讓女孩留在STEM: 3個障礙，3個解決方案

數學家和科學家都是戴眼鏡的不善社交的人——至少孩子們是這樣認為的。

在幾項研究中,當孩子們被問到為了畫數學家或科學家，女孩們吸引男性的可能性是女性的兩倍因為他們畫的是女人，而男孩幾乎都是畫男人，通常穿著實驗服。我決定在家裏和我12歲的兒子一起試一試，他說:“真的，任何人都可以成為數學家，但這是一個普通的數學家。”然後我立即畫了一個穿著格子牛津襯衫，帶著口袋保護的男人。

從很小的時候開始，潛意識裏對男性數學家和科學家的印象就一直存在，這可能是為什麼會有女孩的原因之一進入STEM領域-科學、技術、工程和數學- at比男孩低得多．

作為新澤西州一所吸引STEM學生的高中的英語老師，我在工程和計算機科學學院看到了這些性別差異，盡管我們充滿活力、有思想的女孩們努力消除刻板印象，並通過編程夏令營和研討會招收更年輕的女孩。我們的老師當然反映了上一代人在STEM領域的情況:我們的四位CS老師和工程學老師中有三位是男性。

具有諷刺意味的是，女孩在數學方麵的表現和男孩一樣好。在全國範圍內，女孩的數學考試成績一直在下降一致等於或者在四年級和八年級的成績上，在男生的兩分以內;中學女生通過代數比男孩高。在科學中,女孩的表現和男孩一樣並報名參加先進的科學而且數學課程進入高中後，他們的比例是一樣的。然後發生了一些事情:隨著女孩越來越接近大學，她們參加更高級的STEM課程和測試的次數越來越少，參與的性別差距開始出現。女孩上學的時間越長，這種差距就越大，而且種族和階級問題往往會加劇這種差距。

研究人員還不知道，STEM領域的這種持續差異是否反映了社會變化的緩慢、對孩子養育的期望，還是反映了一些更深刻、更根深蒂固的東西，比如我們對女孩思維的看法。但教師在影響或消除STEM教育中的刻板印象方麵可以發揮重要作用。以下是研究人員和教育工作者的一些研究，可能會提供一些見解和解決方案。

障礙1:建立數學身份

存在的問題:對參與STEM的性別差異的一種解釋可能在於關於誰是數學家或科學家的形成性觀念。

刻板印象威脅研究人員稱，僅僅是認為自己所屬的群體不擅長某項任務，就與較低的學習成績有關。當女孩們通過微妙和公開的文化信息意識到男性在數學方麵的優勢時，它會使每次與數學和技術的接觸更加令人擔憂，甚至會引發最勤奮的年輕女孩的自我懷疑。

教師和課程都可能在不經意間促成這些看法。

在一項驚人的研究中從2015年開始，以色列研究人員將六年級的考試分為兩組評分:一組由老師評分，並包含學生的名字，另一組不包含學生的名字，由外部評分。在數學方麵，老師給男孩的評分更高，而外部評分者給女孩的評分更高。那時候老師的分數很低使女孩在未來的幾年裏。

老師們對自己也經常懷有這些偏見。beplay体育吧小學教師主要是女性，許多人對教數學感到焦慮導致成績下降女生的數學。這種情況一直持續到高中焦慮的老師可能過度依賴教科書和死記硬背的教學方法。這些教科書中的圖片會在潛意識中引發女孩的自我懷疑。一項研究發現當女高中生觀看含有女科學家圖片的化學教科書時，她們的表現比觀看隻有男性圖片的教科書的女學生要好。

解決方案:對此，研究人員表示，教師可以通過強調實踐而非先天能力來培養學生的成長型思維模式。其他研究表明通過這種簡短而有針對性的幹預，學生們了解到智力不是固定不變的，而是可以通過訓練和努力工作來提高的，這可以幫助他們在挑戰中堅持下去，在數學和科學方麵，這種特征應該對女孩特別有利。

在課堂材料中添加女性數學家或科學家的圖像，並分配個人或小組作業，總結或背景化女性在這些學科中的成就，也可以改變人們對女性歸屬的看法。

解決STEM性別偏見問題也可以促使教師進行一些自我反思。

“對我來說，這始於一種信念，我對我所有的學生都有這些期望，所有的孩子都能學習，但不是每個老師都有這種信念，”田納西州富蘭克林的中學數學老師西塞莉·伍達德(Cicely Woodard)說該州2018年度教師．“當孩子們走進家門時，我相信他們馬上就會看到這些內容。”

斯坦福大學喬·博阿勒教授和研究員建議女教師避免使用暗示她們不喜歡或不喜歡數學的短語——比如“我數學不好”或“這很難”——並且在布置作業時要有創意，表現出她們對這個話題真的很感興趣。他們可能還想在可能的情況下匿名評分。

障礙二:種族和階級問題

存在的問題:事實上，我們對誰數學學得好以及隨之而來的學術和經濟支持的假設，可能比原始的天資更能影響學生的表現。這對低收入家庭的學生、黑人和拉丁裔女性的影響尤其深遠，因為她們的可能性要小得多參加高級STEM課程並在以後的生活中追求STEM專業。

肖恩·裏爾登最近的一項研究斯坦福大學的一項研究顯示，在種族多元化的地區，女孩的數學成績往往比男孩好，而在富裕的白人地區，男孩的數學成績更好。他的理論是，在收入較高的社區，父母更有能力也更有可能為他們的孩子投資，讓他們的孩子變得充實，比如機器人夏令營或戲劇課程，這些都是刻板印象。這些社區的孩子也更有可能看到醫生或工程師等職位的男性，這強化了關於誰追求STEM職業的敘述。

此外,研究“已經清楚地表明，黑人女孩把自己看作局外人範德堡大學(Vanderbilt University)數學與科學教育助理教授妮可·約瑟夫(Nicole Joseph)說。約瑟夫指出，在初高中比在人文學科更常見的數學科目中，跟蹤是一個充滿偏見的關鍵結構，限製了黑人學生獲得嚴格的數學教育。

解決方案:在對62項研究的回顧中關於黑人女性和女孩在數學方麵的毅力，約瑟夫和她的合著者發現，一些措施可以幫助黑人女孩建立數學身份和興趣。首先，學校可以考慮對通常的數學教學方式進行“結構性破壞”。例如，舊金山聯合學區最近取消加速數學並允許所有學生在九年級上代數I——有效地結束了跟蹤——這導致了所有學生(包括黑人和拉丁裔學生)代數考試成績的提高和留級率的下降。

約瑟夫還建議，來自課外或課外項目、單性別項目、文化響應性教學策略的教師培訓以及STEM中的黑人和女性榜樣的“社區影響和彈性策略”可以有所幫助。

西雅圖教育工作者諾曼·奧爾斯頓(Norman Alston)和密蘇裏州拉杜(Ladue)的技術整合專家帕特裏夏·布朗(Patricia Brown)等教育工作者正在通過課外STEM項目培養女孩對數學的興趣。奧爾斯頓要求他的項目的中學畢業生教更年輕的學生，布朗帶來給女學生講課的每一位演講者或專家都是有色人種，所以學生們可以看到像他們一樣強大、成功的女性數學家和科學家。

障礙3:不僅僅是內容，還有環境

存在的問題:研究表明，在STEM教學方麵，格式很重要。

最近一項對紐約市精英高中入學考試的分析發現，史岱文森高中(被認為是紐約市最嚴格的高中)的女生成績更好高等數學成績但總體上在入學考試中的得分略低，導致錄取率較低。根據這項研究，這並不是因為女孩在數學上更差，而是可能是因為她們猜得更少——這是在多項選擇測試中的劣勢——而在開放式答案上表現得更好。

斯坦福大學的裏爾登和他的同事在分析了800萬名四年級和八年級學生的國家標準化考試成績後，得出了類似的結論，並發現性別差距與多項選擇題有關，而不是開放式問題，並將男女之間25%的分數差異歸咎於此。

解決方案:老師們可能想要擺脫多項選擇測試——通常是數學和科學的主要內容——而更強調開放式評估，讓學生，尤其是女孩，通過字謎或寫作來證明他們的熟練程度，這樣他們會更有信心。

其他STEM教育工作者在課堂上超越了傳統的STEM教學，以確保每個孩子都有公平的機會學習數學。

我討厭人們說孩子們需要勇氣——他們有韌性，但需要理解如何在課程內容中構建這種韌性。

作為喬治亞理工學院試點項目的一部分，將AP計算機科學帶給亞特蘭大的學生，老師Shana白確保使用實踐活動和現實世界的例子來補充在線課程，並為作業提供背景和目的。

“我討厭人們說孩子們需要勇氣——他們有韌性，但需要理解如何在課程內容中體現出來，”懷特說，她的學生都是非裔美國人，其中一半是女孩。

德克薩斯大學奧斯汀分校(University of Texas at Austin) UTeach項目的副主任吉爾·馬歇爾(Jill Marshall)博士建議，關注STEM的跨學科和以問題為中心的本質是關鍵，UTeach項目試圖解決來自不同背景的STEM教師的管道問題。

馬歇爾說:“基於項目的教學通常會吸引更多的人，因為它解決了人們認為相關的問題。”她引用了2008年的一項研究來自美國國家工程院的調查，詢問人們是否想成為工程師:女孩說不想的可能性是男孩的兩倍。但當被問及是否願意設計一個安全的供水係統，拯救熱帶雨林，或者使用DNA來破案時，女孩們回答說願意。