Studenten met verschillende achtergronden in de Verenigde Staten gaan naar de universiteit met dezelfde interesse in STEM-gebieden:wetenschap, technologie, techniek en wiskunde. Maar dat gelijke belang leidt niet tot gelijke uitkomsten. Zes jaar na het starten van een bachelor STEM-opleiding, ongeveer twee keer zoveel blanke studenten maakten het af in vergelijking met Afro-Amerikaanse studenten.

Een nieuwe studie door onderzoekers van de Universiteit van Washington toont aan dat lestechnieken in STEM-cursussen voor niet-gegradueerden de verschillen in cursusprestaties tussen studenten die oververtegenwoordigd en ondervertegenwoordigd zijn in STEM aanzienlijk kunnen verkleinen. In een krant gepubliceerd in de week van 9 maart in de Proceedings van de National Academy of Sciences , het team meldt dat het overschakelen van passieve technieken, zoals traditionele lezingen, op onderzoek gebaseerde methoden van "actief leren" heeft een onevenredig voordeel voor ondervertegenwoordigde studenten, een term die studenten met een laag inkomen en Latinx omvat, Afro-Amerikaans, Indiaan, en inheemse Hawaiiaanse en Pacific Islander-studenten.

De onderzoekers gebruikten een meta-analysebenadering, die gegevens op studentniveau uit tientallen individuele onderzoeken combineerde, om te onderzoeken hoe de prestaties van studenten veranderden toen instructeurs actievere leermethoden incorporeerden in niet-gegradueerde STEM-cursussen. Ze ontdekten dat de prestatiekloof tussen oververtegenwoordigde en ondervertegenwoordigde studenten op examenscores met 33% verkleinde en de slagingspercentages van cursussen met 45%. Voor actieve leercursussen met "hoge intensiteit", waarin studenten ten minste tweederde van de totale lestijd besteden aan actief leren, de kloof voor examenscores kromp met 42% en 76%, respectievelijk, voor het passeren van tarieven.

"Onze studie toont aan dat een brede implementatie van actief leren in STEM-cursussen voor niet-gegradueerden een dramatisch effect kan hebben op het verminderen van prestatiekloven, wat resulteert in meer positieve resultaten voor studenten die ondervertegenwoordigd zijn in STEM-gebieden, " zei hoofd- en co-corresponderende auteur Elli Theobald, een onderzoeksmedewerker en instructeur bij de afdeling Biologie van de UW.

Onderzoek heeft aangetoond dat de prestatielacunes in STEM-opleidingen aan universiteiten deels worden veroorzaakt doordat studenten met een ondervertegenwoordigde achtergrond de neiging hebben om lager te scoren op examens en lagere slaagpercentages hebben in STEM-cursussen op instapniveau. Als resultaat, meer ondervertegenwoordigde studenten veranderen van studierichting of stoppen met studeren. Zes jaar na het starten van een STEM-opleiding, 43% van de blanke studenten en 52% van de Aziatisch-Amerikaanse studenten heeft het afgemaakt. Maar de voltooiingspercentages dalen tot tussen de 20 en 30% voor Latinx, Afro-Amerikaanse en Indiaanse studenten, volgens de National Academy of Sciences. Er bestaan ​​ook verschillen in het behalen van STEM-graden tussen studenten met een hoge en lage inkomens, zei Theobald.

STEM-cursussen op universiteiten worden grotendeels gegeven met behulp van traditionele, passieve methoden zoals lezingen. In tegenstelling tot, actieve leertechnieken, die een verscheidenheid aan op discussie gebaseerde en probleemoplossende onderwijsmethoden omvatten, zijn niet algemeen aanvaard.

"Je kunt het verschil tussen passieve en actieve lesmethoden samenvatten in drie eenvoudige woorden:'Vraag, niet vertellen, '", zei co-corresponderende auteur Scott Freeman, hoofddocent bij de afdeling Biologie van de UW. "Het doel van actief leren is om studenten te betrekken en ze hun cognitieve vaardigheden van een hogere orde te laten gebruiken - in plaats van simpelweg definities uit het hoofd te leren."

Actieve leerbenaderingen omvatten groepsactiviteiten in de klas om diepgaand te werken aan specifieke concepten, klastijd gebruiken voor interactie met leeftijdsgenoten, probleemoplossende opdrachten en het willekeurig oproepen van studenten.

In een artikel uit 2014, een UW-team onder leiding van Freeman gebruikte een meer klassieke meta-analysebenadering om aan te tonen dat actieve leermethoden de gemiddelde leerlingprestaties verbeteren. Voor deze nieuwe studie ze gebruikten een andere meta-analysebenadering die individuele deelnemers volgt en de impact van actief leren tussen oververtegenwoordigde en ondervertegenwoordigde studenten opsplitst. De onderzoekers moesten door meer dan 1 800 gepubliceerde en niet-gepubliceerde onderzoeken voordat de enkele tientallen werden gevonden die zowel actieve als passieve technieken vergeleken en ook gegevens hadden over demografische gegevens van studenten, volgens Freemans. De gegevens over de examenscores van studenten die ze gebruikten, waren afkomstig uit 15 onderzoeken, wat neerkomt op meer dan 9, 000 studenten - terwijl de gegevens over slagingspercentages afkomstig waren van 26 onderzoeken van meer dan 44, 000 studenten.

Gemiddeld, het team zag dat actieve leermethoden de prestatiekloven aanzienlijk verkleinden in zowel examenscores als slagingspercentages tussen oververtegenwoordigde en ondervertegenwoordigde studentengroepen.

Toekomstig onderzoek is nodig om te begrijpen waarom actief leren onevenredig veel voordelen biedt aan studenten met een ondervertegenwoordigde achtergrond. Deze leertechnieken kunnen een meer gastvrije en inclusieve omgeving creëren, wat vooral belangrijk kan zijn voor studenten die vaak het gevoel hebben dat ze niet in STEM thuishoren, of "zich buitengesloten voelen, " zei Theobald. Actief leren kan studenten ook helpen om materiaal beter te begrijpen door ze stap voor stap door complexe concepten te leiden, met regelmatige incheckmomenten. Dit gerichte, intensieve praktijk kan studenten met een onderwijsachterstand onevenredig helpen, door ervoor te zorgen dat ze de stof begrijpen en niet achterop raken.

"Deze zijn luid, actieve kamers, met veel dynamische interacties en mogelijkheden om te discussiëren en te leren op een niveau dat je gewoon niet krijgt met een traditionele lezing, ' zei Freemans.

Hoewel ze de grootste kloofverkleinende effecten zagen in cursussen die meer dan tweederde van de lestijd besteedden aan actief leren, zowel Freeman als Theobald waarschuwen instructeurs om het rustig aan te doen bij het opnemen van de aanpak.

"Als je een op colleges gebaseerde cursus hebt die je al een paar keer hebt gegeven, het veranderen ervan kan veel werk vergen, "Zei Theobald. "Hoofdprofessoren en instructeurs stellen al zoveel eisen aan hun tijd:het begeleiden van afgestudeerde studenten, het aanvragen van subsidies, onderzoek uitvoeren, schrijfpapieren, beoordeling, onderwijs. Ik begrijp dat het veel is om van ze te vragen om hun lessen op deze manier om te draaien. Dus ik raad mensen aan om klein te beginnen en in de loop van de tijd actieve leertechnieken toe te passen."

De steeds duidelijker wordende voordelen van actief leren kunnen betekenen dat hogescholen en universiteiten, evenals beroepsverenigingen, zou stimulansen en hulp kunnen bieden aan professoren en instructeurs die de sprong willen wagen, voegde Freeman toe.

"Het is tijd om mensen te belonen voor het behalen van goede resultaten in de klas, omdat we nu zien dat de voordelen nog groter zijn dan we dachten, ' zei Freemans.