Dai numeri: gli indicatori scientifici di NSF offrono risposte, di un ordinamento

Indicatore principale? Un nuovo rapporto statistico della National Science Foundation include dati su quanto spesso viene insegnata scienza e ingegneria. Qui, gli studenti dell'Oregon apprendono l'ingegneria dei ponti.

Vero o falso?

  • Più di un terzo degli studenti delle scuole elementari statunitensi non apprende nessuna scienza in una settimana tipica.

  • La forza lavoro scientifica e ingegneristica degli Stati Uniti è cresciuta del 10% tra il 2008 e il 2010.

  • Il numero di autori di articoli scientifici delle università degli Stati Uniti è aumentato di due terzi tra il 2010 e il 2012.

Queste tre domande si basano sulle informazioni dell'ultima edizione di Indicatori di scienza e ingegneria , una collezione biennale pubblicata oggi dalla National Science Foundation (NSF). E le risposte-1) Vero; 2) Vero, ma con un grande avvertimento; e 3) Sembra improbabile che punti sia i punti di forza che i punti deboli del rapporto massiccio.

Il volume 2014 descrive in modo dettagliato lo stato della scienza degli Stati Uniti e il suo posizionamento relativo tra i concorrenti globali. Si basa su indagini condotte dall'NSF o su lavori che ha finanziato, nonché dati provenienti da altre fonti che il negozio statistico di NSF, il Centro nazionale per le statistiche scientifiche e ingegneristiche (NCSES), ha esaminato.

Ancora una volta, il rapporto sottolinea il continuo progresso scientifico della Cina e di altre nazioni asiatiche misurato da un numero qualsiasi di indici, dalla produzione high-tech alla spesa per la ricerca, fino alla formazione della prossima generazione di scienziati e ingegneri. "Il dominio di vecchia data degli Stati Uniti continua a erodere", afferma Dan Arvizu, presidente del National Science Board, l'organo di supervisione presieduto dal presidente che rilascia la relazione. "Altri paesi hanno sviluppato la loro capacità di ricerca molto rapidamente e questo rapporto mostra quanto velocemente questo nuovo mondo sta arrivando".

Con 600 pagine di testo e grafica e un'appendice di 939 pagine, indicatori fornisce molti parametri per misurare tali cambiamenti. Allo stesso tempo, i lettori potrebbero voler esercitare una certa cautela per evitare di lasciare il buffet statistico con indigestione o con l'uovo sul viso.

Insegnanti di scienze

La risposta alla prima domanda viene dal 2012 Indagine nazionale sull'educazione alla scienza e alla matematica . Il sondaggio di 7752 insegnanti in 1504 scuole elementari e secondarie in tutto il paese - il quinto dal 1977 - è progettato per valutare il background e l'esperienza degli insegnanti, ciò che accade in classe e le risorse a loro disposizione.

Le risposte lo dimostrano la scienza è un "figliastro dimenticato" di matematica e lettura nei gradi inferiori , secondo il team di Horizon Research Inc. nella Carolina del Nord che ha condotto lo studio finanziato da NSF. Diverse metriche suggeriscono che l'istruzione elementare sulle scienze è su un terreno instabile: chi lo insegna è più probabile che sia un novizio; la scienza riceve solo il 40% del tempo dedicato alla matematica e meno del 30% speso per la lettura; e gli insegnanti si sentono solo la metà preparati per insegnare la scienza come matematica. L'ingegneria è quasi inesistente, osserva lo studio, e solo il 4% degli insegnanti delle scuole elementari è molto fiducioso nell'affrontare l'argomento.

Forza lavoro scientifica

Un punto luminoso apparente nel 2014 indicatori è la recente rapida crescita di ciò che NSF chiama forza lavoro scientifica e ingegneristica (S & E). Il rapporto dice che il totale era di 5,40 milioni nel 2010 , rispetto ai 4,88 milioni registrati per il 2008 nell'edizione 2012 di indicatori . Ma il vero aumento è probabilmente più vicino al 3% o al 4% piuttosto che al 10%, afferma Beethika Khan di NCSES e autore principale nel capitolo della forza lavoro.

Questo perché il numero del 2008 era con ogni probabilità un numero inferiore, spiega Khan. Si basava su persone che si autoidentificarono come membri della forza lavoro scientifica nel censimento decennale del 2000 e che NSF seguì per il resto del decennio attraverso due sondaggi, uno dei neolaureati e uno dei destinatari del dottorato. Ma quei sondaggi non catturano coloro che non hanno conseguito un diploma negli Stati Uniti, cioè molti scienziati e ingegneri nati all'estero. Né includono persone che lavorano nel campo senza laurea in scienze e ingegneria.

Al contrario, i dati del 2010 si basano su American Community Survey (ACS), il successore della lunga forma del censimento. Tale indagine viene effettuata annualmente e offre un'istantanea della forza lavoro molto più accurata in qualsiasi momento. NSF ha utilizzato ACS per la prima volta per aiutare a calcolare le dimensioni della forza lavoro scientifica nel 2010. "Il nostro uso dell'ACS come cornice ha migliorato i nostri risultati", afferma.

(La relazione di quest'anno prende anche in esame per prima cosa coloro che lavorano nel settore S & E senza una laurea, trova neri e ispanici sovrarappresentati, e asiatici sottorappresentati, rispetto ai dati demografici di coloro che hanno conseguito diplomi S & E nel settore. anche i non laureati sono molto più propensi a lavorare nell'informatica e nella tecnologia dell'informazione: il 69% di tutti i non laureati lavora in questo campo, rispetto al 44% di tutti i lavoratori di S & E istruiti all'università.)

Autore, autore

L'ultima domanda riguarda la collaborazione intersettoriale, che la relazione definisce "uno dei cambiamenti più sorprendenti nel panorama S & E degli Stati Uniti negli ultimi anni". Ma il tentativo di NSF di evidenziare come gli scienziati stanno "attraversando" i confini per entrare in territori precedentemente sconosciuti "Sembra aver preso una svolta sbagliata ad un certo punto.

Il figura discutibile appare nella panoramica del rapporto. Vuole mostrare un forte aumento del numero di autori accademici su articoli scientifici e il numero di autori per carta.

Ogni nome viene conteggiato come autore separato, quindi il conteggio assoluto è ovviamente gonfiato. Ma il vero problema è che entrambi i numeri, cresciuti a un ritmo costante dal 1988, hanno subito un picco nel 2011 e nel 2012.

Cosa avrebbe potuto far sì che gli accademici americani diventassero improvvisamente molto più prolifici e collaborativi? La risposta statistica, in una parola, è il CERN. Più specificamente, il Large Hadron Collider (LHC) presso il laboratorio europeo di fisica delle alte energie vicino a Ginevra, in Svizzera.

"Uno vede più grandi collaborazioni recenti in fisica", afferma Robert Bell, NCSES, che ha supervisionato il 2014 indicatori . Un'analisi non ufficiale da parte degli operatori NSF, afferma, ha trovato un documento con oltre 3000 autori nel 2010, 45 di questi documenti nel 2011 e 88 nel 2012. Prima del 2010, osserva, non ce n'erano.

Il modello di maggiore collaborazione è stato evidente negli ultimi due decenni, osserva. Nel 2012, solo il 55% degli articoli in tutti i campi aveva quattro o meno autori. Ciò è paragonabile all'83% nel 1988, al 74% nel 1996 e al 65% nel 2004 come recente. Il LHC ha distorto il quadro, tuttavia, facendo sembrare che l'intera comunità scientifica abbia improvvisamente abbracciato la massiccia co-paternità.

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