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中学女生参加科学调查
由Karen King摄影和耶鲁大学提供

让女孩留在STEM: 3个障碍,3个解决方案

陈规定型和文化规范抑制了女孩对茎的兴趣,但教育工作者可以对其实践进行小的变化来抵消差异。

2019年3月12日,

数学家和科学家是戴眼镜的社交障碍——至少在孩子们看来是这样。

在几项研究,当孩子们被问到了绘制数学家或科学家,女孩们吸引男性的几率是男性的两倍因为他们画的是女人,而男孩几乎都画男人,通常是穿着实验服。我决定在家里和我12岁的儿子试一试,他说:“其实任何人都可以成为数学家,但这只是你的普通人。”然后他迅速画了一个男人的素描,他穿着格子牛津衬衫,口袋里有保护袋。

持续的,潜意识的男性数学家和科学家,最早开始的科学家可能是一个解释为什么女孩进入干细胞领域-科学、技术、工程和数学比男孩低得多

作为新泽西州Stem Magnety高中的英语老师,我在我们的工程和计算机科学(CS)学院中看到了这些性别差异,即使是我们的动态,体贴的女孩难以消除刻板印象,通过编码营地和招聘年轻女孩研讨会。我们的教师肯定反映了一代代途的茎领域:我们的四个CS教师和工程教师是男性。

讽刺的是,女孩的数学成绩和男孩一样好。在全国范围内,女生的数学考试成绩始终等于或者是四年级和八年级的男生在几年的时间里在两个百分点以内;中学的女孩通过代数比率比男孩高。在科学中,女孩的表现与男孩不相上下和参加先进的科学数学课程他们升入高中的速度是一样的。然后发生了一些事情:随着女孩们离大学越来越近,她们参加更高级的STEM课程和考试的次数越来越少,参与程度上的性别差距开始出现。女孩上学时间越长,这种差距就越大,而种族和阶级问题往往会加剧这种差距。

研究人员尚不清楚,STEM领域持续存在的这些差异,是反映了社会变化的缓慢步伐、养育子女的期望,还是更深层、更根深蒂固的原因,比如我们对女孩思想的看法。但教师可以在影响或消除STEM教育中的刻板印象方面发挥重要作用。这里有一些研究人员和教育工作者的研究,可能会提供一些见解和一些解决方案。

障碍1:建立数学身份

存在的问题:对STEM参与程度的性别差异的一种解释可能与那些关于谁是数学家或科学家的形成观念有关。

刻板印象威胁研究人员称,仅仅是感觉自己所属的群体不擅长某项任务,就与较低的学业成绩有关。当女孩们通过微妙或明显的文化信息意识到男性在数学方面的优势时,每次与数学和技术的接触都会让人更加担忧,甚至会引发最勤奋的年轻女孩的自我怀疑。

老师和课程都可能在不经意间促成这些看法。

在一个引人注目的研究中从2015年开始,以色列研究人员将六年级的考试分成两组进行评分:一组由老师评分,其中包括学生的名字;另一组没有学生的名字,由外部评分。在数学方面,老师给男生的评分更高,而校外学生给女生的评分更高。那就是老师的低分使女孩多年以后。

教师也经常留下这些偏见。小学教师主要是女性,许多人都担心教学数学,可以导致成绩降低在女生数学课上。这种情况一直持续到高中焦虑的老师可能会过于依赖教科书和死记硬背方法。在那些相同的教科书中的图像可以潜意识地引发女孩的自我怀疑。一项研究发现当女高中生看含有女性科学家图片的化学教科书时,她们的表现要比只看男性图片的女学生要好。

解决方案:作为回应,研究人员表示,教师可以通过强调练习而不是先天能力能提高表现来培养学生的成长性思维。其他的研究显示通过这种简短而有针对性的干预,让学生了解到智力不是固定不变的,而是可以通过训练和努力提高的,这可以帮助他们在挑战中坚持下来,在数学和科学领域,这一特点对女孩尤其有利。

在课堂材料中添加女性数学家或科学家的图像,并分配个人或小组作业,总结或背景下的女性在这些学科的成就,也可以改变人们对谁属于谁的看法。

西西莉·伍达德(Cicely Woodard)在STEM课程上教学生。
©Theresa蒙哥马利
Cicelly Noodard,数学老师和田纳西州2018年的2018年国家教师教导了一个数学课。

解决词干性别偏见也可以保证教师的一些自我反思。

“对我来说,这始于一个信念,我对我所有的学生的期望,所有的孩子都能学到东西——并不是每个老师都有这样的信念,”西西莉·伍达德说,她是田纳西州富兰克林市的一位中学数学老师该州2018年度教师。“当孩子们走进家门时,我立刻相信他们会得到这些内容。”

斯坦福大学Jo Boaler教授和研究员她建议女教师避免使用暗示她们不舒服或不喜欢数学的词语,比如“我数学不好”或“这很难”,而要有创造性地布置作业,以显示她们真的对这个话题感兴趣。如果可能的话,他们也可能想匿名批改试卷。

障碍2:种族和阶级问题

存在的问题:事实上,我们对谁的数学成绩好——以及随之而来的学术和经济支持——的假设,可能会比天生的才能更能影响表现。这对低收入家庭的学生以及黑人和拉丁裔女性的影响尤其深远,因为她们的可能性要低得多学习高级STEM课程并在以后的生活中追求STEM职业。

肖恩·里尔登最近的一项研究在斯坦福大学透露,女孩们经常比种族多样化地区的数学上的男孩做得更好,而男孩在富裕的白色区表现更好。他理论大家在高收入社区中,父母更能力,更有可能为他们的孩子般的机器人营地或戏剧课程投资丰富 - 坚持刻板印象。这些社区的儿童也可能更有可能看到男性或工程师的职位,这些人可以加强关于追求干扰职业的叙述。

此外,研究“已经清楚地表明黑人女孩视自己为局外人在数学和教师中,将他们视为外人,“Vanderbilt University的数学和科学教育助理教授Nicole Joseph说。Joseph指出了在中高中的数学,比人文学科更常见,作为偏见的关键结构,限制了对黑人学生的严格数学教育的偏见。

解决方案:在62项研究的回顾中关于黑人妇女和女孩在数学上的毅力,约瑟夫和她的合著者发现,有几种方法可以帮助黑人女孩建立数学身份和兴趣。首先,学校可以考虑数学教学的“结构性破坏”。比如旧金山联合学区消除加速数学允许所有的学生在九年级上代数一课——有效地结束了追踪——这导致了所有学生的代数考试分数的上升和重复率的下降,包括黑人和拉丁裔学生。

约瑟夫还建议,课外或课外项目、单性别项目、教师文化响应性教学战略培训以及STEM领域的黑人和女性榜样的“社区影响和弹性战略”可以提供帮助。

西雅图教育家诺曼·阿尔斯通(Norman Alston)和密苏里州拉杜(Ladue)的技术整合专家帕特里夏·布朗(Patricia Brown)等教育工作者正在通过课外STEM项目培养女孩对数学的兴趣。奥尔斯顿要求参加他的项目的中学毕业生教授更年轻的学生,而且布朗带来的每一位演讲者或专家都是有色人种女性,这样学生们就可以看到像她们一样有影响力、成功的女性数学家和科学家。

障碍3:不只是内容——还有语境

存在的问题:涉及教学和学习词干时,研究表明格式很重要。

最近对纽约市精英高中的入学考试进行的一项分析发现,史岱文森高中(Stuyvesant high School)(被认为是纽约市最严格的高中)的女生成绩更好高等数学成绩但总的来说,他们在入学考试中的得分略低,导致录取率较低。研究表明,这并不是因为女孩的数学成绩较差,而是因为她们猜的少——在多项选择测试中是劣势——而且在开放式答案中表现得更好。

斯坦福大学的里尔登和他的同事在分析了800万名四年级和八年级学生的全国标准化考试成绩后,得出了类似的结论,发现性别差距与多项选择题相关——而不是开放式问题——并归因于25%的男女分数差异。

UTeach Austin项目的职前教师从事STEM活动。
©UTeach研究所
在德克萨斯大学奥斯汀分校的UTeach项目中,学生们正在进行一项科学活动。

解决方案:老师们可能想要远离选择题测试(通常是数学和科学的主要内容),而更多地强调开放式的评估,让学生,尤其是女孩,通过文字问题或写作来证明自己的熟练程度,这样他们会感到更自信。

其他STEM教育工作者正在超越传统的STEM教学,以确保每个孩子都有公平的机会学习数学。

我讨厌人们说孩子需要勇气——他们有韧性,但需要理解如何在课程内容中框架它。

作为试点项目的一部分,佐治亚理工学院将AP计算机科学带给亚特兰大的学生和老师Shana白确保使用实践活动和真实世界的例子来补充在线课程,并提供背景和任务的目的。

“我讨厌人们说孩子需要勇气 - 他们有着恢复力,但是需要了解如何在课程内容中框架,”白人说,他们的学生都是非洲裔美国人,其中一半的女孩。

专注于斯通的跨学科和以问题为重点的性质,推荐德克萨斯大学福德大学福荫大学议员博士·吉尔马歇尔博士,该计划试图面临不同背景的词干教师的管道问题。

马歇尔说:“基于项目的教学通常会吸引更多的人,因为它解决了人们认为相关的问题。”她引用2008年的一项研究美国国家工程院在调查人们是否想成为工程师时发现,说不想的女孩是男孩的两倍。但是当被问及她们是否愿意设计一个安全的供水系统,拯救雨林,或者使用DNA来解决犯罪问题时,她们的回答是肯定的。

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