改变的杠杆 ： 评估改变 STEM 指令的进展

执行摘要

教育研究证明，促进积极合作学习的教学方法可以增强学生在科学、技术、工程和数学（STEM）教育路径上的学习、态度和坚持性。然而，大多数学生并未体验到这些互动式教学法，而来自代表性不足群体（如非白人种族和民族群体及低收入学生）的学生最不可能体验到这些方法，尽管他们更有可能从中受益。我们迫切需要了解如何积极降低障碍并推动教师采用有效证据支持的教学实践。

研究方法

本报告通过委托研究者撰写关于六个学科群（生命科学、化学与生物化学、工程与计算机科学、地球科学、数学科学、物理学和天文学）中教学与变革的研究论文，并召集约60位参与者（来自多所高等教育机构和专业组织）进行实践者知识收集和评估，探讨了STEM本科教育改革的状态，并识别有效推动变革的杠杆。

核心发现

1. 当前状态

   • 教职人员对基于研究的教学策略（RBIS）的认识与使用有所增加，但对这些策略的采纳，特别是关注多样化的学生群体的教学，还未普遍普及。
   • 变革的杠杆应同时关注个体和环境层面，并包含鼓励采用成熟实践、参与数据分析、反思自身状况及集体决策的多种策略组合。

2. 变革的驱动因素

   • 系统、结构和文化作为杠杆推动变革，需考虑学科差异（如文化规范、教育实践和组织结构）。
   • 政府资金项目、指导方针和支援对推动RBIS使用起关键作用。
   • 变革推动者、师资发展和实践社群对影响RBIS应用至关重要，需培养并赋予其权力，并关注研究生和博士后在教学中运用RBIS的培训。

3. 挑战与机遇

   • STEM本科评估改革滞后于其他教学实践的变化，支持规划本科实验室改革的教育研究领域发展不足。
   • 需要采取合作、多层级的方法，超越简单的传播策略，关注系统和结构变革，以及教师自身发展。

4. 未来策略

   • 需要进行文化变革，包括机构支持、部门调整、奖励机制及政策变化，以增加RBIS的采用和使用，并关注公平与包容性。
   • 需要更好的方法来衡量RBIS对学生和教师的影响，并加强STEM专业协会在推广RBIS、开发教学材料、提供指导文件和职业发展方面的作用。