Forskning hjælper elever med at udmærke sig ved naturvidenskabelige eksamener

En ny undersøgelse udgivet i dag afslører, at det kan halvere deres biologikursusfejlrater ved at hjælpe førsteårsstuderende med lavere indkomster i gymnasiet med at regulere deres angst for at tage prøver. Studiet, udgivet i Procedurer fra National Academy of Sciences og udført af Barnard College-præsident Sian Leah Beilock og hendes forskerhold fandt ud af, at korte afstressningsstrategier før eksamen kunne reducere præstationskløften, der ofte ses mellem studerende med lavere indkomst og højere indkomst.

"Det handler ikke kun om, hvad du ved i et bestemt øjeblik, men din opfattelse af situationen, dine bekymringer betyder også noget. Din angst kan påvirke, hvordan du viser, hvad du ved, når det betyder mest, " siger Beilock, en nationalt anerkendt kognitionsforsker, der studerer det pres, børn udsættes for i skolen. "Vi var især interesserede i, om vi kunne hjælpe med at forbedre testresultater i STEM [videnskab, teknologi, ingeniørarbejde, og matematik], et område, hvor der er brug for en bredere repræsentation af studerende."

Jobmuligheder inden for STEM-områder udvides, men studerende fra familier med lavere indkomst er ofte dårligt forberedt på dem. En stor del af uoverensstemmelsen begynder i gymnasiet, hvor de ikke tager så mange STEM-klasser som andre studerende, dels fordi de klarer sig dårligt i dem. En faktor kan være, at de ikke forventes at præstere godt, skabe præstationsangst. Forskerne håbede at kunne løse nogle af de nedstrøms psykologiske konsekvenser af denne angst, frigør elevernes sind til at frigøre deres potentiale.

"Denne undersøgelse viser, at elevernes karakterer ikke kun handler om, hvad de ved, " sagde Christopher Rozek, hovedforfatter på undersøgelsen og en postdoktor ved Institut for Psykologi ved Stanford University. "Elevernes følelser har betydning for, hvor godt de klarer sig i deres klasser, og skolerne bør fortsætte med at prioritere elevernes følelsesmæssige velvære for at hjælpe eleverne med at præstere op til deres potentiale."

Tæt på 1, 200 nybegyndere på et stort gymnasium i Midtvesten deltog i undersøgelsen. De gennemførte hver især følelsesreguleringsøvelser før deres halvårlige og afsluttende biologieksamener. De, der tilfældigt blev tildelt interventionen "ekspressiv skrivning", blev bedt om at bruge ti minutter på at skrive om og åbent udforske deres følelser omkring testen. Beilock og andre forskere har tidligere vist, at det at skrive om ens angst paradoksalt nok reducerer deres byrde, få dem til at føle sig mere håndterbare og frigøre kognitive ressourcer til opgaven.

Elever, der fik "revurderings"-interventionen, forsøgte i stedet at vende deres angst til spænding. De læste en passage, der forklarer, at fysiologisk ophidselse – et hurtigt hjerteslag og svedige håndflader – faktisk er kroppens måde at forberede sig på en vigtig opgave, og at sådan energi kan udnyttes til succes. Så opsummerede de, hvad de lige havde læst. Tidligere forskning har vist, at revurdering, også, kan forbedre ydeevnen.

En tredje gruppe elever fik versioner af både den ekspressive skrivning og revurderingsintervention. En sidste gruppe tjente som kontrol ved at opsummere en passage, der instruerede dem om blot at ignorere deres stress.

Forskerne var især interesserede i præstationerne for studerende med lavere indkomst, dem, der modtog gratis eller nedsat pris frokost. De fandt ud af, at for disse elever, ved at bruge en af ​​de tre nøgleinterventioner – udtryk, genvurdering, eller begge - i stedet for kontrolopgaven forbedrede eksamensresultaterne markant. Gennemsnitlige eksamensresultater steg fra omkring 57 % til omkring 63 %, reducere præstationskløften mellem elever med lavere indkomst og højere indkomst med næsten en tredjedel.

Ser man ud over eksamensresultaterne, men om eleverne faktisk har bestået begge semestre af deres naturvidenskabelige kursus i 9. klasse (i forhold til ingen eller én), resultaterne var endnu mere dramatiske. Interventionerne øgede beståelsesraten for studerende med lavere indkomst fra 61 % til 82 %. Igen, alle interventioner hjalp dem lige meget, og ingen hjalp de højere indkomststuderende.

"Vi fandt ud af, at følelsesreguleringsinterventioner reducerede de betydelige præstationskløfter mellem elever med højere indkomst og lavere indkomster på kursusbeståelsesprocenten med mere end halvdelen, " forklarer Rozek.

Forskerne bad også eleverne i slutningen af ​​året om at vurdere deres tro på, at følelsesmæssig ophidselse under en test kan gavne dem. Følelsesreguleringsinterventionerne øgede elever med lavere indkomsters tro på de potentielle fordele ved stress (f.eks. som energi, der skal bruges til at forbedre ydeevnen).

"Elever med højere indkomstbaggrunde var mere tilbøjelige til at tro på, at lidt stress under prøver kan være nyttigt for præstationer, mens elever med lavere indkomst var mindre tilbøjelige til at se eksamensstress som nyttigt - medmindre de gennemførte de følelsesregulerende interventioner, " tilføjede Rozek.

"Hvad vores forskning viser er, at ved at give de elever, der føler mest præstationsangst under evaluerende situationer i skolen, en mulighed for at tænke anderledes om deres bekymringer og angst, vi kan øge ydeevnen, " siger Beilock.

Dette arbejde viser, at kort følelsesreguleringsøvelse - 10 minutter, to gange om året – kan dramatisk reducere fejlfrekvensen, og at det let kan implementeres i stor skala i et arbejdsskolemiljø.

At afhjælpe uligheder i ressourcer vil helt sikkert være en del af enhver løsning på præstationskløften. "Men et andet aspekt, der sjældnere fokuseres på, er, hvordan eleverne har det i de vigtige evaluerende situationer, " siger Beilock. Hun anser disse øvelser for at være en del af en værktøjskasse af teknikker, der kan forbedre hele mennesket. "Det er også noget, vi tænker på hos Barnard, " tilføjer hun, "ikke kun hvad vores kvinder lærer i klasseværelset, men hvordan vi giver dem motivationen, de psykologiske værktøjer, så de kan lykkes i enhver situation."

Rozek, nu postdoc ved Stanford University, som tidligere har fungeret som postdoc i Beilocks forskningsgruppe, har en omfattende baggrund i eksperimentelle og longitudinelle studier i skolesammenhænge, ​​der involverer forståelse af de psykologiske faktorer, der er forbundet med elevernes motivation og succes. Et hovedfokus i hans forskning har været at bruge psykologisk indsigt til at øge ligeværdighed i uddannelsesresultater mellem studerende fra mere fordelagtige og dårligt stillede baggrunde.

Beilock, som sluttede sig til Barnard som sin ottende præsident i juli 2017, efter at have tjent på fakultetet ved University of Chicago siden 2005, har udført omfattende forskning i præstationer under pres. Hun er forfatteren til Choke:What the Secrets of the Brain Reveal about Getting It Right When You Have To (2010) og How the Body Knows Its Mind:The Surprising Power of the Physical Environment to Influence How You Think and Feel (2015).

Hun mener, at enhver kan drage fordel af udtryk og omvurdering i situationer med høj stress - selv en universitetspræsident. "Jeg laver noget 'mig-søgning' ud over research, " deler hun. "Jeg praktiserer det, jeg prædiker her, såsom at minde mig selv om, at alle de angstsymptomer, jeg nogle gange føler i vigtige situationer, faktisk er et tegn på, at jeg er klar til at gå."

Denne undersøgelse har titlen "Reduktion af socioøkonomiske forskelle i STEM-pipelinen gennem regulering af studerendes følelser, "samforfattet med Gerardo Ramirez, fra Ball State University, og Rachel D. Fine, fra University of Michigan.