En analys av mer än 2, 000 högskoleklasser i naturvetenskap, teknologi, teknik och matematik har gett en lektion som kan resonera hos många studenter som satt igenom dem:Nog med föreläsningarna, redan.

Publicerad 29 mars i tidskriften Vetenskap , den största observationsstudien någonsin av STEM-utbildning på grundnivå övervakade nästan 550 fakulteter när de undervisade i mer än 700 kurser vid 25 institutioner över hela USA och Kanada.

University of Nebraska-Lincolns Marilyne Stains och hennes kollegor fann att 55 procent av STEM klassrumsinteraktioner mestadels bestod av konventionella föreläsningar, en stil som tidigare forskning har identifierat som bland de minst effektiva när det gäller att undervisa och engagera elever.

Ytterligare 27 procent innehöll interaktiva föreläsningar där eleverna deltog i vissa gruppaktiviteter eller svarade på flervalsfrågor med handhållna klickare. Bara 18 procent betonade en studentcentrerad stil som var tung på grupparbete och diskussioner.

Den dominans av föreläsningar som observerats i studien kvarstår trots många år av federala och statliga utbildningsorgan som förespråkar mer studentcentrerat lärande, sa forskarna.

"Det finns en enorm mängd arbete som har visat att dessa (elevcentrerade) strategier förbättrar elevernas lärande och attityder till vetenskap, sa Stains, studiens huvudförfattare och docent i kemi i Nebraska. "Det är inte bara så att de förstår det bättre, men de uppskattar också vetenskap mer. De är inte lika rädda för det, och de engagerar sig lättare med det.

"När du ser den typen av effekt, det får dig att säga, "Varför gör vi det fortfarande åt andra hållet?"

En potentiell bov som fångats av studien:fakulteten kan sakna den utbildning som krävs för att dra fördel av mindre klassstorlekar, öppna klassrumslayouter och andra strategier som syftar till att minska beroendet av konventionella föreläsningar. Föreläsningar förekom mindre ofta i mindre än större klasser, studien fann, och öppna layouter korrelerade med mer elevcentrerat lärande. Men ungefär hälften av kurserna med dessa fördelar innehöll fortfarande mer konventionella föreläsningar än interaktiva eller studentcentrerade undervisningsstilar.

"När du pratar med fakulteten, man hör ofta, 'Jag undervisar på en amfiteater. Jag skulle aldrig kunna göra grupparbete; det är helt enkelt inte praktiskt. Men om jag hade en liten klass, Jag kunde göra det, "" sa Stains. "Men bara för att du har rätt layout betyder det inte att du faktiskt kommer att (främja) aktivt lärande. Du måste tränas i den typen av metoder. Om det inte finns en budget för professionell utveckling för att hjälpa fakulteten att använda dessa miljöer, de kommer att övergå till det de vet bäst, som föreläser."

Studien visade att många fakulteter antar flera undervisningsstilar under en termin. Bland fakulteten som observerades minst två gånger, 42 procent visade två stilar. Baserat på dess data, forskargruppen kom fram till att tre eller fyra klassrumsbesök behövs för att på ett tillförlitligt sätt karakterisera en instruktörs tillvägagångssätt.

"Om din institution verkligen är fokuserad på studentcentrerad undervisning och bara besöker ditt klassrum en gång per termin, en dag som du föreläser, då kommer du att klara dig dåligt, " sa Stains.

Perception kontra verklighet

Mycket av den tidigare forskningen om STEM-instruktion har förlitat sig på att undersöka fakulteten om deras praxis. Även om de resulterande uppgifterna har visat sig vara värdefulla, Fläckar sa, bristerna i mänskligt minne och perception hittar oundvikligen sin väg in i dessa data.

"Enkäter och självrapporter är användbara för att få människors uppfattning om vad de gör, "sa hon." Om du frågar mig om hur jag undervisar, Jag kan säga dig, "Jag spenderar 50 procent av min klass med att eleverna pratar med varandra." Men när du faktiskt kommer till min klass och observerar, du kanske upptäcker att det är mer som 30 procent. Vår uppfattning är inte alltid korrekt."

Så forskargruppen bestämde sig för att övervaka STEM-klassrummet med ett vanligt använt protokoll som innebar att dokumentera många typer av elev- och instruktörsbeteende under varje två minuters intervall under en klass. En analys som redogjorde för förekomsten av dessa beteenden gjorde det möjligt för teamet att identifiera sju instruktionsprofiler, som sedan kategoriserades i tre breda undervisningsstilar.

Dessa ansträngningar ledde också till utvecklingen av en app som kör i stort sett samma analyser som gjordes i studien.

"Människor kan göra sina egna mätningar och se hur de jämför sig med den här stora datamängden - se hur det går med deras institution eller högskola - och säga, 'Det är här vi står. Det är dit vi vill åka."

Sålänge, studiens omfattning och tvärvetenskapliga karaktär gör den till en "pålitlig ögonblicksbild" av hur STEM lärs ut för studenter i Nordamerika, sa dess författare.

"Det finns många universitet som är intresserade av att integrera studentcentrerad praxis i sin STEM-läroplan för grundutbildning, "Sade Stains. "Detta kan ge dem insikter om vad som förmodligen händer i deras klassrum om de är på en forskningsintensiv institution."