Jen, en elev som jag undervisade tidigt i min karriär, stod akademiskt med huvud och axlar över sina kamrater. Jag fick veta att hon hade börjat som ingenjör men gick över till psykologi. Jag blev förvånad och nyfiken.

Kämpade hon med svåra klasser? Nej. Faktum är att Jens anlag för matematik var så stark att hon hade rekryterats som ingenjör. Under hennes första år var hennes ingenjörsklasser fyllda med ansikten på andra kvinnor. Men när hon gick framåt blev det färre och färre kvinnor i hennes klasser - tills hon en dag insåg att hon var den enda kvinnan i en stor föreläsningsklass av män.

Jen började ifrågasätta om hon tillhörde. Sedan började hon undra om hon brydde sig tillräckligt för att envisas med ingenjören. Hennes strävan efter att förstå vad hon kände förde henne till min psykologiklass.

Jens erfarenhet av ingenjörskonst visar att mänskligt beteende drivs av några grundläggande sociala behov. Nyckeln bland dem är behovet av att tillhöra, behovet av att känna sig kompetent och behovet av mening eller syfte. Dessa tre motiv påverkar huruvida människor närmar sig eller undviker en rad sociala situationer, inklusive akademiska.

Det Jen upplevde inom ingenjörskonsten kallas socialt identitetshot – negativa känslor väcks i situationer där individer känner att deras värdefulla identiteter marginaliseras eller ignoreras. Det väcker tvivel om tillhörighet och utarmar intresset, självförtroendet och motivationen. I det långa loppet kan det sociala identitetshotet leda till att individer drar sig tillbaka från aktiviteter helt och hållet.

Jag är socialpsykolog och grundare av Institute of Diversity Sciences vid University of Massachusetts, Amherst. Under de senaste två decennierna har min forskning fokuserat på evidensbaserade lösningar:Hur skapar vi lärande och arbetsmiljöer som uppfyller ungas känsla av tillhörighet, närmar sig självförtroende och kopplar deras akademiska och professionella sysselsättning till syfte och mening? Jag är särskilt intresserad av erfarenheterna från flickor och kvinnor, färgade studenter och arbetarklassstudenter.

Ansluter till den verkliga världen

Tillsammans med mitt team har jag designat och testat interventioner i klassrum, labb och bostadshus för att se om de skyddar ungdomar mot sociala identitetshot i naturvetenskap, teknik, ingenjörsvetenskap och matematik – eller STEM – miljöer. Mitt arbete visar att precis som ett vaccin kan skydda och inokulera kroppen mot ett virus, kan egenskaper i inlärningsmiljöer fungera som "sociala vacciner" som skyddar och inokulerar sinnet mot skadliga stereotyper.

I en studie fann vi att när lärare lyfter fram den sociala relevansen av matematik och kopplar den till socialt goda, gör det stor skillnad för eleverna. Vi följde nästan 3 000 ungdomar som tog åttonde klass algebra och spårade deras framsteg under ett läsår. Några lärare i vår studie illustrerade abstrakta begrepp med hjälp av socialt meningsfulla exempel. Exponentiellt förfall förklarades till exempel med värdeminskning av bilvärden eller utspädning av läkemedel i blodomloppet. Andra lärde ut sådana begrepp endast med hjälp av abstrakta ekvationer.

Vi fann att eleverna blev entusiastiska och motiverade när de kunde tillämpa abstrakt matematik på socialt meningsfulla problem. De fick bättre betyg, rapporterade att matematik var viktigt för dem personligen och var mer aktiva deltagare i klassen. Vi fann också att elever som arbetade i små samarbetsgrupper fick bättre betyg i slutet av året än de som arbetade ensamma. Dessa fördelar var särskilt märkbara för färgade barn.

Vikten av förebilder

Ett annat billigt men kraftfullt "socialt vaccin" är att introducera unga människor som går in på ett STEM-högskolaprogram för en studiekamrat som är ett par år äldre och delar sin identitet.

Vi genomförde ett fältexperiment där 150 förstaårskvinnor som var intresserade av ingenjörsvetenskap slumpmässigt tilldelades en kvinnlig peermentor, en manlig peermentor eller ingen mentor. Mentorskapsrelationer var begränsade till adepternas första år på college. Adepters akademiska erfarenheter mättes varje år genom högskoleexamen och ett år efter examen.

Vi fann att ett ettårigt mentorskapsförhållande med en kvinnlig kamratmentor bevarade förstaårsstudenternas känslomässiga välbefinnande, känslan av att tillhöra ingenjören, självförtroende, motivation att fortsätta och strävan att ta forskarutbildningen inom ingenjörsutbildningen. Kvinnor med manliga mentorer eller utan mentorer visade en minskning på de flesta av dessa mätvärden. Kvinnor som hade kvinnliga peermentorer var betydligt mer benägna att ta examen med STEM kandidatexamen jämfört med de som hade manliga peermentorer eller inga mentorer. En uppföljningsstudie som är under granskning visar att dessa fördelar bestod fyra år efter att mentorsinterventionen avslutades.

En gemenskap av kamrater

Första generationens högskolestudenter löper dubbelt så stor risk att lämna college utan att ha en kandidatexamen än studenter vars föräldrar har högskoleexamen. Mitt team och jag kombinerade en cocktail av ingredienser för att skapa ett starkt socialt vaccin för att skydda denna grupp unga människor. Deltagarna valdes ut från tre inkommande klasser av förstaårsstudenter vid University of Massachusetts som var intresserade av biologi. Alla var arbetarklass, och majoriteten var färgade studenter.

Berättigade studenter inbjöds att ansöka till en levande-lärande gemenskap. Från sökandepoolen valde vi slumpmässigt ut 86 elever för att bli "BioPioneers", medan de återstående 63 eleverna utgjorde vår kontrollgrupp utan ingripanden.

BioPioneer-deltagare bodde tillsammans på samma högskola. De tog introduktionsbiologi och ett seminarium i grupp. Deltagare i gruppen utan ingripande tog introduktionsbiologi i en stor föreläsningsklass med den allmänna studentkåren. Samma instruktör undervisade båda klasserna – kursinnehållet, undervisningsstilen, uppgifterna och betygssystemet var identiskt för BioPioneers och gruppen utan ingripanden.

Vi förmedlade autentiska relationer mellan BioPioneers och fakultetsinstruktörer och akademiska rådgivare. Vi gav också BioPioneers tillgång till studentmentorer två år före dem i samma huvudämne.

Resultaten visade att BioPioneers-studenter utvecklade en starkare känsla av tillhörighet inom biologi än elever i gruppen utan ingripanden. De var mer säkra på sin vetenskapliga förmåga, mindre oroliga och mer motiverade att fortsätta. De fick också bättre betyg i biologi än gruppen utan intervention.

Ett år efter att programmet avslutades förblev 85 % av BioPioneers-deltagarna biologi som huvudämne jämfört med 66 % av eleverna i gruppen utan ingripanden. Vi jämförde också BioPioneers med en grupp på 94 hedersstudenter, de flesta från medelklassfamiljer och övermedelklassfamiljer, som befann sig i en annan levande-lärande gemenskap. Vi fann att BioPioneers täppte till prestationsgapet mellan första generationens studenter och hedersstudenter när det gäller tillhörighet, självförtroende och retention i biologistudier. Vi förbereder för närvarande att skicka in våra resultat till en peer-reviewed tidskrift.

Jag har börjat se ett mönster i 25 års forskning. När utbildare kopplar samman vetenskap och teknik till socialt goda, bygger relationer och skapar gemenskaper som avsiktligt drar in människor som vanligtvis är osynliga, attraherar och främjar vi automatiskt talangerna hos människor från olika bakgrunder och perspektiv.

Enligt min åsikt är detta inte bara det rätta att göra moraliskt, utan forskning visar att olika synpunkter stärker problemlösning, minskar inverkan av personliga fördomar och främjar vetenskapliga upptäckter med större genomslagskraft. + Utforska vidare

Studien visar att kvinnliga studenter är mindre benägna att avbryta ingenjörsprogrammet om kvinnliga mentorer

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.