Per molti giovani studenti universitari, i primi anni sono un periodo di stupore ed eccitazione e i primi passi verso obiettivi a lungo termine. Questi anni, per alcuni studenti, sono ugualmente carichi di ansia, mentre le realtà dei curricula rigorosi si affiancavano a sentimenti di impreparazione e sindrome dell'impostore. Nei campi STEM, questo si traduce in circa il 50% dei major del primo anno che lasciano il loro corso di studi originale.

Questa è una statistica scoraggiante, soprattutto in considerazione della prevista necessità di un aumento del 33% del numero di titolari di diplomi STEM a livello nazionale per supportare le industrie del futuro. Inoltre scoraggiante:quelli che lasciano la specializzazione sono studenti sproporzionatamente di prima generazione e sottorappresentati, che sta contribuendo a una mancanza di diversità sia nell'industria che a livelli avanzati di ricerca.

Non deve essere così, dicono Mike Wilton e Eduardo Gonzalez-Niño, docenti del Dipartimento di Molecolare della UC Santa Barbara, Cellulare, e Biologia dello sviluppo. In un articolo pubblicato sulla rivista CBE-Educazione alle scienze della vita , la coppia e i loro colleghi dimostrano che un approccio di apprendimento attivo, l'uso di tattiche come iClicker in classe, discussioni in piccoli gruppi e compiti di scrittura sottoposti a revisione paritaria:all'inizio delle scienze biologiche migliora i voti a breve termine e aumenta la fidelizzazione degli studenti in biologia a lungo termine.

"Tutti gli studenti ammessi qui all'Università di Santa Barbara sono in grado di seguire la specializzazione in biologia, altrimenti l'università non li avrebbe ammessi, " ha detto Wilton, chi, con il resto della sua squadra, gestisce il programma BioMentors per i corsi di laurea in biologia dal 2015.

Sfortunatamente, i ricercatori hanno detto, quel senso di appartenenza è spesso perso nel mix mentre gli studenti, molti dei quali sono i primi nella loro famiglia a frequentare l'università, navigano in classi di grandi dimensioni, un sistema di quarti veloce e una moltitudine di ostacoli che non si aspettavano lungo la strada.

"Ho anche affrontato questo enigma, " Gonzalez-Niño ha detto, pensando ai suoi primi anni di specializzazione in biologia. "A volte il background di questi studenti non è l'ideale:provenivano da scuole superiori che non li hanno preparati per il rigore che affronti al college". Oltre a sentirsi fuori posto in un ambiente completamente nuovo e non sapere a chi rivolgersi per chiedere aiuto, Egli ha detto, questi studenti spesso si comportano male, portandoli a perdere fiducia nelle proprie capacità e a riconsiderare la propria specializzazione.

All'UCSB, circa 1, Ogni anno vengono ammessi al corso di laurea in biologia 100 nuovi laureati; però, circa 600 hanno avuto la tendenza a lasciare la specializzazione dopo i primi due anni di studio. Wilton e Gonzalez-Niño volevano vedere se potevano impedire agli studenti universitari di partire prematuramente coinvolgendoli in uno stile di apprendimento più partecipativo.

Nel loro progetto di ricerca triennale, coorti di studenti hanno partecipato a un corso introduttivo di biologia alternativo e parallelo, ma non meno rigoroso, che si è svolto in concomitanza con il tradizionale corso di lezione. Oltre alle strategie di apprendimento attivo, il corso di intervento sostituisce una lezione settimanale con un tutorial che si concentra su concetti di corso storicamente difficili. Questi tutorial basati sulla discussione sono condotti da Wilton e Gonzalez-Niño con l'assistenza di studenti di biologia della divisione superiore, chiamati BioMentori, che modellano approcci e strategie per il successo.

"La cosa che cerchiamo di instillare di più è che ci siamo dentro tutti insieme, " ha detto Wilton.

Dopo tre anni di introduzione alla biologia in entrambe le versioni del corso, i ricercatori hanno trovato vantaggi significativi per quelli nella sezione di intervento. Per esempio, quelli nel corso di intervento hanno superato i loro coetanei nel corso tradizionale di circa il 12% su domande d'esame comuni, e la partecipazione al programma di apprendimento attivo ha portato a voti finali più alti nel complesso.

Gli studenti che hanno partecipato al programma di apprendimento attivo hanno anche riportato una "percezione significativamente più alta di appartenenza degli studenti rispetto ai coetanei della sezione tradizionale, " secondo lo studio. Gli studenti hanno attribuito questo alla "percezione più alta del supporto della facoltà" e all'ambiente della classe, cioè, quanto è facile condividere idee e porre domande a lezione.

"Gli studenti del corso di apprendimento attivo si sono sentiti a proprio agio nell'avvicinarci, " Gonzalez-Niño ha detto. "Loro possono dire che siamo dalla loro parte."

Presi insieme, il miglioramento delle prestazioni e il maggior senso di appartenenza, i ricercatori hanno detto, aumentato la probabilità che gli studenti rimanessero nella specializzazione in biologia. Infatti, gli studenti del corso di intervento avevano il 10% di probabilità in più rispetto ai loro coetanei del corso tradizionale di lezioni frontali di partecipare al successivo corso introduttivo di biologia offerto nel trimestre successivo.

Una laurea in biologia è abbastanza ampia e diversificata da consentire alle persone di lavorare in vari campi che avranno bisogno di questi laureati STEM. Secondo i ricercatori, c'è una crescente domanda di biologi nei campi biomedici, Scienze Ambientali, agricoltura e alimentazione, e nella ricerca che non solo amplia le nostre conoscenze, ma può anche tradursi in innovazione.

"Un'area enorme della domanda attualmente destinata solo a crescere è l'assistenza sanitaria, " ha osservato Wilton. "Se possiamo insegnare a questi studenti a navigare attraverso i loro primi corsi di biologia gateway e aiutarli a perseguire la carriera nel settore sanitario, sarà un futuro produttivo per molti studenti di prima generazione".

Inoltre, Gonzalez-Niño ha detto, assistere gli studenti sottorappresentati nel superare gli ostacoli all'apprendimento della biologia aumenterà la diversità nel campo.

"Quando ci sono persone con lo stesso background che pensano tutte alle stesse domande, spesso c'è un numero limitato di risposte che puoi trovare, " ha detto. "Ma quando hai un gruppo eterogeneo di persone che pensano agli stessi problemi, poi le risposte a questi problemi diventano più creative e diversificate".