科学,技术,工程和数学(STEM)教育是世界各国政府的当务之急。例如,英国目前承诺到2027年将研发投资增加至GDP的2.4%,这意味着我们需要培训260,000多名研究人员来开展这项工作。

长期以来,人们一直缺乏这种技能和知识。这推动了教育,技能和移民方面的政策措施来解决这一问题。

在其STEM战略中,政府越来越关注于解决不同社会群体之间参与的巨大差异。例如,在英国,只有15%的科学家来自工人阶级家庭,只有7%的专利是女性申请的,在初创企业的创始人中,男性比女性高出四比一。通常用“泄漏管道”来讨论该问题,即潜在的STEM专业人员会在已定义路径的特定点处丢失。

堵漏

这促使世界各国政府将活动目标对准年轻人,旨在从早期开始促进STEM的参与。“ STEM灵感”是做到这一点的一种方法,它为学龄儿童提供了与STEM相关的活动,而这些活动超出了普通学科的教学范围。这可以在学校内部进行,也可以通过参观博物馆或在家庭或社区中以非正式的方式进行。

商业,能源和工业战略部(BEIS)为英国的STEM灵感提供资金,每年在由STEM Learning Ltd,Wellcome Trust和British Science Association等机构提供的计划上花费1.03亿英镑。

但是,所有这些活动是否都具有预期的效果,或者弊大于利?

首先,我们知道没有足够的规定。例如,我们对发明计划的映射发现,它们每年仅覆盖英国学校人口的1.5%。总体而言,参加STEM职业活动的人数很少,2017年参加报告的11至14岁年轻人中不到30%。有证据表明,要想看到对学生抱负的影响需要经历四次榜样遭遇,这很可能是一个很小的,精挑细选的群体,可以得到有效的提供。

而且,提供继续将最需要它的学生和社区排除在外-传统上参加STEM的可能性较小。UCL的ASPIRES团队发现,尽管相当多的学校人口报告从未获得过STEM启发,但在弱势群体中尤其如此。

竞争等于灵感?

我们自己的研究更详细地研究了STEM启发活动的一种特殊类型:竞赛。在英国和国际上,STEM竞赛是一种越来越流行的模式,它挑战学生个人或团队,将STEM技能和知识应用于动手项目。

在英国,大约有50个STEM和创新竞赛。政府部门自行运作,例如,BEIS的青年产业战略竞赛和国家网络安全中心的Cyber​​First。该模型在和也很受欢迎,反映了战略上对STEM的关注以促进经济增长。但是,在一些国家,例如芬兰,竞争被视为更多的协作和知识共享的机会,而不是促进个人的成功。在新加坡,STEM中非常重视创造力。

我们查看了参加英格兰STEM竞赛的情况,并从总共13项竞赛中选出了179所入围学校的数据集。“领导者奖”和“ IET法拉第”这两项竞赛提供了所有参与学校的完整列表,但只有入围学校才能参加其他计划。

按类型对学校进行分类,我们发现21%是私立学校,代表人数过多(独立学校仅占英格兰所有学校的10%)。这可能是因为,尽管超过80%的私立学校以课外活动形式提供STEM竞赛,但只有一半的州立学校提供此类课程。

在排除私立学校之后,我们使用获得学生保费的资格(分配给学校的额外资金来支持弱势群体的学生)来添加有关公立学校贫困程度的数据作为指标。我们发现,几乎一半(45%)的学校是所有州立学校中最少被剥夺的五分之一。换句话说,向服务于更富裕人口的学校倾斜很大。

其他研究表明,这种模式也适用于不同领域。例如,私立学校在企业竞赛中的任职人数也过高,理论研究表明,这种竞赛再现了参与者,学校和社区之间的不平等。学者们质疑比赛的教育价值,观察到这样的练习强调成就的外在奖励,从而使参与者从事赢得胜利而不是学习的任务。

但是,可以根据组织通过借鉴研究证据和从自己的实践中学到的经验教训来设计竞赛,以实现公平,有意义的学习和社区的长期成果。例如,由初级工程师颁发的领导奖要求孩子们:“如果您是工程师,您会做什么?”,挑战儿童将工程原理应用于他们选择的问题。该计划举办了16个不同的地区比赛,每年有6万名学生参加,并着重强调了当地社区和行业之间的联系。

芬兰一如既往地提供了一个鼓舞人心的例子。StarT是由LUMA中心运营的一项国际计划,LUMA中心是一个由芬兰大学组成的网络,致力于确保高质量的科学,技术和数学教学。

学生根据自己的兴趣来开发项目,并要求项目与科学,数学和/或技术相关(跨学科项目,以及那些纳入艺术等其他学科的项目),并且他们必须解决StarT之一主题。然后,这些项目可以在活动中共享,孩子们可以通过这些活动对彼此的工作进行同伴评估。

该计划的主要特征是学习社区:学校,幼儿园,课外俱乐部甚至家庭注册为学习社区以支持项目,并被邀请在该网络中分享最佳实践。

有什么好的做法?

通过对STEM竞赛的回顾及其背后的研究,我们确定了良好实践的四项原则。

首先,公平。比赛的设计应考虑到那些被排除在外的人,以便在实践上和概念上都具有包容性。

第二,全等。报价应与学生自身的经历有关,并促进继续深造。

第三,强度。一次性的经验很少有效。要获得长期的成果,就需要持续和联合的支持。

最后,反思。对于参与者和提供者来说,重要的是要建立机会,以反思和将学习融入到进一步的学习或程序的进一步迭代中。

如果这四个基础都到位,STEM的灵感就能更好地为学生服务,并通过他们为整个社会服务。