Feltkurser øger elevernes succes, støtte STEM-diversitetsindsatsen, undersøgelse afslører

Udfordringen med at diversificere STEM-felter kan få et løft fra resultaterne af en ny undersøgelse, der viser feltkurser hjælper med at opbygge selvtillid blandt studerende - især dem fra underrepræsenterede grupper.

Feltkurser opbygger alle elevers selvtillid og "videnskabelige kompetence", men fordelene er især bemærkelsesværdige for studerende fra grupper, der er underrepræsenteret inden for STEM-områder, der er mere tilbøjelige til at skifte studieretning eller droppe ud af college, ifølge forskere ved UC Santa Cruz, der har offentliggjort resultaterne af undersøgelsen i tidsskriftet Økologi og evolution .

Artiklen, "Feltkurser snævrer demografiske præstationskløfter i økologi og evolutionsbiologi, " kaster lys over de fordele, feltkurser tilbyder studerende, og den rolle, de kunne spille i at øge fastholdelsen og succesen for underrepræsenterede studerende.

Undersøgelsen sammenlignede UCSC-undergraduates optaget fra 2008 til 2019, som deltog i et feltkursus, med dem, der ikke gjorde det. Demografiske data for race/etnicitet, socioøkonomisk status, første generations universitetsstuderende, og køn blev indsamlet. Ud over større selvtillid, resultaterne afslører, at studerende, der tager feltkurser, er mere tilbøjelige til at opgradere fra college, har højere GPA'er ved eksamen, og er mere tilbøjelige til at blive i hovedfaget økologi og evolutionsbiologi. Selv en beskeden, to-enheder feltkursus giver fordele for studerende:på UCSC, Biologi 82:Introduktion til feltforskning mødes en gang om ugen med to weekendudflugter.

"Feltkurser tilbyder nogle potentielt højeffektive tjenester, som ikke er tilgængelige i traditionelle forelæsningskurser, " sagde postdoc-forsker og førsteforfatter Roxanne Beltran. "Studerende i feltkurser arbejder som et team og samarbejder i stedet for at konkurrere om den bedste karakter. De kommer til at sidde omkring et bål og føle sig som en del af et fællesskab. Og de interagerer med fakulteter, der ikke står bag en talerstol, hvilket kan være skræmmende."

Da deltagerne opbygger tillid til feltkurser, oplevelsen skaber "en selvopfyldende profeti om succes, " sagde hun. "Det er en feedback loop. Eleverne ser, at de kan få succes, som bygger deres selvtillid, hvilket fører til yderligere succes."

Beltran, som gennemfører et toårigt stipendium finansieret af National Science Foundation og UC President's Postdoc Fellowship Program, siger, at feltkurser er en af ​​de bedste investeringer, gymnasier og universiteter kan gøre i at "gemme drømme" hos håbefulde videnskabsmænd.

"Diversitet inden for STEM-områder er afgørende, " sagde Beltran. "Forskere kan hjælpe med at løse globale udfordringer som sygdomsudbrud og klimaændringer. Men vi kan ikke gøre det uden den mangfoldighed af ideer, der kommer fra forskellige erfaringer. Vores succes er utvetydigt knyttet til mangfoldigheden af ​​de videnskabsmænd, der udfører arbejdet."

Redder drømme og lukker demografiske huller

For håbefulde biologistudier, de første to år af college-kurser er domineret af, hvad nogle kalder "math-science death march":en række obligatoriske kurser i matematik, kemi, fysik, og biologi, der er langt fra den vision, der driver de fleste studerende.

"Studerende, der ønsker at lave biologi på college, har en vision om at studere træer, eller fugle, eller jord, eller marine hvirvelløse dyr i tidevandszonen, " sagde seniorforfatter Erika Zavaleta, professor i økologi og evolutionsbiologi ved UCSC. "De har en vision om opdagelse, at være udenfor, at lave dataindsamling."

Feltkurser giver eleverne praktisk erfaring med at udføre videnskab i samarbejde med deres jævnaldrende:at identificere arter, designe og udføre eksperimenter, analysere data, og lave mundtlige præsentationer af resultater. "Feltkurser har en stor positiv indvirkning på studerendes følelse af deres videnskabelige kapacitet, " sagde Zavaleta. "Det er sandt for alle studerende, men det er større for underrepræsenterede grupper end nogen anden."

I undersøgelsen, som fokuserede på selveffektivitetsfordelene ved feltkurser, underrepræsenterede elever rangerede deres egen følelse af evner lavere, før de deltog i feltkurset, men de kom ud af kurset med deres følelse af selveffektivitet på niveau med eller foran deres ikke-underrepræsenterede jævnaldrende, bemærkede hun.

"Kurset lukkede et demografisk hul, " sagde Zavaleta. "Det er så spændende."

Feltkurser kan være dyrere end store forelæsningskurser, som Zavaleta sagde er "meget effektive." "Men du får hvad du betaler for, " sagde hun. "Påvirkningen på eleverne er større. Vi er nødt til at genoverveje, hvor meget vi investerer i disse erfaringer."

"Hvis eleverne har en tidlig mulighed, der validerer, hvad det er at være videnskabsmand, der kan bære dem og holde dem i gang, indtil de får mulighed for at komme i praktik i den øverste division, eller et forskningsprojekt, eller en seniorafhandling, " sagde Zavaleta. "Lad os give disse studerende mulighed for at gøre, hvad de kom her for at gøre, før de når år tre af deres college-erfaring."

Bevarelse af diversitet i STEM

Studenter fra forskellige demografiske baggrunde ankommer til college lige så interesserede i at studere biologi, men studerende fra grupper, der er underrepræsenteret inden for STEM-områder, er betydeligt mindre tilbøjelige til at opnå en biologigrad, enten fordi de skifter hovedfag eller forlader campus helt, sagde Zavaleta. Det fænomen, som finder sted på gymnasier og universiteter over hele landet, har sat fokus på at fastholde STEM-studerende.

"De kommer til os over hele linjen og ønsker at lave biologi, og det er op til os at beholde dem og hjælpe dem med at få succes, " sagde Zavaleta, bemærker, at de fleste studerende forlader hovedfaget Økologi og Evolutionær Biologi i løbet af deres første år eller to.

Forøgelse af selveffektivitet er en del af en fastholdelsesstrategi, men indsatsen skal også tage sigte på at opbygge et tilhørsforhold og en følelse af fællesskab for underrepræsenterede studerende, bemærkede Zavaleta, en veteran feltkursusinstruktør. "Feltkurser er så vigtigt et værktøj, fordi de tackler begge dele, " sagde hun. "Der er intet som at lave et måltid sammen på en campingtur, eller identificere et græs, eller skvulper i en å, eller sidde omkring et lejrbål for at skabe en følelse af fællesskab."

Beltran, en UCSC-alumne, huskede, at hun kæmpede for at finde sin plads på forelæsningskurser med 400 studerende, før hun tilmeldte sig et kvart langt feltkursus hos Zavaleta. "Jeg studerer disse studerende, fordi jeg var en af ​​dem, " sagde Beltran. "Jeg satte spørgsmålstegn ved, om jeg fortjente at gå på college, og om jeg kunne få en karriere inden for naturvidenskab." Feltkurset genoplivede det ønske, hun havde haft i gymnasiet, og i juli, hun vil slutte sig til UCSC-fakultetet som assisterende professor i økologi og evolutionær biologi (EEB).

"Vægten var virkelig anderledes, da jeg var bachelorstuderende, " sagde hun. "Vi har lært meget siden da om vigtigheden af ​​at undervise på utraditionelle måder."

Opmuntre alle elever til at føle sig velkomne

I undersøgelsen, forskerne fandt, at underrepræsenterede studerende er mindre tilbøjelige til at tilmelde sig feltkurser. Det problem, imidlertid, er ikke uoverkommeligt.

"Vi har brugt fem år på at vende det, " sagde Zavaleta, en dedikeret fortaler for STEM-diversitet, som modtog et tilskud på 1 million dollars i 2017 fra Howard Hughes Medical Institute for at finansiere en femårig indsats for at støtte studerende i økologi og bevarelsesbiologi hele vejen frem til eksamen. Hendes program giver øget adgang til forskningsbaserede feltkurser og praktikophold, samt mentorordninger og et støttende fællesskab, med det mål at lancere en mangfoldig ny generation af bevaringsledere.

"Vi tænker på feltkurser som lukkede og måske elitære, fordi de kan være dyre, eller vi tror, ​​de kun er for studerende, der allerede har campingudstyr og erfaring, " sagde Zavaleta. Men de barrierer kan overvindes, hun sagde. Da Biology 82 blev introduceret, instruktørerne Don Croll og Gage Dayton gjorde en fælles indsats for at få budskabet ud til alle studerende gennem UCSCs ti colleges, studentergrupper og organisationer, og akademiske rådgivere. Stipendier fjerner omkostningsbarrierer, og den relativt lille weekendtid er med til at gøre kurset tilgængeligt for studerende, der arbejder, bemærkede hun.

"Over tid, ordet kommer ud, og nu har vi studerende på tværs af campus, der deltager – ikke kun hvide studerende, ikke kun velhavende studerende, ikke kun biologistuderende, og de fleste har ikke slået lejr før, " sagde Zavaleta, bemærker, at Biology 82 tilbydes seks gange om året, men stadig ikke kan imødekomme elevernes efterspørgsel. "Hvis du tackler de relativt lette barrierer, feltkurser bliver en motor for inklusion og retfærdighed."

Zavaleta er begejstret over resultaterne af undersøgelsen "fordi de viser os, at det er sandt."

"Hvorfor kan alle studerende i hovedfaget ikke have en felterfaring?" hun spurgte. "Hvorfor kan alle studerende i divisionen ikke? Hver studerende på campus? Sådan startede UCSC:Det handlede om undersøgelser i peer-grupper. Vi ved, hvordan man gør dette, og vi gør det. Vi skal bare gøre det for alle."