I åratal, en av de högst rankade komediserierna på tv var The Big Bang Theory, en show vars centrala karaktärer porträtterar "gamla, trötta bilder av vetenskapssamhället, skickar ett rungande budskap om vem som hör hemma i vetenskapen, " säger Bryan A. Brown, en docent i naturvetenskaplig utbildning vid Stanford Graduate School of Education. "Dessa stereotyper har förstärkts i generationer. Vi kan inte ignorera de hinder som dessa förväntningar skapar."

Browns forskning undersöker varför kulturella stereotyper och språk om vetenskap spelar roll, speciellt för elever i flerspråkiga och mångkulturella samhällen som kanske inte passar de bilder de ser eller relaterar till orden de hör i populärkulturen och i klassrummet.

Brun, en före detta gymnasielärare i naturvetenskap, har studerat naturvetenskaplig utbildning i urbana samhällen i mer än två decennier, utforska relationen mellan studentidentitet, klassrumskultur och akademiska prestationer. De senaste åtta somrarna, Brown har tagit med sig femte- och sjätteklassare från skolor i innerstaden till Stanford campus för ett veckolångt vetenskapsläger, där eleverna blir entusiastiska över biologi, fysik, kemi och teknik – och lär dig av lärare i färg, som ger viktiga förebilder inom området.

I sin nya bok, Vetenskap i staden , Brown tittar på vilken roll språk och kultur spelar i undervisningen i naturvetenskap och teknik. Vi pratade med honom om några av de hinder som unga färgade möter i naturvetenskapsklassrummet, och hur naturvetenskapslärare bättre kan koppla sina lektioner till elevernas kulturella identiteter.

Du skriver att färgade elever måste betala en "svart skatt" när de kommer in i ett naturvetenskapligt klassrum. Vad menar du med det?

Det är tanken att färgade personer döms hårt och måste betala ett extra pris för att tillhöra. När eleverna kommer till naturvetenskapliga klassrum, de bär historiens tyngd, kulturella förväntningar och stereotyper om vem som kan bli vetenskapsman.

Svarta människor har ofta fått höra av sina äldre att för att lyckas, de måste vara bättre än sina vita motsvarigheter. Skolkulturen lägger ännu mer skatt:eleverna måste bevisa sin akademiska kompetens, förhandla om obekväma diskussioner och veta vilka språkpraxis som anses vara acceptabla. De vet att om de inte talar som läraren talar, de kanske inte ses som intelligenta.

Det finns ett ikoniskt foto från 1962 av James Meredith, den första afroamerikanska studenten antagen till University of Mississippi. Han går in i skolan för första gången, omgiven av amerikanska marschaller och arga samhällsmedlemmar som uppenbarligen inte tror att han förtjänar att vara där. När jag tänker på de utmaningar han fick möta i den lärmiljön, det finns inget sätt att de var likvärdiga med de utmaningar som hans klasskamrater ställdes inför.

Hur är elever av färg i underläge i det naturvetenskapliga klassrummet i synnerhet?

För en sak, vi vet att vetenskapliga begrepp lärs in och stelnar när eleverna har möjlighet att förklara dem. Ju mer du pratar om något, ju mer du förstår det. Men i många skolor, speciellt urbana, det är lärare som förklarar.

Om lärare vill att eleverna ska förstå en vetenskaplig idé grundligt, de måste ge dem möjligheter att förklara det. Men det akademiska språket är inte kulturellt neutralt. Lärare måste bredda sin uppfattning om vetenskapens språk som något som har sina rötter i verkligheten i livet för färgade.

Kan du ge ett exempel?

Väl, till exempel, om du lär ut osmosprocessen, du kanske har ett barn som kan mycket om matlagning – han kanske lärde sig hur man marinerar carne asada av sin mormor. Marinering av mat är ett exempel på osmos. Om du blötlägger kött i en blandning av kryddor och vatten – en lösning – hur slutar köttet då med smaksättning på insidan?

Men lärare ser det inte nödvändigtvis som en vetenskaplig handling. Att prata om något elever redan vet genom sin kultur kan ge dem en vision om den vetenskap vi upplever varje dag. Det är samma vetenskap som de lär sig om i klassrummet. Det finns inget kulturellt avstånd mellan färgade elever och en framgångsrik naturvetenskaplig utbildning.

Hur kan lärare göra naturvetenskapslektionerna mer kulturellt meningsfulla för eleverna samtidigt som de uppfyller nationella riktlinjer?

Mitt forskarteam har faktiskt jobbat en tid med att hjälpa lärare med detta. The Next Generation Science Standards introducerade en ambitiös och innovativ ny läroplan, men läroplanen betonar inte riktigt kultur – den driver inte tanken att vetenskap kan vara kulturellt relevant för barn i sammanhanget av deras samhälle.

Vi har precis lanserat en resurs på scienceinthecity.stanford.edu speciellt för lärare i urbana skolor som erbjuder lektionsplaneringar som är kulturellt relevanta men som också matchar NGSS förväntningar. Det är också en plats där lärare kan ansluta för att dela sina lektioner, få input från andra lärare, hitta en mentor eller till och med bli mentor för någon annan. Vi hoppas att lärare engagerar sig för att göra samhället ännu starkare.