美國高中生群體的STEM學科領域興趣——來自ACT的調研報告

近期，美國ACT（American College Testing，美國大學測試）委員會出臺了一項關于美國高中生STEM學科領域興趣的調研報告《高中生關于STEM領域的觀點：重要性及興趣》（High School Students’ Perspectives on STEM: Importance and Interest）。該報告隨機抽取一組報名參加2024年4月ACT全國考試的高中畢業生（n=5978），邀請他們參與在線調查。本次調查詢問了學生關于STEM學科專業的觀念，調查了學生們在大學選擇STEM相關專業的學習興趣，以及與這種興趣相關的潛在因素。

一、影響學生STEM學科領域興趣的主要因素

為了明確哪些因素可能解釋“準大學生”對攻讀STEM相關專業興趣的差異，ACT采用路徑分析模型來探索外部因素、內部因素與STEM相關專業興趣之間的復雜關系。ACT假設：內部動機、自我效能感以及高中所設大學STEM學分課程與攻讀STEM專業的興趣之間存在正相關關系，而家庭影響、教師影響力、STEM領域工作的知名人士以及高中支持通過上述三個中介變量與STEM相關興趣存在間接關系，同時也與學生的STEM興趣存在潛在的直接關系。

圖1. STEM專業興趣相關的各因素聯系

二、研究主要發現

1.內在動機影響。內在動機在決定選擇STEM專業時至關重要。本次調查通過詢問學生是否喜歡學習STEM相關科目來評估他們的內在動機——即純粹出于興趣而參與某項活動的愿望。約18%的學生強烈認同他們喜歡學習大多數STEM相關科目。另有29%的學生同意這一說法，26%的學生在一定程度上表示同意。

2.自我效能感影響。學生在STEM領域的自我效能感與他們選擇主修STEM專業的意向相關。約19%的學生強烈認同他們有信心在大多數STEM領域課程中出色完成作業，40%的學生表示同意，26%的學生部分同意。

3.家庭影響。家庭影響與學生對攻讀STEM專業興趣的關聯體現在兩個方面：一是家庭影響與興趣之間存在直接的正面關系。學生越認同家人對其攻讀STEM專業的期望，就越有可能表達出在大學攻讀STEM的興趣。二是家庭影響還通過內在動機、自我效能感和大學STEM學分課程等中介變量對學生的STEM領域興趣產生影響。約18%的學生強烈認同其家庭成員中至少有一人希望他們從事STEM相關職業，另有26%的學生表示認同，25%的學生表示在一定程度上認同這一說法。

4.教師影響力。日常教學中，教師無疑對學生學習興趣發生影響。調研顯示：約21%的學生強烈認同他們的STEM教師，另有38%的學生表示同意，25%的學生表示部分同意。而在本研究中，教師影響力與選擇STEM專業興趣間的直接關系并不顯著。

5.STEM領域從業人員。在種族/民族、家庭收入、父母教育水平保持不變的情況下，學生認識STEM領域從業人員越多，他們的自我效能感水平就越高，相應地，修讀的大學學分STEM課程就越多。平均而言，來自低收入家庭背景的學生僅認識三名STEM領域從業人員，而來自高收入家庭背景的學生這一數字則翻倍。

6.學校STEM教育資源支持。學校提供的STEM教育資源支持與學生STEM專業領域的學習興趣之間存在相應關系，這也與學生的自我效能感和大學STEM學分課程呈正相關。學校提供的STEM教育資源越多，學生的自我效能感就越高，所修的STEM學分課程也就越多；這樣的結果反過來又與學生在大學選擇STEM專業的概率更高有關。

本研究所涉高中提供STEM教育資源大致份如下七類：（1）提供STEM領域大學先修課程（如AP、IB等）（占比65%）；（2）STEM教育項目，如“STEM課后俱樂部”、數學俱樂部、“STEM之夜”等（占比49%）；（3）嚴謹的STEM課程（占比34%）；（4）聯系有關非正式STEM活動信息，如科學博覽會、STEM競賽等（占比34%）；（5）技術融入（占比32%）；（6）向學生強調STEM領域重要性（31%）；（7）發展STEM伙伴關系等。本次調查發現，與村鎮地區的高中相比，城市和城郊地區的高中提供STEM教育資源支持更高。如，城市和城郊約有3/4的高中提供STEM大學先修課程，而村鎮地區高中的這一比例則低得多（56%）。此外，城市和城郊地區的高中有六成提供有STEM教育項目（如“STEM課后俱樂部”、“STEM之夜”），而在村鎮地區僅有約1/3的高中提供了此類項目。

總體來看，絕大多數學生（93%）都認為STEM專業是有用的，70%的學生同意STEM知識和技能能幫助人們獲得高薪工作，67%的學生強烈同意或同意STEM知識和技能在許多工作領域都是必需的。總體而言，學生認識到了STEM在多種情境下的價值——從職業發展，到廣泛的適用性和解決問題的能力。約73%的學生認為，學校在課程和其他活動中強調STEM非常重要或較為重要。約有40%的學生表示有興趣在大學攻讀與STEM相關的專業，31%的學生表示他們“可能對攻讀STEM感興趣”。在其中，不同族裔群體間存在差異，亞裔學生、父母擁有大學學位或更高學歷的學生有著對STEM領域更高的興趣，并且相比其他群體（如黑人、拉丁裔以及父母學歷較低者），這兩類群體對STEM這一術語的熟悉程度更高。在該報告中，亞裔群體學生在STEM領域學科興趣、STEM領域相應的“文化資本”（包括父母受教育水平、所接觸的STEM領域從業人士等），均顯著高于其他群體。

三、ACT提出的建議

結合本研究結果，ACT建議美國各州高中可采取以下措施，以更好地幫助學生培養對STEM的興趣，并為那些已經對STEM相關專業感興趣的學生提供更好的支持：

（1）幫助學生更深入地了解STEM學科、STEM專業和STEM職業。教師在闡明STEM的構成、哪些領域被視為與STEM相關以及STEM領域內有哪些職業類型方面可以發揮關鍵作用。讓學生認識到STEM知識和技能如何具有相關性——即使是在傳統上不被視為與STEM相關的職業中——也是很有價值的。這種支持對于來自弱勢群體（如黑人、拉丁裔以及低收入家庭）的學生尤為重要。

（2）鼓勵使用可靠、有效的評估方式評估自身STEM知識和技能。這些評估能讓學生更清楚地了解自己當前的成就水平，并幫助找出需要改進的領域。應該注意到，STEM相關分數的提高有助于增強自我效能感，從而可能激發他們進一步參與STEM學習。

（3）提供融合創新教學方法的嚴謹STEM課程。教育工作者可以通過增強現實和虛擬現實技術，采用基于項目的學習和基于游戲的學習等方法，使STEM教學更具互動性和動態性，從而增強學生的參與度。提供動手學習的機會，并強調STEM知識和技能在現實世界中的應用，可以幫助學生將課堂內容與實際的日常生活聯系起來，使STEM學科領域更加貼近生活，更易于理解。

（4）支持學生參加與STEM相關的大學學分課程。應根據每個學生的學術需求、預期的大學專業和職業目標，提供課程選擇指導。確保學生能夠獲得這些機會，有助于他們建立信心，并為高等教育開展STEM專業學習徑做好準備。

（5）發揮STEM領域從業人士示范作用。高中可以邀請從事STEM職業的專業人士和主修STEM學科的大學生與學生交流。以幫助學生更深入地了解STEM專業和職業道路，同時也為學生提供提問和探索潛在興趣的機會。

（6）促進家庭、學校和社區之間的合作，以拓展STEM領域學習機會。教育工作者可以動員家長支持學生的STEM興趣和志向。學校也可以配合社區，為學生提供STEM領域工作觀摩和實習機會。此外，學生參加當地的STEM相關活動，如科學競賽、機器人俱樂部和以STEM為主題的夏令營，也會受益匪淺。

簡評：

ACT（American College Testing，美國大學測試）是由ACT公司主辦的一項標準化大學入學考試，在美國廣泛用于評估高中生是否具備大學水平的學習準備。對美國高中教育的影響顯著：在許多州，ACT會針對所有高三學生進行統一測試，鼓勵在核心科目上開設更嚴格的課程，并為學校指導和改進提供數據。ACT的這項報告在相當程度上反映出當前美國社會關于STEM教育的看法，尤其是即將步入大學的高中生群體關于STEM學科領域的觀念和意向。

資料來源：High School Students' Perspectives on STEM: Importance and Interest https://www.act.org/content/dam/act/unsecured/documents/R2543-HS-Students-Perspectives-STEM-12-2025.pdf