本文發表於《大眾科學》之前的部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
就像任何從事科學傳播工作的人一樣,我花相當多的時間閱讀和思考如何最好地鼓勵年輕受眾對科學、技術、工程和數學(STEM)的興趣。每年都有新的專案、新的遊戲和新的課堂工具,試圖將小學萌發的對科學的天然熱情延續到初中和高中,並最終進入未來的 STEM 職業生涯。
對於每個新專案,你都可以找到那些在 STEM 領域內外的人,他們表達了自己小時候有多麼希望有這樣的專案。但這讓我好奇——如果當今的新科學家和工程師在學校時,這些專案並不存在,那麼當他們年輕時,是什麼因素最終引導他們獲得了 STEM 學位和職業生涯呢?
所以我問了他們。
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我聯絡了八位目前在 STEM 領域工作的同事,並向他們提出了一系列關於他們童年對科學的興趣、學校經歷以及他們在從小學到目前職位的發展道路上所面臨的障礙的問題。他們包括
5 名女性和 3 名男性
4 名擁有博士學位的人
1 名擁有醫學博士學位的人
2 名目前正在攻讀博士學位的人
1 名政府研究員
1 名助理教授
1 名大學講師
2 名行業研究員
1 名兒科醫生
他們的反饋不僅涵蓋了是什麼吸引他們走向科學,還涵蓋了什麼差點讓他們放棄。下面我將反饋內容整合為五個要點,包括如果他們可以重來,他們會給初中時的自己什麼建議。
最初的 STEM 火花:在意外的地方尋找
我們參與者的一些早期火花來自一些意料之中的地方——一位的祖父是發明家,另一位的母親是工程師。有兩人提到在博物館和國家公園度過的時間對他們最初對科學和自然界的興趣影響很大。但其他人則是以更間接的方式受到啟發。
例如,兒科醫生早期對醫學的興趣歸因於“兒科醫生大廳裡似乎總是有的很棒的水族館”。雖然作為成年人來考慮這可能是一種奇怪的邏輯,但她說這對於她小學時期的潛在職業決定來說是完全有道理的。
大多數參與者還普遍且不同程度地提到了動物的重要性。許多人想與動物一起工作或營救動物,並且有一半人表示希望成為古生物學家。無論是想成為古生物學家、考古學家還是天文學家,參與者在講述這些童年願望時,經常會提到他們早年生活中的各種電影。
我需要說明的是,一位有抱負的生物學家確實成為了一名進化生物學家,並且確實有一位古生物學家脫穎而出,但可能由《侏羅紀公園》、《奪寶奇兵》或《超時空接觸》激發的愛也催生了地球物理學家、材料工程師和行星科學家。
培養興趣:通往多種選擇的道路
許多導致早期有趣職業抱負的回答,再次可能最好透過年輕人的視角來考慮。他們最初的火花導致了諸如以下這些不同的抱負:
藝術家,兼職醫生
鐵路列車員/科學家
過山車設計師
鯨魚訓練師
馬的理髮師
野生動物救援的所有者
古代象形文字和外星生命學者
古生物學家(這實際上是我們的古生物學家)
所有八位參與者都提到他們在知道 STEM 科目是什麼之前很久就有了 STEM 抱負。有兩人甚至提到了“一旦我發現當科學家是一種職業選擇”和“我不知道當科學家對我來說是一個可行的選擇”的時刻。具體來說,材料工程師解釋說,“因為我以為科學家=物理學家,所以我認為物理學家不是人們真正擁有的工作。我以為那是很久以前的人才做的事情。(牛頓之類的)。”
無論靈感來自何處,所有受訪者的年輕時都無所畏懼地將目光投向了具有明確 STEM 抱負的領域。然後,敘述轉向了那些使這些道路動搖、轉移或完全被壓制下去的因素。
潛在的障礙:阻礙熱情
除了關於早期 STEM 抱負的創造性故事外,許多參與者都有著共同的經歷:早期對數學/科學的熱愛在初中或高中時受到了嚴重打擊。這種轉變不僅很常見,而且用來描述這種經歷的語言也相當強烈。
“我小時候一直到初中都很喜歡數學。然後我去了公立高中,我開始討厭它。”
“尤其是物理和微積分……天啊,我討厭物理。”
“我討厭數學的教學方式,現在仍然如此……謝天謝地,我意識到我需要數學來做有趣的事情(科學),所以我堅持了下來。”
“我高中時討厭生物和化學,但後來在大學裡將它們作為我理學學士學位的一部分,並且愛上了它們。”
這些引言似乎與 STEM 學科之外的許多人所相信的神話相悖:在數學或科學方面有困難或令人沮喪的經歷會使你失去在 STEM 領域工作的資格。更多時候,在 STEM 職業生涯中的人們在某個時候或多或少都曾與現在對他們生活至關重要的材料作鬥爭。他們只是“堅持了下來”——這在日常科學工作中是必不可少的實踐。
還有兩名目前的博士生提到性別在其學術生涯中可能發揮了作用。一位說她後悔沒有在年輕時學習程式設計,因為她之前覺得那是“男孩子的事情”。程式設計繼續在她的研究中發揮著越來越重要的作用。另一位則有相反的經歷,她說:“作為女性,我認為我很幸運,因為我不記得曾經有人阻止我成為科學家……這可能就是為什麼它這麼早就紮根了。”
建立聯絡:教育工作者的強大作用
由於如此多的潛在障礙都來自於 STEM 科目太難、太無聊或缺乏應用的情況,因此教師對他們的決定產生影響也不足為奇。正如我收到的關於“我有一個糟糕的老師”的陳述一樣,我也有感謝重要老師幫助他們在以後的職業生涯中找到靈感的評論。然而,總的來說,強調那些教育工作者將他們的內容與現實世界的應用建立明確聯絡的重要性怎麼強調都不為過。
“我很感謝有人花時間找到一種方式向我解釋 [化學],使之 1) 易於理解,2) 相關。當你開始深入瞭解並看到不同的應用時,真的很酷。”
“我真的在化學和微積分方面很掙扎,因為我很難看到我們在課堂上學到的與現實世界的聯絡。在那之後,我一度認為這是我‘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術/藥物/土木工程壯舉以及它們對人類的影響,我可能會更加關注。”
總的來說,8 人中有 5 人明確提到他們最早的掙扎與在沒有背景的情況下教授的科目有關——為數學而數學,為化學而化學等。當被要求確定可以改進他們的教育或經驗的方法時,最常見的回答是與現實或科學世界建立更大、更清晰的聯絡。
如果我可以重來:給初中時自己的建議
除了對他們的學校或教育工作者可以做出哪些不同的反饋之外,我還詢問參與者,他們會給初中時的自己什麼建議,以幫助他們從學校經歷中獲得更多。這些建議是:
從小學習更多的數學和程式設計:一半的參與者希望他們能夠幫助他們初中時的自己理解更多地將時間投入到數學和程式設計中的價值。既然他們瞭解了掌握這些的用途和力量,他們會將它們描述為工具,而不僅僅是科目。
成績 vs. 興趣:他們想讓初中時的自己知道,成績雖然重要,但並不是衡量知識的唯一或最重要的標準。如果能回到過去,他們會盡量不侷限於課本上的內容。相反,每當他們發現自己感興趣的事情時,他們都會以此為藉口,在課程範圍之外更深入地探索它。
語言/寫作技巧:與數學和程式設計一樣,他們希望能夠向年輕的自己傳達語言和寫作技巧的重要性。他們引用了在另一個國家完成學位、在國外進行研究的經歷,或者“作為一名研究人員,我花在撰寫摘要/撥款/文章上的時間與我做其他任何事情一樣多”的事實。他們再次認為,這些是他們職業生涯的重要工具,而不是他們課程中的課程。
學習中心領域之外的課程:在擴充套件語言和寫作等工具的重要性時,參與者感嘆他們沒有利用他們有時間與外部熱情聯絡起來時的可用資源。他們不僅會學習音樂、視覺藝術和個人理財方面的課程,而且他們還會將其作為終身追求而不是在以後年齡更大時以更大的難度從頭開始的事。
體育作為一項生活技能:強調體育課等課程對於 STEM 領域的重要性可能有些出乎意料,但儘早找到自己喜歡的體育活動並對其投入,一旦健康成為更重要的優先事項時,就能更容易地將健康融入他們的生活。此外,受訪者中有四位最終在研究中進行了大量的實地工作,而缺乏身體素質給他們的工作增加了難度,如果可以的話,他們會回去阻止這種情況發生。
即使我們誰都無法真正回到過去,我們也可以吸取這些教訓,並將它們應用到我們目前與正在經歷他們自己科學之旅的年輕人互動的方式中。
我想感謝那些透過分享自己的故事和經歷,使這項非科學調查成為可能的人們。感謝:Anya、Roopa、Dusty、Mary、Stephanie、Kristopher、Ryan 和 Enrica。