Forskare vid University of California San Diego genomförde en bred studentupplevelseundersökning för att ta reda på vilka faktorer som mest påverkar elevernas framgång i tidiga datorkurser, ett område som historiskt sett har sett höga misslyckanden och dålig studentbehållning. De fann att lägre presterande elever rapporterade högre stressnivåer på flera faktorer – inklusive kognitiva, socioekonomiska, och personliga - än högre presterande studenter, indikerar att när elever kämpar, de möter ofta motvind på flera fronter.

Medan tidigare forskning har studerat en eller två faktorer som påverkar datavetenskapsstudenternas framgång, detta är en av de första studierna som tar en helhetssyn på studentupplevelsen. Resultaten tyder på att framgångsrika insatser bör inriktas på flera områden av elevstress, istället för att bara fokusera på att ta itu med en enskild fråga.

Datavetarna presenterade sina resultat vid Association for Computing Machinery Conference on International Computing Education Research.

"Elever kämpar med många saker över hela linjen, det är inte bara en enskild fråga som "Jag är förvirrad med materialet eller jag känner att jag inte hör hemma, '" sa Adrian Salguero, en datavetenskaplig Ph.D. student vid UC San Diego och första författare till tidningen. "Många elever, särskilt de som presterar sämre, verkar kämpa med fler problem förutom att bara inte förstå materialet. De rapporterar också saker som arbetsförpliktelser, känner att de inte hör hemma, eller inte har självförtroendet att känna sig bekväm i klassen; det är mer än att bara inte förstå materialet."

Salguero och datavetenskapliga utbildningsforskare analyserade undersökningar fördelade på totalt nästan 1, 700 studenter på fyra inledande datavetenskapskurser vid UC San Diego under 2019. Undersökningarna varje vecka och varannan vecka ställde frågor till studenterna om deras känsla av tillhörighet i kursen; deras nivå av förvirring i klassen; deras personliga skyldigheter inklusive krav på arbete och familj; och deras nivå av förtroende och intresse för kurserna.

Över 70 % av eleverna i den lägsta kvartilen av slutprovets prestationer rapporterade höga nivåer av stress på grund av minst en av de fyra identifierade faktorerna, jämfört med bara 30 % i den högst presterande kvartilen. Över 50 % av eleverna i den lägsta kvartilen rapporterar höga nivåer av stress för två eller flera faktorer. Som jämförelse, hälften så många elever i nästa högre kvartil rapporterar att de kämpar med flera faktorer.

Frågan om kamp över flera faktorer var särskilt utbredd för studenter från grupper som traditionellt är underrepresenterade inom datorer – inklusive kvinnor, Latinx och svarta studenter. Detta är viktigt att tänka på eftersom datavetenskapsområdet syftar till att korrigera sina låga nivåer av kvarhållande av kvinnliga studenter, och svarta och latinska studenter; mindre än 20 % av kandidatexamen i datavetenskap i landet är kvinnor, medan 10,1% är latino och 8,9% är svarta.

Att exponera studenter för datoranvändning före college är ett steg som kan hjälpa till att diversifiera fältet; forskarnas resultat visade att elever utan tidigare datorvana rapporterade betydligt mer kamp än elever med tidigare erfarenhet, på alla nivåer av provprestationer. Och tidigare forskning har visat att studenter från grupper som är underrepresenterade inom datorer är mindre benägna att ha tillgång till dessa datavetenskapliga erfarenheter och kurser före college.

"Vi som instruktörer eller personal vill hjälpa elever som har det svårt, och våra insatser görs med stora avsikter och mycket hårt arbete, men ibland kanske de inte räcker till, " sa Salguero. "Du kan föreställa dig en student som inte känner att de hör hemma i kursen och har alla dessa skyldigheter utanför kursen; kanske en intervention som förändrar sättet att lära ut materialet inte kommer att vara tillräckligt för att hjälpa den eleven. Det väcker frågan om hur kan vi börja hjälpa dessa elever att lyckas?"

Den här artikeln fokuserade på att förstå elevers stress och inte på åtgärder som instruktörerna kan vidta, men forskarna noterar att ökad flexibilitet av timing och uppgifter i kursen kan vara ett sätt att hjälpa dessa kämpande studenter att hantera sina olika stressorer och ändå lära sig materialet. Storskaliga lösningar, som att inte binda ekonomiskt stöd till ett visst antal kurser utan snarare till kursens svårighetsnivå, kan också vara vettigt, tillsammans med att erbjuda datavetenskapskurser och läger på K-12-nivå.

I sista hand, Salguero sa att något så enkelt som att be eleverna att fylla i dessa undersökningar kan vara ett första steg för att hjälpa eleverna att känna att deras lärare bryr sig om deras framgång och välbefinnande, samtidigt som man identifierar elever som kan behöva mer stöd.

"Vad Adrians arbete har visat för samhället är att elever som kämpar ofta möter en kombination av utmaningar som kan hindra deras framgång, " sa pappersmedförfattaren Leo Porter, en professor i datavetenskap vid UC San Diego och Salgueros rådgivare. "Detta kan hjälpa till att förklara varför interventioner som verkade som om de borde ha en större effekt har misslyckats med att förbättra elevernas resultat. Som sådan, Jag är hoppfull att dessa resultat kommer att inleda en ny era av studier fokuserad på holistiska interventioner som adresserar en kombination av elevers kognitiva, social, och personliga behov."