美国少数族裔STEM教育：困境与走向

李夏

摘   要：近年来美国愈加重视发展科学、技术、工程、数学（STEM）学科，STEM教育改革也是美国的一项长期发展战略。但是由于受到家庭条件、学校资源、刻板印象等因素的影响，在美国少数族裔人口比例越来越大之际，其在STEM领域的表现却不及白人。对此，美国联邦政府决定采取加大STEM教育经费总投入、开展少数族裔专项项目等措施来提高少数族裔STEM教育质量。

关键词：美国;少数族裔;STEM教育

STEM教育将科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）领域融合，让学生以一种综合课程的方法来研究与当今时代息息相关的问题与挑战，如环境质量问题、资源利用问题、能源使用效率问题等。2006年1月31日，美国时任总统布什公布《美国竞争力计划》（American Competitiveness Initiative，ACI），明确提出培养具有STEM素养的人才是知识经济时代的教育目标之一，并称其为全球竞争力的关键[1]。由此，美国STEM教育进入加速发展的阶段。

美国作为一个多元化的国家，少数族裔人口增长迅速。数据显示，2015年美国所有一岁以下婴儿中，少数族裔所占比例高达50.2%，超出白人12166人，而2013年全美一岁以下婴儿中少数族裔仅超出白人1000人[2]。在美国未来的劳动力市场中，少数族裔将占据半壁江山。因此在知识经济时代，关注美国少数族裔的STEM教育，鼓励培养少数族裔的STEM素养，是保障美国未来竞争力的重要举措。

一、美国STEM领域少数族裔现状

2009-2013年，美国获得科学和数学学位的人数增长19%，而2005-2009年获得相同学位的人数仅增长7.5%[3]。由此可见，美国鼓励发展STEM教育卓有成效。

近年来，美国工业界对于STEM领域从业者的需求处于持续增长状态。2010-2020年，STEM领域预计就业比例将增长16%～62%，而其他职业的就业比例预计增加14%[4]。大力培养STEM领域人才势在必行。在奥巴马政府时期，美国就高度关注STEM领域的少数族裔。在2016年4月的美国科技展览会上，奥巴马强调，只有更多的少数族裔进入STEM领域，美国才会成功。STEM领域中的少數族裔是推动美国创新力、竞争力发展的重要力量。

（一）亚裔在STEM领域表现优越

2011年美国学术能力评估测试（Scholastic Assessment Test， SAT）表明，八年级亚裔学生科学平均成绩为159分，高出全年级平均分7分。[5]

2015年美国国家教育进展评估（National Assessment of Educational Progress，NAEP）的数据显示，25%的十二年级学生数学成绩达到甚至高于熟练水平，而亚裔学生数学成绩达到甚至高于熟练水平的比例是47%，同年级白人学生相应比例仅32%[6]。2005-2006学年到2014-2015学年，亚裔大学毕业生SAT数学平均成绩增长20分，而整体学生SAT数学平均成绩降低7分。[7]

亚裔学生在STEM领域不仅学业成绩较高，潜力也较大。亚裔学生能够顺利获得大学STEM学位的比例占42%，而其他少数族裔（非洲裔、西语拉丁裔、土著印第安裔）学生仅占17%～22%。取得学位后，半数亚裔毕业生成为此领域的从业人员，而其他少数族裔学生仅有30%成为STEM领域的从业人员[8]。总之，亚裔学生在STEM领域无论是学业成绩方面还是参与度方面的表现都较好，其在STEM领域不仅优于其他少数族裔学生，甚至超过白人学生。

（二）亚裔以外少数族裔STEM学科学业成就较低

2014年，NAEP对美国八年级学生的技术与工程素养进行评估，非洲裔学生平均分为128分，西语拉丁裔学生为138分，土著印第安裔学生为146分，均低于亚裔学生与白人学生的平均分160分，且亚裔以外少数族裔学生擅长、精通技术以及工程学科的比例均低于白人学生比例（见图1）。

2015年，NAEP对美国学生科学成绩的调查数据显示，四年级非洲裔学生的科学平均成绩比白人学生低33分，西语拉丁裔学生则比白人学生低27分;八年级非洲裔学生的科学平均成绩比白人学生低34分，西语拉丁裔学生则比白人学生低26分;十二年级非洲裔学生的科学平均成绩比白人学生低36分，西语拉丁裔学生则比白人学生低24分[10]。同年，NAEP对十二年级高中毕业生的调查数据显示，非洲裔学生的数学平均成绩为130分，西语拉丁裔学生为139分，土著印第安裔学生为138分，均低于白人学生的160分，而亚裔学生数学平均成绩为171分[11]。2010-2015年，亚裔以外少数族裔大学毕业生的SAT数学成绩保持在420～520分，白人保持在530～540分之间。[12]

由此可见，亚裔以外的少数族裔学生在STEM相关学科中的学业成就与白人学生差距较大。

（三）部分少数族裔STEM领域参与度较低

美国在早期教育、初等教育、中等教育以及高等教育各个阶段都出台过相应的STEM教育政策，但是进入STEM领域学习及工作的部分少数族裔比例却低于白人。

2015年NAEP的数据表明，大多数美国高中生非常喜欢科学课程，44%的学生志愿将来在此领域工作，然而少数族裔学生所占比例较低。71%的美国十二年级学生认为“我喜欢科学”，但认同“我喜欢科学”以及“我想从事与科学相关的工作”观点的少数族裔比例与白人仍有差距（见图2、图3）。

据美国国家科学基金会统计，2014年，美国大学新生中具有科学和工程（Science and Engineering，S&E）专业意向的土著印第安裔新生仅占土著印第安裔新生总体的30%，而白人新生及其余少数族裔新生的比例均在40%以上[15]。同年，180120名非洲裔毕业生被授予学士学位，其中52647名非洲裔毕业生获得S&E学士学位，所占比例仅为29.1%，而获得S&E学士学位的美国毕业生占被授予学士学位全体毕业生的33.3%[16]。2015年被雇用的科学家和工程师有2530.6万人，其中白人有1784.2万人，所占比例高达70.5%，仅有30%的少数族裔从事与科学与工程相关的工作。[17]

二、美国STEM领域

少数族裔表现不佳的原因

奥巴马政府时期，美国国家科学与技术顾问委员会向国会提交的《联邦政府关于科学、技术、工程和数学（STEM）教育战略规划（2013-2018年）》中指出，提升少数族裔在STEM领域的参与度是美国STEM教育规划的重要目标之一。少数族裔作为传统上未受重视的少数群体（Underrepresented Minorities，URMs），其在STEM领域中表现不佳的原因主要有以下三个方面。

（一）家庭条件的限制

良好的家庭经济条件是获得高质量教育以及取得良好学业成绩的重要保障，贫困家庭的支持不足不仅对儿童的身心发展具有消极的影响，而且使他们进入学校的学习变得更加困难。

2014年，21%的未满18岁学生生活在贫困中，其中非洲裔学生生活在贫困中的比例最高，达到38%;土著印第安裔学生所占比例为35%;西语拉丁裔学生所占比例为32%;亚裔学生与白人学生所占比例持平，均为12%[18]。显然，与白人学生及亚裔学生相比，更多的非洲裔学生、西语拉丁裔学生以及土著印第安裔学生来自经济弱势家庭。

另外，父母的受教育程度，如教育經历、成就、学业成绩等，也与学生的学业成果息息相关。

NAEP研究证明， 在数学测试中，父母受教育程度高的学生成绩要优于那些父母受教育程度低的学生。2014年美国国家教育统计中心的调查数据显示，在5～17岁学生中，亚裔家庭父母中至少一人拥有学士及以上学位的比例为64%，白人家庭比例为49%，均高于非洲裔、西语拉丁裔及土著印第安裔家庭（相应比例分别为24%、27%、22%）;白人家庭中父母至少一人未完成高中学业的比例仅为4%，低于少数族裔家庭的比例。[19]

（二）学校资源的缺乏

第一，不同学校获得的资金差距造成了少数族裔学生难以在STEM教育中取得成功。很多情况下，美国学校都是由当地的财产税收资助，因此，位于富裕社区的学校将会获得较多的资金，而少数族裔家庭更多生活在不太富裕的社区，学校获得的资助较少。学校获得的资金影响学生获得的教学资源，条件优越的学校往往可以为学生提供更小的班级，最新的实验设备、教学材料，这些与学生的学业成绩均有较大关联。

第二，少数族裔学生缺乏获得STEM课程的教学机会。基础教育阶段，少数族裔学生为主的学校在提供数学、科学课程方面存在不足：部分学校很少开设STEM相关课程，即使开设此类课程，对其课程要求也不高。少数族裔学生接受如代数、微积分之类的预修课程的机会较少，因此少数族裔学生很难在高中或者大学的数学课程中得到更好的发展。此外，与白人学生相比，非洲裔学生及西语拉丁裔学生接受硕士或高级学位教师授课的可能性较低，而且非洲裔学生和西语拉丁裔学生更有可能是由仅有3年甚至更少教学经验的教师进行授课[20]。2010年美国国家科学基金会的报告指出，大量少数族裔学生没有与白人学生同等接触合格的数学、科学教师的机会。

（三）刻板印象的影响

历史上美国长期存在的种族隔离政策、现实中家庭条件及学校资源的限制等诸多因素影响着少数族裔，使其难以获得良好的教育资源，因此他们与白人之间存在着巨大的学业成就差异。长此以往，形成了对少数族裔的刻板印象。

另外，美国人对STEM学科也存在刻板印象。他们通常认为STEM学科是高阶学科，不易学习，极其考验人的智力，需要刻苦地锻炼逻辑思维能力，只有投入大量的时间及精力才能取得较好的成绩。

少数族裔在成长过程中或多或少伴随着以上两种刻板印象，潜意识里影响其对自身效能的预期。低水平的自我效能感使得少数族裔极易自卑，缺乏学习STEM学科的动力，甚至导致其消极地认同这些刻板印象，认为STEM课程困难，而自己又缺乏足够的学术准备，因此不愿意继续攻读STEM学科的学位。

三、美国联邦政府的应对措施

奥巴马政府在STEM教育领域采取了一系列改革举措，加大STEM教育经费总投入，创建全国STEM专家教师队伍，以期改进STEM教育的教学质量，并联合各方力量出台少数族裔STEM教育专项计划，全方位保障少数族裔在STEM领域的受关注度，为美国培养更多的科技型、创新型人才。对于特朗普政府而言，提升对少数族裔STEM教育的关注度将是未来一段时间内的目标之一。

（一）加大STEM教育经费总投入

2011财政年度，包含国家科学基金会、联邦教育部、宇航局、卫生和福利部等在内的12个STEM成员机构和核能管制委员会，对STEM教育项目、学生助学金、奖学金、教育工作者服务等方面进行投资，投资经费超过28.9亿美元[21];到2014财政年度，美国14个联邦机构对200多个STEM教育计划的投资经费涨至30亿美元。[22]

2012年总统预算中，政府投资2.06亿美元用以改善STEM教学模式。较2011年，政府增加了2600 万美元投入到数学和科学合作项目中。2016年奥巴马政府发布的总统预算中，对STEM教育的投资超过30亿美元，较2015年相比增加了3.6%。2012年总统预算总投资13.61亿，鼓励各州结合实际情况实施STEM创新项目、培养优质师资、设置奖学金等[23];2016年美国国会参议院建议特朗普政府拨款16.5亿美元到各州和地区，根据其各自需要支持STEM相关教育活动，较2012年增加了2.89亿美元。

《联邦政府关于科学、技术、工程和数学（STEM）教育战略规划（2013-2018年）》制定了一系列国家发展目标，将国家STEM教育课程改革、青少年和公众STEM教育参与、大学生STEM课程体验、URMs服务、研究生STEM教育设定为五大优先投资领域，为STEM教育提供了坚实的政策支持和经济保障。少数族裔STEM教育也因此受到广泛关注，联邦政府的STEM教育经费政策为少数族裔在STEM学科领域提供学习机会，拓宽少数族裔参与STEM教育的途径，提升STEM领域大学毕业生的数量，以促进教育公平。

（二）创建全国STEM专家教师队伍

2012年7月，奥巴马提出要创建一个STEM全国专家教师队伍，招募美国最优秀的科学以及数学教师来改进STEM教育，并通过选拔、交流、共享的方式建立机制，以期培养出优秀的国际型STEM教师。美国由此采取了一系列的师资培养政策。

首先，大量引进具有STEM专业背景的优秀人才。美国采取替代性教师认证模式来缓解师资紧缺问题，选用具有STEM专业学科背景或长期工作经验、至少拥有学士学位的人员作为STEM储备教师。

其次，注重对STEM预备教师及其培训机构的考察与评估。强调STEM预备教师在实习过程中专业技能的获得，明确对其评价的标准和预期;对STEM预备教师开展专项职前培养项目;采用问责制评估STEM预备教师培训机构。

最后，加大对STEM师资培养的投入。2013年，美国联邦教育部额外投资8000万美元鼓励更多更优秀的人员进入STEM领域参与教学工作，并投资3500万美元创建STEM全国专家教师队伍，促进教师专业发展;2014年，美国联邦教育部在教师质量合作拨款计划中宣布了一项以STEM为重点的3500万美元的5年期拨款，这批拨款在5年期内将达到1.75亿美元，主要用于支持在STEM專业领域有高需求的学校新进的1.1万名教师。

（三）出台少数族裔STEM专项计划

在意识到少数族裔STEM教育中存在的种种挑战后，美国联邦政府出台了少数族裔STEM专项计划来开展其在STEM领域参与度的提升工作，针对少数族裔的投资项目已超过20项。

例如，美国海洋与大气总署（National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA）资助的少数族裔服务机构教育合作计划（Educational Partnership Program with Minority Serving Institutions，EPP/MSI）充分注重人类、科学以及其他高等教育资源能力的开发，增加少数族裔在环境科学、遥感技术等方面的发展机会。EPP/MSI通过教育和合作研究培养研究生，尤其是少数族裔研究生的STEM能力，并设置奖学金鼓励少数族裔学生，每位学生两学年内最多可获得4.5万美元的资助，少数族裔学生还将有机会进入NOAA实习、获得NOAA导师“一对一辅导”。[24]

美国农业部资助的1890国家学者计划（1890 National Scholars Program）为18位来自塔斯基吉大学相关高校自然资源科学及相关专业获得学士学位的少数族裔学生提供奖学金，以减轻其家庭经济负担。为帮助少数族裔学生在科学技术职业参与度方面取得长远的提升，少数族裔科学与工程改进计划（Minority Science and Engineering Improvement Program，MSEIP）酌情拨款给以少数族裔学生为主的机构。西语拉丁裔STEM服务机构及衔接计划（Hispanic-Serving Institutions STEM and Articulation Program）帮助增加西语拉丁裔学生以及其他低收入家庭学生在STEM领域获得学位的数量，并在此领域建立两年制和四年制转换、衔接的模型。

（四）鼓励各方力量提供支持

为全面提高少数族裔STEM教育质量，美国联邦政府还特别注意吸收各方力量。

以卡内基和机遇均衡计划牵头的“10年10万人”（100Kin10）联盟已经汇集了来自280个国家的最高学术机构、非营利性机构、基金会、企业以及政府部门，积极调动资源解决STEM教师紧缺问题，预计到 2021年将培训并留住10万名优秀的STEM教师。

另外，尽管联邦政府提供了许多优惠政策资助STEM教育项目，但这些项目分散于各机构，聚力效果不明显。因此，政府鼓励各方力量不仅只参与同政府共同资助的STEM项目，而且能够独当一面，发挥自身优势。

例如，在基础教育阶段，美国阿克伦大学推出阿克伦大学工程学院预科项目（Pre-engineering Program at the University of Akron），斯隆基金会出资资助底特律区域工程预科项目（Detroit Area Pre-College Engineering Program）培养少数族裔对STEM学科的兴趣，减少少数族裔对数学和科学的焦虑，培养其动手能力，提高少数族裔在STEM领域的升学率和成功率。

针对早已进入STEM领域的少数族裔，为了让志趣相投的学生们在一起学习和钻研，相互激励，通过增加优秀学生之间学习和交流的机会，进一步提升学生们的学习水平和研究水平。

梅耶霍夫奖学金项目（The Meyerhoff Scholarship Program，MSP）是其中的典范，它致力于帮助马里兰大学巴尔的摩分校的非洲裔学生在STEM领域中取得成功。该项目强调四个方面：知识与技能、激励和支持、监督和指导、学术和社会参与，旨在通过招生、提供奖学金、暑期之桥项目、价值观教育、建设学习团队、召开家庭会议、提供个人学习指导会议和咨询、配备指导教师、安排暑期研究实习、聘请专职教师、保障教师参与、获得行政投入与公共支持、提供家庭支持13个关键要素增加非洲裔学生在STEM学科领域获得博士学位的人数。[25]

四、结语

美国联邦政府为了缓解少数族裔STEM教育困境，采取了一些措施开展少数族裔STEM教育的保障工作，这其中有许多值得我们思考的地方。

首先，关注STEM教育中的少数族裔群体。美国联邦政府在意识到少数族裔群体在STEM领域中的弱势地位后，积极推动政策加大对少数族裔STEM教育的干预力度，将其作为战略规划的重要目标之一，加大资金投入，促进教育公平。

其次，鼓励各方力量支持对少数族裔的STEM教育。美国是个分权制国家，在此基础上产生出的独特的政治、经济、文化背景，使社会力量成为了教育管理中的中流砥柱。在少数族裔STEM教育中，各方力量在联邦政府的推动下，联合起来提供资金与专项项目解决问题。

最后，蘊藏在教育中的未来意识。美国是公认的科技实力强国，拥有世界一流的教育理念与教育制度，培养了许多优秀的科技与创新型人才，但美国人并不止步于此，而是着眼未来，积极解决预见中的教育问题，培养未来公民。

参考文献：

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[15][16][17]National Science Foundation. Data Tables： Women， Minorities， and Persons with Disabilities in Science and Engineering[EB/OL]. https：//www.nsf.gov/statistics/2017/nsf17310/static/data/tab2-8.pdf， 2018-09-12.

[18][19]National Center for Education Statistics. Family Characteristics of School-Age Children[EB/OL]. https：//nces.ed.gov/programs/coe/indicator_cce.asp， 2018-09-12.

[20][25]Samuel D. Museus， Robert T. Palmer， Ryan J. Davis. Special Issue： Racial and Ethnic Minority Students Success in STEM Education[J]. ASHE Higher Education Report， 2011， 36（6）： 1-140.

[21]U.S. Department of Education. Report of the Academic Competitiveness Council[EB/OL]. http：//files.eric.ed.gov/fulltext/ED496649.pdf， 2018-09-07.

[22]The White House. Federal Science， Technology， Engineering and Mathematics （STEM） Education： 5-year Strategic Plan[EB/OL]. http：//www.whitehouse.gov/sites/default/files/microsites/ostp/stem_ stratplan_2013.pdf， 2018-09-11.

[23]U.S. Department of Education. Improving Science， Technology， Engineering and Mathematics （STEM） Education[EB/OL]. http：//www2.ed.gov/about/overview/budget/budget12 /crosscuttingissues/stemed.pdf， 2018-09-14.

[24]U.S. Department of Commerce. Educational Partnership Program with Minority-Serving Institutions[EB/OL]. http：//www.noaa.gov/office-education/epp-m