Anche un piccolo sforzo in anticipo può aumentare le capacità e la fiducia delle ragazze mentre anticipano di seguire corsi di scienze impegnativi.

Un programma estivo di lunga durata presso la Rice University e altrove che forma le ragazze delle scuole superiori sui concetti di base della fisica si è dimostrato efficace nell'aiutarle a prosperare quando seguiranno corsi completi l'anno successivo.

Quando i leader del campo di due settimane di Rice hanno esaminato programmi simili al di fuori di Houston, hanno scoperto che i partecipanti hanno ottenuto un punteggio migliore del 3% nella fisica delle scuole superiori rispetto alle loro controparti che non hanno avuto l'esperienza estiva equivalente.

"Non mi sembra molto, ma è davvero difficile spostare l'ago sui risultati degli studenti, quindi il 3% è significativo, " ha detto Carolyn Nichol, professore assistente di ricerca presso il Dipartimento di Chimica e direttore del Rice Office of STEM Engagement (R-STEM).

I risultati sono dettagliati in uno studio ad accesso aperto di Nichol, l'autrice principale Ericka Lawton, e co-autori Carrie Obenland e Matthew Cushing di R-STEM e Christopher Barr del Rice Office of Research nella rivista American Physics Society Revisione fisica Ricerca sull'educazione fisica.

Lo studio è uno dei due condotti e recentemente pubblicati da Nichol. L'altro analizza l'effetto dello sviluppo professionale a lungo termine per gli insegnanti nell'insegnamento dell'ingegneria. Quello studio di Nichol, l'autore principale Christina Crawford di R-STEM e il coautore Obenland appaiono nel Journal of STEM Outreach.

Lo studio sulla scuola superiore ha raccolto anni di dati generalizzati dai distretti partecipanti per gli studenti che hanno studiato chimica ma non hanno partecipato a un campo, e gli stessi dati per chi l'ha fatto. Ciò ha fornito ai ricercatori una linea di base per confrontare i risultati per lo stesso gruppo di studenti dopo che tutti hanno preso fisica al liceo.

"Non c'era un pregiudizio di autoselezione in cui le persone potessero dire, 'Oh, le ragazze che vanno a un campo di fisica a giugno già amano la fisica, '" lei disse, notando che la Rice e le sue controparti reclutano in genere studenti provenienti da scuole svantaggiate. "Le ragazze che facevano parte dello studio sono state abbinate, quindi i loro punteggi di chimica erano gli stessi. Non ci siamo basati su ragazze che stavano già accelerando nella scienza".

Lo studio si è basato su uno sforzo filantropico dell'allieva Rice e fiduciaria Wanda Gass '78, un ingegnere che ha contribuito a sviluppare il primo processore di segnale digitale commercialmente valido durante la sua carriera presso Texas Instruments. Successivamente ha fondato l'organizzazione no-profit Design Connect Create per incoraggiare le ragazze a perseguire STEM (scienza, tecnologia, ingegneria, matematica) studi.

Design Connect Create gestisce campi estivi per più distretti scolastici in tutto il Texas. Nichol ha affermato che lo studio è una grande convalida per il programma di fisica che idealmente porterà a corsi simili in altri argomenti orientati alla scienza.

"Quando parlo con queste ragazze alla Rice, e spesso non vogliono proprio essere qui, " ha detto. "Sono molto silenziosi all'inizio perché per la maggior parte, sono costretti a venire dai loro genitori. Ma alla fine, formano legami davvero meravigliosi con le altre ragazze. Entro due settimane, stanno condividendo le abilità e si fidano l'uno dell'altro.

"Penso che sia la vera ragione per cui tornano indietro e hanno successo in fisica, " Nichol ha detto. "Hanno solo questa fiducia che possono farlo."

Il secondo studio ha cercato di mostrare il valore dello sviluppo professionale per gli insegnanti i cui corsi toccano argomenti di ingegneria ma che non lo sono, loro stessi, ingegneri. I ricercatori hanno seguito gli insegnanti che hanno seguito il corso di laurea di 45 ore alla Rice nel 2018 e nel 2019 per vedere come hanno incorporato l'ingegneria nelle loro classi.

Lo studio ha rilevato che, sulla base di una serie di attributi per l'automotivazione degli adulti, gli insegnanti hanno mostrato un miglioramento significativo nell'autoefficacia complessiva - la convinzione nella propria capacità di avere successo - nell'insegnamento dell'ingegneria.

"Sono un ingegnere perché mio padre era un ingegnere, " disse Nicola, che ha un dottorato in ingegneria chimica. "Vogliamo ingegneria nelle aule K-12 perché molti bambini non hanno modelli di ruolo, e vogliamo che capiscano che un ingegnere è qualcuno che progetta e crea cose nuove".

Ha detto che il programma che meglio esemplifica ciò che offre Rice è il corso di NanoEnvironmental Engineering for Teachers, che offre ai partecipanti una rigorosa esperienza pratica lavorando su progetti di sostenibilità idrica. Il corso, una collaborazione con il Nanotechnology Enabled Water Treatment Center con sede a Rice e sostenuto dalla National Science Foundation, è offerto anche presso l'Arizona State e l'Università del Texas a El Paso.

Lawton è direttore associato per la leadership educativa e le iniziative STEM, Obenland è docente e direttore associato per la divulgazione e la ricerca, Crawford è direttore associato per la scienza e l'ingegneria e Cushing è direttore esecutivo di R-STEM. Barr è direttore della valutazione e della valutazione dei programmi STEM presso l'Office of Research.