对年轻天才学生科学思维能力的性别公平评估外文翻译资料

对年轻天才学生科学思维能力的性别公平评估

原文作者：Y.J.Dori,A.Zohar,D.Fischer-Shachor,J.Kohan-Mass,M.Carmi

单位：Faculty of Education in Science and Technology,Technion,Israel Institute of Technology,Haifa,Israel;The Samuel Neaman Institute for National Policy Research,Haifa,Israel;The Seymour Fox School of Education, The Hebrew University of Jerusalem, Jerusalem,Israel

摘要：本文描述了一项以色列国家层面的研究，该研究考察了基于标准化测试的天才计划的小学学生录取在多大程度上是性别公平的。在研究中，天才学生包括275名男生，128名女生，以及另外80名通过平权行动(AA)被天才计划录取的女生。为了评估这些年轻学生的科学思维能力，也被称为科学实践能力，我们开发了基于案例的开放式问卷。被调查的科学思维能力包括提问、解释、绘图、探究和元认知。对学生回答的分析显示，通过AA参加课程的天才女孩的表现与其他天才学生的水平相同。我们发现三组研究对象在提问和绘图能力上存在显著差异。我们建议通过修改标准的国家测试系统，包括加入基于案例的叙述，接上评估天才学生科学思维能力的开放式问题来增加性别平等。这可能减少因接受天才计划的男女人数不同而表现出的性别不平等。研究显示分析学生科学思维能力的开放式工具，通过有效识别天才的女孩和男孩，可能更好地服务于研究和实践。

关键词：天才学生；评估；性别公平；思维能力；提问；绘图技能；探究；

对世界妇女地位的研究表明，在包括学术界和工业界在内的许多领域，在第三个千年，妇女在高级职位上的代表仍然不足(AIP, 2013年)。在美国,女性报名科学、技术、工程和数学(STEM)本科学习的人数2000 - 2011年间低于男性(国家科学委员会,2012年),和女性在计算机科学、数学、物理、工程获得学士学位的比例衰退(国家科学委员会,2014)。性别差异从一个国家到另一个国家，从一个科学领域到另一个科学领域。但在大多数国家，男性在物理和工程研究上超过女性，而女性倾向于选择生物学、医学和环境研究。Sadler、Gerhard、Hazari和Tai(2012)的研究表明，在美国接近6000名学生中，男性对工程学更感兴趣，而女性在高中阶段更被健康和医学所吸引。在以色列，趋势也类似。在物理、工程、数学、统计和计算机科学等科学和工程领域，男性人数超过女性，而在医疗辅助领域，性别平衡向女性倾斜(以色列中央统计局，2011年，2013年)。在过去的十年中，以色列妇女在劳动力中的参与度不断提高，她们在雇员中占很大比例(Eglash, 2010)。然而，尽管拥有研究生学位的以色列女性人数相对较多，但她们的收入仍然较低，在政府、学术界和工业界的影响力也远低于男性同行。由于女性占人口的一半，她们在任何科学、工程和数学相关职位上的代表应该接近这个比例。

Sadler等人(2012)发现，预测学生在高中结束时对STEM职业感兴趣的关键因素是他们在高中开始时对学习STEM的兴趣。因此，为了培养年轻的男女学生选择STEM研究并最终成为STEM职业，教育工作者和科学教育者必须努力鼓励小学阶段的学生培养兴趣和科学思维能力。这对于成绩优异的年轻人尤其如此，对于天才儿童更是如此。促进教育和工作场所性别公平的努力应该从小学早期开始。这在检查和挑选年轻天才学生时更为重要，因为在许多天才儿童教育项目中，天才女孩的代表人数不足(Zorman amp; David, 2000)。

早期学习经历影响学生的STEM成绩(Huang amp; Du，2002)。在小学结束时，无论男女孩子都会将科学与男性联系起来，这对他们未来作为年轻人的教育和职业选择有影响(Hughes, 2002)。在有女生人数较多或单一性别较多班级的学校，女学生不太可能选择女性主导的学科，而更有可能选择技术或科学学科(Lavy amp; Schlosser, 2011;Schneeweis和Zweimuuml;ller, 2012)。特别是，对女生和男生在物理课上的研究表明，如果没有女生友好的课程、支持女生的老师和欢迎女生的学习环境的支持，课堂上女生人数多或少是没有效果的(Haussleramp; Hoffmann, 2002; Hazari, Sonnert, Sadler, amp; Shanahan, 2010）。据Kahle(2004)说，科学中的性别差异因学科而异，在物理学中比在生物学中更明显。此外，她声称，教育工作者没有妥善处理性别问题，缺乏性别公平的教学方法可能会使女孩在科学素养方面落后。其他研究人员利用实践活动和纪律等因变量对科学成绩的性别差异进行了调查，结果显示五年级女生的表现比男生更好，或与男生相同。这种情况不仅出现在生物实践作业中，也出现在物理科学中(Pine等人，2006)。

贝克和利里(1995年，同样在2003年)对小学和高中女生进行了采访，发现她们既喜欢物理话题也喜欢生物话题，但对与她们生活相关的科学话题更感兴趣。他们发现这些女孩对科学事业的最大献身与曾从事科学工作的父母或祖父母的热情，或曾与这些家庭成员共同从事科学工作的经历有关。

科学教育背景下的文化围绕着低收入、种族和少数民族社区学生的公平问题。Seiler(2013)评论了这种文化观点，认为它掩盖了某些社区中系统不平等的作用。Banks和Banks(1995)指出，重要的是为来自不同文化群体的学生创造平等的教育机会。我们的研究试图缩小目前存在的以色列天才计划中男孩和女孩录取成功率的差距。

以色列教育部(IMoE)致力于平等教育，并努力改善这种情况，在一些专门班级的天才女孩的录取过程中执行了平权行动政策(AA)并撤回计划(Dori, Zohar, Fischer-Shachor, Kohan-Mass，amp; Carmi，2009；Fischer-Shachor, Carmi，amp; Dori, 2010;Rosemarin, 2001;Tal amp; Medijensky, 2005)。本文描述了一项国家层面的研究，旨在从(a)标准化测试和(b)整体科学思维能力以及特定科学思维能力两个角度来考察小学学生天才计划录取的性别公平程度。最近，K-12科学教育框架(国家研究委员会[NRC], 2012)创造了一个术语“科学实践”，指的是科学思维能力，因为它强调了这些能力与科学知识的整合。这些实践包括问问题、规划调查、分析和解释数据，以及构造解释。在本文中，我们把科学实践称为科学思维。明确的说，我们的性别公平评估基于以下五种科学思维能力:提出问题、解释、绘图、探究和元认知。

本研究涉及天才学生的知识领域、性别平等、学生科学思维能力的性别公平评估，旨在使AA变得不必要。在测评领域，现行的国家标准化考试存在着性别不平等的问题。在社会和文化包容的背景下，这个问题在用于确定小学生是否有资格参加天才计划时尤为重要。我们的研究旨在开发一种评估学生科学思维能力的新方法，并在适当的工具支持下，提高鉴别天才学生过程中的性别公平。由于有天赋的女孩和男孩一样都是潜在的下一代领导者，特别是在科学和工程领域，确保女孩和男孩在有天才计划中或多或少地平等代表是非常重要的

1理论背景

多年来，教育家、研究者和哲学家一直在讨论先天与后天的问题。这场辩论对儿童发展的研究框架产生了广泛的影响。纵观历史，研究人员一直试图在 “发展系统”(教育)和“黄金染色体”（自然）两个理论之间摇摆、争论 (Renzulli, 2005)。

1.1天才

根据传统的定义，天才儿童是指通过智商(IQ)测试(Teman amp; Oden, 1959)衡量的高智商儿童，并且在学术和职业上有很高的成功程度。随后的评论和报告证实了这一传统的定义(Gallacher, 2004；US office of Education, Marland, 1972)。即使在今天，在美国的许多州，以及在其他国家，如英国，天才学生几乎只在他们的第1Q测试分数的第90或第95个百分点被确定(Kornilov, Tan, Elliott, Sternberg， amp; Grigorenko, 2012;McClain amp; Pfeiffer, 2012; Nisbett,2009;Rosemarin, 2001)。在以色列，天才学生被认定在第98.5个百分点。

目前的思维挑战了传统的、定量的天才定义。因此，研究人员不断更新定义，寻找一套更准确的天才儿童的特征。研究人员现在对天才的传统定义和现代的多维定义进行了区分，后者通过认知、定性、心理和社会方面来表征智力(Gardner, 1982，1983;Nevo amp; Chawarski, 1997;Renzulli, 1978: Tannenbaum, 1983; Sternberg，1984)。

Renzulli(1978)将天才定义为一种反映高于平均水平的能力、任务承诺和创造力之间的互动的行为。为了解释目前对天赋的定义，Renzulli(1999)使用了三环图解法(Baldwin, 2005)，其中三个重要因素是天赋、创造力和天资，重叠区域表示天才。后来，Reis和Renzulli (2009a)得出结论，关于天才的最危险的谬论是，有天赋和有天赋的学生群体是同质的，天赋会随着时间的推移而保持，并取决于个人的特征。此外，一些研究表明，天赋不仅是与生俱来的，而且可以通过学习获得(Reis amp; Renzulli, 2009, 2009b)。

1.2特定领域的天才

最近，研究人员已经确定，天赋不是一种普遍的能力，而是学科或特定领域的能力。因此在科学教育中发展评估十分重要。VanTassel-Baska(2005)认为，天赋是“人类特定领域的一般智力水平显著超出正常水平，例如显示出对某一努力领域的原创贡献的希望”(第359页)。其他研究人员则专注于研究特定领域的天赋，如数学、语言能力和科学。例如，Brody和Stanley(2005)描述了数学早熟青年(SMPY)的研究，它最初也包括了科学知识。该计划强调寻找有天赋的学生，设立课程来培养和研究他们的能力。

Gagneacute;(2005)声称，人们可以通过观察化学家的科学推理或分析象棋游戏来监控智力。VanTassel-Baska(2005)指出，许多州采用了共同核心标准(CCSS)，使教师培养天才学生，并满足他们的学习需求。她还强调，学习者的天赋是通过与教育环境的互动而不断发展的。因此，对天才学生的思维能力的评估和比较应该在课程开始时和开始一年时进行。

1.3性别公平评估的必要性

Sternberg(2010)指出，自Binet和Simon(1916年，由Sternberg引用，2010年)的著作以来，天才学生的标准化测试世界已经保持了近一个世纪的不变。尽管智商测试是最被广泛接受的天才预测指标，但显然还有一些其他的智力概念是这种传统评估工具无法测量的(Baldwin 2005; Gardner, 1983; Sternberg, 1984)。因此。许多专家不建议将智力测试作为判断天才的唯一指标。然而，在以色列，天才学生的鉴定遵循传统的定义，基于类似于智商测试的全国性测试(Dori等人，2009;Fischer-Shachor等人，2010; Rosemarin，2001；Silverman，1986）。

对IQ测试的批评还在继续，Ford, Harris, Tyson, and Trotman (2003)和其他人(Baldwin, 2005; Ford et al, 2003; Gallagher, 2005)认为，这些考试存在文化偏见，因为它们更有效地识别中产阶级的白人学生，而不是少数族裔和较低的社会经济阶层。还需要进行更多的研究，以确保开发出足够的评估方法，以便为教育项目识别天才，并选择更多样化的天才学生群体(Pierce等人，2006;Neumeister, Adams, Pierce, Cassady，amp; Dixon, 2007)。我们关于多样性的研究重点是性别平等。

ONeil(1992)建议将表现评估作为识别天才的定量工具的替代。成绩评估有助于全面了解学生的能力和思维能力，同时衡量学生解决新问题的能力、团队合作能力和跨学科知识的综合能力。Kornilov等人(2012)指出，专家们并不能总是使用一套狭窄的评估工具来识别智力水平高的儿童，这就提升了一种评估方法的必要性，即扩大天才衡量的范围，同时兼顾性别公平。

1.4天才学生的平权行动

平权行动(AA)是一项阐明法律规范的政策，政府追求为少数群体或弱势群体提供平等的机会，因为他们相对于多数群体的地位(公法，1964年，Parodi, 2003，Seelke, 2008)。平权行动一词首次正式出现在第10925号行政令,由约翰bull;肯尼迪总统1961年签署并使用于就业歧视相关内容,确保员工平等,不管他们的种族、信仰、颜色或国籍(向总统的报告,1995)。关于平权行动的文献表明，平权行动政策的实施导致了规范或伦理上的困难，主要是对以竞争自由和个人追求卓越为基础的平等权利的侵犯。此外，AA政策出现阻力主要有两个原因:首先，在多大程度上偏离平等的资源分配是合法的。其次，为支持特定群体(如女学生)而采取这种行动提供了正当的理由。

Bollinger的决策提供了有关机构如何应用平权行动的指导方针，包括实施录取配额的合法性，以增加校园的多样性(Sol

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