普通化學在大多數大學校園裡都名聲狼藉。它被視為“殺手”——科學、技術、工程和數學 (STEM) 職業夢想破滅的地方。
現在資料已經說話了，它們的資訊很明確：壞名聲是名副其實的。對於在 STEM 領域代表性不足的學生來說，數字尤其慘淡。女性、代表性不足的少數族裔和種族群體、來自低社會經濟地位家庭的個人以及將成為家庭中第一個獲得四年制學位的人，都在普通化學中遭受重創。在某些情況下，他們的成就差距超過半分等級分。
但黯淡並不一定等於厄運。我的研究小組分析的資料還表明，如果弱勢學生即使以“尚可”的成績透過普通化學——在大多數情況下，至少是 C+——他們也會以比獲得相同成績的優勢群體高得多的比例堅持學習普通化學序列，從而留在 STEM 培訓軌道上。與同齡人相比，弱勢群體表現出“超常毅力”。他們展現出毅力。改變我們的教學方式可以幫助更多弱勢學生進入超常毅力區。
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我的小組最近的工作使用了來自 41 項研究和近 54,000 名學生的資料，表明在 STEM 學科中——並且在控制考試難度的情況下——使用“主動學習”的大學課程縮小了在講座式課程中觀察到的成就差距。
更廣泛地採用基於研究的教學法有可能形成良性迴圈：成績差距將縮小，更多弱勢學生將獲得激勵他們展現超常毅力的成績，並且更多弱勢學生將完成 STEM 學位。診所、研究實驗室和工程公司將受益於多元化員工隊伍的問題解決能力、韌性和文化素養。經濟流動性的一個頑固障礙將開始瓦解。
要從這裡到達那裡，我們首先需要認識到阻礙弱勢學生的兩個主要障礙。一個影響內心；另一個影響頭腦。
代表性不足的事實會導致疏離感：“我不屬於這裡。” 即使是有能力的學生也不太可能在收到這樣的資訊後茁壯成長。對於女性和代表性不足的少數族裔和種族群體來說，問題因刻板印象威脅而加劇。刻板印象威脅最初由心理學家克勞德·斯蒂爾 (Claude Steele) 和約書亞·阿隆森 (Joshua Aronson) 於1995 年提出，指的是處理附加在您的性別、種族或民族上的汙名的認知負擔。例如，線性代數課程中的女性會花費大量時間和精力來應對認為女性同齡人不會做數學的男性同學。這些時間和精力無法用於解決線性代數問題，從而導致表現不佳。
與此觀點一致的是，我們對普通化學和有機化學成績的分析發現了表現不佳的證據。當我們控制了大學入學考試成績和高中平均績點——從而使我們能夠比較學術準備和能力指標相同的學生的結果——我們發現弱勢群體仍然在期末成績中存在顯著差距。這一結果意味著這些課程中的某些因素導致弱勢學生的表現低於他們的能力——這種模式在女性的 STEM 課程中已被觀察到。
幸運的是，研究揭示了一系列有效的對策。基於簡短寫作作業的干預措施，這些作業肯定了面對刻板印象威脅的自我價值，已幫助縮小 STEM 課堂中的成就差距。簡短但結構高度化的練習，可以促進歸屬感，可以改善弱勢少數族裔群體在大學中的成果。包容性教學也可以做到這一點。該技術從基於掌握和非競爭性的評分系統開始，並繼續使用來自教師的微肯定來強化一個關鍵思想：所有學生都可以勝任這門嚴謹課程的要求並取得成功。
那麼，對於那些似乎是由於教育和經濟劣勢造成的準備不足而造成的成就差距，我們在記錄的差距中佔了較大一部分，又該怎麼辦呢？如果大學教師對此無所作為，那就意味著出生決定了 STEM 職業的命運。這就是主動學習發揮作用的地方。
主動學習課堂是嘈雜、充滿活力的地方，學生們一起努力解決具有挑戰性的問題。教師不再僅僅充當資訊和權威的來源，而是像優秀的體育教練或音樂老師一樣，設定一系列目標，推動學生進步並提供及時的反饋。主動學習課堂中的學生組成團隊與同齡人合作，正如 STEM 職業所要求的那樣。我們的結果表明，來自低收入背景的人們從這種密集的刻意練習中獲得了額外的益處，而他們之前的教育中缺乏這種練習。
因此，我們知道有一種方法可以縮小成就差距。但有這個意願嗎？建立弱勢學生可以茁壯成長的學習環境——以及公平和包容是現實而不是空談——將必須由教師、課程和專案逐步實現。現在就是開始的時候。