Dropout and student persistence in science and mathematics undergraduate courses: a literature review

Authors

DOI:

https://doi.org/10.22600/1518-8795.ienci2022v27n1p272

Keywords:

Science and Mathematics, Higher Education, Dropout, Persistence

Abstract

The aim of this literature review is to present an overview of research on dropout and persistence in Science and Mathematics undergraduate courses, identifying the main reasons why students discontinue or pursue in their studies, as well as the main guidelines for institutional actions present in national and foreign journals. The 95 analyzed articles were selected from the Scopus platform and the search engines of 63 national journals. The results point out the predominance of quantitative research design, minor adoption of theoretical frameworks, conceptual polysemy and lack of justifications for addressing the problem. From the analysis guided by the sociological lens of Vincent Tinto, the reasons for student departure are strongly related to individual factors (e.g., goals, beliefs and motivations), but there are also factors related to interaction at the university environment (e.g., student integration, academic performance). Furthermore, the main guidelines for institutional action point to the importance of academic, social and financial support, with emphasis on the implementation of academic orientation for students and the provision of scholarships in institutional programs.

Author Biographies

Bianca Vasconcelos do Evangelho Franco, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Licenciada em Física pela Universidade Federal do Pampa - Campus Bagé (UNIPAMPA, 2018), obtendo na mesma Universidade o diploma de Mestre em Ensino (UNIPAMPA, 2020). Atualmente é aluna de Doutorado no Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física na Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS).

Kaluti Rossi de Martini Moraes, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Possui Bacharelado em Biomedicina pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS, 2013), Licenciatura em Física pela Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS, 2015) e Mestrado em Ensino de Física pelo Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física (PPGEnFis) da UFRGS (2020). Atualmente é aluno de Doutorado no Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física da UFRGS.

Tobias Espinosa, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Licenciado em Física pela Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS, 2013), Mestre em Ensino de Física pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS, 2016) e Doutor em Ensino de Física também pela UFRGS (2019). Atualmente é professor Adjunto A do Instituto de Matemática, Estatística e Física (IMEF) da Universidade Federal do Rio Grande (FURG), docente permanente e coordenador adjunto do Programa de Pós-Graduação em Ensino de Ciências Exatas da FURG e docente permanente do Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física da UFRGS.

Leonardo Albuquerque Heidemann, Universidade Federal do Rio Grande do Sul

Licenciado em Física pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS, 2008), obtendo na mesma Universidade os diplomas de Mestre em Ensino de Física (UFRGS, 2011) e de Doutor em Ensino de Física (UFRGS, 2015). Desde 2016, é Professor Adjunto e membro permanente do Programa de Pós-Graduação em Ensino de Física do Instituto de Física (PPGEnFis) da UFRGS. É coordenador do Centro de Referência para o Ensino de Física (CREF) da UFRGS desde 2017.

References

Almeida, J.B., & Schimiguel, J. (2011). Avaliação sobre as causas da evasão escolar no ensino superior: estudo de caso no curso de licenciatura em física no Instituto Federal do Maranhão. Rencima, 2(2), 167-178. https://doi.org/10.26843/rencima.v2i2.64

Arruda, S. M., & Ueno, M. H. (2003). Sobre o ingresso, desistência e permanência no curso de física da Universidade Estadual de Londrina: algumas reflexões. Ciência & Educação (Bauru), 9(2), 159-175. https://doi.org/10.1590/S1516-73132003000200002

Bonato, G. C., & Mello, K.B. (2017). Evasão no curso de Licenciatura em Matemática do IFRS Campus Caxias do Sul. Remat, 3(1), 26-37. https://doi.org/10.35819/remat2017v3i1id2219

Braxton, J. M., Sullivan, A. V. S., & Johnson, R. M. (1997). Appraising Tinto's theory of college student departure. Higher Education Handbook of Theory and Research, 12, 107-164.

Broietti, F. C. D., Lopes, A. S., & Arruda, S. M. (2019). Evasão e permanência em uma licenciatura em química: um estudo à luz da matriz do estudante. Interfaces da Educação, 10(28), 468-496. https://doi.org/10.26514/inter.v10i29.3801

Broietti, F. C. D., Arrigo, V., & Lopes, A. S. (2020). Um estudo acerca dos fenômenos evasão e permanência em cursos de licenciatura. Rencima, 11(7), 438-455. https://doi.org/10.26843/10.26843/rencima.v11i7.2118

Callahan, K. M. (2008). Academic-centered peer interactions and retention in undergraduate mathematics programs. Journal of College Student Retention: Research, Theory & Practice 10(3), 361-389. https://doi.org/10.2190/CS.10.3.f

Carvalho, D. R., Nuñez, I. B., Melo, M. M. P., Santos, R. B., & Oliveira, R. M. A. (2019). Diagnóstico da evasão nas licenciaturas da UFRN: o caso das licenciaturas em Física, Matemática e Química da UFRN. Brazilian Journal of Development, 5(6), 6795-6809. https://doi.org/10.34117/bjdv5n6-172

Coimbra, C. L., Silva, L. B., & Costa, N. C. D. (2021). A evasão na educação superior: definições e trajetórias. Educação e Pesquisa, 47, e228764. https://doi.org/10.1590/S1678-4634202147228764

Cunha, A. M., Tunes, E., & Silva, R. R. D. (2001). Evasão do curso de química da Universidade de Brasília: a interpretação do aluno evadido. Química Nova, 24, 262-280. Recuperado de https://www.scielo.br/j/qn/a/N67XK4g46ckwYKq7bBFhVvH/?lang=pt&format=pdf

Daitx, A. C., Loguercio, R. Q., & Strack, R. (2016). IENCI: Investigações em Ensino de Ciências, 21(2), 153 - 178. http://dx.doi.org/10.22600/1518-8795.ienci2016v21n2p153

Daltoé, F., & Machado, R. B. (2020). Causas da evasão discente nos cursos de Licenciatura em Matemática da Universidade Federal de Santa Catarina. Revemat: Revista Eletrônica de Educação Matemática, 15(2), 01-20. https://doi.org/10.5007/1981-1322.2020.e72854

Evangelho, B. V., Machado, L. M., Dorneles, P., & Massoni, N. T. (2019). Permanência no Curso de Licenciatura em Física da Unipampa Campus Bagé: um estudo exploratório com estudantes em fase final de curso. Revista Thema, 16(3), 501-515. https://doi.org/10.15536/thema.V16.2019.501-515.1454

Felicetti, V. L., & Fossatti, P. (2014). Alunos ProUni e não ProUni nos cursos de licenciatura: evasão em foco. Educar em Revista, (51), 265-282. https://doi.org/10.1590/S0104-40602014000100016

Ferreira, L., & Barros, R. M. O. (2018). Uma análise do discurso do aluno trabalhador acerca de sua evasão: caso específico do curso de Matemática da UEM. EDUR: Revista em Educação, (34), 1-26. https://doi.org/10.1590/0102-4698171043

Gansemer-Topf, A. M., Kollasch, A., & Sun, J. (2017). A House Divided? Examining Persistence for On-Campus STEM and Non-STEM Students. Journal of College Student Retention: Research, Theory & Practice, 19(2), 199–223. https://doi.org/10.1177/1521025115611671

Gayles, J. G., & Ampaw, F. (2014). The impact of college experiences on degree completion in stem fields at four-year institutions: Does gender matter?. Journal of Higher Education, 85(4), 439-468. https://doi.org/10.1080/00221546.2014.11777336

George-Jackson, C. E. (2014). Undergraduate women's persistence in the sciences. NASPA Journal About Women in Higher Education, 7(1), 96-119. http://dx.doi.org/10.1515/njawhe-2014-0006

Gonçalves, O. L., Tude, J. M., & Junior, J. S. S. (2020). Evasão e permanência em cursos superiores de uma Instituição Agrícola–o caso do Campus Alegre do IFES. Revista Cocar, 14(28), 322-340. Recuperado de https://periodicos.uepa.br/index.php/cocar/article/view/3124

Gregg-Jolly, L., Swartz, J., Iverson, E., Stern, J., Brown, N., & Lopatto, D. (2016). Situating second-year success: understanding second-year STEM experiences at a liberal arts college. CBE—Life Sciences Education, 15(3), ar43. https://doi.org/10.1187/cbe.16-01-0044

Hanauer, D. I., Graham, M. J., & Hatfull, G. F. (2016). A measure of college student persistence in the sciences (PITS). CBE—Life Sciences Education, 15(4), ar54. https://doi.org/10.1187/cbe.15-09-0185

Heidemann, L. A., & Espinosa, T. (2020). A evasão nos cursos de graduação: como entender o problema? [editorial]. Revista Educar Mais, 4(3), 451-459. https://doi.org/10.15536/reducarmais.4.2020.1939

Jeno, L. M., Danielsen, A. G., & Raaheim, A. (2018). A prospective investigation of students’ academic achievement and dropout in higher education: A Self-Determination Theory approach. Educational Psychology, 38(9), 1163-1184. https://doi.org/10.1080/01443410.2018.1502412

Korhonen, V., & Rautopuro, J. (2018). Identifying Problematic Study progression and “At-Risk” students in Higher Education in Finland. Scandinavian Journal of Educational Research, https://doi.org/10.1080/00313831.2018.1476407

Kuchynka, S., Nostrand, D. F., & Pollenz, R. S. (2019). Evaluating psychosocial mechanisms underlying STEM persistence in undergraduates: Scalability and longitudinal analysis of three cohorts from a six-day pre–college engagement STEM academy program. CBE—Life Sciences Education, 18(3), ar41. https://doi.org/10.1187/cbe.19-01-0028

Larose, S., Cyrenne, D., Garceau, O., Harvey, M., Guay, F., Godin, F., Tarabulsy, G. M., & Deschênes, C. (2011). Academic mentoring and dropout prevention for students in math, science and technology. Mentoring & Tutoring: Partnership in Learning, 19(4), 419-439. https://doi.org/10.1080/13611267.2011.622078

Lastusaari, M., Laakkonen, E., & Murtonen, M. (2019). Persistence in studies in relation to learning approaches and first-year grades: A study of university chemistry students in Finland. Chemistry Education Research and Practice, 20(3), 452-467. https://doi.org/10.1039/C8RP00244D

Le, H., Robbins, S. B., & Westrick, P. (2014). Predicting student enrollment and persistence in college STEM fields using an expanded PE fit framework: A large-scale multilevel study. Journal of Applied Psychology, 99(5), 915. Recuperado de https://psycnet.apa.org/doi/10.1037/a0035998

Lewis, K. L., Stout, J. G., Finkelstein, N. D., Pollock, S. J., Miyake, A., Cohen, G. L., & Ito, T. A. (2017). Fitting in to move forward: Belonging, gender, and persistence in the physical sciences, technology, engineering, and mathematics (pSTEM). Psychology of Women Quarterly, 41(4), 420-436. https://doi.org/10.1177/0361684317720186

Lima, Q. C. E., & Pazinato, M. S. (2020). Fatores influentes na retenção acadêmica nos cursos de Licenciatura em Ciências da Natureza de uma universidade pública brasileira. Revista Tempos em Educação, 13(32), e-12786. http://dx.doi.org/10.20952/revtee.v13i32.12786

Lima Junior, P., Bisinoto, C., Melo, N. S. D., & Rabelo, M. (2019). Taxas longitudinais de retenção e evasão: uma metodologia para estudo da trajetória dos estudantes na educação superior. Ensaio: Avaliação e Políticas Públicas em Educação, 27, 157-178. https://doi.org/10.1590/S0104-40362018002701431

Lima Junior, P., Fraga Junior, J. C., Andrade, V. C. D., & Bernardino, P. R. P. (2020). A Integração dos Estudantes de Periferia no Curso de Física: razões institucionais da evasão segundo a origem social. Ciência & Educação (Bauru), 26, e20030. https://doi.org/10.1590/1516-731320200030

Machado, S. P., Melo Filho, J. M., & Pinto, A. C. (2005). A evasão nos cursos de graduação de química: uma experiência de sucesso feita no Instituto de Química da Universidade Federal do Rio de Janeiro para diminuir a evasão. Química Nova, 28, S41-S43. https://doi.org/10.1590/S0100-40422005000700008

MEC (1994). Programa de Avaliação Institucional das Universidades Brasileiras. Secretaria de Ensino Superior. Brasília, DF: MEC. Recuperado de: https://www.fera-al.com.br/public/_ARQ/downloads/download_471.pdf

MEC (1996). Diplomação, Retenção e Evasão nos Cursos de Graduação em Instituições de Ensino Superior Públicas. Comissão especial de estudos sobre a evasão nas universidades públicas brasileiras. Brasília, DF: MEC. Recuperado de https://www.andifes.org.br/wp-content/files_flutter/Diplomacao_Retencao_Evasao_Graduacao_em_IES_Publicas-1996.pdf

Mendez, G., Buskirk, T. D., Lohr, S., & Haag, S. (2008). Factors associated with persistence in science and engineering majors: An exploratory study using classification trees and random forests. Journal of Engineering Education, 97(1), 57-70. https://doi.org/10.1002/j.2168-9830.2008.tb00954.x

Moraes, K. R. M., Heidemann, L. A., & Espinosa, T. (2020). Métodos ativos de ensino podem ser entendidos como recursos para o combate à evasão em cursos de Ciências Exatas?: uma análise pautada nas ideias de Vincent Tinto. Caderno brasileiro de ensino de física, 37(2), 369-405. https://doi.org/10.5007/2175-7941.2020v37n2p369

Nostrand, D. F., & Pollenz, R. S. (2017). Evaluating psychosocial mechanisms underlying STEM persistence in undergraduates: Evidence of impact from a six-day pre–college engagement STEM academy program. CBE—Life Sciences Education, 16(2), ar36. https://doi.org/10.1187/cbe.16-10-0294

Oliveira, V. A. D., & Silva, A. C. D. (2020). Uma revisão da literatura sobre a evasão discente nos cursos de Licenciatura em Física. Ensaio Pesquisa em Educação em Ciências, 22, e11969. http://dx.doi.org/10.1590/1983-21172020210141

Pigosso, L. T., Ribeiro, B. S., & Heidemann, L. A. (2020). A Evasão na Perspectiva de quem Persiste: um Estudo sobre os Fatores que Influenciam na Decisão de Evadir ou Persistir em Cursos de Licenciatura em Física Pautado pelos Relatos dos Formandos. Revista Brasileira de Pesquisa em Educação em Ciências, 20, 245-273. https://doi.org/10.28976/1984-2686rbpec2020u245273

Rabelo, R. P., & Cavenaghi, S. M. (2016). Indicadores educacionais para formação de docentes: uso de dados longitudinais. Estudos em Avaliação Educacional, 27(66), 816-850. http://dx.doi.org/10.18222/eae.v0ix.4084

Rangel, F. D. O., Stoco, S., Silva, J. A. D., Testoni, L. A., Brockington, J. G. D. O., & Cericato, I. L. (2019). Evasão ou mobilidade: conceito e realidade em uma licenciatura. Ciência & Educação (Bauru), 25, 25-42. https://doi.org/10.1590/1516-731320190010003

Saccaro, A., França, M. T. A., & Jacinto, P. D. A. (2019). Fatores Associados à Evasão no Ensino Superior Brasileiro: um estudo de análise de sobrevivência para os cursos das áreas de Ciência, Matemática e Computação e de Engenharia, Produção e Construção em instituições públicas e privadas. Estudos Econômicos, 49, 337-373. https://doi.org/10.1590/0101-41614925amp

Santos, R. B., & Gasnier, T. R. J. (2020). A evasão numa licenciatura em ciências naturais sob efeito de mudanças no ingresso e no currículo. Revista Areté Revista Amazônica de Ensino de Ciências, 14(28), 1-15. Recuperado de http://periodicos.uea.edu.br/index.php/arete/article/view/1979

Santos Junior, J. S., & Real, G. C. M. (2017). A evasão na educação superior: o estado da arte das pesquisas no Brasil a partir de 1990. Avaliação: Revista da Avaliação da Educação Superior, 22(2), 385-402. https://doi.org/10.1590/S1414-40772017000200007

Shadduck, P. (2017). Comprehensive cocurricular support promotes persistence of community college STEM students. Community College Journal of Research and Practice, 41(11), 719-732. https://doi.org/10.1080/10668926.2016.1222506

Silva, G. H. G. D. (2019). Ações afirmativas no Ensino Superior brasileiro: caminhos para a permanência e o progresso acadêmico de estudantes da área das ciências exatas. Educação em Revista, 35, e170841. https://doi.org/10.1590/0102-4698170841

Silva, K. D., & Figueiredo, M. C. (2018). Curso de licenciatura em química: motivações para a evasão discente. ACTIO Docência Ciências, 3, 237-254. http://dx.doi.org/10.3895/actio.v3n2.7441

Silva Filho, R. L. L., Motejunas, P. R., Hipólito, O., & Lobo, M. B. D. C. M. (2007). A evasão no ensino superior brasileiro. Cadernos de pesquisa, 37, 641-659. https://doi.org/10.1590/S0100-15742007000300007

Sousa, A. S. Q., & Maciel, C. E. (2016). Expansão da educação superior: permanência e evasão em cursos da Universidade Aberta do Brasil. Educação em Revista, 32(4), 175-204. https://doi.org/10.1590/0102-4698161689

Tinto, V. (1975). Dropout from higher education: A theoretical synthesis of recent research. Review of educational research, 45(1), 89-125. https://doi.org/10.3102/00346543045001089

Tinto, V. (1993). Leaving college: Rethinking the causes and cures of student attrition (2a ed.). Chicago, United States of America: University of Chicago Press.

Tinto, V. (1997). Classrooms as communities: Exploring the educational character of student persistence. The Journal of higher education, 68(6), 599-623. https://doi.org/10.1080/00221546.1997.11779003

Tinto, V. (2012). Completing college: Rethinking institutional action (1a ed.). Chicago, United States of America: University of Chicago Press.

Tinto, V. (2017). Through the eyes of students. Journal of College Student Retention: Research, Theory & Practice, 19(3), 254-269. https://doi.org/10.1177/1521025115621917

Ulriksen, L., Madsen, L. M., & Holmegaard, H. T. (2010). What do we know about explanations for drop out/opt out among young people from STM higher education programmes?. Studies in science education, 46(2), 209-244. https://doi.org/10.1080/03057267.2010.504549

Vitelli, R. F., & Fritsch, R. (2016). Evasão escolar na educação superior: de que indicador estamos falando?. Estudos em Avaliação Educacional, 27(66), 908-937. https://doi.org/10.18222/eae.v27i66.4009

Wilson, R. E., & Kittleson, J. (2013). Science as a classed and gendered endeavor: Persistence of two white female first?generation college students within an undergraduate science context. Journal of Research in Science Teaching, 50(7), 802-825. https://doi.org/10.1002/tea.21087

Xu, Y. J. (2018). The experience and persistence of college students in STEM majors. Journal of College Student Retention: Research, Theory & Practice, 19(4), 413-432. https://doi.org/10.1177/1521025116638344

Yamaguchi, K. K. L., & Silva, J. S. (2020). Um panorama sobre a evasão e o tempo de permanência prolongada no curso de Ciências: Biologia e Química da Universidade Federal do Amazonas. Ensino & Pesquisa, 18(3), 65-85. Recuperado de http://periodicos.unespar.edu.br/index.php/ensinoepesquisa/article/view/3236

Zwolak, J. P., Dou, R., Williams, E. A., & Brewe, E. (2017). Students’ network integration as a predictor of persistence in introductory physics courses. Physical Review Physics Education Research, 13(1), 010113. https://doi.org/10.1103/PhysRevPhysEducRes.13.010113

Published

2022-05-01

How to Cite

Franco, B. V. do E., Moraes, K. R. de M., Espinosa, T., & Heidemann, L. A. (2022). Dropout and student persistence in science and mathematics undergraduate courses: a literature review. Investigations in Science Education, 27(1), 272–307. https://doi.org/10.22600/1518-8795.ienci2022v27n1p272