学生的参与可提高本科生修习微积分课程的成绩

一项涉及美国西语裔服务机构 (HIS) 大学 811 名本科生的随机试验发现，与那些分派至以接受传统讲座方式授课的学生相比，那些被分派至以专注于协作学习和学生参与的微积分课程的学生会对微积分概念有更深入的了解，并且成绩有所提高。Laird Kramer 和同事指出，参与“处理”的成功出现在所有的种族和族裔群体、学术专业和性别中。由于微积分通常是 STEM 专业进一步学习的基础，因此提高学生的成功率对于消除获得 STEM 学位和进入 STEM 专业的壁垒至关重要，特别是对那些传统上缺少教育的学生而言。Kramer 等人在佛罗里达国际大学（Florida International University）进行的研究历时三个学期；该研究采用了一种培养“数学思维习惯”的参与模式，包括识别模式、建立联系以及制定和检验假设，实验范围主要是在讲课量很少的小型学生团体中进行。研究人员指出，微积分入门课程（主要以讲座形式进行）在过去的及格率平均为 55%，但增加参与的处理方法可将及格率增加 11%。如将这一教学改进法应用于该大学里所有第一次学习微积分的学生，这将转化为每年通过微积分考试的学生会增加 220 人，如果在全国范围内实行参与授课教学法，则美国每年会有 3 万 3000 名学生通过微积分考试。据研究人员计算，这些改进将减少每学期所需的课程数，并估计会在全国范围内为学生节省约 2390 万美元的学费。

在本周的《科学》播客中，主持人 Sarah Crespi 将与 Kramer 讨论他所在小组所进行的撼动微积分课程教学的研究，她还会与《科学》杂志的工作人员讨论他们自己在学习微积分时所受到的创伤，这些创伤包括对旋转形状的恐惧及对主修物理专业的犹豫。除了传闻之外，研究还显示，许多学生（尤其是女性和少数族裔学生）会因为其修习微积分课程的经验而不敢继续从事 STEM 领域的学习和研究。Kramer 及其团队的结果表明，在接触不同的教学方法后，学生在 STEM 领域的留置率显著提高。该讨论 Kramer 等人研究的播客将于美国东部时间 8 月 31 日星期四下午 2 点在 https://www.science.org/podcasts 上发布。