Pour de nombreux jeunes collégiens, les premières années sont une période d'émerveillement et d'excitation et les premières étapes vers des objectifs à long terme. Ces années, pour certains étudiants, sont tout aussi anxieuses, alors que les réalités des programmes d'études rigoureux s'installent aux côtés des sentiments d'impréparation et du syndrome de l'imposteur. Dans les domaines STEM, il en résulte qu'environ 50 % des majors de première année quittent leur programme d'études d'origine.

C'est une statistique décourageante, surtout compte tenu du besoin prévu d'une augmentation de 33% du nombre de titulaires de diplômes STEM à l'échelle nationale pour soutenir les industries du futur. Aussi décourageant :ceux qui quittent leur majeure sont des étudiants de première génération et sous-représentés de manière disproportionnée, ce qui contribue à un manque de diversité à la fois dans l'industrie et aux niveaux avancés de la recherche.

Ça ne doit pas être comme ça, disent Mike Wilton et Eduardo Gonzalez-Niño, conférenciers au département moléculaire de l'UC Santa Barbara, Cellulaire, et biologie du développement. Dans un article publié dans la revue CBE-Enseignement des sciences de la vie , la paire et leurs collègues démontrent qu'une approche d'apprentissage actif - l'utilisation de tactiques telles que les iClickers en classe, des discussions en petits groupes et des travaux de rédaction évalués par des pairs – les premières années en sciences biologiques améliorent les notes à court terme et augmentent la rétention des étudiants en biologie à long terme.

"Tous les étudiants admis ici à l'UC Santa Barbara sont capables de poursuivre la majeure en biologie, sinon l'université ne les aurait pas admis, " dit Wilton, qui, avec le reste de son équipe, dirige le programme BioMentors pour les étudiants de premier cycle en biologie depuis 2015.

Malheureusement, les chercheurs ont dit, ce sentiment d'appartenance est souvent perdu dans le mélange car les étudiants - dont beaucoup sont les premiers de leur famille à fréquenter l'université - naviguent dans des classes de grande taille, un système de quart rapide et une multitude d'obstacles auxquels ils ne s'attendaient pas en cours de route.

"J'ai aussi fait face à cette énigme, " Gonzalez-Niño a dit, en pensant à ses premières années de spécialisation en biologie. "Parfois, le parcours de ces élèves n'est pas idéal – ils viennent de lycées qui ne les ont pas préparés à la rigueur à laquelle vous êtes confronté à l'université." En plus de ne pas se sentir à sa place dans un tout nouvel environnement et de ne pas savoir vers qui se tourner pour obtenir de l'aide, il a dit, ces élèves ont souvent de mauvais résultats, les conduisant à perdre confiance en leurs capacités et à reconsidérer leur spécialité.

A l'UCSB, environ 1, 100 nouveaux étudiants de premier cycle sont admis dans la majeure en biologie chaque année; cependant, environ 600 ont eu tendance à quitter la majeure après leurs deux premières années d'études. Wilton et Gonzalez-Niño voulaient voir s'ils pouvaient empêcher les étudiants de premier cycle de partir prématurément en les impliquant dans un style d'apprentissage plus participatif.

Dans leur projet de recherche de trois ans, des cohortes d'étudiants ont participé à un cours d'introduction à la biologie alternatif et parallèle, mais non moins rigoureux, qui se déroulait en même temps que le cours magistral traditionnel. En plus des stratégies d'apprentissage actif, le cours d'intervention remplace une conférence hebdomadaire par un tutoriel qui se concentre sur des concepts de cours historiquement difficiles. Ces tutoriels basés sur la discussion sont dirigés par Wilton et Gonzalez-Niño avec l'aide d'étudiants en biologie de division supérieure, appelé BioMentors, qui modèlent des approches et des stratégies de réussite.

"La chose que nous essayons le plus d'inculquer, c'est que nous sommes tous dans le même bateau, " a déclaré Wilton.

Après trois ans d'étudiants d'introduction à la biologie dans les deux versions du cours, les chercheurs ont trouvé des avantages significatifs pour ceux de la section d'intervention. Par exemple, ceux du cours d'intervention ont surpassé leurs pairs du cours magistral traditionnel d'environ 12% sur les questions d'examen courantes, et la participation au programme d'apprentissage actif a donné lieu à des notes finales de cours plus élevées dans l'ensemble.

Les étudiants qui ont participé au programme d'apprentissage actif ont également signalé une « perception significativement plus élevée de l'appartenance des étudiants par rapport aux pairs de la section traditionnelle, " selon l'étude. Les étudiants ont attribué cela aux " perceptions plus élevées du soutien du corps professoral " et à l'environnement de la classe, c'est-à-dire à quel point il est facile de partager des idées et de poser des questions en cours magistral.

« Les étudiants du cours d'apprentissage actif étaient à l'aise pour nous approcher, " a déclaré Gonzalez-Niño. "Ils peuvent dire que nous sommes de leur côté."

Pris ensemble, l'amélioration des performances et le plus grand sentiment d'appartenance, les chercheurs ont dit, augmenté la probabilité que les étudiants restent dans la majeure en biologie. En réalité, les étudiants du cours d'intervention étaient 10 % plus susceptibles que leurs pairs du cours magistral traditionnel de participer au cours d'introduction à la biologie offert le trimestre suivant.

Un diplôme en biologie est suffisamment large et diversifié pour permettre aux individus de travailler dans divers domaines qui auront besoin de ces diplômés en STEM. Selon les chercheurs, il y a une demande croissante de biologistes dans les domaines biomédicaux, sciences environnementales, agriculture et alimentation, et dans la recherche qui non seulement élargit nos connaissances, mais peut aussi se traduire par l'innovation.

« Un énorme domaine de demande actuellement qui ne devrait que croître est celui des soins de santé, " a noté Wilton. " Si nous pouvons apprendre à ces étudiants à naviguer à travers leurs premiers cours de biologie de passerelle et les aider à poursuivre une carrière dans les soins de santé, ce sera un avenir productif pour beaucoup d'étudiants de première génération. »

En outre, Gonzalez-Niño a dit, aider les étudiants sous-représentés à surmonter les obstacles à l'apprentissage de la biologie stimulera la diversité dans le domaine.

"Quand vous avez des gens avec le même parcours qui pensent tous aux mêmes questions, il y a souvent un nombre limité de réponses que vous pouvez trouver, " a-t-il dit. " Mais quand vous avez un groupe diversifié de personnes qui pensent aux mêmes problèmes, alors les réponses à ces problèmes deviennent plus créatives et diversifiées."