高等数学和科学技能的差异从幼儿园开始

高等数学和科学技能方面的种族和民族差异在美国出现的时间比我们以前所知的要早得多。我们的新研究发现，13% 的白人学生和 16% 的亚裔学生在幼儿园表现出高等数学技能。黑人和西班牙裔学生的对比百分比是 4%。

然后，这些差异在整个小学继续发生。到五年级时，13% 的白人学生和 22% 的亚裔学生表现出高超的数学技能。大约 2% 的黑人学生和 3% 的西班牙裔学生这样做。类似的差异也发生在先进的科学技能上。

如何解释这些差异?一致解释这些差异的因素包括家庭的社会经济地位——例如父母的教育程度和家庭收入——以及学生在幼儿园期间对数学、科学和阅读的理解。

我们在对约 11,000 名美国小学生的全国代表性样本的分析中观察到这些发现。从幼儿园开始一直跟踪学生，直到五年级结束。

不到 10%的美国科学家和工程师是黑人或西班牙裔。

高等数学和科学技能方面的种族和民族差异正在制约该国的科学创新和经济竞争力。早期表现出高等数学技能的学生更有可能在以后获得科学、技术、工程和数学领域(统称为 STEM)的博士学位，并成为科学家或发明家。

然而，关于高级数学和科学技能的早期种族和民族差异是如何出现的，人们知之甚少。这些信息可以帮助告知在儿童发育的关键时期支持有色人种学生的努力。

目前，研究人员和政策制定者为解决黑人和西班牙裔在 STEM 中代表性不足问题所做的大部分努力始于高中 或大学。然而，少数族裔学生对 STEM 职业的兴趣在中学时开始下降，许多学生将科学家视为典型的白人。

最近的研究表明，随着小学高年级的发展，美国高等数学技能方面的种族和民族差异正在扩大。

我们能够确定主要解释西班牙裔和白人学生在小学期间高等数学或科学技能差异的因素。这些因素包括家庭的社会经济地位、学生正在出现的双语能力，以及学生对数学、科学和阅读的早期知识。然而，这些相同的因素只能解释黑人和白人学生之间的部分差异。

可能还涉及我们未研究的其他因素，包括黑人学生就读质量较低的 学校的可能性更大。许多西班牙裔学生正在出现的双语能力可能有助于通过更好的数学推理、程序学习和解决问题来促进高级 STEM 技能。

为了增加 STEM 在高中、大学和劳动力中的代表性，教育工作者和政策制定者可能需要从小学年级开始努力支持有才华的有色人种学生。