Même un petit effort au départ peut renforcer les capacités et la confiance des filles alors qu'elles prévoient de suivre des cours de sciences difficiles.

Un programme d'été de longue date à l'Université Rice et ailleurs qui forme des lycéennes aux concepts de base de la physique s'est avéré efficace pour les aider à s'épanouir lorsqu'elles suivent des cours complets l'année suivante.

Lorsque les dirigeants du camp de jour de deux semaines de Rice ont examiné des programmes similaires au-delà de Houston, ils ont découvert que les participants avaient obtenu 3 % de meilleurs résultats en physique au secondaire que leurs homologues qui n'avaient pas eu l'expérience d'été équivalente.

« Cela ne semble pas beaucoup, mais il est vraiment difficile de déplacer l'aiguille sur les résultats des élèves, donc 3% est significatif, " a déclaré Carolyn Nichol, professeur adjoint de recherche au Département de chimie et directeur du Rice Office of STEM Engagement (R-STEM).

Les résultats sont détaillés dans une étude en libre accès de Nichol, auteur principal Ericka Lawton, et co-auteurs Carrie Obenland et Matthew Cushing de R-STEM et Christopher Barr du Rice Office of Research dans la revue American Physics Society Examen physique Recherche en éducation physique.

L'étude est l'une des deux menées et récemment publiées par Nichol. L'autre analyse l'effet du développement professionnel à long terme pour les enseignants de la formation en ingénierie. Cette étude de Nichol, auteur principal Christina Crawford de R-STEM et co-auteur Obenland apparaît dans le Journal of STEM Outreach.

L'étude du lycée a collecté des années de données généralisées des districts participants pour les étudiants qui ont étudié la chimie mais n'ont pas participé à un camp, et les mêmes données pour ceux qui l'ont fait. Cela a donné aux chercheurs une base de référence pour comparer les résultats du même groupe d'étudiants après qu'ils aient tous suivi des cours de physique au lycée.

"Il n'y avait pas de biais d'auto-sélection où les gens pouvaient dire, 'Oh, les filles qui vont à un camp de physique en juin aiment déjà la physique, '" elle a dit, notant que Rice et ses homologues recrutent généralement des étudiants dans des écoles mal desservies. "Les filles qui faisaient partie de l'étude étaient jumelées, donc leurs scores en chimie étaient les mêmes. Nous ne nous sommes pas basés sur des filles qui accéléraient déjà en sciences."

L'étude était basée sur un effort philanthropique de l'ancienne élève de Rice et administratrice Wanda Gass '78, une ingénieure qui a contribué au développement du premier processeur de signal numérique commercialement viable au cours de sa carrière chez Texas Instruments. Elle a ensuite fondé l'association à but non lucratif Design Connect Create pour encourager les filles à poursuivre les STEM (science, La technologie, ingénierie, mathématiques) études.

Design Connect Create organise des camps d'été pour plusieurs districts scolaires du Texas. Nichol a déclaré que l'étude est une excellente validation pour le programme de physique qui conduira idéalement à des cours similaires dans d'autres sujets à vocation scientifique.

"Quand je parle à ces filles à Rice, et souvent ils ne veulent vraiment pas être ici, " dit-elle. " Ils sont très calmes au début parce que pour la plupart, ils sont obligés de venir par leurs parents. Mais à la fin, elles forment des liens vraiment merveilleux avec les autres filles. Dans deux semaines, ils partagent leurs compétences et deviennent confiants les uns envers les autres.

"Je pense que c'est la vraie raison pour laquelle ils retournent en arrière et réussissent en physique, " Nichol a déclaré. "Ils ont juste cette confiance qu'ils peuvent le faire."

La deuxième étude a cherché à montrer la valeur du développement professionnel pour les enseignants dont les cours touchent à des sujets d'ingénierie mais qui ne le sont pas, eux-mêmes, ingénieurs. Les chercheurs ont suivi les enseignants qui ont suivi le cours de niveau supérieur de 45 heures à Rice en 2018 et 2019 pour voir comment ils ont intégré l'ingénierie dans leurs salles de classe.

L'étude a révélé que, basé sur un ensemble d'attributs pour l'auto-motivation adulte, les enseignants ont montré une amélioration significative de l'auto-efficacité globale - la croyance en leur propre capacité à réussir - dans l'enseignement de l'ingénierie.

"Je suis ingénieur parce que mon père était ingénieur, " dit Nichol, qui a un doctorat en génie chimique. "Nous voulons de l'ingénierie dans les classes de la maternelle à la 12e année parce que beaucoup d'enfants n'ont pas de modèles de comportement, et nous voulons qu'ils comprennent qu'un ingénieur est quelqu'un qui conçoit et crée de nouvelles choses."

Elle a déclaré que le programme qui illustre le mieux ce que Rice propose est le cours NanoEnvironmental Engineering for Teachers, qui donne aux participants une expérience pratique rigoureuse de travail sur des projets de durabilité de l'eau. Le cours, une collaboration avec le centre de traitement de l'eau utilisant la nanotechnologie basé sur Rice et soutenu par la National Science Foundation, est également offert à l'Arizona State et à l'Université du Texas à El Paso.

Lawton est directeur associé pour le leadership éducatif et les initiatives STEM, Obenland est conférencier et directeur associé pour la sensibilisation et la recherche, Crawford est directeur associé pour la science et l'ingénierie et Cushing est directeur exécutif de R-STEM. Barr est directeur de l'évaluation et de l'évaluation des programmes STEM au Bureau de la recherche.