一项关于基于博物馆的课外活动项目对STEM职业发展路径影响的纵向研究

《Journal of Applied Developmental Psychology》：A longitudinal study of a museum-based out-of-school time program's impact on STEM career pathways

博物馆课后STEM项目对青少年长期职业发展的影响研究显示，参与该项目的学生在毕业率、STEM专业选择及职业路径延续性上显著优于对照组，性别和种族/民族差异未达统计显著性。

　　这项研究探讨了校外科学、技术、工程和数学（STEM）项目对青少年未来职业生涯路径的长期影响，特别是在他们进入大学后的发展情况。研究的焦点是芝加哥一家大型城市科学博物馆的“科学少年与成就者”（Science Minors and Achievers, SMA）项目，该项目基于积极青少年发展（Positive Youth Development, PYD）的理念，旨在通过增强青少年的领导能力和科学素养，帮助他们更好地利用自身已有的技能和主动性。研究采用了准实验设计，追踪了三届SMA项目的毕业生，以及一组从博物馆访客中招募的对照组，时间跨度长达八年，以此评估项目对青少年STEM职业兴趣和最终职业选择的持续影响。

### 研究背景与意义

在当前教育环境中，校外STEM项目正逐渐成为推动STEM职业多样化的重要手段。这些项目通常被称为“非正式教育环境”或“自由选择学习环境”，它们不仅提供了与传统课堂不同的学习体验，还为青少年创造了一个更加自由、开放和富有创造力的空间。近年来，许多研究表明，参与校外STEM活动可以显著提升青少年对STEM领域的兴趣、自我效能感、科学认同感以及对STEM职业的归属感。然而，由于缺乏有效的对照组，大多数研究难以确定这些项目是否真正对青少年的STEM职业路径产生了因果影响。

此外，青少年的发展不仅仅是知识的积累，更涉及其身份认同、社会关系和文化背景等多方面的因素。PYD理论强调，青少年在成长过程中具备自我发展和积极变化的潜力，这种潜力可以通过积极的项目、活动、人际关系和文化氛围来激发。该理论特别关注那些在历史偏见体系中常常缺乏自主性与支持的青少年群体。因此，SMA项目的设计不仅关注科学知识的传授，更注重培养青少年的领导能力、自我表达和团队合作能力，使其能够在未来的教育和职业生涯中更加自信和有准备。

### 研究方法与设计

为了深入了解SMA项目对青少年职业生涯路径的长期影响，研究采用了准实验设计，并结合定量和定性分析方法。研究对象分为两组：一组是参与SMA项目的青少年（实验组），另一组则是从博物馆访客中招募的对照组。实验组的参与者通常在初中阶段加入项目，作为“科学少年”，他们每周六在博物馆参与大约5到6小时的活动，内容涵盖团队建设、科学传播以及特定主题的科学探索。项目结束后，参与者有机会继续留在“科学成就者”（Science Achievers, SA）项目中，通过志愿服务和活动组织进一步深化他们的学习和领导经验。

研究通过每年的问卷调查追踪了三届SMA项目的毕业生及其对照组的进展。调查内容包括他们的专业选择、大学毕业情况以及最终的职业发展路径。研究团队还使用了Sankey图来可视化参与者在大学期间从STEM专业转向其他领域或未进入大学的情况。这种图表能够清晰地展示参与者在不同时间点的流动趋势，从而揭示STEM兴趣和职业选择的变化过程。

### 研究结果与分析

研究结果显示，参与SMA项目的青少年在大学阶段选择STEM专业的比例显著高于对照组。在第一年大学入学时，实验组中有72.1%的参与者选择了STEM专业，而对照组仅为44.3%。到了大学毕业后，这一差距进一步扩大，实验组中有45.9%的人最终获得了STEM学位，而对照组仅为14.6%。同时，实验组的总体毕业率也高于对照组，分别为75.9%和49.7%。这些结果表明，SMA项目在提升青少年大学入学后的STEM专业选择和毕业率方面发挥了积极作用。

进一步的分析表明，这些积极的变化与青少年的性别或种族背景无关。无论是男性还是女性，无论是白人、拉美裔、非洲裔还是亚裔青少年，参与SMA项目后在STEM专业选择和毕业率上的提升都是一致的。这说明SMA项目的设计和实施能够有效惠及不同背景的青少年，而不受性别或种族的限制。

然而，研究也发现了一些值得注意的差异。例如，在大学第三年，两个群体都出现了较大的专业流失率，但实验组的青少年更有可能在最后一年重新回到STEM专业，而对照组的这一比例则较低。此外，实验组的青少年在大学期间更有可能将STEM兴趣转化为实际的职业选择，这表明SMA项目不仅提升了他们对STEM领域的兴趣，还为他们提供了更持久的支持和资源。

### 对青少年发展的支持

SMA项目的一个显著特点是其对青少年发展多方面的支持。首先，项目强调了青少年的自主性和主动性，鼓励他们根据自己的兴趣和目标选择参与的活动。其次，项目通过多样化的活动设计，帮助青少年建立自信和领导能力。例如，参与者需要在博物馆的互动展览中向游客展示他们的科学项目，这种实践机会不仅增强了他们的科学素养，还培养了他们的沟通能力和团队协作精神。

此外，项目还特别关注青少年的社交关系和文化认同。研究发现，SMA项目中的青少年能够与来自不同背景的同伴建立联系，这种多元化的社交环境有助于他们形成积极的科学文化认同，并增强对STEM领域的归属感。同时，项目中的工作人员通常来自少数族裔群体，他们与青少年之间建立了较为亲密和信任的关系，这种关系在青少年成长过程中起到了重要作用。

### 对教育者与政策制定者的启示

本研究的结果对教育者和政策制定者具有重要的启示意义。首先，SMA项目展示了校外STEM项目在提升青少年教育成果和职业发展方面的潜力。通过提供持续的科学学习机会和领导力培养，这些项目能够帮助青少年更好地适应大学和职业生涯中的挑战。其次，研究强调了在设计和实施校外STEM项目时，需要关注青少年的长期发展需求，而不仅仅是短期的兴趣激发。这意味着，项目的设计应更加注重支持青少年在大学期间继续发展STEM兴趣，并为其提供必要的资源和指导。

此外，研究还指出了校外STEM项目在支持少数族裔和女性青少年方面的重要性。虽然性别和种族对STEM兴趣和职业选择的影响在项目初期可能较为显著，但随着时间的推移，这些影响可能会减弱。因此，教育者和政策制定者需要在项目结束后继续提供支持，确保这些青少年能够在大学和职业生涯中保持对STEM领域的兴趣和投入。

### 未来研究方向与挑战

尽管本研究提供了重要的证据，证明校外STEM项目对青少年的长期影响，但也存在一些局限性。首先，由于实验组和对照组并非随机分配，因此研究结果的普遍性可能受到一定限制。其次，样本规模相对较小，尤其是在分析非二元性别和LGBTQI+青少年时，缺乏足够的数据支持。这表明，未来的研究需要更加关注这些群体，并采用更大的样本量以确保研究结果的可靠性。

此外，研究过程中还受到新冠疫情的影响。疫情导致许多校外STEM项目暂停或缩减，这可能对青少年的职业发展路径产生了深远的影响。因此，未来的研究应考虑疫情对校外STEM项目长期效果的潜在影响，并探索如何在特殊时期维持和加强这些项目对青少年的支持。

### 结论

本研究揭示了校外STEM项目在提升青少年教育成果和职业发展方面的积极影响。通过准实验设计和长期追踪，研究团队发现参与SMA项目的青少年在大学阶段选择STEM专业的比例和毕业率均显著高于对照组。这些结果表明，校外STEM项目不仅能够激发青少年对科学的兴趣，还能为其提供必要的支持和资源，帮助他们顺利完成大学学业并进入STEM领域。同时，研究也强调了在项目设计和实施过程中，需要关注青少年的长期发展需求，并为不同背景的青少年提供平等的机会和支持。

总的来说，这项研究为校外STEM项目在促进青少年发展和职业选择方面提供了重要的证据，同时也指出了未来研究和实践中的关键挑战。通过进一步的探索和改进，这些项目有望成为推动STEM职业多样化的重要工具，为更多青少年创造成功的机会。