本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
作者：Ainissa Ramirez
在過去的幾年裡，我一直以科學福音傳播者的身份生活，走遍全國各地，宣揚接受 STEM（科學、技術、工程和數學）教育的重要性。我的工作始於我 2012 年的TED 演講，當時我放棄了實驗室的安全，轉而投身於各種不熟悉的講臺。然而，在目睹 STEM 教育在過去八年中的發展後，我逐漸認為它需要一次方向修正。它需要朝著其核心使命的方向前進，而這個使命現在與大多數人所認為的不同。
STEM 觸及我們文化的各個方面，這就是為什麼許多政策制定者會說我們的國家需要一支技術嫻熟的勞動力，正如國家科學委員會在其 2020 年 1 月的報告美國科學與工程狀況中所宣稱的那樣。但是，STEM 教育的功能不僅僅是為人們培訓出色的工作。正如學者和活動家 W.E.B. DuBois 所寫的那樣，“所有真正教育的目標不是要培養木匠，而是要使木匠成為人。”所有的孩子都需要某種形式的 STEM——無論他們是否選擇從事相關職業——這樣他們才能在這個技術時代成為飛行員，而不僅僅是乘客。
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在這些至關重要的技術領域接受高質量的教育，可以培養提出問題的能力，這將為未來的公民應對由所創造的技術引起的社會變革做好準備。當學生被賦予提出問題的能力時，他們就能夠不僅僅是機器中的齒輪。因此，今天的技術培訓不應僅僅是培養更優秀的程式設計師，而是要培養能夠塑造未來的更優秀的人。
批判性思維——這是發明家利用 STEM 美德來構建技術——也應該應用於他們構建的技術。技術塑造社會，這種分析在設計的各個階段都至關重要。在撰寫我的書《我們的鍊金術》時，我偶然發現技術以驚人的方式塑造了我們。我發現，像電燈泡、電報和計算機這樣的普通發明改變了我們的健康、修改了英語並改變了我們的思維方式。科學家和發明家通常不會考慮他們的發明的這種結果。他們使用科學、技術、工程和數學的原理來製造東西。但是，科學家以及社會必須考慮到，我們所製造的東西會產生後果——無論是預期的還是意想不到的。那些學習 STEM 的人沒有接受過評估其創新影響的技能培訓，但他們應該接受培訓。
這並非完全是他們的錯。學生們正在做他們被教導要做的事情，並遵循矽谷的口號：尋求原諒，而不是許可。這種大膽精神將會——並且已經——反噬，正如資訊時代的典型代表 Facebook 所證明的那樣，它已經成為一個虛假資訊的平臺。我們所構建的東西會產生影響。而且目前，對這些結果的考慮通常被外包給社會科學、法律和人文學科，這發生在潘多拉魔盒被開啟很久之後。這些考慮應該發生在構思階段。因此，我們必須為 STEM 從業者提供一些培訓，讓他們瞭解自己的創造如何觸及我們生活的方方面面，以此來培養對技術所扮演的社會角色的敏感性。
我體驗過我們如何教授 STEM 的侷限性以及它造成的盲點。在旅行時，我經常會遇到某個東海岸機場的浴室，那裡的自動水龍頭對我不起作用。當我站在這個龍頭前時，我必須不自然地將手伸到光感測器前面。這樣，感測器可以檢測到從我顏色較淺的手掌反射的光，從而讓水流出。當我使用我吸收更多光線的棕色手背時，感測器檢測不到它，所以水不會出來。水龍頭內建了偏見，大概是因為特定人口結構的工程師在自己和一些類似的人身上測試了該電器。
誠然，一個不工作的水龍頭令人惱火，但醫療治療卻不是。一篇最近發表在《科學》雜誌上的論文表明，醫院用於選擇護理方式的演算法中存在種族偏見。如果你學習 STEM，你不會被告知在製造東西時要批判你的社會假設，而只是要考慮你的工程假設。但 STEM 不僅僅是字母的組合，它是生活的一部分。
隨著無人駕駛汽車等技術的出現，學生們將拿走方向盤，但其程式碼中的倫理決策不在他們的能力範圍之內。在無人駕駛汽車的演算法深處，將存在關於誰在事故中倖存以及誰不會倖存的決定。程式設計師不應該在沒有與哲學家和倫理學家進行對話的情況下做出這些決定。STEM 的建立是為了合併孤立的技術領域，但它的下一步不是與世界其他地方隔離開來。
即使是課堂上使用的善意的下一代科學標準（NGSS）也無法克服大多數人體驗 STEM 的方式。根據皮尤研究中心的資料，大多數美國人給 K-12 課堂上的 STEM 教育打了一箇中等分數。而且，一半的美國成年人認為，更多的學生沒有在大學裡攻讀 STEM 學位，是因為他們認為該領域的科目太難。課堂只是困境的一部分。在課堂之外，受“點贊”和“關注”驅動的精彩 YouTube 影片專注於展示科學娛樂和奇聞軼事。此外，還存在一個關於傳播科學的整體難題：科學家通常在沒有向公眾解釋科學的工具的情況下獲得高等學位。而公眾反過來則尋求奇觀。
也有一些人有能力吸引觀眾，但有時沒有科學專業知識來闡明他們所解釋的概念的細微之處。學習 STEM 與被它娛樂之間存在脫節。因此，學生們並沒有對 STEM 有更深入的理解，也沒有意識到其實踐所承擔的責任。
我們需要將 STEM 納入一個更大的系統，這樣做需要注入一些人文學科。我們需要 STEM 學生認真思考發明的意義。STEM 應該具有包容性；它應該以使命為導向，使所有學生都成為批判性思考者；它應該具有社會和人文成分；最後，其最終產品必須受到監督。如果不是這樣，STEM 教育只不過是為一臺最終將超越人類並展現一個沒有每個人容身之地的未來的機器製造更多的齒輪。