For example, Saad (2005) reports, i

For example, Saad (2005) reports, in a 2004 Gallup poll, that 37% of teens regarded math as their most difficult subject, while only 23% considered math as their favorite one. The 2006 Program for International Student Assessment (PISA) corroborated this, showing that the performance of 15-year-old students in math literacy in the United States was 24 points lower than the global average. At the 90th percentile, the United States was 22 points below the global average. These scores ranked the United States below all but six participating jurisdiction countries tested (Baldi et al., 2007).

On the basis of this observation, math performance among teens in the United States is inferior to that among teens in many other countries. This phenomenon can be attributed to many different reasons. In terms of broad sociocultural causes, a study of students with advanced math proficiency, over several decades, found that the US society does not accord mathematics with much recognition. For instance, social ostracism and ridicule make male and especially female students stay away from math as a career. Consequently, currently 80% of female math professors and 60% of male math professors hired in the past few years were born outside of the United States (Andreescu et al., 2008). In addition, family expectations, peer influ-ences, and teacher qualifications all have a substantial impact on students’ attitude to math and their math performance in schools. Interestingly, studies show that family expectations have the strongest impact on all ethnic groups when it comes to math achievement (National Center for Education Statistics, 2004; Wenglinsky, 2000; Yan and Lin, 2005; Matthews, 2007). Hence, an approach to positively changing family expectations could make a difference in improving students’ overall attitude to the STEM.

Note that the US federal and state agencies and organizations have launched a variety of initiatives in the STEM education to change this situation. More specifi-cally, many research projects on STEM education in both college and K-12 school have been conducted, and hundreds of school districts across the United States have established STEM programs since the early 1980s (NGA, 2009; NSB, 2010). More promisingly, significant attention has recently been directed to encourage and develop the talents of adolescents with interests in STEM, aimed at boosting the domestic STEM talent supply from the root (Schaefer et al., 2003; Miller and Barney Smith, 2006; Holmes et al., 2007; Atkinson et al., 2007; Qiu and Doris, 2013).

Academically, suggested solutions for improving students’ math performance include a communal structure within schools, more cohesive curriculum, smaller class sizes, cooperative learning, and strategies that help students overcome math anxiety. Lee et al. (1997) discuss the results of a study focused on the elements of high school organizations that are directly related to the improved learning of mathematics and science as well as the “equity” between the first 2 years and the past 2 years of high school. The term “a mile wide and an inch deep,” first used by William Schmidt of Michigan State University, describes the US math curriculum as a vast series of topics that are covered in each grade. However, each topic is not covered in detail and little connection is made among topics. According to Roger Bybee, head of a Colorado Springs-based nonprofit science curriculum development organization, this leads to a curriculum that has no coherency. He and other educators advocate a national curriculum standard that determines core skill sets and promotes textbooks that establish connections between math topics. With a national curriculum, students will be pushed to master the core content and be evaluated as per established standards (Brown and Brown, 2007).

In addition, smaller class sizes, cooperative learning, and less math anxiety all play a role in improving individual student performance. Rice (1999) conducts a study on class sizes and analyzed their impacts on students’ performance. She unveils that class size had a greater impact on math classes than science classes, inversely affecting three instructional variables, namely, small group time, innova-tive instructional practices, and whole group discussions. For cooperative learning, Slavin et al. (2009) review effective programs in middle school and high school mathematics and found that math curricula and the use of existing computer-based instruction had little effect on achievement, while there was significant positive effect for cooperative learning programs. Programs emphasizing teaching quality and student interaction along with textbooks and technology have more positive results than those that emphasize textbooks and technology only. Finally, Tobias (1993) defines math anxiety as a conditioned emotional response to participate in a math class and/or talking about math. This response produces a fear that precludes students from maximizing their performance in the subject at school and from pursuing possible careers in the future. Curtain-Phillips (1999) indicates that such anxiety results from three common classroom practices, namely, imposed authority, public exposure, and deadlines. Teachers and parents can also heighten the anxiety by forcing their perspective of math on the students. Rossman (2006) suggests that math teachers should encourage their students to be active learners, make the math relevant to the children’s world, and promote collaborative learning.

In summary, improving math performance in the United States requires provid-ing the necessary resources and making positive changes for students from different social and economic strata, building a better communal structure within schools, creating more cohesive math curricula, offering smaller classes, encouraging coop-erative learning, and helping students overcome math anxiety. As teens spend signif-icant time outside school, their interests toward a STEM field would be substantially influenced by their after-school activities. Therefore, when we address STEM edu-cation at school, it is enticing and effective if we can promote STEM education in an after-school setting by fully leveraging certain after-school advantages (e.g., any time, any pace, relaxing and less anxiety, family’s involvement, etc.).

Currently, even though many web sites with online K-12 learning materials exist (OnlineK12, 2013) (for instance, a Google search will return hundreds of web sites), it remains difficult to locate pertinent literature for quality STEM education outside the school setting. It is equally difficult to find literature that focuses on incorporating the state-of-the-art cyber-based self-service technologies and uncovered in-school STEM education knowledge for effective off-campus STEM education, although “open educational resources” initiatives (e.g., The William and Flora Hewlett Foundation at http://www.hewlett.org/programs/education-program/open-educational-resources) focusing on improving students learning experience while leveraging external resources are gaining momentum (OER, 2010).
Furthermore, few effective approaches that were derived from empirical research are available to substantiate the success of STEM programs (Cavanagh, 2008). Brody (2006) notes that most measures regarding STEM programs in place focus on “inputs,” which refer to the number of participating teachers or attitudinal changes among students. She points out that there lacks a systematic approach in the current array of research, resulting in nebulous findings regarding the effectiveness. Clearly, there is an array of research questions that must be well addressed, including what short-term and long-term outcomes should be measured, what are the strengths and weaknesses of various outcome metrics, and what other success definitions should be studied. We are indeed concerned about the absence of a sound knowledge base for determining the effectiveness of a STEM program in light of meeting the nation’s STEM talent growth objectives (Subotnik et al., 2007; Subotnik et al., 2009). However, we believe that an approach to retune a service system in a real-time and gradual manner for competitive advantage, as shown in Figure 7.14, can be viable in practice.

More specifically, the emergence of Service Science brings in a promising approach to facilitate STEM program offering in meeting the needs of education. By applying the concept of Service Science to the development process of a web-based education service system, we understand that the learning experiences that public school students have outside of the classroom positively impact on their learning outcomes (Qiu and Doris, 2013). We fully understand that we should avoid one-size-fits-all thinking. In other words, different paradigms might be more appropriate for certain circumstances. Therefore, “What kind of approach and proactive guidance should be provided to effectively customize and enrich such an outside school learning experience for improved impact on STEM education?” becomes an obvious question in the long run. The solution to this question with scientific rigor is truly critical for the continuous improvement and widespread adoption of the discussed model on a large-scale basis.

As indicated earlier, when we study a specific topic in education, we must stay focused and pay much attention to the areas in which we are interested. On the basis of the early discussion, we are motivated by the fact that effectively creating more interest among high school students and providing an outside-school, self-learning experience, through optimally leveraging state-of-the-art cyber-based technologies, will significantly enrich and enhance our nation’s STEM education.

Kết quả (Việt) 1:

Ví dụ, Saad (2005) báo cáo, trong một cuộc thăm dò Gallup 2004, 37% thiếu niên coi toán học là chủ đề khó khăn nhất của họ, trong khi chỉ 23% coi là toán học như là một yêu thích của họ. Năm 2006 chương trình đánh giá sinh viên quốc tế (PISA) xác này, thấy rằng hiệu suất của 15 tuổi học sinh trong toán học biết tại Hoa Kỳ 24 điểm thấp hơn mức trung bình toàn cầu. 90 percentile, Hoa Kỳ là 22 điểm dưới mức trung bình toàn cầu. Những điểm xếp hạng Hoa Kỳ bên dưới tất cả nhưng sáu nước tham gia thẩm quyền kiểm tra (Baldi và ctv., 2007).Trên cơ sở quan sát này, toán hiệu suất trong số các thanh thiếu niên tại Hoa Kỳ là thấp kém hơn trong số các thanh thiếu niên ở nhiều nước khác. Hiện tượng này có thể được quy cho nhiều lý do khác nhau. Trong điều khoản của nguyên nhân văn hóa xã hội rộng, thị trấn này có một nghiên cứu của sinh viên có trình độ toán học cao cấp, trong nhiều thập kỷ, thấy rằng xã hội Hoa Kỳ không phù hợp toán học với nhiều công nhận. Ví dụ, xã hội ostracism và chế giễu làm cho sinh viên Nam và nữ đặc biệt là ở cách xa các toán học là một nghề nghiệp. Do đó, hiện nay 80% của giáo sư toán học nữ và 60% của giáo sư toán học tỷ thuê trong vài năm qua đã được sinh ra ở bên ngoài Hoa Kỳ (Andreescu và ctv., 2008). Ngoài ra, gia đình kỳ vọng, peer influ-ences, và trình độ giáo viên có một tác động đáng kể về học sinh thái độ để toán học và toán hiệu suất của họ trong các trường học. Điều thú vị, nghiên cứu cho thấy rằng gia đình kỳ vọng có tác động mạnh nhất trên tất cả các nhóm sắc tộc khi nói đến thành tích toán học (Trung tâm quốc gia giáo dục thống kê, năm 2004; Wenglinsky, năm 2000; Yan và Lin, 2005; Matthews, 2007). Do đó, một cách tiếp cận tích cực thay đổi gia đình kỳ vọng có thể làm cho một sự khác biệt trong việc cải thiện thái độ tổng thể học sinh với các thân cây.Lưu ý rằng Hoa Kỳ Liên bang và cơ quan nhà nước và các tổ chức đã tung ra một loạt các sáng kiến trong STEM giáo dục để thay đổi tình trạng này. Hơn thuật-cally, nhiều dự án nghiên cứu về STEM giáo dục trong cả hai trường cao đẳng và trường K-12 đã được thực hiện, và hàng trăm khu học chánh trên khắp Hoa Kỳ đã thiết lập chương trình gốc từ đầu thập niên 1980 (NGA, năm 2009; NSB, 2010). Hơn promisingly, sự chú ý đáng kể gần đây đã được đạo diễn để khuyến khích và phát triển tài năng của thanh thiếu niên với lợi ích trong thân cây, nhằm mục đích thúc đẩy việc cung cấp tài năng gốc trong nước từ gốc (Schaefer et al., 2003; Miller và Barney Smith, 2006; Holmes và ctv., 2007; Atkinson et al., 2007; Qiu và Doris, 2013).Học tập, các giải pháp đề nghị cho cải thiện sinh viên toán hiệu suất bao gồm một cấu trúc xã trong trường học, chương trình giảng dạy nhiều cố kết, quy mô lớp học nhỏ, hợp tác học tập, và chiến lược mà giúp học sinh vượt qua lo âu toán học. Lee et al. (1997) thảo luận về kết quả của một nghiên cứu tập trung vào các yếu tố của các tổ chức trường trung học có liên quan trực tiếp đến học tập cải tiến của toán học và khoa học cũng như các "công bằng" giữa 2 tuổi đầu tiên và trong 2 năm qua của trường trung học. Thuật ngữ "một dặm rộng và một inch sâu," đầu tiên được sử dụng bởi William Schmidt của Michigan State University, mô tả chương trình giảng dạy toán học Hoa Kỳ như là một loạt rộng lớn của chủ đề được bảo hiểm trong mỗi lớp. Tuy nhiên, mỗi chủ đề không được bảo hiểm chi tiết và ít kết nối được thực hiện trong số các chủ đề. Theo Roger Bybee, đứng đầu của một chương trình giảng dạy khoa học phi lợi nhuận dựa trên Colorado Springs phát triển tổ chức, điều này dẫn đến một chương trình giảng dạy đã không có sự liên lạc. Ông và giáo dục khác ủng hộ một chương trình quốc gia tiêu chuẩn đó xác định kỹ năng cốt lõi bộ và quảng bá sách giáo khoa thiết lập kết nối giữa các chủ đề toán học. Với một chương trình quốc gia, sinh viên sẽ được đẩy để làm chủ nội dung cốt lõi và được đánh giá theo tiêu chuẩn được thành lập (Brown và Brown, 2007).Ngoài ra, quy mô lớp học nhỏ, hợp tác học tập, và ít lo âu toán học đóng một vai trò trong việc cải thiện hiệu suất học sinh cá nhân. Gạo (1999) tiến hành một nghiên cứu về quy mô lớp học và phân tích tác động của họ về hiệu suất học sinh. Nó tung ra rằng lớp học đã có một tác động lớn hơn trên các lớp học toán học so với khoa học các lớp học, ngược lại, ảnh hưởng đến ba hướng dẫn biến, cụ thể là, thời gian nhóm nhỏ, innova-hoạt động cùng hướng dẫn thực hành, và toàn bộ nhóm thảo luận. Đối với học tập hợp tác xã, Slavin et al. (2009) xem xét các chương trình có hiệu quả trong trường trung học và trường trung học toán học và tìm thấy rằng chương trình giảng dạy toán học và việc sử dụng hiện có giảng dạy dựa trên máy tính có ít ảnh hưởng trên thành tích, trong khi đã có tác động đáng kể tích cực cho các chương trình hợp tác học tập. Nhấn mạnh các chương trình giảng dạy tương tác chất lượng và sinh viên cùng với sách giáo khoa và công nghệ có kết quả tích cực hơn so với những người mà nhấn mạnh các sách giáo khoa và công nghệ chỉ. Cuối cùng, Tobias (1993) định nghĩa toán lo âu là một phản ứng cảm xúc có điều kiện để tham gia vào một lớp học toán học và/hoặc nói chuyện về toán học. Phản ứng này tạo ra một nỗi sợ hãi ngăn cản sinh viên từ tối đa hóa hiệu suất của họ trong các chủ đề tại trường học và theo đuổi sự nghiệp có thể trong tương lai. Rèm-Phillips (1999) chỉ ra rằng lo lắng như vậy kết quả từ ba phổ biến lớp học thực hành, cụ thể là, áp đặt quyền lực, tiếp xúc công chúng, và thời hạn. Giáo viên và phụ huynh có thể cũng nâng cao những lo âu bằng cách buộc quan điểm của họ của toán học về các sinh viên. Rossman (2006) cho thấy rằng giáo viên toán học nên khuyến khích học sinh của mình để là hoạt động học viên, làm cho toán học có liên quan đến thế giới của trẻ em và thúc đẩy hợp tác học tập.Tóm lại, cải thiện hiệu suất toán học tại Hoa Kỳ yêu cầu cu-ing các nguồn lực cần thiết và làm thay đổi tích cực cho học sinh từ tầng lớp xã hội và kinh tế khác nhau, xây dựng một cấu trúc xã tốt hơn trong các trường học, tạo ra nhiều cố kết chương trình giảng dạy toán học, cung cấp các lớp học nhỏ, khuyến khích coop-erative học tập, và giúp học sinh vượt qua lo âu toán học. Như thanh thiếu niên dành nhiều thời gian signif icant bên ngoài trường học, sở thích của họ về một lĩnh vực của STEM nào đáng kể chịu ảnh hưởng của các hoạt động sau giờ học. Vì vậy, khi chúng tôi địa chỉ gốc edu-cation tại trường học, nó là hấp dẫn và hiệu quả nếu chúng tôi có thể khuyến khích STEM giáo dục trong một khung cảnh sau giờ học bằng cách tận dụng đầy đủ lợi thế sau giờ học nhất định (ví dụ như, bất cứ lúc nào, bất kỳ tốc độ, thư giãn và ít lo lắng, sự tham gia của gia đình, vv).Hiện nay, mặc dù nhiều web các trang web với trực tuyến K-12 tài liệu học tập tồn tại (OnlineK12, 2013) (ví dụ, một tìm kiếm Google sẽ trở lại hàng trăm các trang web), nó vẫn còn khó khăn để xác định vị trí các tài liệu cần thiết cho chất lượng STEM giáo dục bên ngoài các thiết lập trường. Nó khó khăn như nhau để tìm văn học tập trung vào kết hợp với nhà nước-of-the-nghệ thuật dựa trên mạng tự phục vụ công nghệ và phát hiện tại trường STEM giáo dục kiến thức cho hiệu quả ra khuôn viên trường STEM giáo dục, mặc dù sáng kiến "mở tài nguyên giáo dục" (ví dụ như, The William và Flora Hewlett Foundation tại http://www.hewlett.org/programs/education-program/open-educational-resources) tập trung vào việc cải thiện sinh viên học tập kinh nghiệm trong khi tận dụng tài nguyên bên ngoài là đạt được đà (OER, 2010).Hơn nữa, vài phương pháp tiếp cận hiệu quả đã được bắt nguồn từ nghiên cứu thực nghiệm có sẵn để chứng minh sự thành công của chương trình gốc (Cavanagh, 2008). Brody (2006) ghi chú rằng hầu hết các biện pháp liên quan đến chương trình gốc đặt tập trung vào "đầu vào," đề cập đến số lượng các giáo viên tham gia hoặc attitudinal thay đổi giữa các sinh viên. Cô chỉ ra rằng có thiếu một cách tiếp cận có hệ thống trong mảng hiện tại của nghiên cứu, dẫn đến những phát hiện mơ hồ về hiệu quả. Rõ ràng, đó là một loạt các câu hỏi nghiên cứu phải được giải quyết tốt, bao gồm những gì kết quả ngắn hạn và dài hạn nên được đo, thế mạnh và điểm yếu của các kết quả số liệu là gì và những gì định nghĩa thành công khác cần được nghiên cứu. Chúng tôi đang thực sự quan tâm về sự vắng mặt của một cơ sở kiến thức âm thanh để xác định hiệu quả của một chương trình gốc trong ánh sáng của cuộc họp mục tiêu phát triển tài năng gốc của quốc gia (Subotnik et al., 2007; Subotnik et al., 2009). Tuy nhiên, chúng tôi tin rằng một cách tiếp cận để retune một hệ thống dịch vụ một cách thời gian thực và dần dần cho lợi thế cạnh tranh, như minh hoạ trong hình 7.14, có thể là khả thi trong thực tế.More specifically, the emergence of Service Science brings in a promising approach to facilitate STEM program offering in meeting the needs of education. By applying the concept of Service Science to the development process of a web-based education service system, we understand that the learning experiences that public school students have outside of the classroom positively impact on their learning outcomes (Qiu and Doris, 2013). We fully understand that we should avoid one-size-fits-all thinking. In other words, different paradigms might be more appropriate for certain circumstances. Therefore, “What kind of approach and proactive guidance should be provided to effectively customize and enrich such an outside school learning experience for improved impact on STEM education?” becomes an obvious question in the long run. The solution to this question with scientific rigor is truly critical for the continuous improvement and widespread adoption of the discussed model on a large-scale basis.As indicated earlier, when we study a specific topic in education, we must stay focused and pay much attention to the areas in which we are interested. On the basis of the early discussion, we are motivated by the fact that effectively creating more interest among high school students and providing an outside-school, self-learning experience, through optimally leveraging state-of-the-art cyber-based technologies, will significantly enrich and enhance our nation’s STEM education.

Kết quả (Việt) 2:

Ví dụ, Saad (2005) báo cáo, trong một cuộc thăm dò Gallup năm 2004, 37% thanh thiếu niên coi toán học là vấn đề khó khăn nhất của họ, trong khi chỉ có 23% coi toán học là một trong những yêu thích của họ. Chương trình năm 2006 để đánh giá sinh viên quốc tế (PISA) chứng thực điều này, cho thấy rằng hiệu suất của sinh viên 15 tuổi biết chữ trong toán học tại Hoa Kỳ là 24 điểm thấp hơn so với trung bình toàn cầu. Thứ 90, Hoa Kỳ là 22 điểm dưới mức trung bình toàn cầu. Những điểm số xếp hạng của Hoa Kỳ dưới đây tất cả nhưng sáu nước tham gia thẩm quyền kiểm tra (Baldi et al., 2007). Trên cơ sở quan sát này, biểu diễn toán học trong thanh thiếu niên tại Hoa Kỳ là kém hơn so với các thanh thiếu niên ở nhiều quốc gia khác. Hiện tượng này có thể là do nhiều lý do khác nhau. Xét về nguyên nhân văn hóa xã hội rộng lớn, một nghiên cứu của sinh viên với trình độ toán cao cấp, qua nhiều thập kỷ, tìm thấy rằng xã hội Mỹ không phù hợp toán học với nhiều sự công nhận. Ví dụ, tẩy chay của xã hội và chế giễu làm cho sinh viên nam và đặc biệt là phụ nữ ở lại đi từ toán học như một nghề nghiệp. Do đó, hiện nay 80% các giáo sư toán học nữ và 60% các giáo sư toán học nam thuê trong vài năm qua đã được sinh ra bên ngoài của Hoa Kỳ (Andreescu et al, 2008.). Ngoài ra, kỳ vọng của gia đình, peer-influ những trải, và trình độ giáo viên đều có một tác động đáng kể về thái độ của học sinh để toán học và hiệu năng toán học của họ trong các trường học. Điều thú vị là, nghiên cứu cho thấy kỳ vọng của gia đình có tác động mạnh nhất trên tất cả các nhóm dân tộc khi nói đến thành tích toán học (Trung tâm Quốc gia Thống kê Giáo dục, 2004; Wenglinsky, 2000; Yan và Lin, 2005; Matthews, 2007). Do đó, một cách tiếp cận tích cực để thay đổi kỳ vọng của gia đình có thể làm cho một sự khác biệt trong việc cải thiện thái độ tổng thể của học sinh để các STEM. Lưu ý rằng các cơ quan, tổ chức liên bang và tiểu bang của Mỹ đã đưa ra một loạt các sáng kiến trong giáo dục STEM để thay đổi tình trạng này. More specifi-biệt, nhiều dự án nghiên cứu về giáo dục STEM trong cả hai trường đại học và trường K-12 đã được tiến hành, và hàng trăm các học trên khắp Hoa Kỳ đã thiết lập các chương trình STEM kể từ đầu những năm 1980 (NGA, 2009; NSB, 2010). Hứa hẹn sớm hơn, sự chú ý đáng kể gần đây đã được hướng dẫn để khuyến khích và phát triển tài năng của các thanh thiếu niên có quyền lợi trong STEM, nhằm thúc đẩy việc cung cấp tài năng STEM trong nước từ gốc (Schaefer et al 2003,;. Miller và Barney Smith, 2006; Holmes et al, 2007;. Atkinson et al, 2007;.. Qiu và Doris, 2013) Về học tập, giải pháp nâng cao hiệu năng toán học của học sinh được đề xuất bao gồm một cấu trúc xã trong phạm vi trường học, chương trình đào tạo liên kết chặt chẽ hơn, quy mô lớp học nhỏ, học tập hợp tác, và chiến lược giúp học sinh vượt qua những lo âu toán. Lee et al. (1997) thảo luận về các kết quả của một nghiên cứu tập trung vào các yếu tố của các tổ chức trung học có liên quan trực tiếp đến việc học tập cải tiến của toán học và khoa học cũng như các "công bằng" giữa 2 năm đầu và 2 năm qua của trường trung học. Thuật ngữ "một dặm rộng và một inch sâu," lần đầu tiên được sử dụng bởi William Schmidt của Đại học bang Michigan, mô tả các chương trình giảng dạy toán học Mỹ như là một loạt lớn các chủ đề được nêu trong mỗi lớp. Tuy nhiên, mỗi chủ đề không được đề cập chi tiết và ít kết nối được thực hiện giữa các chủ đề. Theo Roger Bybee, người đứng đầu của một tổ chức phát triển chương trình giảng dạy khoa học phi lợi nhuận Colorado Springs dựa trên, điều này dẫn đến một chương trình giảng dạy mà không có sự liên lạc. Ông và các nhà giáo dục khác ủng hộ một chương trình khung quốc gia để xác định các kỹ năng cốt lõi và thúc đẩy giáo trình thiết lập kết nối giữa các chủ đề toán học. Với một chương trình giảng dạy quốc gia, sinh viên sẽ được đẩy để làm chủ các nội dung cốt lõi và được đánh giá theo các tiêu chuẩn được thiết lập (Brown và Brown, 2007). Ngoài ra, kích thước nhỏ hơn lớp, học tập hợp tác, và ít lo âu toán tất cả đều đóng một vai trò trong việc cải thiện cá nhân quả của học sinh. Rice (1999) tiến hành một nghiên cứu trên quy mô lớp học và phân tích tác động của chúng trên hiệu suất của học sinh. Cô tiết lộ rằng quy mô lớp học đã có một tác động lớn hơn về các lớp học toán hơn các lớp khoa học, ảnh hưởng đến ba nghịch biến giảng dạy, cụ thể là, thời gian nhỏ nhóm, thực hành giảng dạy innova-chính kịp thời, và các cuộc thảo luận toàn bộ nhóm. Đối với học tập hợp tác, Slavin et al. (2009) đánh giá hiệu quả các chương trình học trung học và trường trung học toán học và thấy rằng chương trình giảng dạy toán học và việc sử dụng các hướng dẫn hiện hành dựa trên máy tính có ít ảnh hưởng đến thành tích, trong khi đã có tác động tích cực đáng kể cho các chương trình học tập hợp tác. Chương trình nhấn mạnh chất lượng giảng dạy và học tương tác cùng với sách giáo khoa và công nghệ có kết quả tích cực hơn so với những người có điểm nhấn ở sách giáo khoa và chỉ công nghệ. Cuối cùng, Tobias (1993) định nghĩa sự lo lắng toán như là một phản ứng cảm xúc có điều kiện để tham gia vào một lớp học toán và / hoặc nói chuyện về toán học. Phản ứng này tạo ra một sự sợ hãi ngăn cản sinh từ việc tối đa hóa hiệu suất của họ trong các môn học ở trường và từ theo đuổi sự nghiệp có thể có trong tương lai. Curtain-Phillips (1999) chỉ ra rằng kết quả sự lo lắng như vậy từ ba tập quán phổ biến trong lớp học, cụ thể là, thẩm quyền áp đặt, tiếp xúc với công chúng, và thời hạn. Giáo viên và phụ huynh cũng có thể nâng cao sự lo lắng bằng cách buộc các quan điểm của họ về toán học cho các sinh viên. Rossman (2006) cho thấy rằng giáo viên toán học nên khuyến khích học sinh của mình là những người học chủ động, làm cho toán học có liên quan đến thế giới của trẻ em, và thúc đẩy hợp tác học tập. Tóm lại, cải thiện hiệu suất toán học tại Hoa Kỳ đòi hỏi provid-ing các nguồn lực cần thiết và làm cho thay đổi tích cực cho học sinh từ tầng lớp kinh tế xã hội khác nhau, xây dựng một cấu trúc xã tốt hơn trong trường học, chương trình đào tạo toán học chặt chẽ hơn, các lớp học nhỏ hơn, khuyến khích học tập coop-erative, và giúp học sinh vượt qua những lo âu toán. Khi thiếu niên dành nhiều thời gian signif-icant bên ngoài trường, lợi ích của họ đối với một lĩnh vực STEM sẽ bị ảnh hưởng đáng kể bởi các hoạt động sau giờ học của họ. Vì vậy, khi chúng ta giải quyết STEM edu-cation ở trường, nó rất hấp dẫn và hiệu quả nếu chúng ta có thể thúc đẩy giáo dục STEM trong một thiết lập sau giờ học bằng cách tận dụng đầy đủ lợi thế nhất định sau giờ học (ví dụ, bất cứ lúc nào, bất kỳ tốc độ, thư giãn và ít lo âu , sự tham gia của gia đình, vv). Hiện nay, mặc dù có nhiều trang web với trình trực tuyến K-12 tài liệu học tập tồn tại (OnlineK12, 2013) (ví dụ, một tìm kiếm Google sẽ trả lại hàng trăm trang web), nó vẫn còn khó khăn để xác định vị trí văn học thích hợp cho giáo dục STEM chất lượng bên ngoài trường học. Nó cũng không kém phần khó khăn để tìm tư liệu mà tập trung vào việc kết hợp các công nghệ tự phục vụ mạng dựa trên nhà nước-of-the-nghệ thuật và phát hiện tại trường kiến thức giáo dục STEM cho giáo dục STEM ngoài trường hiệu quả, mặc dù "mở tài nguyên giáo dục" sáng kiến ( ví dụ, The William và Flora Hewlett Foundation tại http://www.hewlett.org/programs/education-program/open-educational-resources) tập trung vào việc cải thiện sinh viên học tập kinh nghiệm trong khi tận dụng nguồn lực bên ngoài đang đà (OER, 2010). Hơn nữa, vài phương pháp hiệu quả đã được bắt nguồn từ nghiên cứu thực nghiệm có sẵn để chứng minh sự thành công của chương trình STEM (Cavanagh, 2008). Brody (2006) lưu ý rằng hầu hết các biện pháp liên quan đến chương trình STEM tại chỗ tập trung vào "đầu vào", trong đó đề cập đến số lượng giáo viên tham gia hoặc thay đổi thái độ của học sinh. Bà chỉ ra rằng có một thiếu tiếp cận hệ thống trong mảng hiện tại của nghiên cứu, kết quả phát hiện mơ hồ về hiệu quả. Rõ ràng, có một loạt các câu hỏi nghiên cứu phải được giải quyết tốt, bao gồm những gì kết quả ngắn hạn và dài hạn nên được đo, các điểm mạnh và điểm yếu của các số liệu kết quả khác nhau, và những gì định nghĩa thành công khác cần được nghiên cứu là gì. Chúng tôi thực sự lo ngại về sự vắng mặt của một cơ sở kiến thức âm thanh để xác định hiệu quả của một chương trình STEM trong ánh sáng của các mục tiêu tăng trưởng tài năng STEM của quốc gia (Subotnik et al, 2007;.. Subotnik et al, 2009). Tuy nhiên, chúng tôi tin rằng cách tiếp cận lên dây cót một hệ thống dịch vụ trong một thời gian thực và cách dần dần lợi thế cạnh tranh, như thể hiện trong hình 7.14, có thể khả thi trong thực tế. Cụ thể hơn, sự xuất hiện của Khoa học Dịch vụ mang đến một cách tiếp cận đầy hứa hẹn để tạo điều kiện cho chương trình STEM cung cấp trong việc đáp ứng nhu cầu của giáo dục. Bằng cách áp dụng các khái niệm về Khoa học Dịch vụ cho quá trình phát triển của một hệ thống dịch vụ giáo dục dựa trên web, chúng tôi hiểu rằng sự trải nghiệm học tập mà học sinh trường công có bên ngoài lớp học tích cực tác động vào kết quả học tập của họ (Qiu và Doris, 2013). Chúng tôi hoàn toàn hiểu rằng chúng ta nên tránh một cỡ vừa cho tất cả suy nghĩ. Nói cách khác, mô hình khác nhau có thể là thích hợp hơn cho những hoàn cảnh nhất định. Do đó, "Những loại phương pháp tiếp cận và hướng dẫn chủ động nên được cung cấp cho tùy biến và làm giàu cho một trải nghiệm học tập trường bên ngoài để cải thiện tác động về giáo dục STEM có hiệu quả?" Trở thành một câu hỏi rõ ràng trong thời gian dài. Các giải pháp cho câu hỏi này với sự chặt chẽ khoa học là thực sự quan trọng đối với sự cải tiến liên tục và áp dụng rộng rãi mô hình thảo luận trên cơ sở quy mô lớn. Như đã nêu trước đó, khi chúng ta nghiên cứu một chủ đề cụ thể trong giáo dục, chúng ta phải tập trung và chú ý nhiều đến những lĩnh vực mà chúng tôi quan tâm. Trên cơ sở của các cuộc tranh luận sớm, chúng ta được thúc đẩy bởi một thực tế là có hiệu quả tạo ra sự quan tâm nhiều hơn giữa các học sinh trung học và cung cấp một bên ngoài trường, kinh nghiệm tự học, thông qua tối ưu tận dụng nhà nước-of-the-nghệ thuật công nghệ mạng dựa trên, sẽ làm phong phú thêm đáng kể và tăng cường giáo dục STEM của dân tộc.