本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
作者：Ainissa Ramirez
在过去的几年里，我一直以科学福音传播者的身份生活，走遍全国各地，宣扬接受 STEM（科学、技术、工程和数学）教育的重要性。我的工作始于我 2012 年的TED 演讲，当时我放弃了实验室的安全，转而投身于各种不熟悉的讲台。然而，在目睹 STEM 教育在过去八年中的发展后，我逐渐认为它需要一次方向修正。它需要朝着其核心使命的方向前进，而这个使命现在与大多数人所认为的不同。
STEM 触及我们文化的各个方面，这就是为什么许多政策制定者会说我们的国家需要一支技术娴熟的劳动力，正如国家科学委员会在其 2020 年 1 月的报告美国科学与工程状况中所宣称的那样。但是，STEM 教育的功能不仅仅是为人们培训出色的工作。正如学者和活动家 W.E.B. DuBois 所写的那样，“所有真正教育的目标不是要培养木匠，而是要使木匠成为人。”所有的孩子都需要某种形式的 STEM——无论他们是否选择从事相关职业——这样他们才能在这个技术时代成为飞行员，而不仅仅是乘客。
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在这些至关重要的技术领域接受高质量的教育，可以培养提出问题的能力，这将为未来的公民应对由所创造的技术引起的社会变革做好准备。当学生被赋予提出问题的能力时，他们就能够不仅仅是机器中的齿轮。因此，今天的技术培训不应仅仅是培养更优秀的程序员，而是要培养能够塑造未来的更优秀的人。
批判性思维——这是发明家利用 STEM 美德来构建技术——也应该应用于他们构建的技术。技术塑造社会，这种分析在设计的各个阶段都至关重要。在撰写我的书《我们的炼金术》时，我偶然发现技术以惊人的方式塑造了我们。我发现，像电灯泡、电报和计算机这样的普通发明改变了我们的健康、修改了英语并改变了我们的思维方式。科学家和发明家通常不会考虑他们的发明的这种结果。他们使用科学、技术、工程和数学的原理来制造东西。但是，科学家以及社会必须考虑到，我们所制造的东西会产生后果——无论是预期的还是意想不到的。那些学习 STEM 的人没有接受过评估其创新影响的技能培训，但他们应该接受培训。
这并非完全是他们的错。学生们正在做他们被教导要做的事情，并遵循硅谷的口号：寻求原谅，而不是许可。这种大胆精神将会——并且已经——反噬，正如信息时代的典型代表 Facebook 所证明的那样，它已经成为一个虚假信息的平台。我们所构建的东西会产生影响。而且目前，对这些结果的考虑通常被外包给社会科学、法律和人文学科，这发生在潘多拉魔盒被打开很久之后。这些考虑应该发生在构思阶段。因此，我们必须为 STEM 从业者提供一些培训，让他们了解自己的创造如何触及我们生活的方方面面，以此来培养对技术所扮演的社会角色的敏感性。
我体验过我们如何教授 STEM 的局限性以及它造成的盲点。在旅行时，我经常会遇到某个东海岸机场的浴室，那里的自动水龙头对我不起作用。当我站在这个龙头前时，我必须不自然地将手伸到光传感器前面。这样，传感器可以检测到从我颜色较浅的手掌反射的光，从而让水流出。当我使用我吸收更多光线的棕色手背时，传感器检测不到它，所以水不会出来。水龙头内置了偏见，大概是因为特定人口结构的工程师在自己和一些类似的人身上测试了该电器。
诚然，一个不工作的水龙头令人恼火，但医疗治疗却不是。一篇最近发表在《科学》杂志上的论文表明，医院用于选择护理方式的算法中存在种族偏见。如果你学习 STEM，你不会被告知在制造东西时要批判你的社会假设，而只是要考虑你的工程假设。但 STEM 不仅仅是字母的组合，它是生活的一部分。
随着无人驾驶汽车等技术的出现，学生们将拿走方向盘，但其代码中的伦理决策不在他们的能力范围之内。在无人驾驶汽车的算法深处，将存在关于谁在事故中幸存以及谁不会幸存的决定。程序员不应该在没有与哲学家和伦理学家进行对话的情况下做出这些决定。STEM 的创建是为了合并孤立的技术领域，但它的下一步不是与世界其他地方隔离开来。
即使是课堂上使用的善意的下一代科学标准（NGSS）也无法克服大多数人体验 STEM 的方式。根据皮尤研究中心的数据，大多数美国人给 K-12 课堂上的 STEM 教育打了一个中等分数。而且，一半的美国成年人认为，更多的学生没有在大学里攻读 STEM 学位，是因为他们认为该领域的科目太难。课堂只是困境的一部分。在课堂之外，受“点赞”和“关注”驱动的精彩 YouTube 视频专注于展示科学娱乐和奇闻轶事。此外，还存在一个关于传播科学的整体难题：科学家通常在没有向公众解释科学的工具的情况下获得高等学位。而公众反过来则寻求奇观。
也有一些人有能力吸引观众，但有时没有科学专业知识来阐明他们所解释的概念的细微之处。学习 STEM 与被它娱乐之间存在脱节。因此，学生们并没有对 STEM 有更深入的理解，也没有意识到其实践所承担的责任。
我们需要将 STEM 纳入一个更大的系统，这样做需要注入一些人文学科。我们需要 STEM 学生认真思考发明的意义。STEM 应该具有包容性；它应该以使命为导向，使所有学生都成为批判性思考者；它应该具有社会和人文成分；最后，其最终产品必须受到监督。如果不是这样，STEM 教育只不过是为一台最终将超越人类并展现一个没有每个人容身之地的未来的机器制造更多的齿轮。