本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
我們都知道如何到達卡內基音樂廳：練習。 這對於一系列目標也同樣適用——從提高高爾夫揮杆到進行精彩的演講。
華盛頓大學的研究生大衛·哈克想知道，這個原理是否可以用來幫助提高學生——尤其是那些被認為是高風險的學生——在大學本科科學入門課程中的表現。
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這些大型講座課程是通往更高水平科學的關鍵門戶，但在這些課程中，學生通常沒有機會練習批判性思維和表達能力，而這些能力將在關鍵的期中和期末考試中對他們進行評判。
在華盛頓大學，來自教育或經濟弱勢背景的學生，其中許多是少數族裔代表性不足群體，並且是他們家中第一個上大學的人，以前比其他學生更有可能在生物學180入門講座課程中失敗的可能性高出兩倍以上。
但是，現在在印第安納大學的哈克和他的同事們決定借鑑最新的K-12教學法教材，開始在課程中引入更多主動學習元素。 為了他更結構化的課程設計，他包括了以前被證明有效的工具，例如小組討論、每週簡短的考試和全班測驗，學生在測驗中使用答題器在中央計算機系統中註冊他們的答案——允許教師獲得關於班級理解的即時反饋。
然後，該團隊分析了幾個學年以標準和主動學習形式提供的生物學課程的學生成績。 即使在控制了學生的學習能力和個別教師差異的情況下，該團隊也發現，主動學習元素最多的課程提高了所有學生的學習效果。 而那些受益最多的是弱勢學生。 他們與更具優勢的同齡人之間的成就差距幾乎縮小了一半。
透過這種互動學習，“他們發現如何以新的方式應用資訊，發展更高階的思維，”哈克在一份準備好的宣告中說。 “這種高階思維是掌握科學的第一步。” 因此，課堂結構為學生提供了整個學期練習和磨練技能的機會，支援了研究人員所稱的卡內基音樂廳假設。
哈克和他的同事們堅持認為，主動學習環境及其測驗和搶答問題實際上正在引導學生更深入地理解材料，而不僅僅是提高考試技巧。 “本課程中考試題目的高難度表明，我們在此處記錄的成績提高反映了實際的學習成果，”他們在一篇描述這項工作的論文中寫道，該論文於 6 月 2 日線上發表在《科學》雜誌上。
無數的計劃——其中許多是成功的——已經將更多資源投入到對高風險學生的指導或輔導中。 但此類舉措在財政緊張時期往往很脆弱。 新研究中描述的課堂模式在預算削減的情況下證明了自身的有效性。 即使班級規模增加了一倍多——從 345 名學生增加到 700 名學生——實驗時間減少了 30%，助教與學生的比例下降了約一半，學生成績的提高仍然得以維持。
“如果卡內基音樂廳假設是正確的，那麼結構高度化的課程可能能夠在提高所有學生成績的同時縮小成就差距，而無需額外資源，”哈克和他的合著者在他們的論文中指出。
論文的合著者、華盛頓大學生物學講師斯科特·弗里曼承認，雖然一旦啟動，這種方法是負擔得起的，但開發一門好的互動課程可能需要教授和院系的時間、金錢和熱情。 弗里曼在一份準備好的宣告中說：“大多數教師缺乏這些技術的培訓，也可能缺乏開發所需材料的時間。” 但鑑於他學校的積極成果，他補充說，“我們應該儘快轉向主動學習。”
圖片由 iStockphoto/monkeybusinessimages 提供