研究性学习:赋予非洲裔美国女性的茎

通过雇用现代学习理论，如元认知技能，代理和咨询的学习，莱特维菲尔德博士，化学和生物化学系主席和生物化学系主席和亚特兰大斯皮尔曼学院的自然科学和数学主席，正在创造一个环境，非洲裔美国女性可以获得批判性思维技能，以促进科学，技术，工程和数学。学习学院学习化学的学生正在通过真实，文化相关的学习经验教育。

非洲裔美国人几乎占美国人口的15%。尽管如此，在2013年，美国约5%的博士学位获得者是非洲裔美国人，只有不到1%的博士学位授予了非洲裔美国女性。虽然非裔美国女性在科学、技术、工程和数学(STEM)学科的高等教育早期很有代表性，但在“STEM管道”(即通过STEM教育进入劳动力市场的过程)的每一个点上，这一人口比例都在下降。黑人女性在学术界的代表性不足可能并不令人惊讶，但这些统计数据揭示了一个惊人的不公平:非裔美国女性在STEM职业发展方面面临着重大障碍。

研究经常强调这一问题，但很少有信息表明，如何成功地提高学术界和劳动力中代表性不足群体的留用率。扩大非裔美国妇女参与科学、技术、工程和数学(STEM)的措施可以在美国各地的许多历史黑人学院和大学(HBCUs)中找到。这些机构是在1964年民权法案禁止种族隔离之前为非裔美国人提供高等教育的机构，当时大多数高等教育机构要么禁止非裔美国人入学，要么强制实行入学配额。HBCUs非常擅长为非裔美国人提供教育，并通过学术科学促进他们的进步。

Spelman学院
其中一个机构是格鲁吉亚亚特兰大的斯派曼学院。自1881年以来一直教育非洲裔美国人（AA）妇女的教育，这是为此目的创造的第一个机构，是授予终身赚取茎博士学位的妇女的首发授予原产地的最高学位学位;一般的AA个人的第二个。斯佩尔曼斯托属部门的一半以上的教职员工是女性，其中64％是非洲裔美国人。其中三分之一的人在干科目中进入斯皮尔曼学位课程。

Leyte Winfield博士是斯派曼学院的自然科学和数学司目前的主席。在她以前的地位作为化学和生物化学系主席，她能够重新设计有机化学课程，以便更好地参与女学生在她的课程中。更具体地说，这些措施旨在增加在本研究过程中持续存在的化学和生物化学大学的数量，作为更广泛的目标为非洲裔美国妇女在茎高等教育中创造更好的股权的一部分。

自我导游学习
Winfield博士的课程设计方法与大学环境中共同的“粉笔和谈话”的方法相反。她采用互动参与教学策略，她希望有利于文化和种族多样化的人口的机构，以及促进高等教育讲座的讲座内容交付的大趋势。

社区调查
Winfield博士在该部门采用自我监管学习的类型是基于一个名为询问社区（COI）的学习框架。COI框架识别社会，认知和教学因素在塑造人们学习的方式方面都很重要。结合这些因素创造了一个环境，在解决问题解决方面可能会发生学习，重点是质疑和批判思维。Winfield博士的研究探讨了COI框架与已经教授元认知和机构理论的学生一起使用时会发生什么。

元认知和机构
元认知或更具体地元认知的技巧，了解如何学习 - 或者更简单地“思考思考”。它可用于自我评估和影响学习。代理是某人控制自己行为的能力的描述。具有代理感的学习者更能够与学习一起参与和投资。组合，元认知技能和机构允许学习者通过设定目标，采用有效的学习技巧，并审查其努力的结果来自我调节。

实现框架
Winfield博士开始实施COI框架，了解这个学习环境是否会提高学生学习和利用有机化学中的关键思想的能力。询问框架的社区可以鼓励学生积极参与自己的学习吗？可以自我监管的学习仍然可以确保学生能够学习内容吗？有机化学对于进步许多生物和健康相关的职业至关重要。尽管有困难，它是斯派曼学院的一门课程。因此，大量学生与学术严谨斗争。对于Winfield博士，这使得化学成为创新教学方法的优秀焦点，可以在更高水平的茎受试者上改善茎受试者的多样性。

统计数据揭示了一个惊人的不公正：非洲裔美国女性面临着在干职业中进展的重要障碍。

这一框架在Spelman学院非常清楚地表现出来。出于一开始，在授权化学和生物化学课程的Albro-Falconer-Manley科学中心的教室被改造，以便于主动学习：它们包含用于组工作的模块化工作站，持有数据投影仪和计算机。现在超过一半的Stem教师使用数字教学方法，促进了积极学习。Instead of using classroom time for organic chemistry lectures, students now watch narrated presentations on a digital platform, followed by an online quiz, utilising a technique known as ‘flipped learning’ – so-called because the impetus to learn is ‘flipped’ onto the student. The benefit? More classroom time is now free for face-to-face skills development, guided by worksheets.

Winfield博士希望使用基于课堂的询问和数字学习的翻转学习的这种结合将对她的学生产生积极的影响。在衡量连续两个年组的表现后，Winfield博士有一个答案：不仅是与使用传统方法教授的学生的学术表现，但学生的后期测试也表明学生仍然存在遍历课程，并对自己的学习展示了更多的责任。更重要的是，学生与他们的同龄人更互动 - Winfield博士认为是学生自信的重要人物。

在课堂上
化学课程中一个具有挑战性的方面是有机化学，它研究的是大而复杂的分子。在有机化学中，由于需要将化学结构可视化，高级概念变得更加困难。传统的限于二维的纸和笔表示意味着许多学生努力在分子的表示和三维分子世界之间建立联系。

温菲尔德博士在这里的方法是将数字化工具用于基于探究和同行引导的学习。在一门有机化学课程中，学生们被指导如何使用数字工具，通过在ipad和物理模型上可视化化学结构，学生们可以独立完成问题单。这种以探究为基础的方法之后是小组讨论，在小组讨论中可以进行同侪主导的学习，有一名教师可以回答问题并确认答案。在使用和评估这一方法的四年中，71%的学生认为使用技术是有价值的或极有价值的，79%的学生认为iPad应用程序应该在未来的教学课程中使用相同的材料。探究在实验室工作中也起着重要的作用。实验室课程正在被塑造成强调探究和发现的体验。指令性的指导被移除，实验结果留给学生去发现。通过密切模仿研究程序，学生们学习了对STEM职业很重要的解决问题的技能。

扩张
最近，温菲尔德博士完成了一项为期五年的翻转学习模式评估。这一评价表明，翻转学习教学方式下的学生比之前的学生表现更好。因此，温菲尔德扩大并完善了其他有机化学课程的形式:课程的最前面和后面都有评估，以检查学生的进步，并包括个人作业、小组作业和教师给出的解决方案的计时元素。对这些讲习班的评价再次显示出积极的结果:学生重视讲习班，报告对完成工作表更有信心，并通过前后测试证明学习。

现在超过一半的Stem教师使用数字教学方法，促进了积极学习。

影响
Winfield课程设计博士的主要动机因素是引入“文化相关的教学” - 课程应该设计课程的想法，以了解进行课程的学生的文化和语言。通过利用发现学习方法，Winfield博士创建了一个课程，学生遇到具有文化相关的，具有文化相关的实际含义的严格和真实的问题解决任务。

温菲尔德博士认为她的工作尚未完成 - 她在她的研究中强调了对课程正在进行的评估。有一件事可以说：Winfield的影响是一种通过利用当代教学方法，是许多非洲裔美国妇女在科学中具有批判性思维技能的批判性技能。