Studies hebben aangetoond dat studenten met een bepaalde achtergrond minder kans hebben dan hun leeftijdsgenoten om een ​​bachelordiploma in de wetenschap af te ronden, technologie, techniek of wiskunde - of STEM. Deze groepen zijn studenten met een laag inkomen, eerste generatie studenten, vrouwelijke studenten en studenten uit ondervertegenwoordigde minderheden:Latinx, Afro-Amerikaans, Native American en Native Hawaiian en Pacific Islander.

Een nieuwe studie van de Universiteit van Washington toont aan dat algemene scheikunde - een belangrijke reeks cursussen op inleidend niveau voor veel STEM-graden - een grote barrière vormt voor ondervertegenwoordigde studenten. In een paper gepubliceerd op 10 juni in wetenschappelijke vooruitgang , onderzoekers melden dat ze 15 jaar aan records van studentenprestaties hebben onderzocht, onderwijs en demografie voor scheikundecursussen aan de UW. Ze ontdekten dat ondervertegenwoordigde studenten lagere cijfers haalden in de algemene scheikundereeks in vergelijking met hun leeftijdsgenoten en, als het cijfer voldoende laag was, hadden minder kans om door te gaan in de reeks en hadden meer kans om STEM te verlaten.

Maar als ondervertegenwoordigde studenten de eerste algemene scheikundecursus hebben voltooid met ten minste het minimumcijfer dat nodig is om door te gaan in de reeks, ze hadden meer kans dan hun leeftijdsgenoten om de algemene scheikundereeks voort te zetten en deze belangrijke stap naar een STEM-graad te voltooien.

"Algemene scheikunde is vaak de eerste wetenschappelijke cursus die veel potentiële STEM-majors volgen op de universiteit, en het heeft een brutale reputatie voor het veroorzaken van veel uitputtingsslag, " zei senior auteur Scott Freeman, emeritus hoofddocent biologie aan de UW. "Toen we deze grote dataset onderzochten, ontdekten we dat dit niet alleen waar is, maar het heeft een onevenredig negatief effect op ondervertegenwoordigde studenten, en draagt ​​waarschijnlijk bij aan een lagere diversiteit in STEM-gebieden."

Chemie is de studie van materie - gericht op de structuur, eigenschappen en gedrag van atomen en meer complexe verbindingen. Het is zijn eigen wetenschappelijke veld, en ook een fundamenteel onderwerp voor vele andere wetenschappelijke disciplines, waaronder biologie, geneeskunde en techniek. Op veel hogescholen en universiteiten voordat aspirant-dokters een biologiecursus kunnen volgen, ze moeten slagen voor algemene scheikundecursussen, die meestal een jaar duren.

Onder het kwartsysteem van de UW, de reeks algemene scheikunde bestaat uit drie vakken. Op universiteiten met een semestersysteem, de serie is vaak twee.

Voor de eerste cursus in de UW-reeks algemene chemie, het team ontdekte dat de cijfers voor ondervertegenwoordigde studenten gemiddeld lager waren dan hun leeftijdsgenoten, variërend van 0,13 cijferpunten lager voor vrouwelijke studenten tot 0,54 cijferpunten voor studenten uit ondervertegenwoordigde minderheidsachtergronden.

Studenten gaan naar de universiteit met verschillende niveaus van voorbereiding. Toen de onderzoekers dit controleerden door rekening te houden met het gemiddelde van de middelbare school en de SAT-scores, de kloof werd kleiner voor alle groepen. Bijvoorbeeld, de kloof verkleinde tot 0,16 cijferpunten voor studenten uit ondervertegenwoordigde minderheidsachtergronden. Maar voor geen enkele groep verdween de kloof, en het team zag vergelijkbare patronen voor de rest van de algemene scheikundereeks.

"Het feit dat de kloof blijft bestaan, zelfs nadat we corrigeren voor verschillende niveaus van academische voorbereiding, betekent dat er iets anders aan de hand is - iets dat ondervertegenwoordigde studenten in de algemene scheikunde actief bestraft, ' zei Freemans.

De rangkloof heeft gevolgen. In de UW en vele andere instellingen, studenten moeten een minimumcijfer krijgen, vaak een C-minus of equivalent, in de eerste algemene scheikundecursus om de volgende te volgen. Het team ontdekte dat ondervertegenwoordigde studenten die een cijfer lager dan het minimum kregen - een D of F - minder waarschijnlijk waren dan hun leeftijdsgenoten die hetzelfde cijfer kregen om de cursus opnieuw te volgen en dus verder te gaan in STEM.

Maar, het team ontdekte ook dat studenten uit ondervertegenwoordigde groepen zijn wat Freeman 'hypersistent' noemt. Ondervertegenwoordigde studenten die een C-minus of beter behaalden in de eerste algemene scheikundecursus, hadden meer kans dan leeftijdsgenoten die hetzelfde cijfer behaalden om de reeks voort te zetten.

"Ondervertegenwoordigde studenten tonen veerkracht, als ze die minimumdrempel kunnen halen, ' zei Freemans.

Voor de studie, de onderzoekers onderzochten records van 25, 768 studenten die tussen 2001 en 2016 UW-scheikundecursussen volgden. Dit waren zowel algemene scheikunde als organische scheikunde, een meer geavanceerde cursusreeks van een jaar die de algemene scheikunde volgt en die vereist is voor veel STEM-graden in de scheikunde, gezondheid en geneeskunde. Het team zag soortgelijke, maar kleiner, verschillen in cijfers en slagingspercentages voor ondervertegenwoordigde studenten in de organische chemie.

Nu het team een ​​belangrijke reden heeft gevonden dat er minder ondervertegenwoordigde studenten doorgaan in STEM, Freeman en zijn collega's willen begrijpen waarom. Een belangrijke reden kunnen lesmethoden zijn. Tijdens de studieperiode, zowel algemene scheikunde als organische scheikunde werden onderwezen met behulp van traditionele, op lessen gebaseerde formaten. Freeman en zijn team hebben eerder aangetoond dat zogenaamde "actief leren"-methoden meer inclusieve leeromgevingen creëren en de prestaties van studenten in STEM-cursussen verbeteren. Deze technieken zijn vaak gebaseerd op discussies en probleemoplossende benaderingen, en onevenredig profiteren ondervertegenwoordigde studenten.

Er zijn waarschijnlijk andere factoren, met inbegrip van grotere sociaal-economische en culturele kwesties, zei Freemans. Maar de hyperpersistentie die het team ontdekte, indien bevestigd door andere studies, kan een weg vooruit bieden.

"Het kan zijn dat als je wijzigingen kunt aanbrengen in cursussen en leren die de prestaties van studenten verbeteren - waardoor ondervertegenwoordigde studenten ten minste dat minimumcijfer krijgen om door te gaan - ze het kunnen, "zei Freeman. "Deze studenten kunnen het harde werk doen. Ze hebben wat nodig is."