COVID 疫情引发的远程教学期间 STEM 教育差距及应对策略

这则报道为何重要

在 COVID-19 大流行期间教学迅速转为线上，引发了人们对某些大学生可能被进一步落下的担忧，尤其是在要求高的理工科和数学课程中。本研究追踪了一所美国大型公立大学超过 60 万条课程记录，提出两个核心问题：疫情期间的远程教学是否扩大了 STEM 领域的成绩差距？如果扩大了，是否可以通过更聪明的课程设计来缩小这些差距？研究结果为高校如何让线上和混合教学对来自不利背景的学生更公平提供了重要见解。

谁面临最陡峭的挑战

研究者关注两类在高等教育中本就面临阻碍的本科生群体：低收入学生（家庭年收入低于 2.5 万美元）和首代大学生（父母没有四年制学位）。在全国范围内，这些学生更不可能按时毕业，也更少完成 STEM 专业学位，而 STEM 往往是通向稳定且高薪职业的关键路径。低收入和首代学生通常拥有更少的学术资源、更多家庭负担、以及较差的技术接入。当学习从校园实验室和教室转移到拥挤的家庭环境和不稳定的网络连接时，这些挑战可能会被放大。

数据揭示了关于线上 STEM 学习的什么信息

作者利用 2016 到 2022 年的详尽记录，比较了以面授、远程和混合形式教授的 STEM 课程成绩。他们不只是看整体平均表现，而是聚焦于每门课程中表现最差的五分之一学生——这些人最有可能挂科、被学业警告或辍学。研究发现，当 STEM 课程在 COVID 期间转为线上时，处于这一低表现群体的学生中，低收入或首代学生的成绩降幅更大。与非低收入或非首代的类似同学相比，远程学习与低收入学生平均约下降 0.11 分、首代学生约下降 0.06 分的额外成绩损失相关联。

为何微小的分数下降会带来重大后果

在四分制评分体系中，十分之一分听起来似乎微不足道，但对于已经聚集在约 2.0 平均分附近的学生——许多高校认定的良好学业状态门槛——这样的损失可能是关键性的。研究指出，STEM 中底部五分之一学生的平均分约为 2.48，对于低收入或首代学生则更低。再下降几百分位到十分之一分，可能意味着能否达到关键课程的最低要求或被置于学业警告之间的差别，从而延缓毕业。远程学习的负面影响在以实验和数学为主的领域尤其明显，如物理与自然科学、工程以及与健康相关的学科，这些领域的动手操作和专用工具在线上更难以复制。

一种课堂重设计带来的改变

研究者随后考察了一门作为“基础课程计划”（Foundational Course Initiative）教学改革一部分而改造的入门物理课程。在这些特别开设的课节中，学生以小而稳定的小组与学习助教协作，课堂更多时间用于解决问题而非传统讲授，并且即便课程转为线上也持续通过视频分组讨论室与虚拟协作空间等工具频繁与教师和同伴互动。将这些课节与同一课程的标准版本比较，作者发现额外的结构与互动与远程学习对低收入和首代学生成绩的负面关联大大减弱有关。换言之，当课程有意设计以支持协作与教师联络时，不利学生在远程学期的表现更接近那些资源更丰富同学的水平。

这对未来大学学习意味着什么

这项工作表明问题不在于线上学习本身，而在于其实施方式——尤其是对于资源较少的学生。仓促推出的疫情期间远程教学似乎扩大了 STEM 领域中已经在成绩底端苦苦挣扎学生之间的分数差距。然而，改造后的物理课程的成功表明，经过深思熟虑的选择——例如纳入定期的同伴讨论、紧密的教师支持以及进度监测系统——即使在远程教学下也能缩小这些差距。对于可能继续提供线上和混合教学选项的高校来说，教训很清楚：通过以互动与支持为核心的刻意设计，STEM 教育可以变得更公平，而不是更不平等。

引用: Man, R., Li, J. & Tan, K.M. Educational disparities in STEM during COVID-induced distance learning and a potential strategy to address them. Nat Commun 17, 3239 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-69925-9

关键词: STEM 教育, 远程学习, 低收入学生, 首代大学生, COVID-19 大流行