Remover barreiras que afetam a entrada dos estudantes universitários em carreiras STEM
Cálculo 1 é frequentemente o primeiro curso que os novos estudantes universitários encontram quando planeiam seguir várias carreiras em áreas STEM e relacionadas com STEM. Mas antes de os estudantes poderem declarar um curso e inscrever-se em cursos STEM mais avançados, têm de passar em Cálculo 1. Esse requisito faz do Cálculo 1 uma cadeira de entrada para tudo, desde a faculdade de medicina até um mestrado em aprendizagem automática.
No nosso trabalho com a Fundação Gates, estamos a estudar como reinventar as cadeiras e a avaliação de Cálculo 1 para estudantes universitários. O nosso objetivo é eliminar barreiras à aprendizagem e ajudar os estudantes a avançar para o curso ao nível universitário que apoia as suas escolhas de carreira. Identificámos três áreas de foco.
- Crie resultados para cálculo a nível universitário que sejam acessíveis para os estudantes, independentemente da sua experiência no ensino secundário.
As experiências dos alunos com matemática podem variar de ensino secundário para secundário. Alguns alunos podem ter tido acesso a tudo o que precisam de saber para entrar em Cálculo I, enquanto outros podem não ter tido essa oportunidade devido ao estatuto socioeconómico da sua escola secundária. Os alunos sem tais oportunidades são por vezes retratados como carecendo de capacidade , em vez de simplesmente como falta de acesso a materiais e instrução necessários. Esta variação na cobertura de conteúdos do ensino secundário contribui para que os alunos não se inscrevam, desistissem e reprovassem a disciplinas de cálculo a nível universitário em taxas elevadas, especialmente para grupos minoritários de alunos.
- Desenvolva resultados que se focem nos conceitos de cálculo.
Cálculo I dá prioridade a saber fazer a matemática (processo) em vez do que a matemática nos diz (conceito). O foco na precisão processual recompensa os alunos que se destacam na aprendizagem mecânica e na memorização, e penaliza aqueles cujas forças residem nas explicações conceptuais. Esta divisão acaba por afastar os alunos da área da matemática simplesmente porque podem não ter tido oportunidade de demonstrar a sua compreensão para além da fluência procedimental.
- Muda a perceção de quem pertence ao cálculo.
Quando os professores percebem que os estudantes não têm capacidade para competências matemáticas fundamentais, podem rotular os alunos como "no caminho errado" ou "demasiado ambiciosos" para considerar uma licenciatura em STEM. Quando os estudantes são informados de que não devem estar na aula e não têm clareza sobre porque é que o cálculo é importante para eles, podem ser menos propensos a terminar ou continuar o curso.
Com tudo isto em mente, estamos a organizar ideias e competências específicas sob um conjunto mais amplo de conceitos centrais para ajudar os alunos a compreender porque estão a aprender conceitos ou competências específicas. Estamos também a desenvolver resultados de aprendizagem e avaliações que demonstram como as competências-chave desenvolvidas nos cursos de matemática se alinham com as competências e conhecimentos necessários para o sucesso em diferentes percursos profissionais. Juntos, podemos levar os alunos para além da porta de entrada.
Estudos de campo avaliações abertas e inteligência artificial em contextos de sala de aula STEM, e Erin estudos sobre aprendizagem de professores e simulações digitais em matemática. Field é investigadora associada e Erin é cientista associada de medição.