导读
在校外STEM项目（如学校实验室、科学中心、大学开放实验室）在过去25年间迅速发展，被寄予厚望：激发兴趣、提升动机、增强自我效能感，甚至影响学生的职业选择。然而，这些项目究竟如何起作用？是“好玩”就够了，还是学习收获更重要？从体验到职业意向之间，到底经过了哪些中间环节？
本文以瑞士和列支敦士登2605名参加过学校实验室的学生为样本，用结构方程模型揭示了一条清晰的影响路径：
学习收获和享受并不直接决定职业意向，而是通过自我效能感和兴趣间接发挥作用；其中，自我效能感处于核心位置。
这项研究为校外STEM教育的设计与评估提供了重要证据。
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过去25年，德语国家涌现出大量校外STEM项目（如瑞士Experio Roche、奥地利JKU Open Lab、德国DLR_School_Lab），这些学校实验室依托大学、研究机构或企业，让学生在真实研究环境中动手实验，旨在激发兴趣、提升动机与自我效能感，并影响职业选择。然而，尽管研究众多，其效果仍无一致结论——学习收获结果混杂，有时与传统课堂差异不大；情感体验普遍积极，享受程度较高；兴趣提升多为情境性兴趣，长期效果有限；自我效能感研究结果不一，但多数发现积极效应。
本研究以Wigfield和Eccles（2000）的期望-价值理论为基础，该理论认为期望（相信自己能成功）与价值（为什么选择该领域）共同影响职业选择。尽管已有研究分别探讨了学习收获、享受、兴趣、自我效能感与职业意向的关系，但尚无研究将这些因素整合为一个综合模型进行系统检验；同时，学校实验室究竟是通过直接路径还是间接路径影响STEM职业意向，仍有待澄清。本研究正是要填补这一空白。
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理论框架
研究以Wigfield和Eccles（2000）的期望-价值理论为基础：
①期望：相信自己能在某一领域成功（认知判断）；
②价值：为什么选择这一领域（动机与情感成分）。
两者共同影响职业选择。如果学生觉得自己擅长科学，并且享受科学活动，就更可能考虑STEM职业。
研究问题与假设
核心问题：
学生自评的学习收获、体验到的享受、STEM兴趣变化、STEM自我效能感变化，以及STEM职业意向，彼此之间如何关联？
四个探索性假设：
①自评学习收获越高，STEM职业意向越强；
②对参观的享受程度越高，STEM职业意向越强；
③STEM兴趣的正向变化越大，STEM职业意向越强；
④STEM自我效能感的正向变化越大，STEM职业意向越强。
参与者
总人数：2605名学生；初中（7—9年级）：790人；高中（10—13年级）：1812人；3人未报告年级；来自瑞士德语区、法语区及列支敦士登公国；数据收集时间：2022年4月—2023年4月。
研究方法
本研究采用横断面定量研究设计，以问卷调查方式收集数据，具体方法如下：
1. 研究对象与样本
研究选取瑞士德语区、法语区及列支敦士登公国若干具有良好教学设计的学校实验室，涵盖初中（7—9年级）与高中（10—13年级）学生。总样本为2605名学生，其中初中790人、高中1812人、3人未报告年级；学生在参加学校实验室后两周内填写问卷，问卷在学校课堂中完成，参与自愿并基于知情同意，所有数据匿名化处理。
2. 测量工具
问卷采用六点李克特量表（1=强烈不同意，6=完全同意），测量五个核心变量：
3. 数据分析方法
①描述性分析：使用SPSS；
②核心分析：使用Mplus 7建立结构方程模型（SEM）；
③潜变量：学习收获、兴趣变化、自我效能感变化、职业意向；
④显变量：享受（因部分实验室仅测量一次，取平均值）；
⑤缺失值处理：采用FIML（全信息最大似然法），缺失比例低于10%；
⑥控制变量：年龄、性别、学校层级（初中/高中）；
⑦模型拟合标准：参照Hu和Bentler（1999），χ²/df=6.71，RMSEA=0.05，CFI=0.96，TLI=0.95；
⑧多重共线性检验：VIF值均低于10，不存在共线性问题。
4. 研究局限
①横断面设计，非前后测，“变化”为学生自评；
②样本可能存在正向偏差（教师本身对科学有热情）；
③兴趣、自我效能感、职业意向之间相关较高；
④未纳入父母、教师、家庭条件等外部变量。
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1. 描述性结果：整体偏积极
学生对参观的享受、学习收获、兴趣变化、自我效能感变化和职业意向均呈“有些同意”到“同意”之间，整体偏积极。
2. 学习收获与享受高度相关
学习收获与享受的标准化路径系数为 β = 0.50，p < .001。觉得自己学到很多的学生，也更享受这次体验。
3. 学习收获和享受不直接决定职业意向
模型显示，学习收获和享受对职业意向没有显著的直接效应，而是通过自我效能感和兴趣间接起作用：
①学习收获 → 自我效能感变化：β = 0.41；
②享受 → 自我效能感变化：β = 0.17；
③学习收获 → 兴趣变化：β = 0.12；
④享受 → 兴趣变化：β = 0.05。
4. 自我效能感是核心中介
①自我效能感变化 → 兴趣变化：β = 0.86；
②自我效能感变化 → STEM职业意向：β = 0.88；
③兴趣变化 → STEM职业意向：β = 0.72。
路径可概括为：
学习收获 + 享受 → 自我效能感提升 → 兴趣提升 → 职业意向增强
5. 模型解释力强
①自我效能感变化方差解释率：28.6%；
②兴趣变化方差解释率：95%；
③STEM职业意向方差解释率：79.4%。
④模型拟合良好：χ²/df = 6.71，RMSEA = 0.05，CFI = 0.96，TLI = 0.95。
6. 控制变量影响较小
年龄、性别、学校层级的效应较小，性别对职业意向的影响几乎可忽略。
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本研究得出四个直接和间接影响STEM职业意向的关键因素：自评学习收获；对参观的享受；STEM兴趣变化；STEM自我效能感变化。
其中，自我效能感处于中心位置。学校实验室若能让学生感到“我能做好科学/技术任务”，就更容易激发兴趣，并进一步影响职业意向。
研究还指出，学校实验室更可能是强化学生已有的STEM态度，而非根本改变。对STEM持积极态度的学生会被进一步鼓励，持消极态度的学生则可能被确认其拒绝。
此外，职业选择还受性别、年龄、父母、教师、科学形象等因素影响。女性可能因认为STEM领域“以物为导向、男性主导、不友好家庭”而却步。
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1. 对学校实验室设计者的启示：从“好玩”转向“我能行”
研究显示，学习收获和享受并不直接决定职业意向，而是通过自我效能感间接起作用。这提示学校实验室的设计不能只追求“有趣”“好玩”，而应有意设计能提升学生自我效能感的学习机会：提供真实任务、动手实验和适度挑战，让学生在完成任务的过程中体验“我能做到”；同时，参观后的反思与学校后续课程有助于将情境性兴趣锚定为更稳定的个体兴趣。
2. 对教师的启示：把学校实验室变成职业引导的生动场景
学校实验室是展示STEM职业的生动场景，教师可将参观与职业引导结合，帮助学生建立学科内容与未来职业之间的联系。研究还指出，职业兴趣从15岁起趋于稳定，因此应尽早对初中生进行干预；教师带学生参加学校实验室，本身也可能通过自身的科学热情感染学生，产生正向影响。
3. 对政策制定者的启示：以高质量校外STEM项目缓解技能人才短缺
学校实验室在缓解STEM技能人才短缺方面具有潜在价值。STEM职业对确保技术进步、保持竞争力和创新力至关重要；通过促进认知、情感和动机层面的发展，进而影响STEM职业意向，这些机构在教育与劳动力市场政策中承担着重要功能。因此，政策层面应支持那些教学设计扎实、能提升学生自我效能感的高质量校外STEM项目，并重视其在职业选择过程中的作用。
4. 对研究者的启示：采用纵向设计，纳入更多变量
本研究为横断面设计，“变化”为学生自评而非前后测，且样本可能存在正向偏差，兴趣、自我效能感与职业意向之间相关较高等。未来研究应采用纵向设计和重复测量，以评估长期效果；调查更年轻的学生；纳入父母、教师、家庭条件、科学形象等外部变量；并进一步检验兴趣、自我效能感与职业意向之间的区分效度。此外，学校实验室可能更多是“强化”而非“改变”学生已有的STEM态度，这一机制也值得深入探讨。
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这项基于2605名学生的研究，用结构方程模型清晰勾勒出学校实验室影响STEM职业意向的路径：学习收获与享受先提升自我效能感，自我效能感再带动兴趣，最终作用于职业意向。它提醒我们，校外STEM项目的价值不只在于“让学生开心”，更在于让学生在真实任务中积累“我能行”的信心——这种信心，才是通往STEM职业的关键桥梁。对于面临技能人才短缺的社会而言，把学校实验室办成既有趣又有用的学习场域，或许正是吸引更多年轻人走向STEM的一条务实路径。
