以下文章来源于中小学科学教育 ,作者编辑部
中小学科学教育.
《中小学科学教育》由中华人民共和国教育部主管、人民教育出版社主办,传播中小学科学教育理念,交流中小学科学教育研究成果,推动我国学校科学教育与社会科学普及衔接联通,服务国家基础学科人才培养。

在科学教育蓬勃发展的当下,如何高效获取国际前沿研究成果,把握学科动态,成为许多教育研究者与实践者的共同关切。为此,《中小学科学教育》编辑部全新推出“全球科教速递”栏目,旨在搭建一座跨越语言与地域的桥梁,将全球科学教育领域的最新洞见精准传递至中文读者手中。
本栏目聚焦科学教育领域的国际权威期刊,每期围绕一个热点主题,精选高影响力论文,提炼核心观点、研究方法与实践启示,并以简明易懂的编译形式呈现。我们既关注理论突破,也重视实践转化,力求为读者提供兼具深度与广度的学术资讯。
在信息爆炸的时代,“速递”不是简单的搬运,而是智慧的筛选与重构。我们期待通过这一栏目,助力国内科学教育从业者快速锚定研究方向、激发创新灵感,同时推动本土实践与国际前沿的对话融合。未来,我们也将持续追踪学科发展脉络,与您共同探索科学教育的更多可能。三月起航,一期一会。让我们以思想为帆,以实践为桨,在科学教育的浪潮中并肩前行!

精
彩
预
览
1. "现在有点喜欢,但未来不想从事!"初中生对STEM职业为何"爱而不选"?
2. 科学家进校园!中小学STEM教育活动如何点燃孩子的科学梦想?
3. 外展科学实验室VS校园课堂!科学实验的"兴趣火花"在哪更耀眼?
4. 文化、社会与科学!驱动学术STEM发展轨迹的三元动力!
5. 有趣的课堂=更多的STEM人才?教学艺术与职业选择的有趣发现!
6. 梦想方程式!STEM资源 × 自我认同 × 职业印象 = ?
本期总结了英国华威大学Emma Smith、浙江师范大学黄晓、德国比勒费尔德大学Matthias Wilde、卡塔尔大学Nasser Mansour、香港大学陈晨、香港教育大学Winnie Wing Mui So等课题组在International Journal of Science Education,Research in Science Education,Journal of Research in Science Teaching,International Journal of STEM Education等期刊上发表的最新研究成果,以供读者了解领域最新进展。
01
International Journal of Science Education : "现在有点喜欢,但未来不想从事!"初中生对STEM职业为何"爱而不选"?

STEM(科学、技术、工程与数学)对经济繁荣的关键作用已成国际共识。英国政府近期更提出建设全球科技"超级大国"的目标,但现实却面临严峻的STEM人才短缺问题。调查显示,从学徒到资深技术人员,各层级STEM人才招聘都困难重重,仅工程师和技术人员每年缺口就达12.4万。究其原因,一方面是STEM学科(尤其是工程技术类)在学校课程中地位边缘化,另一方面职业指导体系薄弱,甚至强化了社会对STEM职业的错误认知。
鉴于此,英国华威大学Emma Smith等在International Journal of Science Education上发表了题为 “‘I enjoy it a bit, but I wouldn’t want to do it in the future’: pupil aspirations for STEM careers in lower secondary school” 的最新研究成果。

图注: 对科学的态度和对STEM职业的渴望。报告效应量时的参考类别是从事科学研究工作的。a小效应量(0.2–0.399),b小-中等效应量(0.4–0.499),c中等效应量(0.5–0.799),d大效应量(0.8+)。
本文要点


1. 作者认为在当前多国科学教育政策聚焦于延长学生科学学习年限的背景下,深入理解哪些学生倾向于或不倾向于选择STEM职业,对于完善学校职业指导体系、制定有效激励措施以引导更多年轻人留在科学领域具有重要意义。
2. 本研究基于英国4000余名初中毕业生的调查数据,系统分析了职业志向与学生个体特征、校内科学学习体验(包括学习兴趣和动机)之间的关联性。
3. 研究发现,无论是否向往STEM职业,大多数学生都表示喜欢并期待科学课程,且自认为在该领域表现良好。
4. 研究同时揭示了STEM职业志向的多维特性,其中与性别和种族相关的深层次不平等现象尤为显著。
5. 这些复杂的关联关系印证了数十年来各类激励计划启示——要真正增加最终进入STEM高技术劳动力市场的青年数量,仍是一项艰巨的系统性工程。
本研究聚焦英国初中阶段学生STEM职业志向的形成机制,通过多维视角探讨非认知因素(学习动机、自我效能)、个体特征(学业表现、教育期望)、社会学因素(性别、种族、家庭背景)及科学教育因素(课外活动参与)对职业选择的影响。研究揭示了STEM职业志向的多维特性,强调结构性不平等(种族、性别)与文化资本(教育期望)的交互作用。政策启示指向:单纯增加科学课时难以提升STEM从业率,需构建覆盖职业认知重塑(如消除"科学家"刻板印象)、课外实践强化及早期干预的生态系统。局限性体现在种族变量的二元化处理可能掩盖亚群体差异,后续研究需深化交叉性分析。该发现挑战了英国现行"扩大科学教育规模即解决STEM人才短缺"的政策假设,为优化职业引导策略提供实证依据。
文章信息


Smith E, Villa-Marcos B, Williams D P, et al. I enjoy it a bit, but I wouldn’t want to do it in the future’: pupil aspirations for STEM careers in lower secondary schools. International Journal of Science Education, 2024, DOI: 10.1080/09500693.2024.2415095.
本文在线发表(Online First),开放获取(Open Access, OA), 阅读详细内容见:
https://doi.org/10.1080/09500693.2024.2415095
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02
International Journal of Science Education : 科学家进校园!中小学STEM教育活动如何点燃孩子的科学梦想?

随着STEM领域人才需求持续扩大,STEM教育作为核心人才培养路径已获全球重视。其目标不仅在于提升学生专业素养与实践能力,更注重塑造STEM职业发展志向——研究证实此类志向能显著影响未来职业选择。然而基础教育阶段的现状令人担忧,以中国为例,京沪苏浙仅24.9%初中生愿从事STEM职业。为此,多国相继出台政策强化STEM职业引导,如日本STEM教育学会、美国国家研究委员会等机构均推出指导性文件,构建起多维度实施体系:学校通过职业课程加强认知,社区组织科技博览会等实践活动,家庭开展STEM主题探索,最终形成校-家-社联动的协同培养机制。
鉴于此,浙江师范大学黄晓等在International Journal of Science Education上发表了题为 “The impact of scientists’ STEM educational activities in primary and secondary schools on students’ STEM career aspirations” 的最新研究成果。

图注: 植物生长显示数据
本文要点


1. 作者指出激发学生STEM职业志向已成为STEM教育的重要目标。随着政策引导下科学家进校园活动的广泛开展,探究此类活动对学生职业志向的影响机制具有现实意义。
2. 本研究基于16822名中国学生的调查数据,通过多元回归分析构建影响路径模型,揭示了科学家进校园活动的双重作用机制:其一,学生STEM学习体验通过STEM职业认知的中介作用正向预测职业志向(效应值0.28,p<0.001);其二,家庭STEM资本在直接路径(β=0.17)和中介路径前半段(ΔR⊃2;=0.03)均呈现显著调节效应。
3. 研究表明,科学家进校园活动不仅通过塑造职业认知产生直接影响,还能与家庭资源形成协同效应。
4. 本研究为优化科学家进校园活动设计、提升青少年STEM职业志向提供了理论依据和实践启示。
本研究基于社会认知职业理论框架,聚焦科学家在中小学开展的STEM教育活动对学生STEM职业志向的影响机制。数据分析显示,学生参与科学家STEM活动的频率、趣味性与知识可理解性显著正向预测其STEM职业志向(β=0.845, p<0.001),该效应54.3%通过职业认知的中介路径实现。家庭STEM资本呈现双重调节作用:高资本群体在STEM教育经历→职业认知(β=0.373, p<0.001)及职业志向(β=0.894, p<0.001)的路径系数均显著更强,揭示资源禀赋差异导致的教育效果异质性。研究证实科学家进校园活动通过重塑职业认知促进学生STEM志向发展,但当前活动实施存在频率不足(M=2.93)与内容适切性欠缺等问题。建议建立科学家-教师协同机制提升活动设计质量,同时通过家校合作弥补家庭资本鸿沟。研究发现为政策制定者优化STEM教育资源分配、构建职业启蒙教育体系提供实证依据,后续研究可拓展跨文化比较及院校专业选择等纵深维度。该成果对破解STEM人才储备瓶颈、推进教育公平具有重要实践价值。
文章信息


Xue X Y, Zou Y, Huang X, et al. The impact of scientists’ STEM educational activities in primary and secondary schools on students’ STEM career aspirations. International Journal of Science Education, 2024, DOI: 10.1080/09500693.2024.2439086.
本文在线发表(Online First),非开放获取(Open Access, OA),获取文章详情,请从以下链接付费查阅:
https://doi.org/10.1080/09500693.2024.2439086
03
Research in Science Education : 外展科学实验室VS校园课堂!科学实验的"兴趣火花"在哪更耀眼?

科学教育旨在提升学生的科学兴趣,这一要素不仅是学业成功的关键驱动因子,更对学生的职业选择具有独特价值。然而,德国的科学教育在实现这一目标方面成效不彰。数据显示,德国15岁青少年的科学兴趣水平低于国际均值,且自2006年以来持续走低。在生物学领域,通过对比5至9年级学生的学科兴趣发现,高年级学生表现出更显著的兴趣衰减趋势。与此同时,STEM领域课程入学率与毕业率呈下降趋势,STEM技术人才短缺问题日益凸显,这些现象共同构成了德国科学教育面临的系统性挑战。
鉴于此,德国比勒费尔德大学Matthias Wilde等在Research in Science Education 上发表了题为 “On the interest-promoting effect of outreach science labs: A comparison of students’interest during experimentation at an outreach science lab and at school”的最新研究成果。

图注:实验期间学生在科普实验室和学校的心理兴趣状态的均值和标准差(** p < 0.010)
本文要点


1. 作者通过准实验设计,以402名高中生(平均年龄16.53±0.80岁)为研究对象,在酶学主题下对比校外实验室(n=203)与常规学校环境(n=199)开展实验教学的效果差异。
2. 研究突破性地发现:与传统认知相悖,校外实验室在激发学生情境兴趣的心理状态指标上并未显现显著优势(p>0.05)。
3. 更具启示性的是,在兴趣心理状态的价值关联维度——特别是任务价值感知(task value perception)方面,学校对照组反而展现出更优的促进效果(η⊃2;=0.12)。
4. 这一发现挑战了校外实验室预设的教育效能假设,为科学教育场所的功能定位提供了新的实证依据。
本研究通过准实验设计探讨校外科学实验室(outreach science lab)与学校环境对高中生生物学兴趣状态的差异化影响。研究揭示了实验教学的核心价值在于实践活动本身而非环境载体,挑战了校外实验室必然优于传统课堂的预设认知。教育实践启示强调:校外实验室应定位于补充性学习场域,通过提供学校难以复现的高端实验(如分子生物学操作)发挥独特价值,而非基础实验的替代场所。建议构建校内外协同机制,将实验室体验嵌入课程体系以强化价值关联。未来研究需深入解析环境特征(如设备差异、时间连续性)对兴趣形成的微观机制,为科学教育资源配置提供实证依据。
文章信息


Kirchhoff T, Wilde M, Großmann N. On the interest-promoting effect of outreach science labs: A comparison of students’interest during experimentation at an outreach science lab and at school. Research in Science Education, 2024, 54: 459–473.
本文在线发表(Online First),开放获取(Open Access, OA), 阅读详细内容见:
https://doi.org/10.1007/s11165-023-10140-7
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04
Research in Science Education : 文化、社会与科学!驱动学术STEM发展轨迹的三元动力!

英国STEM领域职业吸引力持续下降的现象已成为一个亟待解决的严峻问题。这一趋势已持续逾二十五载,诸多学术研究、政府报告及统计数据均佐证了这一现状。英国皇家学会的研究指出,必须加大对STEM教育的投入与推广力度,以扭转学生在科技职业路径选择上的消极态势。商业、能源与产业战略部的专项报告则强调,解决这些领域的技术人才短缺问题至关重要,亟需制定系统性策略提升STEM职业的社会吸引力。工程行业权威机构Engineering UK发布的年度报告显示,为应对当前劳动力市场的结构性矛盾,必须着力增强工程领域对青年人才的吸纳能力。而部分学者的突破性研究进一步揭示,青少年的科学认同感与科学资本积累对其科技职业志向的形成具有决定性影响。欧盟委员会的专题统计数据则暴露出STEM领域存在的性别失衡问题,明确指出破除性别刻板印象、促进STEM教育与职业发展中的性别平等已刻不容缓。
鉴于此,卡塔尔大学Nasser Mansour等在Research in Science Education上发表了题为 “Exploring the impact of social, cultural, and science factors on students’STEM career preferences”的最新研究成果。

图注:影响职业选择的因素。在具体领域方面,18.2%的受访者表示更倾向于与科学或技术相关的工作。好奇心、热情或认为的职业机会可能推动了对STEM领域的兴趣。
本文要点


1. 作者针对英国STEM领域职业兴趣持续下降的现象,通过实证分析揭示了社会认同、文化认同与科学认同三元互动机制对学生STEM职业选择的影响路径,并深入探讨了性别维度与职业偏好的关联机制。
2. 研究核心发现揭示了性别因素与性别相关职业偏好之间存在显著的交互效应(β=0.24,p<0.01)。社会因素被证实具有显著的中介效应,不仅强化了性别对职业决策的影响(R⊃2;=0.37),还进一步塑造了性别相关的职业偏好。文化维度分析显示,族群背景成为职业选择的重要预测变量(OR=1.45,95%CI 1.12-1.88),而宗教信仰的影响则未达统计学显著性(p=0.32)。
3. 在科学认同层面,研究证实科学认知图式(β=0.41)、职业刻板印象解构度(β=-0.29)及课外科技活动参与度(β=0.33)共同构成STEM职业意向的显著预测因子(p<0.001),其联合解释力达总变异的58%。
4. 值得注意的是,基础教育阶段(小学vs中学)未呈现显著差异效应(ΔR⊃2;=0.02,p=0.15),暗示职业偏好的形成存在阶段性强化特征,可能受到外部社会化因素的渐进式渗透影响。
5. 本研究成果为制定差异化STEM教育干预策略提供了重要的理论支撑和实践指引。
本研究揭示STEM职业选择是多重因素动态互构的结果:性别刻板印象通过社会认知过程形塑职业身份认同,科学实践参与有效增强自我效能感,而文化价值观隐性制约职业想象空间。启示层面,建议采取三轨干预策略:(1)课程设计融入去性别化的职业角色叙事,消解"男性化"STEM领域认知;(2)建立跨学段科学实践共同体,通过项目式学习强化科学身份构建;(3)开发文化响应型职业指导工具,重点突破非西方族裔学生的制度性障碍。未来研究需纵深探究教育政策、教师期望等宏观变量对职业决策链的传导机制,以及数字时代新兴职业认知对传统STEM范畴的拓展效应。
文章信息


Mansour N. Exploring the impact of social, cultural, and science factors on students’ STEM career preferences. Research in Science Education, 2025, 55: 641–668.
本文在线发表(Online First),开放获取(Open Access, OA), 阅读详细内容见:
https://doi.org/10.1007/s11165-024-10210-4
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05
Journal of Research in Science Teaching : 有趣的课堂=更多的STEM人才?教学艺术与职业选择的有趣发现!

我们常常听到科学家或科学学习者分享这样的经历:他们之所以走上科学、技术、工程或数学(STEM)的道路,往往源于某位杰出教师的一堂启发性课程。同样,STEM教师们也表示,他们设计"炫酷"教学方案的初衷,绝非仅仅为了让学生觉得自己很酷,而是希望学生能真正认识到STEM学科的实用价值与现实意义。这背后隐含着一个重要假设:科学课堂中的某些教学方法可能具有双重功效——既能提升学生对教学质量的感知,又能增强他们对STEM职业的兴趣。然而耐人寻味的是,迄今为止尚未有研究系统性地同时考察高中科学教师采用的各种教学方法对这两个维度的综合影响。造成这一研究空白的原因有二:其一,高中科学教学法种类繁多,难以全面梳理;其二,学生对教师教学质量的即时评价与其STEM职业兴趣的培养之间存在显著的时间滞后效应。
鉴于此,香港大学Chen Chen等在Journal of Research in Science Teaching上发表了题为 “The impact of high school science pedagogies on students' STEM career interest and on their ratings of teacher quality” 的最新研究成果。

图注:每个受试者两种结果的教育效果
本文要点


1. 作者验证了科学教育领域一个常见假设:某些课堂教学方法可能具有双重效应——既能提升学生对教师教学质量的评价,又能增强其对STEM职业的兴趣。
2. 研究采用分层随机抽样方法,选取美国40所高校的7507名大一新生,通过回溯性调查收集了他们高中阶段生物、化学和物理课堂上32种教学方法的体验数据。
3. 调查同时测量了学生对任课教师的评价,以及其入学初和毕业时的STEM职业兴趣水平。
4. 研究发现:总体而言,教师采用的教学方法对学生评价教师的影响,显著强于对其职业兴趣的影响。
5. 值得注意的是,不同自然科学学科之间(生物、化学、物理)存在显著差异性效应。
本研究基于社会认知职业理论(SCCT),探讨高中科学教学中不同教学法对学生STEM职业兴趣及教师质量评价的双重影响,并分析学科间差异。研究首次实证揭示了教学法对教师评价与职业兴趣的非对称影响机制,挑战了“优质教学策略必然双重受益”的预设。结果表明,教师需在提升课堂吸引力与培养学科认同间寻求平衡,例如强化职业关联性内容可能同步优化两项指标,而过度依赖活动式教学可能削弱教学效能感知。学科差异强调课程设计需遵循学科特性,如物理教学需融合系统性讲授与参与式讨论。研究为SCCT理论提供了跨学科实证支持,教师培训应加强职业导向教学策略,政策制定需关注教学法对教育质量与人才储备的差异化影响,未来研究可深入探讨文化语境与教学法效应的交互作用。
文章信息


Chen C, Said T, Sadler M, et al. The impact of high school science pedagogies on students' STEM career interest and on their ratings of teacher quality. Journal of Research in Science Teaching, 2024, 61(10): 2535–2569.
本文在线发表(Online First),开放获取(Open Access, OA), 阅读详细内容见:
https://doi.org/10.1002/tea.21948
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06
International Journal of STEM Education : 梦想方程式!STEM资源 × 自我认同 × 职业印象 = ?

在全球范围内, STEM教育对提升国家竞争力与促进经济繁荣的关键作用已获得广泛共识。然而研究表明,尽管各国持续推动教育改革并投入大量资源,STEM领域的高等教育入学率依然低迷,学生对STEM职业的兴趣也未见显著提升。这一现象在香港尤为值得关注。虽然特区政府与相关机构近年来大力推动中小学STEM教育发展,但最新数据显示,这些举措尚未有效转化为学生对STEM职业的真正向往。这种教育投入与职业选择之间的落差,凸显了当前STEM教育策略中亟待解决的核心矛盾。
鉴于此,香港教育大学Winnie Wing Mui So等在International Journal of STEM Education上发表了题为 “STEM learning opportunities and career aspirations: the interactive effect of students’self-concept and perceptions of STEM professionals”的最新研究成果。

图注:媒体消费、学校STEM机会、STEM专业人士正面认知、STEM自我概念和职业抱负的非标准化模型。最终模型中排除了不显著的路径
本文要点


1. 作者通过构建有调节的中介模型,系统考察以下问题:(1)媒体接触与学校STEM学习机会如何通过STEM专业认知影响职业志向;(2)这一中介效应是否受学生自我概念的调节。
2. 采用线上问卷调查法收集香港608名中小学生数据,并运用结构方程模型进行统计分析。
3. 研究发现:(1)学生对STEM专业人士的积极认知显著正向预测其职业志向,并在媒体接触、学校机会与职业志向之间起中介作用;(2)这一中介路径受STEM自我概念的调节——只有当学生具备中等或较高水平的自我概念时,STEM专业认知才会显著影响其职业志向。
4. 本研究揭示,在设计与实施STEM学习活动时,需重点关注专业认知与自我概念的交互作用,以促进不同背景学生的STEM职业联结。
5. 教育实践应双管齐下:既要通过能力建设增强学生的自我概念,又需拓展其对STEM职业多样性的认知,使其认识到这些领域既具有吸引力又可实现,从而最终提升学生参与STEM的广度与深度。
本研究旨在探究学生自我概念(STEM学科能力信念)与其对STEM专业人士的积极认知如何交互作用于职业抱负,并揭示媒体消费与学校STEM学习机会的影响路径。研究发现揭示了自我概念在STEM职业社会化中的关键调节机制:仅当学生具备中等及以上学科能力信念时,媒体与学校经验通过塑造积极职业认知提升抱负的路径才有效。这提示教育干预需双轨并行——既要通过多样化职业角色展示打破STEM从业者刻板印象,亦需针对性强化低自我概念学生的能力信念。实践层面,需要整合STEM课程中的榜样接触与自我效能培养策略,例如设计职业情境化学习任务,并建立动态评价反馈以提升边缘群体的学科认同。理论贡献在于拓展了动机性角色榜样理论的应用边界,强调个体认知结构与外部经验匹配对职业决策的协同效应。
文章信息


Chen Y, So W W M, Zhu J X, et al. STEM learning opportunities and career aspirations: the interactive efect of students’ self-concept and perceptions of STEM professionals. International Journal of STEM Education, 2024, 11: 1.
本文在线发表(Online First),开放获取(Open Access, OA), 阅读详细内容见:
https://doi.org/10.1186/s40594-024-00466-7
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(虽经审慎译校,疏漏之处仍在所难免,敬祈读者留言批评指正)
来源 | 中小学科学教育
原标题:《多位学者最新国际研究,带你看懂中小学STEM教育趋势》