Undersøgelse finder ingen sammenhæng mellem køn og fysikkursus præstation

En ny datadrevet undersøgelse fra Texas A&M University sår alvorlig tvivl om stereotypen om, at mandlige studerende klarer sig bedre end kvindelige studerende inden for naturvidenskab – specifikt, fysik.

Et team af forskere fra Institut for Fysik og Astronomi analyserede både midtvejseksamensresultaterne og de endelige karakterer på mere end 10, 000 Texas A&M-studerende tilmeldte sig fire indledende fysikkurser i mere end et årti, finder ingen beviser for, at mandlige studerende konsekvent klarer sig bedre end kvindelige studerende på disse kurser.

Arbejdet blev ledet af Texas A&M fysiker og præsidentiel professor i undervisningsekspertise Tatiana Erukhimova.

Med hjælp fra næsten to dusin afdelingskolleger, Texas A&M-teamet byggede en database, der afspejler det komplette introduktionsfysikuddannelsesspektrum:den beregningsbaserede kursussekvens primært taget af ingeniør- og fysikstuderende såvel som den algebra-baserede kursussekvens, der typisk tages af biovidenskab og premed-major. Deres endelige analyse viser, at eksamenspræstationer og endelige bogstavkarakterer stort set er uafhængige af elevernes køn – resultater, som Erukhimova siger, viser lovende med hensyn til at afslutte kønsstereotyper, der negativt påvirker så mange kvindelige studerende i STEM.

"Der er ingen konsekvent tendens til, at mandlige studerende klarer sig bedre end kvindelige studerende, " Erukhimova sagde. "Vores undersøgelse giver også ny viden om, hvorvidt statistisk signifikante forskelle baseret på køn opstod på hver eksamen for fire indledende fysikkurser, mens semestrene skred frem - et område, der ikke tidligere er blevet undersøgt, i hvert fald ikke for så stort et datasæt og over en lang periode."

Når der blev observeret forskelle i de endelige bogstavkarakterer for et kursus, der var ingen vedvarende forskelle på tværs af kursets eksamener, hun sagde. Omvendt når forskere fandt forskelle på eksamener inden for et kursus, de observerede ingen forskelle for de endelige bogstavkarakterer i det pågældende kursus. I algebra-baseret mekanik, de fandt, at kvindelige studerende klarede sig bedre end mandlige studerende med en lille, men statistisk signifikant margin.

Deres resultater blev offentliggjort for nylig i tidsskriftet American Physical Society Fysisk gennemgang Fysisk uddannelsesforskning og fremhævet i en relateret Fysik Magasinet Nyheder og kommentarfunktion.

Forud for holdets undersøgelse og andre lignende, Erukhimova siger, at det har været et åbent spørgsmål om, hvorvidt væsentlige forskelle mellem mandlige og kvindelige studerende kunne dukke op til bestemte eksamener, men forblive små nok til ikke at påvirke de endelige karakterer. I de sidste 25 år, fysikuddannelsesprofessionen har været afhængig af inventartests – valgfri undersøgelser beregnet til at vurdere begrebsmæssig forståelse og fastholdelse af centrale fysikkoncepter – for at besvare dette spørgsmål, effektivt at underbygge argumentet for kønsforskelle i elevernes præstationer som standard, fordi mænd har en tendens til at score højere på dem.

"På området for fysikuddannelsesforskning, størstedelen af ​​eksisterende undersøgelser rapporterer en vedvarende kønsforskel med mænd, der klarer sig væsentligt bedre end kvinder på introduktionsmekanikkonceptopgørelsesvurderinger, såsom Force Concept Inventory, " Erukhimova sagde. "Resultaterne af tidligere undersøgelser om kønsforskelle i elevernes præstationer baseret på kursuskarakterer og eksamener er mindre konsistente. Mens en række undersøgelser peger på, at mandlige studerende klarer sig bedre end kvindelige studerende på eksamen og kursuskarakterer, andre grupper fandt ingen signifikant kønsforskel i elevernes præstationer."

Holdet anvendte flere statistiske analyser på de data på kursusniveau, de indsamlede, for at undersøge, om der var præstationsforskelle baseret på elevens køn. For at se, hvordan deres resultater stemte overens med elevernes opfattelser, de tog også et øjebliksbillede af elevernes følelser omkring kursuspræstationer, inklusion og bidrag ved hjælp af et kort anonymt spørgeskema distribueret til 1, 600 elever i efteråret 2019.

"Responserne viste, at kvindelige studerende havde en lavere opfattelse af deres præstationer end deres mandlige klassekammerater, " sagde Erukhimova. "Den eneste klasse, hvor kvindelige studerende opfattede deres præstationer som lig med deres mandlige klassekammerater, var algebra-baseret mekanik, hvor hunnerne typisk klarer sig bedre end hannerne. Derudover vi fandt ud af, at selvom mandlige og kvindelige studerende kan føle sig anderledes med hensyn til deres præstationer og bidrag i klassen, de føler sig lige inkluderet i klassen."

Selvom holdets undersøgelse repræsenterer klare fremskridt for Erukhimova, hun anerkender, at det kommer med sine egne begrænsninger - det vigtigste er, at det udelukkende er afhængigt af data på kursusniveau indsamlet fra fakultetet og ikke analyserer den mulige indvirkning af ikke-akademiske faktorer på elevernes præstationer. I fremtiden, hun siger, at teamet gerne vil forbinde så meget af deres datasæt som muligt til registreringer på universitetsniveau for at se, hvordan forudgående forberedelse, såsom SAT-resultater, påvirker disse resultater.

"Vi mener, at alle elever skal have lige muligheder og chancer for succes i fysik, " Erukhimova sagde. "Resultaterne af dette arbejde kan hjælpe med at bekæmpe den kønsstereotype trussel, som påvirker så mange kvindelige studerende negativt. Ved at bidrage til viden om, hvordan køn relaterer til elevernes præstationer, vi håber, at vores arbejde, hvilket ikke ville have været muligt uden vores kollegers data, kan være endnu et skridt i at afmontere den forudfattede opfattelse af en samfundsmæssig skævhed baseret på køn i fysik."