大学科学教授们宣扬通过数据和严谨实验寻求真理的信条，然而当他们走进教室时，却使用过时且无效的方法。绝大多数本科科学课程都是由教授给学生讲课的方式教授的，尽管有数百项研究表明，替代教学方法能够显著提高学生的学习效果并降低失败率。
这些不同的方法有很多名称，包括主动学习。它们的共同特点是，学生们不是被动地听讲，而是将课堂时间用于积极参与回答问题、解决问题、与同伴讨论解决方案以及推理他们正在学习的材料，同时还能从老师那里获得定期的反馈。正如美国国家科学院2012年的一项研究以及5月份在《美国国家科学院院刊》上在线发表的一篇详细综述中所报告的那样，这种方法可以提高科学和工程学科以及入门和高级课程的学习效果[参见反页图表]。
实施主动学习有很多不同的方法。在较小的班级中，学生通常分组工作，完成构成一个更大问题的一系列步骤。在100到300人的班级中，教师通常使用“答题器”，这是一种允许学生通过按下座位上的按钮立即将答案传输给老师的设备。这使得教师可以立即看到有多少学生理解了该材料。最好的问题是具有挑战性的，并且涉及理解和使用基本概念，而不是简单的死记硬背。当大多数学生回答错误时，老师会让学生与邻座讨论并重新投票。同时，老师会倾听这些对话，并为学生提供有针对性的帮助。使用任何这些方法，教师仍然会花费大量时间讲话，但听众是已经准备好学习的学生。他们理解为什么这些材料有价值，以及如何使用它来解决问题。这些材料现在处于有意义的上下文中，而不是作为一组毫无意义的事实和程序给出，他们只能死记硬背而无法理解。
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针对K-12课程的教育研究对于主动学习的支持不太明确。这是因为K-12阶段的研究更加困难，研究人员无法控制的事情更多。也许最重要的变量是教师对学科掌握程度的不均衡，而且往往较低。由于主动学习需要像专家（科学家）一样思考的实践和反馈，因此它对教师的学科专业知识要求更高。在大学层面，教师的学科知识不是问题，学生群体更加同质化，并且可能影响学习的问题也少得多。不幸的是，K-12科学教师学科掌握程度低的状况将持续存在，直到大学科学教学得到改善，使所有学生，包括未来的K-12教师，都能以扎实的科学理解和更好的科学教学和学习模式毕业。
鉴于有如此多的科学证据支持主动学习，显而易见的问题是，为什么这些方法在大学中如此少用？部分原因仅仅是习惯；讲座最初在大学出现是因为当时没有书籍，所以信息必须通过口述和抄写来传播。教学方法尚未适应印刷术的发明。第二个原因是人们对学习存在根本性的错误理解。包括大学教职员工和管理人员在内的大多数人认为，学习是通过一个人简单地听老师讲课来实现的。如果学习非常简单的东西，比如“吃红色的水果，不要吃绿色的水果”，那确实如此，但复杂的学习，包括科学思维，需要前面描述的长期实践和互动，才能真正地重塑大脑以获得新的能力。然而，高等教育不改变方法的最重要原因是，没有激励机制。教职员工和大学的认可和奖励仅仅取决于他们争取每年400亿美元联邦研究资金的成功程度。根本没有动力去使用基于研究的有效教学方法，而不是教学上的迷信和习惯，事实上，美国几乎没有大学跟踪其课堂上正在使用的教学方法。只要这种情况持续下去，未来的学生就无法比较他们在不同机构接受的教育质量，因此没有任何机构需要改进。