普通化学在大多数大学校园里都名声狼藉。它被视为“杀手”——科学、技术、工程和数学 (STEM) 职业梦想破灭的地方。
现在数据已经说话了，它们的信息很明确：坏名声是名副其实的。对于在 STEM 领域代表性不足的学生来说，数字尤其惨淡。女性、代表性不足的少数族裔和种族群体、来自低社会经济地位家庭的个人以及将成为家庭中第一个获得四年制学位的人，都在普通化学中遭受重创。在某些情况下，他们的成就差距超过半分等级分。
但黯淡并不一定等于厄运。我的研究小组分析的数据还表明，如果弱势学生即使以“尚可”的成绩通过普通化学——在大多数情况下，至少是 C+——他们也会以比获得相同成绩的优势群体高得多的比例坚持学习普通化学序列，从而留在 STEM 培训轨道上。与同龄人相比，弱势群体表现出“超常毅力”。他们展现出毅力。改变我们的教学方式可以帮助更多弱势学生进入超常毅力区。
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我的小组最近的工作使用了来自 41 项研究和近 54,000 名学生的数据，表明在 STEM 学科中——并且在控制考试难度的情况下——使用“主动学习”的大学课程缩小了在讲座式课程中观察到的成就差距。
更广泛地采用基于研究的教学法有可能形成良性循环：成绩差距将缩小，更多弱势学生将获得激励他们展现超常毅力的成绩，并且更多弱势学生将完成 STEM 学位。诊所、研究实验室和工程公司将受益于多元化员工队伍的问题解决能力、韧性和文化素养。经济流动性的一个顽固障碍将开始瓦解。
要从这里到达那里，我们首先需要认识到阻碍弱势学生的两个主要障碍。一个影响内心；另一个影响头脑。
代表性不足的事实会导致疏离感：“我不属于这里。” 即使是有能力的学生也不太可能在收到这样的信息后茁壮成长。对于女性和代表性不足的少数族裔和种族群体来说，问题因刻板印象威胁而加剧。刻板印象威胁最初由心理学家克劳德·斯蒂尔 (Claude Steele) 和约书亚·阿隆森 (Joshua Aronson) 于1995 年提出，指的是处理附加在您的性别、种族或民族上的污名的认知负担。例如，线性代数课程中的女性会花费大量时间和精力来应对认为女性同龄人不会做数学的男性同学。这些时间和精力无法用于解决线性代数问题，从而导致表现不佳。
与此观点一致的是，我们对普通化学和有机化学成绩的分析发现了表现不佳的证据。当我们控制了大学入学考试成绩和高中平均绩点——从而使我们能够比较学术准备和能力指标相同的学生的结果——我们发现弱势群体仍然在期末成绩中存在显著差距。这一结果意味着这些课程中的某些因素导致弱势学生的表现低于他们的能力——这种模式在女性的 STEM 课程中已被观察到。
幸运的是，研究揭示了一系列有效的对策。基于简短写作作业的干预措施，这些作业肯定了面对刻板印象威胁的自我价值，已帮助缩小 STEM 课堂中的成就差距。简短但结构高度化的练习，可以促进归属感，可以改善弱势少数族裔群体在大学中的成果。包容性教学也可以做到这一点。该技术从基于掌握和非竞争性的评分系统开始，并继续使用来自教师的微肯定来强化一个关键思想：所有学生都可以胜任这门严谨课程的要求并取得成功。
那么，对于那些似乎是由于教育和经济劣势造成的准备不足而造成的成就差距，我们在记录的差距中占了较大一部分，又该怎么办呢？如果大学教师对此无所作为，那就意味着出生决定了 STEM 职业的命运。这就是主动学习发挥作用的地方。
主动学习课堂是嘈杂、充满活力的地方，学生们一起努力解决具有挑战性的问题。教师不再仅仅充当信息和权威的来源，而是像优秀的体育教练或音乐老师一样，设定一系列目标，推动学生进步并提供及时的反馈。主动学习课堂中的学生组成团队与同龄人合作，正如 STEM 职业所要求的那样。我们的结果表明，来自低收入背景的人们从这种密集的刻意练习中获得了额外的益处，而他们之前的教育中缺乏这种练习。
因此，我们知道有一种方法可以缩小成就差距。但有这个意愿吗？创建弱势学生可以茁壮成长的学习环境——以及公平和包容是现实而不是空谈——将必须由教师、课程和项目逐步实现。现在就是开始的时候。