STEM教育外文翻译资料

 2023-01-05 17:58:16

STEM教育

Yu Xie, 1 Michael Fang, 1 and Kimberlee Shauman

摘要：改善科学，技术，工程和数学（STEM）教育，特别是传统弱势群体的教育，被广泛认为是美国长期经济增长和安全的关键。在这篇文章中，我们回顾和讨论了目前在美国STEM教育的研究，借鉴了最近在社会学和相关领域的研究。经审查的文献显示，不同的社会因素影响到STEM教育程度的两个主要组成部分：（a）实现一般教育，（b）相对于非STEM教育，以教育程度达到STEM教育。认知和

社会心理特征对于两个组成部分都是重要的，家庭，社区，学校和更广泛文化层面的结构影响也是如此。然而，虽然社会经济地位（SES）的常用措施预测了普通教育的实现，但社会心理因素对STEM与非STEM教育的参与和成就的影响更为重要。在国内，家庭SES，种族和性别的差距仍然存在于STEM教育中。在国际上，美国学生落后于经济资源较少的一些国家。对美国群体差距的解释和美国学生表现的平均国际排名要求更多的研究，这是通过跨学科方法最好地完成的任务。

背景

科学在现代社会中的关键作用是公认的（Pavitt 1996，Xie＆Killewald 2012）。它在促进技术创新和持续经济中的核心作用增长没有争议。相反，科学进步取决于强大的金融，整个社会的财政支持。科学研究的社会研究（如Ben-David 1971，价格1986年）致力于阐明科学和社会条件之间的相互作用表明美国在经济和科学上领导世界并不是偶然的，因为美国的经济实力与科技进步密切相关（Goldin＆Katz 2008，NAS等人，2007，Xie＆Killewald 2012）。鉴于这种关系，最近关切的是美国可能在科学领域失去领先地位，因此在更全球化的世界中其经济竞争优势（NAS等人，2007）。对美国科学状况的关注有许多起源（谢和凯尔瓦尔德2012）。悲观主义的主要原因是广泛认为，美国的科学，技术，工程和数学（STEM）教育在数量和质量上都不尽如人意，在社会群体中是不平等的。在这篇文章中，我们回顾和讨论

目前对美国STEM教育的研究，借鉴了最近在社会学和相关领域的研究。

STEM教育的内涵

缩写STEM通常用于参考一组教育和职业领域或与科学有关的领域，但这一定论和辩论的定义存在矛盾关于这四个领域是否应该作为一个集体实体（Gonzalez＆Kuenzi2012）。特别是，被认为是STEM教育的教育程度差异很大（Breiner等人2012），这种差异反映在我们的评论中。在K-6级基础上，STEM教育是所有人都需要的数学和科学课程的代名词

学生，小学阶段的STEM教育研究重点是参与在科学和数学方面的表现。 STEM教育更具体地定义为课程变得越来越专业化，处于渐进的教育水平。例如，在8-12年级，通过所需的数学和科学课程可以获得多个轨道如同社会科学选修课（如心理学），计算机科学，并在工程技术应用课题（NGSS 2015）。本科毕业教育是围绕可定义为STEM的特定领域的课程顺序设计的或非STEM，但是教育经验和结果在具体情况上有很大差异研究人员需要区分被认为是STEM（Xie＆Killewald 2012，Xie＆Shauman 2003）。确定STEM教育有两种一般方法。第一个是包括教育 - 在任何定义为STEM的领域。这种方法结合了许多不同的学科

假设他们的共同重要性促进技术创新，竞争力，和长期的国家繁荣与安全（NAS et al。2007）。它没有解决这个问题：什么构成了STEM领域。例如，社会科学被认为是STEM国家科学基金会（NSF）被排除在美国移民局使用的定义之外和海关执法部门决定为外国专业工作者提供特殊签证在STEM领域（Gonzalez＆Kuenzi 2012）。第二种方法是强调逻辑和不同STEM领域的概念联系，以治疗STEM教育（Honey）etal.2014）。这个定义要求跨不同STEM进行课程和教学连贯性领域。 K-12现在正在采用新的下一代科学标准（NGSS 2015）全国教育反映了这一观点。我们可以克服对STEM教育定义的混淆的一种方式具体在实证研究中。 许多社会学研究采用这种方法。 也就是说，一项研究可能是关注具体的STEM领域的学业成就或学位，例如数学。 在教育轨迹上进一步研究的研究要求研究人员更具体地研究领域。 在大学前几年，研究人员通常关注一个广泛定义的科目（如数学）的成就，并通常使用诸如标准化考试核心或课程成绩等措施。 在本科和研究生水平上，研究人员通常关心具体专业的参与，具体课程的成就以及被认为是STEM的一部分的特定领域的学位（谢和基尔瓦尔德2012，谢绍曼2003）。 在我们的文献综述中，我们遵循尽可能具体化的做法。

STEM教育的重要意义

STEM教育的社会学研究发生在社会学界的边界科学和教育。科学的社会学将重点放在科学上独特的社会制度。相比之下，教育社会学研究了两者的并购一般知识和教育证书作为社会家庭和制度的结果影响。科学职业状况良好，奖励其在职人员比例较高，个人收入和社会声望（Rothwell 2013，Xie＆Killewald 2012）。此外，作为默顿[1973（1942）]假设，科学长期以来一直在高度地位中独一无二。职业：普遍主义。这意味着普遍主义（或精英）的标准，而不是功能上不相关的因素，如性别，种族，民族血统或宗教信仰理想地用于评估科学家的表现。这意味着STEM教育可能是比非STEM教育更普遍，因为可以评估学生的成就在STEM科目中比在非STEM科目更客观。如果是这样，那么STEM教育可以被视为个人社会流动的渠道，允许社会弱势群体通过STEM教育家和科学家接受的客观测量标准来取得成功＆Killewald 2012;谢谢，未出版的手稿）。的确，这个解释已经提出了说明自世界以来，亚裔美国人在科学和工程方面的代表性过多战争II（Xie＆Goyette 2003）。然而，STEM教育被嵌入到普通教育体系中并受到影响其动态。大量的经济学文献将教育视为人力资本的一种形式

产生巨大的经济回报（卡1999，Mincer 1974），这显着增加近几十年来，尤其是受过高等教育的人（Autor et al。2008）。 STEM教育特别是在整体劳动力市场上（Rothwell 2013）带来了溢价，尽管收益基础科学家近几十年来一直停滞不前（谢和凯尔瓦尔德2012）。然而广泛的文学在社会学的教育分层上，肯定了教育程度高度依赖关于社会特征，包括但不限于家庭社会经济地位（Blau＆Duncan 1967，Sewell et al。 1969年），种族和民族（Fischer等人，1996），家庭结构（McLanahan＆Sandefur 1994），性别（DiPrete＆Buchmann），同胞人数（Blake 1981），学校（Raudenbush＆Bryk 1986）和社区（Harding 2003）。

STEM教育的分解

要了解STEM教育，我们需要认识到它受到影响许多社会力量塑造了美国社会的一般教育成果，并受制于作为一个单独的机构，科学的独特特征和影响。所以我们组织起来这个关于STEM教育成就的两个主要组成部分的综述：（a）成就的一般教育，（b）相对于非STEM教育获得STEM教育取决于教育程度。这种分解并不反映真实的社会过程学生，家长和教师在实际中并不一定将STEM与普通教育分开。反之，组织不合理地反映出来以及实际证据表明，社会过程的基础是达到一般和STEM教育有些不同（谢和基尔瓦尔德2012，谢和绍曼2003）。

科学始终要求教育，但教育不需要科学。在过去世纪以来，尤其是高等教育教育已经越来越重要美国生活机会和生活方式的决定因素（Fischer＆Hout 2006）。大升 - 经济学和社会学的尝试试图解释为什么个人获得教育。经济学将教育成就视为由于产出而进行的理性经济投资经济回报，即更高的收益（Becker 1964，Willis＆Rosen，1979）。社会学作为家庭向下一代转移社会优势或劣势的机制（Blau＆Duncan1967，Raftery＆Hout1993，Sewelletal.1969），并考虑如何社会阶层背景固有的文化规范影响教育经验和成就（Boudon 1974，Bourdieu 1977，Bowles＆Gintis 1976，Brand＆Xie 2010）。STEM教育是特殊的，因为它是科学或工程学工作所必需的。虽然有可能，事实上，通常，有STEM教育的人追求职业生涯在科学和工程之外，没有STEM教育的人是非常困难的追求STEM事业。有理由认为STEM的社会决定因素教育，就像科学事业的决定因素，与普通教育不同（谢和基尔瓦尔德2012，谢和绍曼2003;谢谢，未发表的手稿）。因此，我们提出了一种理解STEM教育的分解方法。首先，我们询问什么社会决定因素和过程影响一般的教育程度。二，我们询问什么社会决定因素和过程影响STEM教育相对于非 - STEM教育取决于实现普通教育。第二个组成部分是类似于高等教育中的横向分层（Gerber＆Cheung 2008）。这个因为数学方法在大学毕业比在学前一级更好科学与小学和中学课程的普通教育密不可分。学生们开始在大学阶段专攻学科轨道，只有一小部分选择STEM领域（Xie＆Killewald 2012，Xie＆Shauman 2003）。这种分解有助于组织与STEM教育相关的不同文献，因此我们将其应用于这个审查的总体框架。

一般教育的社会决定因素

我们简要回顾了关于教育程度的社会决定因素的文献我们对STEM教育程度影响的回顾。许多综合评论对于更多的读者，可以获得有关教育程度和分层次的研究完整概述（Bowles＆Gintis 1976，Buchmann et al。2008，Grodsky et al。2008，Hallinan1988，Kao＆Thompson 2003）。

情境因素

学生成果取决于学生所在社会环境的特点。教育程度的研究主要是考察了因素的影响

在两个有些重叠的环境中进行操作：住宅区和学校。研究文件认为邻里的劣势，通常使用这种语境测量变量作为邻里层面的贫困率，影响到孩子的认知能力（Brooks-Gunnet al。 1993年，Sharkey＆Elwert 2011），言语能力（Sampson et al。2008），学术成就（Sastry＆Pebly 2010）和高中毕业（Harding 2003）。更关心的是证据表明，过去三年家庭收入的住宅隔离大幅增加几十年（Reardon＆Bischoff 2011），使生活在贫困地区的儿童处于严重状态教育程度不利（Reardon 2011）。随着社会经济隔离，长期以来，美国的种族隔离已经严重影响了黑人美国人（Massey 1993），因为它将他们集中在贫穷和处境不利的社区。年轻人在学校花更多的时间比任何其他环境和社会学家长期以来一直对学校特色对成就和身份的影响感兴趣形成（Coleman 1968）。许多研究表明，学术成果（Hedges et al。1994，Greenwald et al.1996，Lauen＆Gaddis 2013，Rauden布什和布莱克1986），尽管驱动协会的因果机制和程度这些效果通过学校的经济资源运作（例如，Hanushek 1989）尚未到被充分识别。家庭层面的因素净值，学校层面的影响是不一致的，但表明学校资源不足。小学阶段显着提高学生的学业成绩成就（Krueger 2003），以及夏季学术成长与非对手的比较几个月表明，学校可能会减少与家庭SES相关的不平等现象（Downey et al。2004年）。但是种族的不平等似乎对学校资源更具抵抗力（Downey et al。2004），学校可能通过课程跟踪来加强不平等（Gamoran＆Mare，1989）。的研究表明，学术背景的复杂影响，低收入学生，特别是黑人和拉丁裔学生的成绩可能受到不利影响按照他们所在学校的中高级学生比例（Crosnoe，2009年）。·

结论

STEM教育是一个复杂的社会现象。现在有很多文献存在于国家虽然STEM教育的一小部分是较大的教育文献社会学研究STEM直接我们专注于STEM的两个关键组成部分

教育：实现一般教育，实现STEM教育实现普通教育。在本结尾部分，我们提供了一些简要的观察关于这篇文献的优点和缺点。首先，目前的文献对于普通教育的社会决定因素很弱，

关于通识教育的STEM教育的社会决定因素。这是因为社会学研究主要是在实现普通教育方面存在社会不平等现象而不是STEM或任何特定类型的教育。第二，需要更多的研究来解释

美国与其他高绩效国家之间的STEM成就差距。因为教育是一个重要的社会机构，其成功取决于许多广泛的因素超越学校，如家庭，劳动力市场结构，文化和国际背景，任何试图找到一个根本原因，认为美国学生感觉不到太简单了社会学研究宏观层面的影响有悠久的传统力量，如社会制度，社会环境和文化，对个人的成果，因此独特的地位，为了了解STEM成就做出重要贡献美国与其他国家之间的差距。第三，虽然有大量的研究研究了STEM教育中些种族/民族群体和妇女的成就不足，很少注意到这个问题的反面：成功的决定因素STEM教育中的某些个人和社会团体。我们希望研究人员能够填补这些未来的空白。对STEM教育的研究是多学科的，但是整体教育几乎没有整合许多STEM教育研究的学科流程。社会学家可以而且应该学习从其他领域的研究主题。我们强调了社会 - 心理属性似乎在学生成功的STEM教育中发挥作用。这是一个地区社会学家从中学到了很

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STEM Education

Yu Xie, 1 Michael Fang, 1 and Kimberlee Shauman

Abstract:Improving science, technology, engineering, and mathematics(STEM) education, especially for traditionally disadvantaged groups, is widely recognized as pivotal to the United Statesrsquo;s long-term economic growth and security. In this article, we review and discuss current research on STEM education in the United States, drawing on recent research in sociology and related fields. The reviewed literature shows that different social factors affect the two major components of STEM education attainment: (a) attainment of education in general, and (b) attainment of STEM education relative to non-STEM education conditional on educational attainment. Cognitive and

social-psychological characteristics matter for both components, as do structural influences at the family, neighborhood, school, and broader cultural levels. However, whereas commonly used measures of socioeconomic status (SES) predict the attainment of general education, social-psychological factors are more important influences on participation and achievement in STEM versus non-STEM education. Domestically, disparities by family SES, race, and gender persist in STEM education. Internationally, American students lag behind those in some countries with fewer economic resources. Explanations for group disparities within the United States and the mediocre international ranking of US student performance require more research, a task that is best accomplished through interdisciplinary approaches.

INTRODUCTION

The crucial role of science in a modern society is commonly acknowledged (Pavitt 1996, Xie amp;

Killewald 2012). Its central role in promoting technological innovation and sustained economic

growth is not contested. Conversely, scientific progress depends on the strong financial and non-

financial support of society as a whole. Social studies of science research (e.g., Ben-David 1971,

Price 1986) devoted to elucidating the interplay between science and societal conditions indicate

that it is no accident that the United States has led the world both economically and in science,

as Americarsquo;s economic strength has been closely linked to its advances in science and technology

(Goldin amp; Katz 2008, NAS et al. 2007, Xie amp; Killewald 2012). Given this relationship, concern has recently resurfaced that the United States may be losing its lead in science and therefore its economic competitive edge in an ever more globalized world (NAS et al. 2007). Concern about the state of American science has a number of origins (Xieamp;Killewald2012). A Primary cause of the pessimism is the widely held perception that science, technology, engineering, and mathematics (STEM) education in the United States is woefully inadequate, in both quantity and quality, and unequally available across social groups. In this article, we review and discuss

current research on STEM education in the United States, drawing on recent research in sociology and related fields.

DEFINING STEM EDUCATION

The acronym STEM is commonly used to reference a set of educational and occupational fields

or domains related to science, but there is inconsistency in the definition of this set and debate

about whether the four fields deserve special attention as a collective entity (Gonzalez amp; Kuenzi

2012). In particular, what is considered STEM education varies enormously by educational level

(Breiner et al. 2012), and this variance is reflected in our review. At the foundational K-6 level,

STEM education is synonymous with the math and science curriculum that is required for all

students, so research on STEM education at the elementary school level focuses on participation

and performance in science and math in general. STEM education is defined more specifically as

the curriculum becomes increasingly specialized at progressive levels of education. For example, in grades 8–12 multiple tracks through the required math and science curriculum become available

to students, as do elective courses in the social sciences (e.g., psychology), computer science,

and applied topics in engineering and technology (NGSS 2015). Undergraduate and graduate

education is designed around sequences of courses in specific fields that can be defined as STEM

or non-STEM, but the educational experiences and outcomes vary so significantly across specific

fields that researchers need to differentiate among the specific fields considered STEM (Xie amp;

Killewald 2012, Xie amp; Shauman 2003).

There are two general approaches to defining STEM education. The first is to include educa-

tion in any field defined as STEM. This approach lumps together many disparate disciplines on

the assumption that their shared importance promotes technological innovation, competitiveness,

and long-term national prosperity and security (NAS et al. 2007). It does not address the question

of what constitutes a STEM field. For example, whereas social science is considered STEM by the

National Science Foundation (NSF), it is excluded from the definition used by US Immigration

and Customs Enforcement for deciding special visas intended for foreign professional workers

in STEM fields (Gonzalez amp; Kuenzi 2012). The second approach is to emphasize logical and

conceptual connections across different STEM fields to treat STEM education as a whole (Honey

etal.2014). This definition calls for curriculum and pedagogical coherence across different STEM

fields. The new Next Generation Science Standards (NGSS 2015) now being adopted for K-12

education nationwide reflects this perspective.

One way we can overcome the confusio

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