改善有语言学习障碍的幼儿的 STEM 结果

在这项研究中，研究人员将重点放在了一部分高危学生身上，他们发现科学语言是学习科学的障碍。 这些是美国近 300 万儿童，他们患有称为特定语言障碍 (SLI) 的学习障碍。 患有 SLI 的儿童存在口头语法和词汇方面的缺陷，他们出现阅读缺陷的可能性是普通儿童的 3.9 至 8.1 倍。

具体目标 1：确定与科学相关的语言干预是否能增强患有 SLI 的幼儿对科学概念的学习。

具体目标 2：确定与科学相关的语言干预是否有助于患有 SLI 的幼儿的科学概念和实践的普遍化。

54 名 4 至 7 岁、尚未开始一年级、只会说英语且患有 SLI 的儿童将参加。 研究人员将采用随机对照试验设计，将参与者随机分配到三个干预条件：科学+语音意识练习（控制臂）、科学+词汇支持和科学+语法支持，然后是一个短暂的退出阶段，这三个阶段团体只接受科学指导。 前后测量将揭示每个条件下的学习程度，条件之间的比较将揭示语法和词汇是否支持改进的学习。

假设是语言和科学学习是紧密相关的。 因此，研究人员将使用基于证据的语言干预来提高儿童与科学相关的语言技能，并预测这将导致科学概念和实践习得的变化：

1. 在 4 周的干预期后，科学 + 语言干预条件下的儿童​​将比对照组的儿童在教授科学概念方面表现出更大的收获。
2. 停止语言支持后，科学 + 语言干预的好处将仍然存在，也就是说，科学 + 语言干预条件下的儿童​​在停药周期间比对照组儿童在教授的科学概念方面表现出更大的收获。
3. 科学 + 语言干预条件下的儿童​​从前测到后测对广义科学概念和实践的测量比控制臂中的儿童表现出更大的收获。
4. 在使用语言目标方面表现出最大进步的儿童也将在教授的概念、概括概念和概括实践知识方面表现出最大的进步。
5. 儿童将受益于针对词汇和语法的语言支持，但这些支持可能对科学学习过程有不同的好处。

第一步是通过比较后测语法和词汇探测的表现与前测表现，证明语言支持的干预措施提高了语言能力。 与其他两个条件相比，词汇干预条件的期望是词汇知识的显着变化，与其他两个条件相比，语法干预条件的补语从句使用的显着变化。 下一步是通过一系列二项式混合模型测试与特定目标相关的预测。 混合模型适用于由于数据缺失（由于无响应和辍学）而导致单元格大小不平衡的设计。 将有一个针对目标科学概念结果的模型，其中条件（控制臂、科学 + 词汇、科学 + 语法）、语言支持（存在、撤回）和条件 x 语言支持作为自变量（预测 1 和 2）。 如果数据绘图表明效果特定于所教授的概念类型（例如，物理科学与生物科学），那么我们将构建第二个模型来探索与概念类型相关的差异。 还将有一个模型，每个模型用于广义概念和广义实践结果，条件（控制臂、科学+词汇、科学+语法）和时间（前测和后测）作为自变量（预测 3）。 受试者内的相关性将用随机受试者效应来解释。 额外的随机效应将通过选择具有最佳模型拟合（最低 AIC 值）的模型来确定。 在这三个模型中的每一个中，进一步预期语法和词汇量的改进是结果和其他因素之间的调节器（预测 4）。 为了评估这一预测，语言测试的表现将作为协变量包括在内。 预期是教学后语言探究的表现将成为科学学习的重要预测因素，并且将语言探究的表现作为协变量包括在内将消除条件的影响，因为语言表现将是预测科学表现的主要因素。 这些模型还允许比较语法和词汇支持条件的有效性（预测 5）。