เส้นทาง การศึกษา STEMคือเส้นทางการศึกษาสำหรับนักเรียนในสาขาวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ (STEM) จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของเส้นทางการศึกษา STEM นี้ยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ แต่โดยทั่วไปถือว่าเริ่มต้นตั้งแต่การศึกษาในระดับปฐมวัยและขยายไปจนถึงการสำเร็จการศึกษาหรือการประกอบอาชีพในสาขา STEM ในวัยผู้ใหญ่^{[ 1 ]} งานวิจัยล่าสุดชี้ให้เห็นว่า แทนที่จะเป็นเส้นทางการศึกษา นักเรียนจะเดินตามเส้นทางที่มีจุดเข้าและออกหลายจุดตลอดการศึกษาของพวกเขา^{[ 2 ]}

อุปมาอุปไมย "ท่อส่ง" นั้นมีพื้นฐานมาจากแนวคิดที่ว่าการมีผู้สำเร็จการศึกษาเพียงพอต้องอาศัยทั้งการป้อนนักศึกษาจำนวนมากพอในช่วงเริ่มต้นการศึกษา และการรักษานักศึกษาเหล่านี้ไว้จนกว่าจะสำเร็จการศึกษา^{[ 3 ]}ท่อส่ง STEM เป็นองค์ประกอบสำคัญของความหลากหลายในสถานที่ทำงานและการพัฒนาบุคลากรที่ทำให้มั่นใจได้ว่ามีผู้สมัครที่มีคุณสมบัติเหมาะสมเพียงพอที่จะเติมเต็มตำแหน่งทางวิทยาศาสตร์และเทคนิค

การส่งเสริม STEM pipeline ได้รับการส่งเสริมในสหรัฐอเมริกาตั้งแต่ทศวรรษ 1970 เป็นต้นมา เนื่องจาก “แรงผลักดันด้านการศึกษา STEM (วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรม และคณิตศาสตร์) ดูเหมือนจะเติบโตขึ้นจากความกังวลเกี่ยวกับจำนวนผู้เชี่ยวชาญในอนาคตที่จะมาเติมเต็มตำแหน่งงานและอาชีพ STEM ที่มีน้อย รวมถึงความสามารถในการแข่งขันทางเศรษฐกิจและการศึกษา” ^{[ 4 ]}

ปัจจุบัน คำอุปมานี้มักใช้เพื่ออธิบายปัญหาการรักษาบุคลากรในสาขา STEM ซึ่งเรียกว่า “การรั่วไหล” ในท่อส่ง ตัวอย่างเช่น ทำเนียบขาวรายงานในปี 2012 ว่าร้อยละ 80 ของกลุ่มชนกลุ่มน้อยและผู้หญิงที่ลงทะเบียนเรียนในสาขา STEM เปลี่ยนไปเรียนสาขาที่ไม่ใช่ STEM หรือลาออกระหว่างการศึกษาระดับปริญญาตรี^{[ 5 ]}การรั่วไหลเหล่านี้มักแตกต่างกันไปตามสาขา เพศ เชื้อชาติและชาติพันธุ์ ภูมิหลังทางเศรษฐกิจและสังคม และปัจจัยอื่นๆ ซึ่งดึงดูดความสนใจไปที่ความไม่เท่าเทียมกันเชิงโครงสร้างที่เกี่ยวข้องกับการศึกษาและอาชีพในสาขา STEM

แนวคิด STEM pipeline เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์สำหรับโปรแกรมที่มุ่งเพิ่มจำนวนผู้สำเร็จการศึกษาทั้งหมด และมีความสำคัญอย่างยิ่งในความพยายามที่จะเพิ่มจำนวนชนกลุ่มน้อยและสตรีที่ด้อยโอกาสในสาขา STEM ^{[ 6 ] [ 7 ]}การใช้วิธีการ STEM ช่วยให้นักกำหนดนโยบายด้านการศึกษาสามารถตรวจสอบปริมาณและการคงอยู่ของนักเรียนในทุกขั้นตอนของกระบวนการศึกษา K–12 และหลังจากนั้น และคิดค้นโปรแกรมและการแทรกแซงเพื่อปรับปรุงกระบวนการและผลลัพธ์ทางการศึกษา โปรแกรม STEM มุ่งเน้นไปที่การเพิ่มการสนับสนุนทางสังคมและวิชาการสำหรับนักเรียน โปรแกรม STEM อาจมุ่งเน้นไปที่การนำนักเรียนมารวมกับผู้เชี่ยวชาญในสาขาของตน เพื่อให้คำปรึกษา เป็นแบบอย่างและมอบโอกาสในการเรียนรู้ในอุตสาหกรรม^{[ 8 ]}

การรักษาบุคลากร STEM ที่มีสุขภาพดีและหลากหลายเป็นเรื่องที่น่ากังวลในหลายประเทศที่พัฒนาแล้ว เช่น สหราชอาณาจักร สหรัฐอเมริกา และเยอรมนี^{[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]}

ในสหรัฐอเมริกาแม้ว่าความพยายามในการเพิ่มจำนวนผู้หญิงและชาวแอฟริกันอเมริกันในสาขา STEM จะดำเนินมาอย่างต่อเนื่อง แต่จนถึงปี 2010 ผลลัพธ์ก็ได้รับการประเมินว่า "แย่" ^{[ 12 ] [ 13 ]}ในปี 2014 รายงานฉบับหนึ่งระบุว่า "กลุ่มที่ถูกมองข้ามมาโดยตลอดก็ยังคงถูกมองข้ามต่อไป" ^{[ 14 ]}ในขณะที่บทความอีกฉบับหนึ่งแสดงความคิดเห็นว่า "คุณสามารถเรียนจบหลักสูตรวิชาการด้านวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ได้โดยไม่เห็นคนผิวสีเลยสักคน" โดยที่ "คนผิวสี" หมายถึงชาวแอฟริกันอเมริกัน^{[ 15 ]}

โครงการพัฒนาบุคลากรด้านวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ (STEM) ในสหรัฐอเมริกาได้รับการสร้างขึ้นในหลายระดับ ตัวอย่างเช่น สถาบันผู้นำด้านเทคโนโลยีที่มหาวิทยาลัยพิตต์สเบิร์กในระดับวิทยาลัยและมหาวิทยาลัย^{[ 16 ]}โครงการพัฒนาบุคลากรด้าน STEM ของรัฐเนวาดา^{[ 17 ]}โครงการริเริ่มสตรีในวิทยาศาสตร์ข้อมูลของมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดนำเสนอเวิร์กช็อปและแหล่งข้อมูลทางการศึกษาในระดับมัธยมศึกษาและมหาวิทยาลัย และพันธมิตรการขยายการมีส่วนร่วมในการคำนวณในระดับชาติ^{[ 18 ]}

สหราชอาณาจักรได้สร้างโปรแกรมพัฒนาบุคลากร รวมถึงโปรแกรมทูต โปรแกรมทูตช่วยให้ครูได้ร่วมมือกับผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมเพื่อช่วยให้คำแนะนำแก่นักเรียนและพูดคุยเกี่ยวกับเส้นทางอาชีพที่เป็นไปได้ ผู้ให้คำแนะนำทุกคนในโปรแกรมเป็นอาสาสมัคร และครูในสหราชอาณาจักรมีพอร์ทัลที่พวกเขาสามารถขอความช่วยเหลือจากอาสาสมัครได้^{[ 19 ]}ต้นกำเนิดของโปรแกรมนี้สามารถสืบย้อนไปถึงจดหมายที่สภาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีส่งถึงนายกรัฐมนตรีในปี 2555 ซึ่งครอบคลุมค่านิยมหลักที่ควรทำให้ STEM เข้าถึงได้ง่ายขึ้น จดหมายฉบับนี้ได้ระบุค่านิยมหลักไว้ว่า "การส่งมอบแบบบูรณาการ การกำกับดูแล และความรับผิดชอบทั่วทั้งหลักสูตร การสอน การทดสอบ การเข้าถึง STEM และคำแนะนำและแนวทางด้านอาชีพ" ^{[ 20 ]}

สภาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีได้ทำการวิจัยวิธีการศึกษาที่สนับสนุนนักเรียนที่มีความบกพร่องทางการเรียนรู้เฉพาะด้าน (SpLDs) ในสาขาวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ (STEM) ได้ดียิ่งขึ้น การวิจัยที่ดำเนินการโดยสภาในปี 2020 พบว่ามี 3 ด้านที่ระบบการศึกษาสามารถปรับปรุงได้สำหรับนักเรียนที่มี SpLDs ใน STEM ^{[ 21 ]}ปัญหาแรกคือการระบุตัวตน โรงเรียนพยายามสังเกตนักเรียนที่มีปัญหาเพื่อวินิจฉัย ซึ่งทำให้มีนักเรียนจำนวนมากไม่ได้รับการวินิจฉัย ด้านต่อไปที่ระบุคือการเปลี่ยนแปลงระบบสนับสนุน นักวิจัยสรุปว่าระบบสนับสนุนสามารถปรับปรุงได้โดยการมีส่วนร่วมของผู้ปกครอง การวิจัยสรุปว่าทรัพยากรต่างๆ เช่น การอบรมเชิงปฏิบัติการสำหรับผู้ปกครองเกี่ยวกับการสนับสนุนนักเรียนของตนให้ดียิ่งขึ้น เป็นขั้นตอนต่อไปที่ดีในการเพิ่มการสนับสนุน สุดท้าย พวกเขายังได้พิจารณาการแทรกแซงโดยใช้เทคโนโลยี แต่สรุปว่าจำเป็นต้องมีการทำงานเพิ่มเติมก่อนที่จะสามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ^{[ 21 ]}

โรงเรียนมัธยมปลายในสหรัฐอเมริกาได้นำโปรแกรม STEM pipeline มาใช้ ซึ่งเป็นการผสมผสานเส้นทางคู่ขนานที่เสริมสร้างทักษะทางคณิตศาสตร์ วิศวกรรม และวิทยาศาสตร์ พร้อมกับกลุ่มสนับสนุนที่มุ่งช่วยเหลือนักเรียนกลุ่มด้อยโอกาสให้ใฝ่ฝันที่จะเป็นผู้นำในสาขา STEM นักเรียนจะได้รับประโยชน์จากกำลังใจและทักษะการสร้างแรงจูงใจที่พี่เลี้ยงนำมาใช้เพื่อเตรียมความพร้อมทางวิชาการที่ถูกต้อง ครูและพี่เลี้ยงจากวิทยาลัยจะกลายเป็นผู้ชี้นำในชีวิตของนักเรียนในโปรแกรมบนเส้นทางสู่การเป็นผู้นำรุ่นต่อไป นอกจากนี้ เจ้าหน้าที่ยังช่วยให้นักเรียนรู้สึกเป็นส่วนหนึ่งและได้รับการดูแลเอาใจใส่^{[ 22 ]}ในเส้นทางสู่การศึกษาระดับสูงในสาขา STEM นักเรียนกลุ่มด้อยโอกาสจะได้รับทุนการศึกษาที่ช่วยเหลือพวกเขาตลอดช่วงเวลาเรียนในวิทยาลัย ทุนการศึกษาเป็นปัจจัยที่ช่วยให้นักเรียนกลุ่มด้อยโอกาสสามารถมุ่งเน้นไปที่การเรียนและช่วยให้พวกเขามีความมุ่งมั่นตลอดช่วงเวลาเรียนในวิทยาลัย^{[ 23 ]}

โปรแกรม STEM pipeline มีการจัดเวิร์คช็อปและกิจกรรมนอกหลักสูตรมากมายเพื่อพัฒนาด้านสังคมและวิชาชีพ นอกจากนี้ยังจัดให้มีการสร้างเครือข่ายกับชนกลุ่มน้อยที่เคยเข้าร่วมโปรแกรมและปัจจุบันทำงานอยู่ในสาขาวิทยาศาสตร์หรือสาขาสุขภาพ ยิ่งไปกว่านั้น ในฐานะศิษย์เก่าของโปรแกรม นักเรียนทุกคนยังได้รับเชิญให้เป็นผู้สนับสนุนในชุมชนของตน โดยมีเป้าหมายเพื่อเพิ่มจำนวนนักเรียนที่ด้อยโอกาสในสาขา STEM ^{[ 24 ]}

การสนับสนุนโปรแกรมต่างๆ เช่น โปรแกรม STEM pipeline มีเป้าหมายเพื่อเพิ่มความหลากหลายในสถานที่ทำงาน โดยมีเป้าหมายเพื่อสร้างพื้นที่ปลอดภัยที่ครอบคลุมซึ่งสมาชิกทุกคนในทีมสามารถมีส่วนร่วมในการพัฒนาแนวคิดนวัตกรรมในสาขาของตนได้ นอกจากนี้ ความหลากหลายของการทำงานร่วมกันด้วยแนวคิดที่แตกต่างกันยังช่วยเพิ่มผลลัพธ์ของเป้าหมายที่ทีมต้องการ และอำนวยความสะดวกในการวางแผนไทม์ไลน์ได้ดียิ่งขึ้น^{[ 25 ]}

แนวคิดของท่อส่ง STEM ได้รับการต่อต้านเนื่องจากมีลักษณะเชิงปฏิบัติรองประธานคณะกรรมการวิทยาศาสตร์แห่งชาติเคลวิน โดรเกไมเออร์เรียกร้องให้เปลี่ยนจากการคิดถึงจำนวนบุคลากร STEM ที่จำเป็น มาเป็นการพิจารณาความรู้และทักษะที่จำเป็นสำหรับความสำเร็จของบุคลากรทั้งหมดแทน^{[ 26 ]}

แนวคิดเรื่องท่อส่ง STEM ที่เป็นเส้นตรงได้รับการวิพากษ์วิจารณ์ว่าละเลยเส้นทางอาชีพที่หลากหลาย ซึ่งรวมถึงการศึกษาแบบสหวิทยาการ อาชีพที่ไม่ต่อเนื่อง และงานที่เกี่ยวข้องกับ STEM ในสาขาที่ไม่ใช่ด้านเทคนิค บทความวิจารณ์ในปี 2015 ในInside Higher Edชี้ให้เห็นว่าคำอุปมาเรื่อง "ท่อส่งที่รั่ว" อาจถูกมองว่าเป็นการดูถูกบุคคลที่ออกจากเส้นทางการศึกษาเพื่อไปทำงาน หรือใช้พื้นฐานทางเทคนิคของตนเป็นพื้นฐานสำหรับอาชีพในสาขาที่ไม่ใช่ด้านเทคนิค^{[ 27 ]}

บทความวิจารณ์ในวารสาร Science ฉบับปี 2015 ระบุว่ามาร์กาเร็ต แทตเชอร์และแองเจลา เมอร์เคลอาจถือได้ว่าเป็น "การรั่วไหล" สองครั้งในระบบท่อส่ง^{[ 28 ]}

บางคนกล่าวว่าการเพิ่มจำนวนบุคลากรในสาขา STEM นั้นไม่เพียงพอที่จะส่งเสริมความหลากหลายในที่ทำงาน ผู้สนับสนุนสตรีและชนกลุ่มน้อยในสาขา STEM เช่นTracy Chouได้โต้แย้งว่าบริษัท STEM ต้องมุ่งเน้นไปที่การปฏิรูปภายในด้วย เช่น การประเมินแนวทางการจ้างงานที่ไม่เป็นธรรมและวัฒนธรรมการทำงานที่ไม่สนับสนุน^{[ 29 ]}

• ความไม่เท่าเทียมเชิงโครงสร้างในด้านการศึกษา
• ผู้หญิงในวงการวิทยาศาสตร์
• ผู้หญิงในสาขาวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ (STEM)
• ความหลากหลายทางเชื้อชาติและการเลือกปฏิบัติในสาขาวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ และคณิตศาสตร์ (STEM)