當(dāng)你教科學(xué)和工程時(shí)，你會(huì)講誰(shuí)的故事?牛頓?伽利略?也許是居里夫人?

這個(gè)問(wèn)題是向普林斯頓大學(xué)科學(xué)和工程學(xué)院的八名成員提出的，作為他們?cè)趯?shí)踐社區(qū)小組工作的一部分，該小組專注于為課程材料添加不同的聲音。教授和講師收集了他們所教授的科學(xué)家的照片，許多人驚訝地意識(shí)到在他們的講座和閱讀清單中承認(rèn)的女性和有色人種科學(xué)家是多么的少。

然后，他們著手識(shí)別更多樣化的聲音以融合和提升，從在伽利略之前 500 年基本上發(fā)明了科學(xué)方法、針孔照相機(jī)和現(xiàn)代光學(xué)的 Al-Hasan ibn Al-Haytham (965-1040) 到 Marie Maynard戴利(1921-2003)首先確定了高膽固醇水平與動(dòng)脈阻塞之間的聯(lián)系，Zia Mian是普林斯頓大學(xué)科學(xué)與全球安全項(xiàng)目的聯(lián)合主任，并發(fā)表了有關(guān)核武器危險(xiǎn)的文章。

“課程多樣化使我們能夠確保我們向?qū)W生講述的故事反映了真實(shí)情況，并且與實(shí)際情況一樣全面、全面和包容，”普林斯頓大學(xué)負(fù)責(zé)多元化和包容性事務(wù)的副教務(wù)長(zhǎng)Shawn Maxam說(shuō)。“這不僅是為了確保我們所有的學(xué)生都能在課程中看到自己，盡管這是形成科學(xué)家或工程師身份的重要部分，但它也表明我們承認(rèn)、尊重和慶祝所有人的貢獻(xiàn)——不僅僅是那些符合關(guān)于誰(shuí)是科學(xué)家的陳舊刻板印象的人。”

Kasey Wagoner是一名物理 101/102 講師，他是實(shí)踐社區(qū)小組的一員，他聯(lián)系了世界各地的女性或有色人種的執(zhí)業(yè)物理學(xué)家，并要求他們寫(xiě)一篇簡(jiǎn)短的自傳，其中包括他們的職業(yè)道路、他們的掙扎，他們喜歡物理學(xué)的什么，他們會(huì)給年輕科學(xué)家的任何建議，以及他們不工作時(shí)會(huì)做什么。

物理學(xué)家費(fèi)利佩·馬爾多納多寫(xiě)道：“我認(rèn)為年輕人看著教授和科學(xué)家，就會(huì)認(rèn)為他們生來(lái)就具有驚人的才能。事實(shí)上，即使是最聰明的人也會(huì)犯錯(cuò)誤，每個(gè)人的道路都是坎坷的。不同的是，那些人從未放棄。”

量子物理學(xué)家拉托亞·安德森(LaToya Anderson)寫(xiě)道：“鑒于物理學(xué)很難，最好相信我一開(kāi)始就很掙扎。正是我作為黑人女性的經(jīng)歷以及學(xué)習(xí)小提琴和芭蕾舞的創(chuàng)造力、紀(jì)律、謙遜和毅力使我度過(guò)了難關(guān)。現(xiàn)在，它們被用來(lái)學(xué)習(xí)宇宙的基本原理。隨著時(shí)間的推移，我意識(shí)到我們都需要在這個(gè)領(lǐng)域，現(xiàn)在比以往任何時(shí)候都更需要做出新的發(fā)現(xiàn)，改進(jìn)舊的發(fā)現(xiàn)，并成為宇宙的探索者。”

在他的期末考試中，瓦格納問(wèn)他的學(xué)生他們最喜歡的課程部分。幾個(gè)學(xué)生提到了傳記。一個(gè)人寫(xiě)道：“看到來(lái)自不同背景的人的傳記，尤其是少數(shù)族裔的傳記令人鼓舞，因?yàn)樵S多少數(shù)族裔不追求 STEM，因?yàn)樗麄冊(cè)谠擃I(lǐng)域沒(méi)有看到很多看起來(lái)像他們的人。”

Maxam 說(shuō)，這種惡性循環(huán)正在阻礙我們解決世界上最大問(wèn)題的能力。

“如果不吸引所有最優(yōu)秀和最聰明的人，我們就無(wú)法解決人類面臨的最重大、最關(guān)鍵的挑戰(zhàn)，”他說(shuō)。“應(yīng)對(duì)大流行、氣候變化、環(huán)境種族主義——如果我們要解決這些重大挑戰(zhàn)，迎接‘為國(guó)家服務(wù)和為人類服務(wù)’的時(shí)刻，我們需要使該領(lǐng)域多樣化，讓來(lái)自不同背景的人參與。”

教授一門(mén)名為“未來(lái)領(lǐng)袖物理學(xué)”課程的物理學(xué)講師杰森·普查拉 ( Jason Puchalla ) 說(shuō)， “這有點(diǎn)不費(fèi)吹灰之力”，投影到教室屏幕上的科學(xué)家照片應(yīng)該代表從事科學(xué)的人的全部范圍。“但人們傾向于從各種來(lái)源繼承幻燈片而不考慮它。因此，進(jìn)行這些對(duì)話幫助我退后一步并意識(shí)到這一點(diǎn)。”

他和他的合作老師Ali Yazdani是 1909 屆物理學(xué)教授，他邀請(qǐng)了普林斯頓大學(xué)教職員工的不同客座演講者與他們的學(xué)生交談，其中包括來(lái)自科學(xué)與全球安全項(xiàng)目的 Mian 和地球科學(xué)助理教授Laure Resplandy以及調(diào)查氣候變化的 High Meadows 環(huán)境研究所。

十幾歲的時(shí)候，亞茲達(dá)尼從移民到加利福尼亞州的奧克蘭，在那里他親眼目睹了富裕地區(qū)和低收入地區(qū)學(xué)校之間的巨大鴻溝。“我在奧克蘭一個(gè)非常非常貧困的地區(qū)長(zhǎng)大，”他說(shuō)。“我去了一所充滿挑戰(zhàn)的高中。我不是第一代大學(xué)生——我的父母受過(guò)教育——但我確實(shí)經(jīng)歷過(guò)美國(guó)為某些人提供的糟糕機(jī)會(huì)。”

他繼續(xù)說(shuō)：“我們需要使 STEM 管道多樣化，因?yàn)楹?jiǎn)單地說(shuō)，你不想錯(cuò)過(guò)聰明的人。有聰明想法的人來(lái)自各行各業(yè)。”

創(chuàng)建實(shí)踐社區(qū)

普林斯頓科學(xué)技術(shù)委員會(huì) (CST)去年創(chuàng)建了這個(gè)首個(gè)實(shí)踐社區(qū)小組，作為幫助來(lái)自代表性不足群體的學(xué)生參與并在 STEM 課程中取得成功的一步。前八名理工科教員在 2021 年春季學(xué)期開(kāi)會(huì)，并對(duì) 2021-22 學(xué)年的課程進(jìn)行了重大更改。不久將選出有關(guān)該主題的第二個(gè)實(shí)踐社區(qū)的成員;簡(jiǎn)短的申請(qǐng)將于 1 月 28 日到期。

CST 執(zhí)行董事薩米·卡恩 ( Sami Kahn )表示，這種方法之所以與眾不同，部分原因在于它專注于課程而非教學(xué)變革。大多數(shù)旨在促進(jìn) STEM 多樣性的項(xiàng)目都側(cè)重于教學(xué)法——她稱之為教學(xué)方式。“我們想探索課程本身，教學(xué)內(nèi)容，”她說(shuō)。“因?yàn)樽罱K，課程中使用的閱讀材料、案例和示例傳達(dá)了課程的價(jià)值。誰(shuí)(和沒(méi)有)被代表?講了誰(shuí)的故事?”

“最終，課程中使用的閱讀材料、案例和示例傳達(dá)了課程的價(jià)值。 誰(shuí)(和沒(méi)有)被代表? 講了誰(shuí)的故事?” — Sami Kahn，科學(xué)技術(shù)委員會(huì)執(zhí)行主任

教職員工及其 CST 主持人在學(xué)期初與 Maxam 會(huì)面，以熟悉普林斯頓大學(xué)當(dāng)前與股權(quán)相關(guān)的舉措。“我們談到在課程設(shè)計(jì)中引入與我們自己的科學(xué)和學(xué)術(shù)研究相同的好奇心和探究水平，”Maxam 說(shuō)。

實(shí)踐社區(qū)審查了以研究為基礎(chǔ)的策略，以使課程材料多樣化，例如向?qū)W生介紹為科學(xué)發(fā)現(xiàn)做出貢獻(xiàn)的各種人，在社會(huì)和歷史背景下構(gòu)建科學(xué)發(fā)現(xiàn)，并用具有個(gè)人或文化背景的例子說(shuō)明核心概念與學(xué)生的相關(guān)性。

這些方法中的每一種都已被證明可以幫助學(xué)生在科學(xué)和工程課程中堅(jiān)持并取得成功。

對(duì)于 Puchalla 來(lái)說(shuō)，最有價(jià)值的部分是他可以集思廣益和學(xué)習(xí)的共享社區(qū)。他說(shuō)：“讓一個(gè)團(tuán)隊(duì)都專注于同一件事，讓一個(gè)團(tuán)隊(duì)成員相互交流想法，分享我們前進(jìn)的方式，這非常有幫助。” “最實(shí)用的方面是聽(tīng)到即時(shí)反饋，比如‘也許嘗試不同的方向’，或者‘太好了，我要在課堂上加入類似的東西。’”

機(jī)械和航空航天工程講師Lamyaa El-Gabry指出，使課程中強(qiáng)調(diào)的對(duì)象多樣化的一種方法是關(guān)注最近的發(fā)展，而不是一個(gè)領(lǐng)域的起源。她為她的課程創(chuàng)建了一個(gè)為期兩周的生物燃料實(shí)驗(yàn)室，這樣她就可以邀請(qǐng)?jiān)谏锶剂涎芯糠矫骈_(kāi)辟新天地的有色人種，例如海帶科學(xué)家 Diane Kim 和生物質(zhì)工程師 Tumpa Sarker 以及泥炭生物燃料公司的首席執(zhí)行官 Michael Harrington .

“除了課程變更和增補(bǔ)之外，我更了解這些問(wèn)題，并盡我所能通過(guò)指導(dǎo)來(lái)支持代表性不足的學(xué)生，包括參加帶你的教授去吃飯和與學(xué)生一起臨時(shí)午餐，”她說(shuō)。“通過(guò)這些更非正式的互動(dòng)，我意識(shí)到斗爭(zhēng)是真實(shí)的，我認(rèn)為通過(guò)實(shí)踐社區(qū)提醒我這一點(diǎn)使我成為更有效的導(dǎo)師。”

在春季學(xué)期結(jié)束時(shí)，每位同學(xué)都提出了他們將對(duì)自己的課程進(jìn)行重大改變，以促進(jìn)多樣性。提議的更改包括注入真實(shí)世界和學(xué)生生成的示例，討論影響西方文化以外人們的全球問(wèn)題，關(guān)注代表性不足的創(chuàng)新者，使講座中的閱讀作者和研究人員多樣化，以及探索公共政策對(duì)公平和技術(shù)的影響。

當(dāng)實(shí)踐社區(qū)的教職員工在夏季進(jìn)行他們提議的課程修訂時(shí)，CST 還聘請(qǐng)了五名本科生研究實(shí)習(xí)生。除了支持教師的努力外，學(xué)生們還開(kāi)發(fā)了一個(gè)多樣化的資料庫(kù)，包括現(xiàn)代和歷史案例研究和特定學(xué)科的例子。

作為他們工作的一部分，學(xué)生們正在創(chuàng)建一個(gè)突出科學(xué)和工程多樣性的 Scientist Spotlight 數(shù)據(jù)庫(kù)。它包括 ibn Al-Haytham 和 Daly，以及威廉·奧古斯都·辛頓 (William Augustus Hinton，1883-1959)，他是一位開(kāi)發(fā)了美國(guó)公共衛(wèi)生服務(wù)部門(mén)使用的梅毒測(cè)試的黑人醫(yī)生;艾倫·哈特 (Alan Hart) (1890-1962)，一位率先使用 X 射線檢測(cè)肺結(jié)核的人;Hedy Lamarr (1914-2000)，一位女演員和發(fā)明家，在二戰(zhàn)期間為盟軍魚(yú)雷開(kāi)發(fā)了跳頻技術(shù);和許多其他人。

“他的暑假極大地幫助我對(duì) STEM 多樣化所面臨的挑戰(zhàn)和可能性有了新的認(rèn)識(shí)，”物理學(xué)專業(yè)的大四學(xué)生Tori Edington說(shuō)。“我很高興能夠?qū)⑽彝ㄟ^(guò)這次實(shí)習(xí)所學(xué)到的知識(shí)并用它來(lái)播下變革的種子。”

Maxam說(shuō)，學(xué)生組裝的課程材料和教職員工實(shí)施的課程變更都是朝著正確方向邁出的一步。“坦率地說(shuō)，這是一項(xiàng)艱苦的工作，”他說(shuō)。“要打破現(xiàn)狀、改變舊習(xí)慣、改變規(guī)范、改變做法，需要付出很多努力。但在普林斯頓，我們不會(huì)回避嚴(yán)謹(jǐn)。我們?cè)敢庵泵胬щy的問(wèn)題。我相信并且知道我們致力于做到這一點(diǎn)。”