“全民参与”推动女生参与STEM教育

/“全民参与”推动女生参与STEM教育——美国的政策与实践【摘要】在STEM教育的重要性日益凸显之时，各国研究者与政府均发现了女性在STEM教育和相关行业中的参与度不足的问题。过去10年中，美国在奥巴马政府和现任特朗普政府的推动下，各界遵循“全民推进”的理念，从社会文化、校内教育、工作环境等多角度入手，努力提升女生在STEM教育中的参与度和参与质量。【关键词】美国教育；STEM教育；女性教育 STEM教育作为现代产业发展中促进创新的核心力量，其重要性越来越多地受到各国的重视。而作为传统的男性工作领域，很多国家的女性在STEM教育和相关行业中的参与度不足。在此背景下，美国在2013年提出了“全民参与”(All-hands-on-deck)STEM的口号，特别强调对女孩和少数族裔学生的STEM教育。[1]此后《每一个学生成功法案》进一步强调通过STEM教育为学生提供全面教育的机会。其重点是：为女生、少数族裔学生、英语非母语学生、残障儿童和处于经济劣势地位的学生增加参与STEM教育的机会。2017年2月特朗普总统签署两项两党法案，授权NASA和国家科学基金会(NationalScienceFoundation，NSF)出台法案，让更多的妇女和女孩进入STEM领域。第一条《激励法案》(INSPIREAct)，指导NASA鼓励女性学习STEM并追求航空事业。[2]第二条法案“倡导女性企业家法案”授权国家科学基金会更好地支持女性发明家。[3]同年9月26日，特朗普总统签署STEM教育基金备忘录，将拨款2亿美元加大对STEM专业教育的支持，尤其注重计算机科学和编程方面的学校教育。其中提到，在提高妇女、少数民族和农村社区学生对STEM和计算机科学教育的参与方面，还有很多工作要做。[4] 一、美国推进女性参与STEM教育的缘由 (一)女性参与STEM人数少，教育质量不理想 美国大学理事会(CollegeBoard)的数据显示，在2016年参加高级计算机科学(AdvancedPlacementComputerScience)考试的学生中，只有不到四分之一是女性。[5]同时，女性在计算机专业的本科学位比例比任何其他STEM领域都要低。根据美国国家科学基金会(NationalScienceFoundation)数据统计，在过去的20年里，尽管获得计算机科学与工程学士学位的女性人数有所上升，但这一比例却明显降低了。在计算机科学领域，女生获得学士学位的比例从1995年的28.5％下降到2004年的25.1％，到2014年则进一步下降到18.1％。[6]在科学领域获得学士学位的女性比例明显低于非科学领域。 同时，美国女生的STEM教育质量不理想。国际教育成就评价协会(InternationalAssociationfortheEvaluationofEducationalAchievement，简称IEA)，每隔四年测试一次国际学生在数学和科学成绩的状况。2015年国际数学与科学研究趋势(简称TIMSS)测试结果中，美国女学生数学成绩平均分为536分，科学成绩平均分为544分，都明显低于美国的平均成绩以及男生成绩。受成绩的影响，女性会对STEM学科失去兴趣，对自己的数学能力没有信心，在进入初中和高中时开始低估自己的数学能力，不会继续在STEM上深造课程、专业和职业。 (二)提高女孩的未来和减少社会不平等 美国政府提出，所有美国人都应该有机会掌握STEM技能和方法，这不仅是出于产业发展的需要，更是个体取得职业生涯成功的法宝。在过去的25年里，STEM教育已经从四个学科的简单叠加，发展成为对21世纪经济至关重要知识和技能集合体。最好的STEM教育提供了一种跨学科的学习方法，将严谨的学术概念与现实世界的应用相结合，学生使用STEM将学校、社区、工作和更广阔的世界联系起来。现代STEM教育不仅传授批判性思维、解决问题、高阶思维、设计和推理等技能，还传授毅力、适应能力、合作能力、组织能力和责任感等行为能力。为所有人终生提供高质量的STEM教育，推进女孩在STEM领域的参与、掌握STEM技能与方法，不仅有助于增加其学习机会和整体受教育程度，对其获得市场要求的多样化技能和生活所需能力至关重要，更能增强女性的社会竞争力。让更多的女性进入STEM领域，可以极大地促进工作收入上的性别平等，为女性及其家庭带来更好的经济前景。 (三)促进女性进入STEM职业领域 根据美国劳工统计局的一项统计数据，有关STEM的就业岗位将从2012年的100万增长到2022年的900万。[7]然而，根据其另一项统计数据，女性占美国劳动力的47％，但在STEM工作岗位中仅占24％。[8]截至2015年，计算机和数学领域只有26.4％是女性，工程技术人员中只有14.5％。[9]根据女性在整个美国劳动力大军中的参与度，从事计算机和工程等行业的女性比例明显偏低。即使在女性比例不低的STEM领域，她们在职业生涯的发展中也会面临成功的阻碍。例如，一项商业分析发现，尽管女性领导着45％的美国企业，但在过去四年新成立的225家生物技术公司中，只有17家由女性首席执行官领导，其中仅有4家是有色人种女性。此外，女性对于参与STEM职业的热情不高。当被问及是否愿意在科技行业工作时，高中男生和女生之间存在着巨大的鸿沟，在大多数西方国家，对STEM职业充满热情的女生比例不足20％。[10]而广泛的研究表明，在性别、种族、社会经济地位等方面具有多样性的组织，能够提供一个包容的环境，更好地留住人才，更有创新性、参与性和更高的生产力。因此，让女性进入STEM领域的学习和职业生涯并坚持下去，是美国的当务之急。 二、造成美国女生STEM参与度不高的因素 (一)社会影响和偏见 对于STEM相关专业人士和性别的刻板印象在整个社会中普遍存在。社会对STEM相关专业人士拥有的刻板印象，认为技术专业人员或工程师存在一些典型性格特征，比如社交上容易使人尴尬或更倾向于具有内向型人格特征。[11]社会对性别也有刻板印象，人们通常认为“男孩比女孩更擅长数学和科学”、“科学和工程职业是男性领域”。研究表明，教师本身也会助长这些刻板印象，他们会在课堂上给予男孩更多的关注，并对他们的能力给予比女孩更高的评价，即使女孩的考试分数与男孩相同。女孩很少被鼓励去学习数学或科学，而且经常会把男孩在这些领域更优秀的信念内化。在媒体和流行文化中，STEM领域缺乏女性代表，基本都是成功的男性形象，很少有人提到或讨论技术领域的女性先驱。这种对STEM相关专业人士和女性的刻板印象，削弱了女性对STEM领域的兴趣，降低了她们的学习质量，限制了她们的教育选择。 (二)学校教育 许多报告指出，中学这一阶段是男生和女生建立他们对数学和科学的态度、获得基础技能、形成基础的数学学科知识框架、发展积极的态度从而追求STEM职业生涯的关键时期，但美国很多K-12阶段的学校很难找到合格的STEM科目教师。在一项针对15岁-18岁青少年的美国在线研究中，对STEM职业有兴趣的女孩比拥有相似愿望的男孩可能性高四倍，但他们的老师在STEM科目中没有做好足够的准备，致使最终女生很少参与到STEM职业中。在课堂教学中，许多STEM科学专题依然更符合男孩的兴趣，STEM学科的课程和教材没有考虑到女孩的学习经历、学习风格和学习兴趣。 (三)工作环境 相关研究发现，STEM领域的工作环境对女性的需求不太友好。在以男性为主的工作场所从事STEM工作、计算机工作或拥有研究生学位的大多数女性在工作中都经历过性别歧视。[12]女性入职技术工作场所就存在障碍，男性和女性教员都不太愿意聘用与男性资历相同的女性申请者。许多女性在职业中期也会遇到一系列挑战，这些挑战促使她们离开STEM行业。女性离职的主要原因是感到孤立、工作环境缺乏支持、工作时间排得太满、晋升和成功的规则不明确。当女性在被认为是男性的领域获得成功时，她们比同等成功的男性更不受欢迎，更容易受到人身攻击。女性不受欢迎会影响其职业生涯的发展，导致较低的评估，可以获得组织奖励的机会也更少。此外，性骚扰在工作场所中非常普遍。这些都导致女性在技术角色方面的统计数字很低。 (四)个人因素 个人因素也会影响女性在STFM领域职业选择和坚持，包括个体的价值观、自我概念、兴趣和动机。许多女孩和妇女表示她们对科学和工程不感兴趣。2009年，美国质量协会(AmericanSocietyforQuality)对8岁-17岁的年轻人进行了一项调查，24％的男孩表示对工程类职业感兴趣，但只有5％的女孩表示有兴趣。另一项民意调查发现，74％的13岁-17岁的大学男生认为计算机科学或计算机专业对他们来说是一个很好的大学专业，而他们的女性同龄人中这一比例为32％。[13]从青春期早期开始，女孩对数学或科学职业的兴趣就不如男孩。此外，许多研究表明，对计算能力缺乏信心是阻碍女孩进入STEM领域的重要因素。在计算机、数学等科目上，女孩比男孩表现出更少的自信，即使他们的实际成就水平相似，女生会要求自己达到更高的标准，对自己能力的评价也比男孩低。正因为如此，女孩们不太可能相信自己会在STEM领域取得成功，就不太可能从事需要这些技能的任务，面对困难时也会更快地放弃。研究表明，当一个女孩相信她可以变得更聪明，并在STEM学科中学习她需要知道的东西，她更有可能在STEM领域取得成功。 三、美国“全民推进”女性参与STEM教育的措施 (一)社会影响和偏见的措施 1.提供榜样 榜样在让女孩对STEM相关领域感兴趣方面发挥了重要作用。一项研究发现，当女孩们接触到与她们相似的积极的STEM榜样时，她们对STEM领域的兴趣增加了，同时自我概念也得到了改善。在STEM领域工作的女性，和其他商业领袖一起，已经开始了一场让女孩参与科学、技术、工程和数学的运动，让女孩接触更多的女性STEM专业的榜样。例如，Techbridge、GirlsGoTechbridge和AFYW等项目让青春期女孩接触到各种各样的榜样。STEM女性专家帮助开展STEM项目会议，服务于职业小组，甚至与女生进行非正式会面。[14]Techbridge开发了一个培训模块以指导榜样，以确保STEM专家了解项目内容和与青春期女孩合作的方式。事实证明，当榜样显示出她们在实验室或其他工作环境之外拥有有趣的生活时，女生就会开始消除对科学家和工程师的负面刻板印象。最有效的榜样可能是那些背景与参与者相似的人，这种相似性可以鼓励女孩们想象自己有一天也会成为那样的人。 2.媒体宣传 对20世纪90年代末的媒体文本研究显示，大约75％的文本中提到的人是男性。同样，在广告、互联网、电视和电影中，技术人员的性别刻板印象非常普遍。近年来，在科技杂志、电脑广告、互联网等媒介上，显示年轻女性担任专业角色的情况有所改善。一些证据表明，有一些女孩积极参与到重塑极客形象的努力中，例如，百思买公司的极客团队、各种各样的“极客女孩”网站、社区和活动。又如“Stemchick”课后俱乐部的网页宣传中，女孩们都穿着粉色Stemgirls的T恤，在进行DNA糖果模型制作等有趣的科学实验。Stemchick的口号是“向女孩们展示，聪明是新的酷”。很多STEM项目的领导者和教育者正努力让STEM变得有趣、受欢迎，利用化妆、糖果、时尚和芳香的身体产品等作为宣传道具，吸引“典型”女孩的兴趣。[15] (二)学校层面的措施 1.大力培养教师 提高教师培训和专业发展的投资，对于提高女生对STEM学科教育兴趣程度和参与度至关重要。教师的素质，包括学科专业知识和教学能力，可以显著影响女生在STEM学科中的参与度和学习成绩。美国政府在2013年《联邦STEM教育五年战略计划》(FederalScience，Technology，Engineering，andMathematicsEducationStrategicPlan，2013)中提出，到2020年要培养10万名优秀的K-12教育阶段STEM新教师，同时支持现有STEM教师的专业发展。[16]与之相呼应，美国有各种形式的STEM领域教师培训项目，以提供给教师更多的培训。例如，很多专业组织为希望学习计算机以及将计算机课程融入课堂的教师提供专业发展机会，采用GeorgiaComputes和ExploreComputerScience等程序提供全面的教师专业发展。同样，Agentsheets、Globaloria和COMPUGIRLS培训教师在课内和课外进行计算机和技术课程的教学。Tapestry系列研讨会还与当地大学合作，为计算机科学教师提供策略，以便积极吸引女孩进入他们的班级，并以更具课堂吸引力的方式教授计算机。[17] 2.改进课堂教学 当美国人回顾K-12的教育经历时，75％的人表示他们普遍喜欢上科学课，科学实验室和实践学习经验是喜欢科学课程的人的主要吸引力。在那些年轻时不喜欢科学课程的人中，约46％的人表示，原因之一是这些课程很难，而这一群体中另外36％的人表示，很难看到科学课程在未来对他们有什么用处。[18]课堂中有时过于强调死记硬背，不对概念做深入的讲解，也会导致学生一次又一次地遇到同样的问题。因此，美国在STEM教育的课堂教学中努力做出如下转变：(1)使课程与学生的兴趣相关联，这对于提高女孩和男孩的兴趣都很重要，并展示如何使用STEM方面的知识来解决重要的问题。(2)注重课堂氛围，创造积极的学习环境，鼓励学生提出问题。课堂气氛对女生STEM学习很重要，这影响了她们对个人和虚拟空间的归属感、适切感和兴趣。教室里可以有装饰品、海报和其他吸引学生的物品。(3)注重小组合作。许多女孩喜欢小组合作，与别人合作解决问题，传统STEM专业的工作往往是孤立的，而不是包容的。而女性的工作文化更倾向于与别人合作，以团队为导向的STEM教学更能吸引女生。(4)注重知识的深度学习，拥有多种情况下转换概念的能力，有助于在以后的科学课程中取得成功。 3.推动课外的实践活动 STEM领域相关的实战经验，包括动手实践、学徒训练、职业咨询等等，可以加深女生对STEM学科学习和职业的理解，并帮助她们保持对STEM的兴趣。女孩比男孩更喜欢从实用的、动手的角度来教授数学。因此，提供这些经验对于保持女孩对STEM领域的兴趣至关重要。事实上，从课本中走出来，进入复杂的真实情境时，STEM的问题解决能力就会在更高层次上吸引女生。因此，美国政府、大学和企业机构等建立强大积极的合作关系，利用这种合作伙伴关系帮助创建并完成项目。 (三)工作环境的措施 1.提供职业咨询 在工作场所存在已久的性别歧视和性骚扰等问题，使大学阶段学习STEM专业的女性对相关工作也望而却步。为十几岁的女孩提供职业咨询，将她们对STEM的兴趣与大学的STEM专业联系起来，引导她们最终进入STEM相关职业，是非常重要的。因此，在美国国家科学基金会的资助下，纽约大学布法罗分校与加州理工大学合作，并共同发起了“领航”项目，意图增加STEM专业的女性毕业后继续从事STEM工作的人数。这一项目意在为在校女生提供识别和克服性别歧视、偏见等问题的技能与方法。同时，该项目采用案例教学的方法，培养女性学生在求学期间以及进入职场后有效解决遭受歧视的能力。例如，学生们可能会被假设置身于一个模拟场景：老板不断要求一名年轻女性计算机科学家下班后参加应酬，学生在案例中要结合所学知识进行分析并做出应对决策。这不仅让学生意识到女性在STEM工作场所取得进步和成功要面临的障碍的复杂性，还让学生学习知识、掌握技能，以抵制偏见、歧视和不平等，从而在STEM领域坚持下去。 2.创造良好工作环境 许多美国企业正努力在员工中创造更好的多样性平衡，越来越多的公司提供保留薪酬和岗位的终身学习机会和假期，创造一个良好的工作环境以争夺女性人才。例如，美国国家航空航天局(NASA)提出，在宇航员队伍中，每个人的共同之处是对参与探索之旅的动机、毅力和渴望，而不论其性别或种族背景，应给予每个女性该有的尊重。此外，为了满足不断发展的劳动力的需要，NASA制定了各种各样的计划和政策，旨在确保能够持续满足女性在家庭和个人生活上需要和要求，同时成功地履行NASA的职责。[19]美国宇航局的许多部门也在工作地点附近提供托儿设施。在这些措施下，现在的NASA中女性首次掌管了该机构四分之三的科学部门，地球科学、太阳物理学和行星科学部门现在都由女性掌舵。NASA还将激励下一代女性成为太空探索的领导者，正朝着把第一位女性送上月球的目标迈进。 (四)个人因素的措施 1.培养女孩内在价值观 拥有自信、自尊、主动性和职业道德等人格特征的女孩更有可能挑战刻板印象。当涉及对STEM领域的兴趣时，这会让女孩们的自我效能感更高。当女孩们对自己感到有能力和自信时，她们就更有可能挑战自己和障碍。例如，皇后社区之家(QCH)开启的AFYW项目为12岁至18岁的女孩制定了一套全面的20课时的领导力课程，让参与者学习性别平等、性骚扰、身体形象和妇女权利，成功吸引了那些对STEM不感兴趣的女孩。通过领导力课程，女孩们了解了关于性别角色的社会观念如何影响她们的选择。一些女孩完成了该项目多年的多次调查，随着时间的推移，参与者对性别平等主题知识的认知明显增加。[20] 2.外部支持和鼓励 女孩很容易对应该或不应该擅长什么形成倾向性，鼓励对于减少自信水平和感知能力的差异大有帮助。支持女孩们的成年人，如父母、亲戚、老师和导师对女孩的STEM职业表现出兴趣时，会让这些领域看起来更加现实和可行。有时候女孩们会感到压力太大，以至于她们不允许自己失败，但为了学习新东西，必须给自己失败的自由。父母、亲戚、老师和导师需要鼓励孩子保持好奇心，尝试他们感兴趣的东西，即使他们一开始并不擅长，也要坚持尝试。 四、对我国的启示 (一)通过宣传加强认知 刻板印象也是我国女性在STEM领域代表不足的重要原因。提供榜样是解决刻板印象的一个好方法。在中国STEM领域中，有很多优秀的女性榜样，如中国首位诺贝尔生理学或医学奖得主屠呦呦，中国首位登上太空的女航天员刘洋等等。利用新媒体如微信、微博、贴吧等，或者通过传统媒体报刊、杂志等对这些女性榜样及其事迹进行广泛的宣传推广，让女性们可以看到女孩和妇女参与STEM领域的成功