Biomentor Kevin Ruan guider førsteårs biologistudier gennem en diskussion om vira Kredit: Sonia Fernandez
For mange unge universitetsstuderende, de første år er en tid med undren og spænding og tidlige skridt mod langsigtede mål. Disse år, for nogle elever, er lige så fyldt med angst, efterhånden som realiteterne i stringente læseplaner sætter ind sammen med følelser af uforberedthed og bedragersyndrom. I STEM-felterne, dette resulterer i, at omkring 50 % af førsteårsstuderende forlader deres oprindelige studieforløb.
Dette er en nedslående statistik, især i lyset af det forventede behov for en stigning på 33 % i antallet af STEM-grader på landsplan for at støtte fremtidens industrier. Også nedslående:De, der forlader deres hovedfag, er uforholdsmæssigt førstegenerations- og underrepræsenterede studerende, hvilket er medvirkende til mangel på mangfoldighed i både industrien og på avancerede forskningsniveauer.
Sådan behøver det ikke være, siger Mike Wilton og Eduardo Gonzalez-Niño, undervisere i UC Santa Barbara Department of Molecular, Mobil, og udviklingsbiologi. I et papir offentliggjort i tidsskriftet CBE-Life Science Education , parret og deres kolleger demonstrerer, at en aktiv læringstilgang - brugen af taktikker såsom iClickers i klassen, diskussioner i små grupper og peer-reviewede skriveopgaver - tidligt i de biologiske videnskaber forbedrer karaktererne på kort sigt og øger fastholdelsen af elever i biologi på lang sigt.
"Alle studerende, der er optaget her på UC Santa Barbara, er i stand til at forfølge hovedfaget biologi, ellers ville universitetet ikke have optaget dem, " sagde Wilton, WHO, med resten af hans hold, har kørt BioMentors-programmet for bachelorstuderende i biologi siden 2015.
Desværre, sagde forskerne, at følelsen af tilhørsforhold ofte går tabt i blandingen, når studerende – hvoraf mange er de første i deres familie til at gå på universitetet – navigerer i store klassestørrelser, et tempofyldt quarter-system og et væld af forhindringer, de ikke havde forventet undervejs.
"Jeg stod også over for den gåde, " Gonzalez-Niño sagde, tænker på hans første år som biologistuderende. "Nogle gange er baggrunden, som disse studerende har, ikke ideel - de kom fra gymnasier, der ikke forberedte dem på den stringens, du møder på college." Ud over at føle sig malplaceret i et helt nyt miljø og ikke vide, hvem man skal henvende sig til for at få hjælp, han sagde, disse elever klarer sig ofte dårligt, får dem til at miste tilliden til deres evner og til at genoverveje deres hovedfag.
På UCSB, cirka 1, 100 nye bachelorer optages i biologifaget hvert år; imidlertid, omkring 600 har haft tendens til at forlade hovedfaget efter deres første to års studier. Wilton og Gonzalez-Niño ønskede at se, om de kunne forhindre studerende i at forlade for tidligt ved at involvere dem i en mere deltagende læringsstil.
I deres treårige forskningsprojekt, årgange af studerende deltog i et alternativt og parallelt – men ikke mindre stringent – introduktionskursus i biologi, der forløb sideløbende med det traditionelle forelæsningskursus. Ud over aktive læringsstrategier, interventionsforløbet erstatter en ugentlig forelæsning med en vejledning, der fokuserer på historisk svære kursuskoncepter. Disse diskussionsbaserede tutorials ledes af Wilton og Gonzalez-Niño med bistand fra biologistuderende i den øvre division, kaldet BioMentorer, som modellerer tilgange og strategier for succes.
"Det, vi prøver at indgyde mest, er, at vi alle er i det her sammen, " sagde Wilton.
Efter tre års indledende biologistuderende i begge versioner af kurset, forskerne fandt betydelige fordele for dem i interventionssektionen. For eksempel, dem i interventionskurset overgik deres jævnaldrende i det traditionelle forelæsningskursus med omkring 12 % på almindelige eksamensspørgsmål, og deltagelse i det aktive læringsprogram resulterede samlet i højere slutkarakterer.
De studerende, der deltog i det aktive læringsprogram, rapporterede også om en "signifikant højere opfattelse af elevtilhørsforhold sammenlignet med jævnaldrende i det traditionelle afsnit, " ifølge undersøgelsen. Studerende tilskrev dette til den "højere opfattelse af fakultetets støtte" og klassemiljøet - dvs. hvor nemt det er at dele ideer og stille spørgsmål i forelæsningen.
"Eleverne i det aktive læringskursus var trygge ved at henvende sig til os, " sagde Gonzalez-Niño. "De kan se, at vi er på deres side."
Taget sammen, den forbedrede ydeevne og den større følelse af at høre til, sagde forskerne, øgede sandsynligheden for, at eleverne ville blive i biologifaget. Faktisk, studerende i interventionskurset var 10 % mere tilbøjelige end deres jævnaldrende i det traditionelle forelæsningskursus til at deltage i det efterfølgende introduktionskursus i biologi, der blev tilbudt det følgende kvartal.
En biologigrad er bred og forskelligartet nok til at gøre det muligt for enkeltpersoner at arbejde inden for forskellige områder, der har brug for disse STEM-kandidater. Ifølge forskerne, der er en stigende efterspørgsel efter biologer inden for de biomedicinske områder, miljøvidenskab, landbrug og ernæring, og i forskning, der ikke kun udvider vores viden, men kan også omsættes til innovation.
"Et stort efterspørgselsområde i øjeblikket, som kun forventes at vokse, er sundhedspleje, Wilton bemærkede. "Hvis vi kan lære disse studerende at navigere gennem deres første gateway-biologikurser og hjælpe dem med at forfølge en karriere inden for sundhedsvæsenet, det vil være en produktiv fremtid for mange elever, der er førstegenerations."
Ud over, Gonzalez-Niño sagde, at hjælpe underrepræsenterede studerende med at overvinde forhindringer for at lære biologi vil øge mangfoldigheden på området.
"Når man har folk med samme baggrund, tænker alle over de samme spørgsmål, ofte er der et begrænset antal svar, du kan komme med, " sagde han. "Men når du har en forskelligartet gruppe mennesker, der tænker på de samme spørgsmål, så bliver svarene på disse spørgsmål mere kreative og mangfoldige."