Forbedring af STEM-resultater for små børn med sprogindlæringsvanskeligheder

I denne undersøgelse fokuserer efterforskerne på en undergruppe af udsatte studerende, som finder, at videnskabens sprog er en barriere for læring af naturvidenskab. Det er de næsten 3 millioner børn i USA, der har en indlæringsvanskelighed kaldet specifik sproglig funktionsnedsættelse (SLI). Børn med SLI har underskud i talt grammatik og ordforråd, og de er 3,9 til 8,1 gange mere tilbøjelige til at have læseunderskud end børn i den generelle befolkning.

Specifikt mål #1: At afgøre, om videnskabsrelevant sprogintervention forbedrer indlæringen af ​​naturvidenskabelige begreber hos små børn, der har SLI.

Specifikt mål #2: At afgøre, om videnskabsrelevant sprogintervention letter generalisering af videnskabelige begreber og praksis hos små børn, der har SLI.

54 4-7-årige, der endnu ikke er begyndt i 1. klasse, som er ensprogede engelsktalende, og som har SLI, deltager. Efterforskerne vil vedtage et randomiseret kontrolleret forsøgsdesign, der tilfældigt tildeler deltagerne tre interventionsbetingelser: videnskab + fonologisk bevidsthedspraksis (kontrolarmen), videnskab + ordforrådsstøtte og videnskab + grammatikstøtte, efterfulgt af en kort tilbagetrækningsfase, hvor alle tre grupper modtager kun videnskabsundervisning. Før- og eftermålinger vil afsløre omfanget af læring i hver tilstand, og sammenligninger mellem forhold vil afsløre, om grammatikken og ordforrådet understøtter forbedret læring.

Hypotesen er, at videnskabens sprog og læring hænger sammen. Derfor vil efterforskerne bruge evidensbaserede sproginterventioner til at forbedre børns videnskabsrelevante sprogfærdigheder med den forudsigelse, at dette vil falde over i ændringer i tilegnelsen af ​​videnskabelige begreber og praksisser:

1. Børn i naturfag + sproginterventionsforhold vil vise større gevinster i underviste naturvidenskabelige begreber efter den 4-ugers interventionsperiode end børn i kontrolarmen.
2. Udbyttet af de naturvidenskabelige + sproginterventioner vil forblive, efter at sprogstøtterne er trukket tilbage, det vil sige, at børn i naturfag + sproginterventionsforhold vil vise større gevinster i underviste naturvidenskabelige begreber i tilbagetrækningsugen end børn i kontrolarmen.
3. Børn i naturvidenskab + sprogintervention vil vise større gevinster fra prætest til posttest på mål for generaliserede naturvidenskabelige begreber og praksis end børn i kontrolarmen.
4. Børn, der viser den største forbedring i brugen af ​​sprogmålene, vil også demonstrere de største forbedringer i underviste begreber, generaliserede begreber og generaliseret praksisviden.
5. Børn vil drage fordel af sprogstøtter rettet mod ordforråd såvel som dem rettet mod grammatik, men disse understøtter kan på forskellig måde gavne den naturvidenskabelige læreproces.

Det første skridt er at dokumentere, at de sprogunderstøttede interventioner resulterede i forbedrede sproglige evner ved at sammenligne præstationer på grammatik- og ordforrådsprøver ved posttest med prætestpræstationer. Forventningerne er signifikante ændringer i ordforrådsviden for ordforrådsinterventionsbetingelsen sammenlignet med de to andre betingelser og væsentlige ændringer i brugen af ​​komplementsætninger for grammatikinterventionsbetingelsen sammenlignet med de to andre betingelser. Det næste trin er at teste forudsigelserne forbundet med de specifikke mål via en række binomiale blandede modeller. Blandede modeller er velegnede til design med ubalancerede cellestørrelser på grund af manglende data (på grund af manglende respons og frafald). Der vil være én model for målrettede videnskabelige begrebsresultater med tilstand (kontrolarm, naturvidenskab + ordforråd, naturvidenskab + grammatik), sprogstøtte (nuværende, tilbagetrukket) og tilstand x sprogstøtte som de uafhængige variable (forudsigelser 1 og 2). Hvis dataplotning tyder på, at effekter er specifikke for den type begreber, der undervises i (f.eks. fysisk videnskab vs biologisk videnskab), så vil vi bygge en anden model for at udforske forskelle relateret til begrebstype. Der vil også være én model hver for generaliserede begreber og generaliserede praksisresultater med tilstand (kontrolarm, naturvidenskab + ordforråd, naturvidenskab + grammatik) og tid (prætest og posttest) som uafhængige variable (forudsigelse 3). Korrelation inden for emnet vil blive redegjort for med tilfældige emneeffekter. Yderligere tilfældige effekter vil blive bestemt ved at vælge modellen med den bedste modeltilpasning (laveste AIC-værdi). I hver af de tre modeller forventes det yderligere, at mængden af ​​forbedringer i grammatik og ordforråd er moderatorer mellem resultatet og de andre faktorer (forudsigelse 4). For at vurdere denne forudsigelse vil præstationer på sprogtestene blive inkluderet som kovariater. Forventningen er, at præstation på sprogsonderne efter undervisningen vil være en væsentlig forudsigelse for naturfagsindlæring, og at inddragelse af præstation på sprogsonderne som en kovariat vil eliminere virkningen af ​​tilstand, fordi sproglige præstationer vil være den vigtigste faktor, der forudsiger naturvidenskabelige præstationer. Disse modeller tillader også sammenligning af effektiviteten af ​​de grammatik- og ordforrådsstøttede betingelser (forudsigelse 5).