利用环境公民科学与STEM的集体实现价值促进少数群体青少年的科学动机

本文推荐一项基于情境期望价值理论（SEVT）的研究，探讨通过环境公民科学（ECS）项目激发少数群体青少年科学兴趣的创新路径。研究证明，强调STEM（科学、技术、工程、数学）的社区贡献价值（Attainment Value）能显著提升学生对科学重要性、环境科学兴趣及文化认同感的认知（p<0.05），为拓宽STEM教育包容性提供实证支持。

　　

¹红lining指历史上通过歧视性住房政策划定区域，导致少数族群社区环境投资不足的现象。

²文化及社区知识（cultural and community knowledge）强调少数群体本土经验与科学学习的相关性。

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社区贡献

多项研究一致表明，社区贡献是少数群体青少年重要的学习动力。例如Gray等人（2020）从种族重塑视角设计的相关性干预实验发现，黑人和拉丁裔初中生对能"让世界更美好"的STEM活动表现出更强行为参与度（专注听讲、努力完成作业）。这种集体导向的动机模式与个人成就导向的传统范式形成鲜明对比。

Current Study

本研究源于作者团队与地区性场所本位教育（PBE）联盟长达15年的合作。该联盟通过搭建教师与社区组织伙伴关系、举办专业发展（PD）活动，构建了实践共同体（community of practice）。PD核心原则包括：将本地社区作为课堂延伸、重视学生文化知识、培养批判性思维与公民行动能力。

Procedures and Recruitment

所有研究程序均符合第一作者机构审查委员会伦理规范（编号2018-0085）。实施前向学生说明此为意见调查而非考试，参与自愿、答案保密且不影响成绩。通过地区PBE联盟招募初高中教师，最终11所学校16个STEM班级参与（n=334），包括环境科学、生物等课程。

Descriptive Statistics

表2显示参与ECS及额外AV干预前（前测）和后（后测）各兴趣指标的描述性统计。前测中ECS组部分变量均值略高于ECS+组，但后测所有变量ECS+组均值均超越ECS组。在科学重要性认知（IMPSCI）等指标上，ECS+组呈现积极变化而ECS组出现下降。组间比较显示ECS+在科学态度、环境兴趣等维度提升显著（p<0.05）。

Discussion

我们通过以黑人和拉丁裔青少年为主的初高中STEM班级，验证了环境公民科学（ECS）教学法对提升科学态度、环境科学兴趣和STEM课程价值的潜力。所有班级均通过STEM知识工具解决本地环境问题，ECS+班级额外接受社区贡献价值强化干预。结果符合场所本位教育理念：ECS+组在科学重要性认知、环境科学兴趣等维度显著提升（p<0.05），证明当学生意识到STEM能实现其重视的社区目标时，科学价值认知显著增强。

Limitations

本研究存在以下局限：对照组（ECS班）不同于传统STEM班，并非完全"惰性"对照。两组均通过场所本位环境STEM学习贡献社区。此设计专为检验"强调STEM社区贡献价值"的增量效应。样本来自自愿参与教师，可能存在选择偏差。测量依赖学生自报告，未来应结合行为指标。AV干预虽简短但系统，需长期追踪效果持续性。

Conclusion

尊重学生的社区知识和贡献动机是环境公民科学项目的核心。基础ECS班级在"社区知识相关性"认知上提升，但科学态度仅小幅增长或无显著变化（与青少年科学兴趣普遍下降趋势相比已具实践意义）。而ECS+班级通过强化STEM社区贡献价值，在科学重要性、环境兴趣等维度实现显著提升，为重构STEM教育、扩大 underrepresented groups 参与度指明方向。