STEM缩略语的学生认知差异及其对学科价值信念与职业选择的影响机制研究

这篇研究通过调查八年级学生对STEM（科学、技术、工程、数学）缩略语的认知关联，揭示了72%的学生熟悉该术语，但不同学科关联强度存在显著性别差异。研究发现，数学被普遍视为STEM核心学科，而物理、计算机科学等关联度因性别而异。通过期望-价值理论（expectancy-value theory）框架，证实学科关联通过价值信念（valence/cost）间接影响学生的STEM学业意向（academic elective intentions）和课程选择（STEM-profile choices），为针对性教育干预提供了实证依据。

　　

STEM缩略语的学生认知差异及其影响机制

引言

全球范围内STEM领域人才短缺问题日益突出，德国STEM技能缺口达28.5万，美国预估超百万。尽管各国通过STEM缩略语推广相关专业（如德国MINT、法国STIM），但学生对这一术语的认知差异及其对职业选择的影响机制尚未明确。本研究以1163名八年级学生为样本，首次系统分析了STEM学科关联模式及其通过价值信念（value beliefs）影响决策的路径。

STEM缩略语：熟悉度与学科关联

72%的学生表示熟悉STEM术语，女生知晓率（79%）显著高于男生（63%）。学科关联强度排序显示：数学（最高）>物理>计算机科学>化学>生物学>工程学（最低）。性别差异显著：女生更倾向关联自然科学（物理、化学、生物学，p<0.05），男生则更关注计算机科学（d=0.313）和工程学（d=0.150）。

价值信念的关键作用

基于期望-价值理论，研究将价值信念分为效价（valence，含内在价值、实用价值）和成本（cost，含努力消耗）。效价评分越高、成本评分越低的学生，STEM学业意向（r=0.745）和课程选择（AUC=0.772）越积极。值得注意的是，数学关联强度与成本评估呈正相关（b=0.081），表明数学主导的STEM认知可能增加学生的心理负担。

性别特异性中介效应

路径分析揭示：

• •

  女生：生物学关联通过提升效价间接促进STEM选择（b=0.046，p=0.05）。

• •

  男生：物理学（b=0.105）和计算机科学（b=0.128）关联增强效价，而数学关联通过成本增加抑制选择（b=-0.036，p=0.012）。工程学的直接效应最显著（OR=2.45）。

教育实践启示

研究发现，泛用STEM缩略语的宣传可能适得其反：

1. 1.

   28%学生仍不熟悉该术语，需加强基础认知；

2. 2.

   数学的强关联可能加剧焦虑，需通过情境化教学降低成本感知；

3. 3.

   性别差异化宣传策略：女生侧重生物学应用案例，男生突出物理/计算机科学的创新性。

局限与展望

研究受限于德国样本和排名法（非评分法）的数据采集，未来可跨文化比较不同缩略语结构（如STEM vs. STEAM）的影响。结合自我效能（self-efficacy）等多元动机模型，将更全面揭示STEM参与机制。

结论

STEM缩略语并非中性符号，其学科关联通过价值信念系统重塑学生的职业轨迹。针对性优化学科表征方式，有望缩小性别差距并缓解全球STEM人才危机。