當你教科學和工程時，你會講誰的故事?牛頓?伽利略?也許是居里夫人?

這個問題是向普林斯頓大學科學和工程學院的八名成員提出的，作為他們在實踐社區(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家的照片，許多人驚訝地意識到在他們的講座和閱讀清單中承認的女性和有色人種科學家是多么的少。

然后，他們著手識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)明了科學方法、針孔照相機和現代光學的 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脈阻塞之間的聯(lián)系，Zia Mian是普林斯頓大學科學與全球安全項目的聯(lián)合主任，并發(fā)表了有關核武器危險的文章。

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

Kasey Wagoner是一名物理 101/102 講師，他是實踐社區(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)物理學家，并要求他們寫一篇簡短的自傳，其中包括他們的職業(yè)道路、他們的掙扎，他們喜歡物理學的什么，他們會給年輕科學家的任何建議，以及他們不工作時會做什么。

物理學家費利佩·馬爾多納多寫道：“我認為年輕人看著教授和科學家，就會認為他們生來就具有驚人的才能。事實上，即使是最聰明的人也會犯錯誤，每個人的道路都是坎坷的。不同的是，那些人從未放棄。”

量子物理學家拉托亞·安德森(LaToya Anderson)寫道：“鑒于物理學很難，最好相信我一開始就很掙扎。正是我作為黑人女性的經歷以及學習小提琴和芭蕾舞的創(chuàng)造力、紀律、謙遜和毅力使我度過了難關。現在，它們被用來學習宇宙的基本原理。隨著時間的推移，我意識到我們都需要在這個領域，現在比以往任何時候都更需要做出新的發(fā)現，改進舊的發(fā)現，并成為宇宙的探索者。”

在他的期末考試中，瓦格納問他的學生他們最喜歡的課程部分。幾個學生提到了傳記。一個人寫道：“看到來自不同背景的人的傳記，尤其是少數族裔的傳記令人鼓舞，因為許多少數族裔不追求 STEM，因為他們在該領域沒有看到很多看起來像他們的人。”

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

“如果不吸引所有最優(yōu)秀和最聰明的人，我們就無法解決人類面臨的最重大、最關鍵的挑戰(zhàn)，”他說。“應對大流行、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‘為國家服務和為人類服務’的時刻，我們需要使該領域多樣化，讓來自不同背景的人參與。”

教授一門名為“未來領袖物理學”課程的物理學講師杰森·普查拉 ( Jason Puchalla ) 說， “這有點不費吹灰之力”，投影到教室屏幕上的科學家照片應該代表從事科學的人的全部范圍。“但人們傾向于從各種來源繼承幻燈片而不考慮它。因此，進行這些對話幫助我退后一步并意識到這一點。”

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

十幾歲的時候，亞茲達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)學校之間的巨大鴻溝。“我在奧克蘭一個非常非常貧困的地區(qū)長大，”他說。“我去了一所充滿挑戰(zhàn)的高中。我不是第一代大學生——我的父母受過教育——但我確實經歷過美國為某些人提供的糟糕機會。”

他繼續(xù)說：“我們需要使 STEM 管道多樣化，因為簡單地說，你不想錯過聰明的人。有聰明想法的人來自各行各業(yè)。”

創(chuàng)建實踐社區(qū)

普林斯頓科學技術委員會 (CST)去年創(chuàng)建了這個首個實踐社區(qū)小組，作為幫助來自代表性不足群體的學生參與并在 STEM 課程中取得成功的一步。前八名理工科教員在 2021 年春季學期開會，并對 2021-22 學年的課程進行了重大更改。不久將選出有關該主題的第二個實踐社區(qū)的成員;簡短的申請將于 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變革。大多數旨在促進 STEM 多樣性的項目都側重于教學法——她稱之為教學方式。“我們想探索課程本身，教學內容，”她說。“因為最終，課程中使用的閱讀材料、案例和示例傳達了課程的價值。誰(和沒有)被代表?講了誰的故事?”

“最終，課程中使用的閱讀材料、案例和示例傳達了課程的價值。 誰(和沒有)被代表? 講了誰的故事?” — Sami Kahn，科學技術委員會執(zhí)行主任

教職員工及其 CST 主持人在學期初與 Maxam 會面，以熟悉普林斯頓大學當前與股權相關的舉措。“我們談到在課程設計中引入與我們自己的科學和學術研究相同的好奇心和探究水平，”Maxam 說。

實踐社區(qū)審查了以研究為基礎的策略，以使課程材料多樣化，例如向學生介紹為科學發(fā)現做出貢獻的各種人，在社會和歷史背景下構建科學發(fā)現，并用具有個人或文化背景的例子說明核心概念與學生的相關性。

這些方法中的每一種都已被證明可以幫助學生在科學和工程課程中堅持并取得成功。

對于 Puchalla 來說，最有價值的部分是他可以集思廣益和學習的共享社區(qū)。他說：“讓一個團隊都專注于同一件事，讓一個團隊成員相互交流想法，分享我們前進的方式，這非常有幫助。” “最實用的方面是聽到即時反饋，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。’”

機械和航空航天工程講師Lamyaa El-Gabry指出，使課程中強調的對象多樣化的一種方法是關注最近的發(fā)展，而不是一個領域的起源。她為她的課程創(chuàng)建了一個為期兩周的生物燃料實驗室，這樣她就可以邀請在生物燃料研究方面開辟新天地的有色人種，例如海帶科學家 Diane Kim 和生物質工程師 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之外，我更了解這些問題，并盡我所能通過指導來支持代表性不足的學生，包括參加帶你的教授去吃飯和與學生一起臨時午餐，”她說。“通過這些更非正式的互動，我意識到斗爭是真實的，我認為通過實踐社區(qū)提醒我這一點使我成為更有效的導師。”

在春季學期結束時，每位同學都提出了他們將對自己的課程進行重大改變，以促進多樣性。提議的更改包括注入真實世界和學生生成的示例，討論影響西方文化以外人們的全球問題，關注代表性不足的創(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公平和技術的影響。

當實踐社區(qū)的教職員工在夏季進行他們提議的課程修訂時，CST 還聘請了五名本科生研究實習生。除了支持教師的努力外，學生們還開發(fā)了一個多樣化的資料庫，包括現代和歷史案例研究和特定學科的例子。

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

“他的暑假極大地幫助我對 STEM 多樣化所面臨的挑戰(zhàn)和可能性有了新的認識，”物理學專業(yè)的大四學生Tori Edington說。“我很高興能夠將我通過這次實習所學到的知識并用它來播下變革的種子。”

Maxam說，學生組裝的課程材料和教職員工實施的課程變更都是朝著正確方向邁出的一步。“坦率地說，這是一項艱苦的工作，”他說。“要打破現狀、改變舊習慣、改變規(guī)范、改變做法，需要付出很多努力。但在普林斯頓，我們不會回避嚴謹。我們愿意直面困難的問題。我相信并且知道我們致力于做到這一點。”