美國少數族裔STEM教育：困境與走向

李夏

摘? ?要：近年來美國愈加重視發展科學、技術、工程、數學（STEM）學科，STEM教育改革也是美國的一項長期發展戰略。但是由于受到家庭條件、學校資源、刻板印象等因素的影響，在美國少數族裔人口比例越來越大之際，其在STEM領域的表現卻不及白人。對此，美國聯邦政府決定采取加大STEM教育經費總投入、開展少數族裔專項項目等措施來提高少數族裔STEM教育質量。

關鍵詞：美國;少數族裔;STEM教育

STEM教育將科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數學（Mathematics）領域融合，讓學生以一種綜合課程的方法來研究與當今時代息息相關的問題與挑戰，如環境質量問題、資源利用問題、能源使用效率問題等。2006年1月31日，美國時任總統布什公布《美國競爭力計劃》（American Competitiveness Initiative，ACI），明確提出培養具有STEM素養的人才是知識經濟時代的教育目標之一，并稱其為全球競爭力的關鍵[1]。由此，美國STEM教育進入加速發展的階段。

美國作為一個多元化的國家，少數族裔人口增長迅速。數據顯示，2015年美國所有一歲以下嬰兒中，少數族裔所占比例高達50.2%，超出白人12166人，而2013年全美一歲以下嬰兒中少數族裔僅超出白人1000人[2]。在美國未來的勞動力市場中，少數族裔將占據半壁江山。因此在知識經濟時代，關注美國少數族裔的STEM教育，鼓勵培養少數族裔的STEM素養，是保障美國未來競爭力的重要舉措。

一、美國STEM領域少數族裔現狀

2009-2013年，美國獲得科學和數學學位的人數增長19%，而2005-2009年獲得相同學位的人數僅增長7.5%[3]。由此可見，美國鼓勵發展STEM教育卓有成效。

近年來，美國工業界對于STEM領域從業者的需求處于持續增長狀態。2010-2020年，STEM領域預計就業比例將增長16%～62%，而其他職業的就業比例預計增加14%[4]。大力培養STEM領域人才勢在必行。在奧巴馬政府時期，美國就高度關注STEM領域的少數族裔。在2016年4月的美國科技展覽會上，奧巴馬強調，只有更多的少數族裔進入STEM領域，美國才會成功。STEM領域中的少數族裔是推動美國創新力、競爭力發展的重要力量。

（一）亞裔在STEM領域表現優越

2011年美國學術能力評估測試（Scholastic Assessment Test， SAT）表明，八年級亞裔學生科學平均成績為159分，高出全年級平均分7分。[5]

2015年美國國家教育進展評估（National Assessment of Educational Progress，NAEP）的數據顯示，25%的十二年級學生數學成績達到甚至高于熟練水平，而亞裔學生數學成績達到甚至高于熟練水平的比例是47%，同年級白人學生相應比例僅32%[6]。2005-2006學年到2014-2015學年，亞裔大學畢業生SAT數學平均成績增長20分，而整體學生SAT數學平均成績降低7分。[7]

亞裔學生在STEM領域不僅學業成績較高，潛力也較大。亞裔學生能夠順利獲得大學STEM學位的比例占42%，而其他少數族裔（非洲裔、西語拉丁裔、土著印第安裔）學生僅占17%～22%。取得學位后，半數亞裔畢業生成為此領域的從業人員，而其他少數族裔學生僅有30%成為STEM領域的從業人員[8]。總之，亞裔學生在STEM領域無論是學業成績方面還是參與度方面的表現都較好，其在STEM領域不僅優于其他少數族裔學生，甚至超過白人學生。

（二）亞裔以外少數族裔STEM學科學業成就較低

2014年，NAEP對美國八年級學生的技術與工程素養進行評估，非洲裔學生平均分為128分，西語拉丁裔學生為138分，土著印第安裔學生為146分，均低于亞裔學生與白人學生的平均分160分，且亞裔以外少數族裔學生擅長、精通技術以及工程學科的比例均低于白人學生比例（見圖1）。

2015年，NAEP對美國學生科學成績的調查數據顯示，四年級非洲裔學生的科學平均成績比白人學生低33分，西語拉丁裔學生則比白人學生低27分;八年級非洲裔學生的科學平均成績比白人學生低34分，西語拉丁裔學生則比白人學生低26分;十二年級非洲裔學生的科學平均成績比白人學生低36分，西語拉丁裔學生則比白人學生低24分[10]。同年，NAEP對十二年級高中畢業生的調查數據顯示，非洲裔學生的數學平均成績為130分，西語拉丁裔學生為139分，土著印第安裔學生為138分，均低于白人學生的160分，而亞裔學生數學平均成績為171分[11]。2010-2015年，亞裔以外少數族裔大學畢業生的SAT數學成績保持在420～520分，白人保持在530～540分之間。[12]

由此可見，亞裔以外的少數族裔學生在STEM相關學科中的學業成就與白人學生差距較大。

（三）部分少數族裔STEM領域參與度較低

美國在早期教育、初等教育、中等教育以及高等教育各個階段都出臺過相應的STEM教育政策，但是進入STEM領域學習及工作的部分少數族裔比例卻低于白人。

2015年NAEP的數據表明，大多數美國高中生非常喜歡科學課程，44%的學生志愿將來在此領域工作，然而少數族裔學生所占比例較低。71%的美國十二年級學生認為“我喜歡科學”，但認同“我喜歡科學”以及“我想從事與科學相關的工作”觀點的少數族裔比例與白人仍有差距（見圖2、圖3）。

據美國國家科學基金會統計，2014年，美國大學新生中具有科學和工程（Science and Engineering，S&E）專業意向的土著印第安裔新生僅占土著印第安裔新生總體的30%，而白人新生及其余少數族裔新生的比例均在40%以上[15]。同年，180120名非洲裔畢業生被授予學士學位，其中52647名非洲裔畢業生獲得S&E學士學位，所占比例僅為29.1%，而獲得S&E學士學位的美國畢業生占被授予學士學位全體畢業生的33.3%[16]。2015年被雇用的科學家和工程師有2530.6萬人，其中白人有1784.2萬人，所占比例高達70.5%，僅有30%的少數族裔從事與科學與工程相關的工作。[17]

二、美國STEM領域

少數族裔表現不佳的原因

奧巴馬政府時期，美國國家科學與技術顧問委員會向國會提交的《聯邦政府關于科學、技術、工程和數學（STEM）教育戰略規劃（2013-2018年）》中指出，提升少數族裔在STEM領域的參與度是美國STEM教育規劃的重要目標之一。少數族裔作為傳統上未受重視的少數群體（Underrepresented Minorities，URMs），其在STEM領域中表現不佳的原因主要有以下三個方面。

（一）家庭條件的限制

良好的家庭經濟條件是獲得高質量教育以及取得良好學業成績的重要保障，貧困家庭的支持不足不僅對兒童的身心發展具有消極的影響，而且使他們進入學校的學習變得更加困難。

2014年，21%的未滿18歲學生生活在貧困中，其中非洲裔學生生活在貧困中的比例最高，達到38%;土著印第安裔學生所占比例為35%;西語拉丁裔學生所占比例為32%;亞裔學生與白人學生所占比例持平，均為12%[18]。顯然，與白人學生及亞裔學生相比，更多的非洲裔學生、西語拉丁裔學生以及土著印第安裔學生來自經濟弱勢家庭。

另外，父母的受教育程度，如教育經歷、成就、學業成績等，也與學生的學業成果息息相關。

NAEP研究證明， 在數學測試中，父母受教育程度高的學生成績要優于那些父母受教育程度低的學生。2014年美國國家教育統計中心的調查數據顯示，在5～17歲學生中，亞裔家庭父母中至少一人擁有學士及以上學位的比例為64%，白人家庭比例為49%，均高于非洲裔、西語拉丁裔及土著印第安裔家庭（相應比例分別為24%、27%、22%）;白人家庭中父母至少一人未完成高中學業的比例僅為4%，低于少數族裔家庭的比例。[19]

（二）學校資源的缺乏

第一，不同學校獲得的資金差距造成了少數族裔學生難以在STEM教育中取得成功。很多情況下，美國學校都是由當地的財產稅收資助，因此，位于富裕社區的學校將會獲得較多的資金，而少數族裔家庭更多生活在不太富裕的社區，學校獲得的資助較少。學校獲得的資金影響學生獲得的教學資源，條件優越的學校往往可以為學生提供更小的班級，最新的實驗設備、教學材料，這些與學生的學業成績均有較大關聯。

第二，少數族裔學生缺乏獲得STEM課程的教學機會。基礎教育階段，少數族裔學生為主的學校在提供數學、科學課程方面存在不足：部分學校很少開設STEM相關課程，即使開設此類課程，對其課程要求也不高。少數族裔學生接受如代數、微積分之類的預修課程的機會較少，因此少數族裔學生很難在高中或者大學的數學課程中得到更好的發展。此外，與白人學生相比，非洲裔學生及西語拉丁裔學生接受碩士或高級學位教師授課的可能性較低，而且非洲裔學生和西語拉丁裔學生更有可能是由僅有3年甚至更少教學經驗的教師進行授課[20]。2010年美國國家科學基金會的報告指出，大量少數族裔學生沒有與白人學生同等接觸合格的數學、科學教師的機會。

（三）刻板印象的影響

歷史上美國長期存在的種族隔離政策、現實中家庭條件及學校資源的限制等諸多因素影響著少數族裔，使其難以獲得良好的教育資源，因此他們與白人之間存在著巨大的學業成就差異。長此以往，形成了對少數族裔的刻板印象。

另外，美國人對STEM學科也存在刻板印象。他們通常認為STEM學科是高階學科，不易學習，極其考驗人的智力，需要刻苦地鍛煉邏輯思維能力，只有投入大量的時間及精力才能取得較好的成績。

少數族裔在成長過程中或多或少伴隨著以上兩種刻板印象，潛意識里影響其對自身效能的預期。低水平的自我效能感使得少數族裔極易自卑，缺乏學習STEM學科的動力，甚至導致其消極地認同這些刻板印象，認為STEM課程困難，而自己又缺乏足夠的學術準備，因此不愿意繼續攻讀STEM學科的學位。

三、美國聯邦政府的應對措施

奧巴馬政府在STEM教育領域采取了一系列改革舉措，加大STEM教育經費總投入，創建全國STEM專家教師隊伍，以期改進STEM教育的教學質量，并聯合各方力量出臺少數族裔STEM教育專項計劃，全方位保障少數族裔在STEM領域的受關注度，為美國培養更多的科技型、創新型人才。對于特朗普政府而言，提升對少數族裔STEM教育的關注度將是未來一段時間內的目標之一。

（一）加大STEM教育經費總投入

2011財政年度，包含國家科學基金會、聯邦教育部、宇航局、衛生和福利部等在內的12個STEM成員機構和核能管制委員會，對STEM教育項目、學生助學金、獎學金、教育工作者服務等方面進行投資，投資經費超過28.9億美元[21];到2014財政年度，美國14個聯邦機構對200多個STEM教育計劃的投資經費漲至30億美元。[22]

2012年總統預算中，政府投資2.06億美元用以改善STEM教學模式。較2011年，政府增加了2600 萬美元投入到數學和科學合作項目中。2016年奧巴馬政府發布的總統預算中，對STEM教育的投資超過30億美元，較2015年相比增加了3.6%。2012年總統預算總投資13.61億，鼓勵各州結合實際情況實施STEM創新項目、培養優質師資、設置獎學金等[23];2016年美國國會參議院建議特朗普政府撥款16.5億美元到各州和地區，根據其各自需要支持STEM相關教育活動，較2012年增加了2.89億美元。

《聯邦政府關于科學、技術、工程和數學（STEM）教育戰略規劃（2013-2018年）》制定了一系列國家發展目標，將國家STEM教育課程改革、青少年和公眾STEM教育參與、大學生STEM課程體驗、URMs服務、研究生STEM教育設定為五大優先投資領域，為STEM教育提供了堅實的政策支持和經濟保障。少數族裔STEM教育也因此受到廣泛關注，聯邦政府的STEM教育經費政策為少數族裔在STEM學科領域提供學習機會，拓寬少數族裔參與STEM教育的途徑，提升STEM領域大學畢業生的數量，以促進教育公平。

（二）創建全國STEM專家教師隊伍

2012年7月，奧巴馬提出要創建一個STEM全國專家教師隊伍，招募美國最優秀的科學以及數學教師來改進STEM教育，并通過選拔、交流、共享的方式建立機制，以期培養出優秀的國際型STEM教師。美國由此采取了一系列的師資培養政策。

首先，大量引進具有STEM專業背景的優秀人才。美國采取替代性教師認證模式來緩解師資緊缺問題，選用具有STEM專業學科背景或長期工作經驗、至少擁有學士學位的人員作為STEM儲備教師。

其次，注重對STEM預備教師及其培訓機構的考察與評估。強調STEM預備教師在實習過程中專業技能的獲得，明確對其評價的標準和預期;對STEM預備教師開展專項職前培養項目;采用問責制評估STEM預備教師培訓機構。

最后，加大對STEM師資培養的投入。2013年，美國聯邦教育部額外投資8000萬美元鼓勵更多更優秀的人員進入STEM領域參與教學工作，并投資3500萬美元創建STEM全國專家教師隊伍，促進教師專業發展;2014年，美國聯邦教育部在教師質量合作撥款計劃中宣布了一項以STEM為重點的3500萬美元的5年期撥款，這批撥款在5年期內將達到1.75億美元，主要用于支持在STEM專業領域有高需求的學校新進的1.1萬名教師。

（三）出臺少數族裔STEM專項計劃

在意識到少數族裔STEM教育中存在的種種挑戰后，美國聯邦政府出臺了少數族裔STEM專項計劃來開展其在STEM領域參與度的提升工作，針對少數族裔的投資項目已超過20項。

例如，美國海洋與大氣總署（National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA）資助的少數族裔服務機構教育合作計劃（Educational Partnership Program with Minority Serving Institutions，EPP/MSI）充分注重人類、科學以及其他高等教育資源能力的開發，增加少數族裔在環境科學、遙感技術等方面的發展機會。EPP/MSI通過教育和合作研究培養研究生，尤其是少數族裔研究生的STEM能力，并設置獎學金鼓勵少數族裔學生，每位學生兩學年內最多可獲得4.5萬美元的資助，少數族裔學生還將有機會進入NOAA實習、獲得NOAA導師“一對一輔導”。[24]

美國農業部資助的1890國家學者計劃（1890 National Scholars Program）為18位來自塔斯基吉大學相關高校自然資源科學及相關專業獲得學士學位的少數族裔學生提供獎學金，以減輕其家庭經濟負擔。為幫助少數族裔學生在科學技術職業參與度方面取得長遠的提升，少數族裔科學與工程改進計劃（Minority Science and Engineering Improvement Program，MSEIP）酌情撥款給以少數族裔學生為主的機構。西語拉丁裔STEM服務機構及銜接計劃（Hispanic-Serving Institutions STEM and Articulation Program）幫助增加西語拉丁裔學生以及其他低收入家庭學生在STEM領域獲得學位的數量，并在此領域建立兩年制和四年制轉換、銜接的模型。

（四）鼓勵各方力量提供支持

為全面提高少數族裔STEM教育質量，美國聯邦政府還特別注意吸收各方力量。

以卡內基和機遇均衡計劃牽頭的“10年10萬人”（100Kin10）聯盟已經匯集了來自280個國家的最高學術機構、非營利性機構、基金會、企業以及政府部門，積極調動資源解決STEM教師緊缺問題，預計到 2021年將培訓并留住10萬名優秀的STEM教師。

另外，盡管聯邦政府提供了許多優惠政策資助STEM教育項目，但這些項目分散于各機構，聚力效果不明顯。因此，政府鼓勵各方力量不僅只參與同政府共同資助的STEM項目，而且能夠獨當一面，發揮自身優勢。

例如，在基礎教育階段，美國阿克倫大學推出阿克倫大學工程學院預科項目（Pre-engineering Program at the University of Akron），斯隆基金會出資資助底特律區域工程預科項目（Detroit Area Pre-College Engineering Program）培養少數族裔對STEM學科的興趣，減少少數族裔對數學和科學的焦慮，培養其動手能力，提高少數族裔在STEM領域的升學率和成功率。

針對早已進入STEM領域的少數族裔，為了讓志趣相投的學生們在一起學習和鉆研，相互激勵，通過增加優秀學生之間學習和交流的機會，進一步提升學生們的學習水平和研究水平。

梅耶霍夫獎學金項目（The Meyerhoff Scholarship Program，MSP）是其中的典范，它致力于幫助馬里蘭大學巴爾的摩分校的非洲裔學生在STEM領域中取得成功。該項目強調四個方面：知識與技能、激勵和支持、監督和指導、學術和社會參與，旨在通過招生、提供獎學金、暑期之橋項目、價值觀教育、建設學習團隊、召開家庭會議、提供個人學習指導會議和咨詢、配備指導教師、安排暑期研究實習、聘請專職教師、保障教師參與、獲得行政投入與公共支持、提供家庭支持13個關鍵要素增加非洲裔學生在STEM學科領域獲得博士學位的人數。[25]

四、結語

美國聯邦政府為了緩解少數族裔STEM教育困境，采取了一些措施開展少數族裔STEM教育的保障工作，這其中有許多值得我們思考的地方。

首先，關注STEM教育中的少數族裔群體。美國聯邦政府在意識到少數族裔群體在STEM領域中的弱勢地位后，積極推動政策加大對少數族裔STEM教育的干預力度，將其作為戰略規劃的重要目標之一，加大資金投入，促進教育公平。

其次，鼓勵各方力量支持對少數族裔的STEM教育。美國是個分權制國家，在此基礎上產生出的獨特的政治、經濟、文化背景，使社會力量成為了教育管理中的中流砥柱。在少數族裔STEM教育中，各方力量在聯邦政府的推動下，聯合起來提供資金與專項項目解決問題。

最后，蘊藏在教育中的未來意識。美國是公認的科技實力強國，擁有世界一流的教育理念與教育制度，培養了許多優秀的科技與創新型人才，但美國人并不止步于此，而是著眼未來，積極解決預見中的教育問題，培養未來公民。

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