本文发表于《大众科学》之前的博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
就像任何从事科学传播工作的人一样,我花相当多的时间阅读和思考如何最好地鼓励年轻受众对科学、技术、工程和数学(STEM)的兴趣。每年都有新的项目、新的游戏和新的课堂工具,试图将小学萌发的对科学的天然热情延续到初中和高中,并最终进入未来的 STEM 职业生涯。
对于每个新项目,你都可以找到那些在 STEM 领域内外的人,他们表达了自己小时候有多么希望有这样的项目。但这让我好奇——如果当今的新科学家和工程师在学校时,这些项目并不存在,那么当他们年轻时,是什么因素最终引导他们获得了 STEM 学位和职业生涯呢?
所以我问了他们。
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我联系了八位目前在 STEM 领域工作的同事,并向他们提出了一系列关于他们童年对科学的兴趣、学校经历以及他们在从小学到目前职位的发展道路上所面临的障碍的问题。他们包括
5 名女性和 3 名男性
4 名拥有博士学位的人
1 名拥有医学博士学位的人
2 名目前正在攻读博士学位的人
1 名政府研究员
1 名助理教授
1 名大学讲师
2 名行业研究员
1 名儿科医生
他们的反馈不仅涵盖了是什么吸引他们走向科学,还涵盖了什么差点让他们放弃。下面我将反馈内容整合为五个要点,包括如果他们可以重来,他们会给初中时的自己什么建议。
最初的 STEM 火花:在意外的地方寻找
我们参与者的一些早期火花来自一些意料之中的地方——一位的祖父是发明家,另一位的母亲是工程师。有两人提到在博物馆和国家公园度过的时间对他们最初对科学和自然界的兴趣影响很大。但其他人则是以更间接的方式受到启发。
例如,儿科医生早期对医学的兴趣归因于“儿科医生大厅里似乎总是有的很棒的水族馆”。虽然作为成年人来考虑这可能是一种奇怪的逻辑,但她说这对于她小学时期的潜在职业决定来说是完全有道理的。
大多数参与者还普遍且不同程度地提到了动物的重要性。许多人想与动物一起工作或营救动物,并且有一半人表示希望成为古生物学家。无论是想成为古生物学家、考古学家还是天文学家,参与者在讲述这些童年愿望时,经常会提到他们早年生活中的各种电影。
我需要说明的是,一位有抱负的生物学家确实成为了一名进化生物学家,并且确实有一位古生物学家脱颖而出,但可能由《侏罗纪公园》、《夺宝奇兵》或《超时空接触》激发的爱也催生了地球物理学家、材料工程师和行星科学家。
培养兴趣:通往多种选择的道路
许多导致早期有趣职业抱负的回答,再次可能最好通过年轻人的视角来考虑。他们最初的火花导致了诸如以下这些不同的抱负:
艺术家,兼职医生
铁路列车员/科学家
过山车设计师
鲸鱼训练师
马的理发师
野生动物救援的所有者
古代象形文字和外星生命学者
古生物学家(这实际上是我们的古生物学家)
所有八位参与者都提到他们在知道 STEM 科目是什么之前很久就有了 STEM 抱负。有两人甚至提到了“一旦我发现当科学家是一种职业选择”和“我不知道当科学家对我来说是一个可行的选择”的时刻。具体来说,材料工程师解释说,“因为我以为科学家=物理学家,所以我认为物理学家不是人们真正拥有的工作。我以为那是很久以前的人才做的事情。(牛顿之类的)。”
无论灵感来自何处,所有受访者的年轻时都无所畏惧地将目光投向了具有明确 STEM 抱负的领域。然后,叙述转向了那些使这些道路动摇、转移或完全被压制下去的因素。
潜在的障碍:阻碍热情
除了关于早期 STEM 抱负的创造性故事外,许多参与者都有着共同的经历:早期对数学/科学的热爱在初中或高中时受到了严重打击。这种转变不仅很常见,而且用来描述这种经历的语言也相当强烈。
“我小时候一直到初中都很喜欢数学。然后我去了公立高中,我开始讨厌它。”
“尤其是物理和微积分……天啊,我讨厌物理。”
“我讨厌数学的教学方式,现在仍然如此……谢天谢地,我意识到我需要数学来做有趣的事情(科学),所以我坚持了下来。”
“我高中时讨厌生物和化学,但后来在大学里将它们作为我理学学士学位的一部分,并且爱上了它们。”
这些引言似乎与 STEM 学科之外的许多人所相信的神话相悖:在数学或科学方面有困难或令人沮丧的经历会使你失去在 STEM 领域工作的资格。更多时候,在 STEM 职业生涯中的人们在某个时候或多或少都曾与现在对他们生活至关重要的材料作斗争。他们只是“坚持了下来”——这在日常科学工作中是必不可少的实践。
还有两名目前的博士生提到性别在其学术生涯中可能发挥了作用。一位说她后悔没有在年轻时学习编程,因为她之前觉得那是“男孩子的事情”。编程继续在她的研究中发挥着越来越重要的作用。另一位则有相反的经历,她说:“作为女性,我认为我很幸运,因为我不记得曾经有人阻止我成为科学家……这可能就是为什么它这么早就扎根了。”
建立联系:教育工作者的强大作用
由于如此多的潜在障碍都来自于 STEM 科目太难、太无聊或缺乏应用的情况,因此教师对他们的决定产生影响也不足为奇。正如我收到的关于“我有一个糟糕的老师”的陈述一样,我也有感谢重要老师帮助他们在以后的职业生涯中找到灵感的评论。然而,总的来说,强调那些教育工作者将他们的内容与现实世界的应用建立明确联系的重要性怎么强调都不为过。
“我很感谢有人花时间找到一种方式向我解释 [化学],使之 1) 易于理解,2) 相关。当你开始深入了解并看到不同的应用时,真的很酷。”
“我真的在化学和微积分方面很挣扎,因为我很难看到我们在课堂上学到的与现实世界的联系。在那之后,我一度认为这是我‘做不到’的事情。”
“但如果我看到或理解了那些概念所衍生的技术/药物/土木工程壮举以及它们对人类的影响,我可能会更加关注。”
总的来说,8 人中有 5 人明确提到他们最早的挣扎与在没有背景的情况下教授的科目有关——为数学而数学,为化学而化学等。当被要求确定可以改进他们的教育或经验的方法时,最常见的回答是与现实或科学世界建立更大、更清晰的联系。
如果我可以重来:给初中时自己的建议
除了对他们的学校或教育工作者可以做出哪些不同的反馈之外,我还询问参与者,他们会给初中时的自己什么建议,以帮助他们从学校经历中获得更多。这些建议是:
从小学习更多的数学和编程:一半的参与者希望他们能够帮助他们初中时的自己理解更多地将时间投入到数学和编程中的价值。既然他们了解了掌握这些的用途和力量,他们会将它们描述为工具,而不仅仅是科目。
成绩 vs. 兴趣:他们想让初中时的自己知道,成绩虽然重要,但并不是衡量知识的唯一或最重要的标准。如果能回到过去,他们会尽量不局限于课本上的内容。相反,每当他们发现自己感兴趣的事情时,他们都会以此为借口,在课程范围之外更深入地探索它。
语言/写作技巧:与数学和编程一样,他们希望能够向年轻的自己传达语言和写作技巧的重要性。他们引用了在另一个国家完成学位、在国外进行研究的经历,或者“作为一名研究人员,我花在撰写摘要/拨款/文章上的时间与我做其他任何事情一样多”的事实。他们再次认为,这些是他们职业生涯的重要工具,而不是他们课程中的课程。
学习中心领域之外的课程:在扩展语言和写作等工具的重要性时,参与者感叹他们没有利用他们有时间与外部热情联系起来时的可用资源。他们不仅会学习音乐、视觉艺术和个人理财方面的课程,而且他们还会将其作为终身追求而不是在以后年龄更大时以更大的难度从头开始的事。
体育作为一项生活技能:强调体育课等课程对于 STEM 领域的重要性可能有些出乎意料,但尽早找到自己喜欢的体育活动并对其投入,一旦健康成为更重要的优先事项时,就能更容易地将健康融入他们的生活。此外,受访者中有四位最终在研究中进行了大量的实地工作,而缺乏身体素质给他们的工作增加了难度,如果可以的话,他们会回去阻止这种情况发生。
即使我们谁都无法真正回到过去,我们也可以吸取这些教训,并将它们应用到我们目前与正在经历他们自己科学之旅的年轻人互动的方式中。
我想感谢那些通过分享自己的故事和经历,使这项非科学调查成为可能的人们。感谢:Anya、Roopa、Dusty、Mary、Stephanie、Kristopher、Ryan 和 Enrica。