Undersøgelse afdækker kønsroller i fysik laboratoriekurser

En robust forskningsgruppe undersøger og adresserer kønsforskelle på mange områder, men fysik er ikke en af ​​dem, Cornell-forskere har fundet.

Mænd er ikke kun overrepræsenteret i antal, men i højtstående stillinger inden for fysiksamfundet, ifølge en ny undersøgelse offentliggjort 26. maj i tidsskriftet Fysisk uddannelsesforskning . Et forskerhold ledet af Katherine Quinn, Ph.D. '19, og Natasha Holmes, Ann S. Bowers adjunkt i fysik ved College of Arts and Sciences, undersøgt kønsroller i fysik laboratorieklasser som et skridt i retning af at fjerne systematiske kønsbiaser på området.

Ved at bruge teknikker fra teoretisk fysik, de analyserede elevers adfærd i to typer laboratorier:traditionelle, højt strukturerede laboratorier; og mindre strukturerede "forespørgselsbaserede" laboratorier. De fandt ud af, at undersøgelsesbaserede fysiklaboratorier, designet til at tilskynde studenterbureau ved at fjerne stive strukturer, faktisk indeholdt kønsmæssige ubalancer i laboratoriearbejde sammenlignet med traditionelle, meget strukturerede laboratorier.

"Elever, der arbejder i undersøgelsesbaserede laboratorier, påtog sig forskellige roller inden for deres grupper, " skrev forskerne. "Men, mænd og kvinder påtog sig systematisk forskellige roller, og mænd opførte sig forskelligt, når de var i grupper med enkelt- og blandet køn."

Fordi kønsbestemt rollefordeling kan opstå uden aktiv indgriben, konkluderede forskerne, disse resultater fremhæver vigtigheden af ​​at strukturere en retfærdig gruppedynamik i uddannelsesmiljøer.

"Instruktører ... må ikke kun fjerne eksplicit partiske aspekter af læseplaner, men også tage aktive skridt til at sikre, at potentielt diskriminerende aspekter ikke utilsigtet forstærkes, " de sagde.

Quinn, en teoretisk fysiker og postdoc ved Princeton Center for Physics and Biological Function, har specialiseret sig i et område af matematik kaldet informationsgeometri. Hun skaber komplekse ikke-lineære modeller, der beskriver fysiske fænomener, bruge informationsgeometri til at udtrække funktioner.

Til denne undersøgelse, udført, mens hun var på Cornell, Quinn brugte informationsgeometri til at analysere adfærden hos bachelorstuderende, der er tilmeldt et mekanikkursus på honours-niveau i en calculus-baseret fysiksekvens, et kursus designet til fysik hovedfag.

I alt, 143 studerende blev overvejet i undersøgelsen:109 selvidentificerende som mænd, 32 selvidentifikation som kvinder, og to, der ikke oplyser et køn.

I løbet af flere laboratorieperioder, forskere tildelte koder til hver elev med fem minutters intervaller, bestemt af, hvad eleverne håndterede:stationær laboratoriecomputer, personlig bærbar computer, papir eller udstyr. En bred "andet" kategori blev tilføjet for at sikre, at al tid blev kodet for hver elev.

Forskerne undersøgte derefter dataene for adfærdsmønstre, især forskelle baseret på køn.

De mønstre, der opstod, udfordrede forskernes antagelser. Som de forventede, mænd håndterede udstyr mere, mens kvinder håndterede bærbare computere mere. Det, der overraskede forskerne, var det faktum, at der skete kønsbaserede forskelle i de undersøgelsesbaserede laboratorier.

"Det gik op for os, at denne fjernelse af struktur havde en utilsigtet effekt, " sagde Quinn.

Evidensen indikerer, at undersøgelsesbaserede laboratorier fremmer studiebureau, sagde forskerne, men de foreslår, at kønsbaserede sociale strukturer kan fjernes ved at redesigne laboratorieprocesser.

Holmes, der har specialiseret sig i fysikuddannelsesforskning, har modtaget et tilskud fra National Science Foundation til at fortsætte denne forskningslinje, som har til formål at gøre hele fysiksamfundet mere retfærdigt for studerende, instruktører og forskere.

"Dette er ikke et abstrakt begreb, der anvendes på andre mennesker, " sagde Quinn. "Dette handler om os."