Почему молодёжь не хочет идти в инженеры? 6 причин из исследований

С проблемой нехватки кадров в науке, инженерии и технологиях сталкивается не только Россия. По оценке консалтинговой компании McKinsey, в странах Европы и в США к 2030 году на 17–30% вырастет спрос на работников в сферах STEM и здравоохранения. В 2023-м консалтинговая фирма BCG публиковала данные, согласно которым в Германии дефицит уже в 2022-м составил свыше 300 тысяч специалистов. В США, по оценке BCG, около трети вакансий инженеров ежегодно остаются незаполненными.

Почему возникает этот кадровый дефицит? Можно было бы предположить, что дело в непривлекательных для молодёжи условиях труда в этих сферах. Но далеко не в каждой стране условия непривлекательны. А вот нематериальные причины низкого интереса, похоже, везде общие. Эксперты часто используют метафору «протекающей трубы» (leaking STEM pipeline). Суть в том, что чтобы стать специалистом в любой STEM-профессии, нужно пройти последовательный образовательно-карьерный путь по этой «трубе»:

• успешно освоить программу начальных классов, не растеряв интерес к учёбе и конкретно к математике;
• в средней школе изучить основы математики и естественных наук;
• в старших классах выбрать предметную область для углублённого изучения и записаться на продвинутые курсы;
• поступить на соответствующую программу профессионального или высшего образования;
• не отчислиться с этой программы до конца обучения;
• после выпуска пойти работать по специальности.

Каждый из этих этапов — необходимая база для следующего: допустим, если у ребёнка в средних классах накопились проблемы с пониманием математики и даже появилась ненависть к этому предмету, то в старшей школе он вряд ли захочет изучать её углублённо, и ему будет очень сложно включиться в профильное изучение физики. Соответственно, сделав из-за этого упор на гуманитарных предметах, подросток не выберет потом техническую профессию.

Но и тех, кто много внимания уделял в школе математике, искренне хотел стать инженером и поступил в техническое учебное заведение, подстерегают свои сложности: например, во время учёбы в вузе или колледже части молодых людей кажется, что они ошиблись в выборе профессиональной сферы, и они отчисляются. В общем, на каждом из этапов труба «протекает», и круг тех, кто в итоге становится STEM-специалистом, сужается.

Различным причинам, по которым математика и естественные науки отпугивают школьников и студентов, посвящены сотни исследований. Мы их изучили и обобщили на их основе типичные причины этого явления.

Причина 1

Математическая и STEM-тревожность

Уже несколько десятилетий психологи и другие учёные исследуют феномен математической тревожности — когда при столкновении с математическими задачами человек испытывает сильный стресс. Во многих странах математическая тревожность школьников и студентов коррелирует с проблемами в изучении математики. И это логично — если при одной мысли о решении задачи учащается сердцебиение, затрудняется дыхание и в глазах темнеет, справиться с ней точно будет непросто.

На больших выборках, как показал метаанализ 2022 года (то есть исследование, авторы которого объединили и пересчитали результаты многих однотипных научных работ), влияние тревожности на успеваемость совсем слабое. Но в то же время подростки с высоким уровнем тревожности склонны считать себя неспособными и бросать школу в старших классах.

Как показало небольшое исследование на 183 студентах, избегание STEM-дисциплин в течение всех лет учёбы в вузе связано с уровнем математической тревожности, а не со способностями к математике. То есть если сравнить первокурсников с одинаковыми математическими навыками, некоторые из них из-за более высокой тревожности будут реже выбирать STEM-курсы. А в обязательных курсах такие студенты покажут низкие результаты.

Откуда берётся математическая тревожность? Однозначного ответа на этот вопрос пока нет. С одной стороны, склонность к ней наследуется — у идентичных, то есть однояйцевых близнецов, часто одинаковый уровень тревоги. С другой — на формирование тревожного отношения может повлиять:

• первый негативный опыт знакомства с математикой (проще говоря, когда не повезло с учителем);
• то, что родители нервно воспринимают этот предмет и, соответственно, «накручивают» ребёнка;
• переизбыток контрольных и тестов в учебной программе (они настраивают школьников на тревогу по поводу результатов вместо того, чтобы сосредоточить их на самом процессе изучения).

Плюс некоторые эксперты (например, исследовательница математического образования из Стэнфордского университета (США) Джо Боулер) считают, что преподавание математики в школах в принципе устроено неправильно: уроки слишком формальные, ученики переходят к действиям до того, как по-настоящему осваивают концепции числа, количества, измерения, и из-за провалов быстро начинают чувствовать себя тревожно.

Читайте также:

Математическое мышление: что это и почему школа его не развивает

Наряду с концепцией математической тревожности исследователи выделяют и тревожность перед STEM-дисциплинами в целом, причём считается, что она более характерна для девочек и женщин. Но на практике её трудно отделить от математической тревожности — ведь изучение и физики, и химии предполагает владение математическим аппаратом.

Причина 2

Убеждённость в том, что люди делятся на гуманитариев и технарей

Представим себе пятиклассника, который окончил учебный год с тройкой по математике. Что ему скажут по этому поводу его родители и учителя? Неужели сразу поставят «диагноз»: «Математика тебе не даётся, ты явный гуманитарий»?

Любому взрослому, даже далёкому от образования, очевидно, что в пятом классе делать такой далекоидущий вывод рано. Однако сами дети, похоже, воспринимают свои первые неудачи именно так — ставят крест на своих способностях к математике. Причём речь не об учениках с проблемами в обучении вообще: успешные в одних предметах школьники нередко считают закономерным, что другая сфера — как бы противоположная — им не даётся. И чаще всего в ролях таких «противоположностей» выступают математика и языки.

Как формируется такое убеждение? Ученик сравнивает свои результаты в одной дисциплине с результатами в другой, и если по одной оценки выше, начинает считать, что ко второй у него просто нет способностей. Такие сравнения могут влиять на самооценку учеников с раннего подросткового возраста, но, как показал обзор исследований в 2021 году, к старшей школе уверенность учеников в подобных выводах возрастает. Дело в том, что по мере взросления подростки пытаются каким-то образом идентифицировать себя, в том числе выявляя свои сильные и слабые стороны.

Исследование на немецких старшеклассниках показало, что разные мотивационные профили — «высокий интерес к математике и низкий к английскому языку» и «низкий интерес к математике и высокий к английскому языку» — действительно связаны с соответствующим выбором программ в университетах. То есть представление о себе как о гуманитарии, сформированное в школе, влияет на всю последующую жизнь.

Почему склонность к языкам и социальным наукам у школьников развивается чаще, чем к математике? Некоторые исследователи объясняют это так: многие ученики имеют дело с математическими проблемами только на школьных уроках, им никто не показывает практическую пользу математики. А владение родным языком требуется каждый день, и у учащихся больше возможностей убедиться, что в этой сфере у них есть способности.

Читайте также:

Гуманитарии и технари — чем различаются

Причина 3

Убеждённость в том, что в STEM-профессии нельзя прийти без таланта

Уже в начальных классах дети считают: чтобы преуспеть в области, связанной с математикой, нужно быть одарённым, а в гуманитарной сфере это не обязательно. То есть почему-то дети и подростки верят: можно научиться быть, например, журналистом, не имея к этому специальных способностей, — а вот математиком без сильных врождённых способностей не стать.

Представление о том, что для изучения STEM-дисциплин требуется талант, мешает учиться даже тем, кто уже поступил на инженерную программу в университете, как показало одно американское исследование. Студенты — особенно девушки — склонны сомневаться в своей принадлежности к выбранной сфере и в том, что у них достаточно способностей для её освоения. Проще говоря, учащиеся испытывают синдром самозванца — они уверены, что на выбранной сложной программе им совсем не место. Причём у девушек, по данным этого исследования, такое чувство не исчезает, даже если они достигают объективно высоких результатов в учёбе.

Такое убеждение насчёт математики зачастую связано с тем, что человек в принципе разделяет установку на данность, а не на рост. На русский язык эти термины чаще переводят как «фиксированное мышление» и «мышление роста». Считается, что люди с первым типом мышления думают, что интеллектуальные, творческие, физические и прочие способности заданы от рождения, и если что-то «не дано», не стоит и прилагать усилия в этой области. А мышление роста, напротив, характеризуется верой в то, что любой человек может развиваться в желаемой сфере и успешно учиться новому, если прилагает к этому достаточно усилий.

Читайте также:

Книжная полка: «Гибкое сознание», Кэрол Дуэк

В сфере STEM вера в то, что без природного таланта ничего не получится, особенно распространена, и чаще всего так думают про способности к математике. А в наличии у себя таланта обычно сомневаются те, кому и по другим причинам бывает сложно войти в профессию, связанную с наукой и технологиями, — это прежде всего девушки и учащиеся любого пола из малообеспеченных семей.

Причина 4

Стереотипы о том, что математика и инженерия — мужские сферы

Одна из важнейших тем в исследованиях STEM — почему в этой сфере работает так мало женщин. Вот какую статистику приводит Всемирный банк: женщины составляют 54% всех выпускников вузов, но только 34% исследователей. В таких областях, как наука о данных и искусственный интеллект, не более 26% работников — женщины. Похоже, из трубы STEM больше всего «утекают» девочки и девушки на разных этапах образования.

Основным виновником проблемы исследователи считают гендерные стереотипы, связанные с профессиями: куда шире распространены представления о мужчинах-учёных и инженерах, чем о женщинах на аналогичных позициях. Как правило, более образованные родители поддерживают дочерей в выборе технических областей для изучения — а у матерей, которые придерживаются более традиционных взглядов на роль женщины в семье и обществе, дочери чаще выбирают что-то «женское», например работу медсестры. Давление усиливают группы друзей: девочки реже интересуются науками, если их подруги склоняются к традиционным гендерным ролям.

Читайте также:

«Мужские» и «женские» профессии. На каких учебных программах нет гендерного баланса

Но даже если никто в близком окружении девочки не разделяет такие представления на словах, гендерное неравенство продолжает влиять на неё. Как уже упоминалось в предыдущих разделах статьи, у школьниц и студенток сильнее выражены все проблемы, упомянутые выше:

• На уровне выбора специальности (ещё до поступления в университет) влияние математической тревожности заметно прежде всего для девочек, но не для мальчиков.
• Несколько чаще, чем мальчики, считают себя гуманитариями девочки-школьницы. Например, об этом свидетельствует опрос 2023 года подростков и студентов из США: девочки и девушки гораздо чаще, чем их ровесники мужского пола, говорят, что не уверены в своих способностях в науках и математике, не считают для себя возможным сделать карьеру в этой области, да и попросту чаще (37% против 15% у юношей) не интересуются ни одной соответствующей профессией.

Не стоит думать, что подобные гендерные стереотипы — беда лишь неблагополучных стран, в которых в принципе плохо обстоят дела с женским образованием. Напротив, есть данные, что чем обеспеченнее страна, тем реже девочки интересуются STEM-профессиями. То есть гендерные стереотипы в условиях благополучия, похоже, углубляются.

Этот парадокс объясняют тем, что по мере роста благосостояния в обществе люди чаще выбирают профессию для самореализации, а не для выживания. А привлекательными обычно считаются наиболее социально одобряемые возможности самореализации. И если в конкретном обществе профессия искусствоведа или педагога считается традиционно «женской», женщины будут чаще выбирать её.

Читайте также:

«Ты же пойдёшь рожать»: какие барьеры не пускают девушек в инженерию и IT

Причина 5

Плохое обучение математике и естественно-научным предметам в школе

На качество преподавания STEM-предметов в школах жалуются в разных странах. Например, в США в одном из опросов почти две трети взрослых граждан заявили, что естественно-научное образование в американских школах отстаёт от других государств. Как считается, на результаты сильно повлияла пандемия.

В России главная тема для критики — снижение числа выпускников школ, которые сдают ОГЭ и ЕГЭ по физике, профильной математике, химии. Интерес школьников к таким предметам снижается (как и уверенность учеников в своей способности их изучать), как считают эксперты, не в последнюю очередь из-за нехватки компетентных педагогов.

Международные сопоставления, например на уровне ЮНЕСКО, тоже говорят о том, что на школьную STEM-подготовку отрицательно влияет отсутствие в школах лабораторий для изучения естественных наук, а ещё — недостаточная подготовка учителей. С ней сейчас есть проблемы даже в обеспеченных и благополучных странах. По данным ОЭСР, по меньшей мере в 40 странах в 2018 году более 10% учителей естественно-научных предметов в средней школе не имели образования по этому направлению (то есть общая педагогическая подготовка у них, может, и была, а вот научного образования — не было). А в 27 системах почти половину восьмиклассников учили математике педагоги без степени в этой области.

Если педагог недостаточно глубоко знает предмет, он не может ясно его объяснить — а значит, у учащихся накапливается непонимание, отставание, тревога и страх. Существуют и прямые статистические связи между тем, есть ли у педагога степень в преподаваемом предмете, и результатами его учеников. Например, ученики педагогов без степеней не выбирают STEM-программы в колледжах и вузах, а если выбирают — отчисляются с них.

Как и многие другие проблемы в образовании, качество STEM-подготовки распределено неравномерно: не хватает подготовленных учителей прежде всего в сельских и неблагополучных районах. Некоторые эксперты считают, что физика в России вообще становится элитарным предметом.

Причина 6

Карьера в STEM неинтересна по соотношению вложений и отдачи

Согласно одной из современных теорий учебной мотивации — теории ожидаемой ценности, — желание учиться складывается из двух компонентов:

• насколько человек уверен в успехе обучения;
• насколько обучение для него важно.

В изучении естественных наук и математики нередко возникают проблемы с обоими компонентами. С одной стороны, учащимся кажется, что эти дисциплины слишком сложны (а значит, шансы на успех в них невелики), а с другой стороны, практическая польза от образования с математическим или естественно-научным уклоном очевидна не всем. Даже те школьники, которые говорят об интересе к этим предметам, чаще всего потом не стремятся работать в таких областях.

Разные данные подтверждают, что STEM-специальности не уж так привлекательны для абитуриентов, которые могут выбрать другое направление. Исследование 2013 года по данным о выпускниках из США показало, что те из них, кто при первом опросе в 1992-м могли похвастаться хорошими знаниями как математики, так и языка, позднее реже выбирали STEM-профессии, чем те, кто отличался только знаниями математики.

В целом высокие математические способности не всегда связаны с мотивацией к изучению этого предмета и с выбором соответствующей карьеры. Среди одарённых учащихся есть заметный процент (в этом исследовании американских девятиклассников — 15–28% по разным STEM-дисциплинам) тех, кто не заинтересован изучать данную область.

Насколько это оправданный выбор? Хотя есть исследования отдачи от образования, которые подчёркивают преимущество STEM-специальностей перед гуманитарными (степенями Микки-Мауса, как их любят называть), их выводы нельзя назвать бесспорными. Как отмечают американские исследователи, на разницу в оценке доходов выпускников разных программ могут влиять:

• эффект отбора (на престижные специальности изначально попадают студенты из самых обеспеченных семей);
• несовершенная статистика, из которой исключается часть низкооплачиваемых работников, безработных, домохозяек;
• завышение ожидаемой разницы в зарплатах в будущем — ведь не факт, что текущие уровни доходов сохранятся.

Согласно польским данным (которые напоминают российские) только несколько областей внутри STEM правда связаны с более высокими зарплатами недавних выпускников — это математика и ИТ. В целом же исследователи отмечают большую вариативность индивидуальных траекторий и делают вывод, что область образования не предсказывает успех конкретного студента на рынке труда.

Можно ли что-то сделать для того, чтобы преодолеть эти причины, отпугивающие молодежь от инженерии и науки? Да, в разных странах прибегают к разным способам — с переменным успехом. О них мы рассказали в отдельной статье.