破障碍，不论他们的背景如何。

克服STEM教育中的障碍

Girls Who Code的首席项目官Daniel Voloch指出：“人们无法成为他们未曾见过的榜样。对于弱势学生而言，早期的榜样和早期的教育机会非常重要，而我们正是一个活生生的例子。”

尽管女性在STEM工作者中的比例已达到50%，略高于其在整体工作者中的47%占比，但在不同领域之间的代表性存在显著差异。在健康领域，女性占74%的职位，而在工程和建筑领域仅占15%，在计算机行业则占25%。其中，拉美裔女性在计算机行业中的比例仅为5%。

自2012年起，Girls Who Code已帮助了超过50万名女孩，其中一半以上来自低收入家庭或有色人种背景，为她们提供免费的编程和技术指导项目。Girls Who Code的学生获得计算机科学相关学位的比例是全国平均水平的七倍，而对于低收入或有色人种背景的学生来说，这一比例则达到了九倍。根据Voloch的预测，“我们有望在2030年实现计算机相关职业的性别平等。”

然而，尽管近年来STEM教育取得了一些进展，有色人种女性在STEM领域中的比例依旧偏低。美国南加州大学（USC）教师教育副教授Yasemin Copur-Gencturk博士及其研究团队发现，学生在数学领域的表现差异，尤其是种族方面的差异，往往并非源自学生自身的能力，而是源于教师的隐性偏见。

她解释说，他们通过实验设计排除了学生能力差异的影响，然后收集了不同性别和种族的学生解答数学问题的数据。“我们随机分配了带有性别和种族特定名字或图像的相同作答内容，教师在不知情的情况下对这些回答进行评估，以便通过评分的差异检测隐性偏见的存在。”结果表明，教师对男性或白人姓名的学生评价较高，而对女性、有色人种特别是有色女性的评价偏低。

Copur-Gencturk博士指出，“尽管教师们在学生成绩上并没有表现出明显的偏见，但在能力潜力上存在差异化评价。这说明即便在学生表现上没有差异的情况下，教师们仍然会主观地认为不同学生的潜力存在差异。”

她补充道，要消除STEM领域中有色人种学生和女性所面临的障碍，必须从根源上解决这些不平等的教育问题，并提高人们对隐性偏见的认识。“很多情况下，这些偏见源于人们不相信这些学生会面对不平等。”