La forza delle storie per insegnare e motivare gli studenti STEM

Gli studenti diventano più interessati a STEM dopo aver appreso del fallimento scientifico.

Immagina te stesso nei panni di una di queste famose scienziate:

Scienziato A : Ha frequentato l’università superiore in Francia, la Sorbona. Non solo è stata la prima donna a conseguire una laurea in fisica, ma è stata anche selezionata per un prestigioso riconoscimento quando si è laureata.

Scienziato B : E ‘stato frustrante che molti esperimenti siano falliti; tuttavia, non si sarebbe lasciata rimanere triste per troppo tempo. Invece, è tornata a dove le cose non ha funzionato e ha provato di nuovo.

Scienziato C : andare al college è stato difficile per lei perché a quel tempo, la gente non approvava le donne che andavano a scuola. Quindi, ha dovuto studiare in classi segrete.

A quale scienziato ti relazioni maggiormente? Sei un apripista che ha ricevuto innumerevoli riconoscimenti, come lo scienziato A? Conosci allo stesso modo lo scienziato B cosa vuol dire fallire e fallire ancora prima di trovare il successo? Hai sperimentato discriminazioni o altri ostacoli per raggiungere i tuoi obiettivi, come lo scienziato C? Forse provi un po ‘di affinità con una di queste donne influenti che stuzzica il tuo interesse nel campo scelto.

Se non l’hai capito, queste non sono tre famose scienziate, ma una: Marie Curie. Giovani studenti di scienze di tutto il mondo vengono a conoscenza del suo lavoro pionieristico sulla radioattività e della sua litania di “first woman to”, come vincere il premio Nobel. Ma secondo una ricerca condotta dal Dr. Xiaodong Lin-Siegler della Columbia University, come si presenta la storia di Marie Curie e le sue scoperte – così come quelle di altri famosi scienziati – influenza l’interesse degli studenti per lo STEM e come imparano il materiale scientifico .

Raccontare storie per insegnare STEM

Argonne National Laboratory/Wikimedia Commons

Fonte: Argonne National Laboratory / Wikimedia Commons

Le storie sono un modo potente per trasmettere informazioni, e quindi i libri di testo spesso prefigurano la conoscenza scientifica con la storia delle persone dietro la scoperta. Troppo spesso i libri di testo si basano su storie di successo in cui le scoperte scientifiche sono ritratte come il risultato di persone straordinarie, come Marie Curie con la sua prestigiosa educazione francese, la padronanza di cinque lingue e la determinazione instancabile. Ciò che il Dr. Lin-Siegler ha mostrato è che gli studenti rispondono in modo diverso quando uno scienziato è dipinto in termini più umani, come qualcuno che ha subito battute d’arresto sia professionali che personali prima di cogliere l’intuizione che li ha resi famosi.

Inizialmente, la dott.ssa Lin-Siegler e la sua collega Huang-Yao Hong della National Chengchi University di Taipei hanno studiato come 271 alunni del decennio di Taiwan hanno reagito alle diverse storie di famosi scienziati. Gli studenti sono stati assegnati in modo casuale a completare una lezione di fisica basata sul computer che includeva o ometteva informazioni di base su Galileo, Sir Isaac Newton e Albert Einstein. Inoltre, le storie su questi scienziati hanno messo in luce i loro successi o le loro lotte. Mentre le storie di successo non avevano effetti visibili, la lettura delle sfide forniva agli studenti un’immagine più positiva degli scienziati rispetto agli studenti che non avevano informazioni di base fornite, e un maggiore interesse per la fisica tra quegli studenti che inizialmente non erano interessati. Inoltre, gli studenti che hanno letto sui fallimenti degli scienziati hanno ricordato più fatti di fisica una settimana dopo che gli studenti che non hanno letto nessuna delle due storie, e hanno eseguito meglio di tutti gli altri studenti su un test di risoluzione di problemi complessi.

La dott.ssa Lin-Siegler e i suoi colleghi hanno replicato questo lavoro tra 402 studenti in una scuola superiore americana urbana, dove la maggior parte proveniva da famiglie a basso reddito di origine afroamericana o ispanica. Gli studenti leggono brevi biografie di Einstein, Marie Curie e Michael Faraday, incorniciate come una storia di successi (ad esempio, Marie Curie che assiste alla Sorbona), una storia in cui hanno faticato nel loro lavoro (ad esempio, gli esperimenti falliti di Marie Curie), o una storia in cui hanno lottato nelle loro vite personali (ad esempio, Marie Curie di fronte al sessismo). Nelle successive 6 settimane, gli studenti che hanno letto storie di successo hanno mostrato una significativa diminuzione dei loro voti scientifici, mentre le prestazioni degli altri studenti sono rimaste costanti o migliorate. I benefici delle storie di avversità degli scienziati sono stati particolarmente pronunciati tra gli studenti che stavano lottando con la scienza prima dell’intervento, dimostrando la promessa di questo approccio di aiutare quegli studenti molto probabilmente ad allontanarsi dallo STEM.

Perché le storie influenzano le prestazioni degli STEM degli studenti?

Nel loro studio statunitense, il Dr. Lin-Siegler e colleghi hanno identificato un potenziale meccanismo per spiegare questi effetti: gli studenti che leggevano le storie di sfida si sentivano più legati agli scienziati rispetto a quelli che leggevano sui loro risultati. Questa identificazione potrebbe aiutare gli studenti STEM a vedere gli scienziati come modelli di ruolo, che può essere un elemento importante per l’identità STEM di uno studente. Una via importante per la ricerca futura è esplorare se questa identificazione viene rafforzata quando gli studenti leggono degli scienziati come loro, sia che si tratti dello stesso sesso, razza, etnia, religione o qualche altra caratteristica che definisce.

Un altro meccanismo ipotizzato è che le storie abbattono il mito secondo cui gli scienziati sono “geni”. Molti studenti credono che i geni non debbano lavorare duramente per avere successo nella scienza e, quindi, interpretare le proprie sfide come prova della propria mancanza di genialità. Questa è una mentalità fissa classica che scoraggia gli studenti dal perseverare in STEM perché credono che solo i geni possano alla fine diventare scienziati. Nello studio statunitense, le storie delle sfide non sono riuscite a spostare l’ago sulle convinzioni degli studenti sull’intelligenza, lo sforzo e il fallimento, ma la spiegazione della mentalità di crescita è ancora molto convincente e richiede ulteriori ricerche. Dissimulare l’idea che persone come Albert Einstein e Marie Curie fossero dotate di talento naturale nella scienza potrebbe aiutare gli studenti ad adottare una mentalità di crescita per STEM e mantenerli motivati ​​quando stanno lottando per imparare.

Incorporare storie in educazione STEM

Come qualcuno personalmente coinvolto nella progettazione di interventi a sostegno degli studenti universitari, sfruttare le storie di lotta degli scienziati offre la promessa di mantenere gli studenti nel gasdotto STEM. In primo luogo, queste storie ritraggono gli scienziati come persone normali e forniscono agli studenti il ​​modo di relazionarsi con queste figure spesso mitizzate, gettando così le basi per la propria identità di scienziato da sviluppare. Queste storie sono anche suscettibili di favorire una mentalità di crescita articolando esempi di vita reale di persone che trovano successo attraverso la perseveranza a seguito di ripetuti ostacoli. È importante, tuttavia, condividere più che semplici storie di lotta: gli studenti devono capire perché e come ogni scienziato ha perseverato. Evidenziando i motivi per cui uno scienziato rimane motivato di fronte al fallimento e le strategie per affrontare tali ostacoli sono fondamentali.

Infine, questi studi si sono concentrati sui tipi di storie su scienziati famosi spesso presenti nei libri di testo. Ma come strumento motivazionale, potrebbe essere altrettanto efficace condividere storie di scienziati a cui gli studenti potrebbero essere più facilmente collegati: i loro stessi professori. Per molti studenti, l’apprendimento di ciò che ha portato la persona in piedi di fronte all’aula a diventare uno scienziato e un educatore potrebbe ispirarli a scegliere un percorso STEM migliore di qualsiasi persona a lungo superata, indipendentemente dalla sua fama.

Riferimenti

Ahn, JN, Luna-Lucero, M., Lamnina, M., Nightingale, M., Novak, D., e Lin-Siegler, X. (2016). Motivare gli studenti a imparare STEM usando le informazioni biografiche. International Journal of Designs for Learning, 7 (1), 71-85.

Hong, H.-Y., e Lin-Siegler, X. (2012). L’apprendimento delle lotte degli scienziati influenza l’interesse e l’apprendimento degli studenti in fisica. Journal of Educational Psychology, 104 (2), 469-484.

Lin-Siegler, X., Ahn, JN, Chen, J., Fang, F.-FA, e Luna-Lucero, M. (2016). Persino Einstein ha lottato: effetti dell’apprendimento sulle lotte dei grandi scienziati sulla motivazione degli studenti delle scuole superiori ad apprendere la scienza. Journal of Educational Psychology, 108 (3), 314-328.

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