高等數(shù)學和科學技能的差異從幼兒園開始

高等數(shù)學和科學技能方面的種族和民族差異在美國出現(xiàn)的時間比我們以前所知的要早得多。我們的新研究發(fā)現(xiàn)，13% 的白人學生和 16% 的亞裔學生在幼兒園表現(xiàn)出高等數(shù)學技能。黑人和西班牙裔學生的對比百分比是 4%。

然后，這些差異在整個小學繼續(xù)發(fā)生。到五年級時，13% 的白人學生和 22% 的亞裔學生表現(xiàn)出高超的數(shù)學技能。大約 2% 的黑人學生和 3% 的西班牙裔學生這樣做。類似的差異也發(fā)生在先進的科學技能上。

如何解釋這些差異?一致解釋這些差異的因素包括家庭的社會經(jīng)濟地位——例如父母的教育程度和家庭收入——以及學生在幼兒園期間對數(shù)學、科學和閱讀的理解。

我們在對約 11,000 名美國小學生的全國代表性樣本的分析中觀察到這些發(fā)現(xiàn)。從幼兒園開始一直跟蹤學生，直到五年級結(jié)束。

不到 10%的美國科學家和工程師是黑人或西班牙裔。

高等數(shù)學和科學技能方面的種族和民族差異正在制約該國的科學創(chuàng)新和經(jīng)濟競爭力。早期表現(xiàn)出高等數(shù)學技能的學生更有可能在以后獲得科學、技術(shù)、工程和數(shù)學領(lǐng)域(統(tǒng)稱為 STEM)的博士學位，并成為科學家或發(fā)明家。

然而，關(guān)于高級數(shù)學和科學技能的早期種族和民族差異是如何出現(xiàn)的，人們知之甚少。這些信息可以幫助告知在兒童發(fā)育的關(guān)鍵時期支持有色人種學生的努力。

目前，研究人員和政策制定者為解決黑人和西班牙裔在 STEM 中代表性不足問題所做的大部分努力始于高中 或大學。然而，少數(shù)族裔學生對 STEM 職業(yè)的興趣在中學時開始下降，許多學生將科學家視為典型的白人。

最近的研究表明，隨著小學高年級的發(fā)展，美國高等數(shù)學技能方面的種族和民族差異正在擴大。

我們能夠確定主要解釋西班牙裔和白人學生在小學期間高等數(shù)學或科學技能差異的因素。這些因素包括家庭的社會經(jīng)濟地位、學生正在出現(xiàn)的雙語能力，以及學生對數(shù)學、科學和閱讀的早期知識。然而，這些相同的因素只能解釋黑人和白人學生之間的部分差異。

可能還涉及我們未研究的其他因素，包括黑人學生就讀質(zhì)量較低的 學校的可能性更大。許多西班牙裔學生正在出現(xiàn)的雙語能力可能有助于通過更好的數(shù)學推理、程序?qū)W習和解決問題來促進高級 STEM 技能。

為了增加 STEM 在高中、大學和勞動力中的代表性，教育工作者和政策制定者可能需要從小學年級開始努力支持有才華的有色人種學生。