At høre til usikkerhed i STEM-kurser kan påvirke karakterer

Da en førsteårs universitetsstuderende i en indledende kemiklasse sætter sig ned for deres midtvejs, som måske er deres første trædesten mod en karriere i den akademiske verden, forskning eller medicin, en tanke kan hvirvle gennem deres hoved sammen med valenstal, molære masser og oxidationstilstande - en angst, der forvandler sig til en antagelse:"Måske hører folk som mig ikke til i denne klasse."

Den tanke kaldes at tilhøre usikkerhed, en følelse af social usikkerhed relateret til en persons identitet. Ny forskning fra University of Utah viser, at tilhørsforhold til usikkerhed i et STEM-kursus, specifikt et førsteårs kemikursus, kan påvirke en elevs midtvejsresultater, som så kan feed tilbage til elevens tilhørsforhold usikkerhed. For studerende i grupper, der er underrepræsenteret i STEM, der er en fare for, at en sådan feedback-loop kan få dem til at beslutte, at videnskab ikke er noget for dem, afskrække potentielle videnskabsmænd fra selv at gå ind i et STEM-felt.

"Elever i disse tidlige STEM-kurser står over for mange kampe og udfordringer, såsom at lære at tilpasse deres studiestrategier, som er normale for denne akademiske overgangsperiode fra gymnasiet til college, " siger kemiprofessor Gina Frey. "Bekymringen er, at en studerende med en høj tilhørsusikkerhed har et mindre stabilt tilhørsforhold og vil tro, at de kampe, de møder i disse kurser, skyldes deres identitet i modsætning til en normal del af det akademiske. overgang, som alle står over for i deres tidlige år på college."

Forskningen er publiceret i Journal of Chemical Education i et særnummer om mangfoldighed, egenkapital, inklusion og respekt i kemiuddannelsens forskning og praksis.

Følelse af tilhørsforhold og tilhørsforhold usikkerhed

Usikkerhed om tilhørsforhold er anderledes end blot en følelse af at høre til. En følelse af at høre til er en individuel følelse, Frey siger, (dvs. "Hører jeg til her?"), mens usikkerhed om tilhørsforhold er knyttet til de grupper, som en person identificerer sig i.

"Jo mere usikker en person er i deres tilhørsforhold, " siger Frey, "jo mere bevidste de er om de problemer, specifikke identitetsgrupper kan have ved at tilhøre et samfund, og derfor kan personen danne en følelse af, at 'folk som mig (dvs. en bestemt identitetsgruppe) hører ikke hjemme her."

I et studie sidste år på et andet universitet, Frey og hendes kolleger så, hvordan forskellen mellem følelsen af ​​tilhørsforhold og usikkerhed om tilhørsforhold udspillede sig. Forskerne fulgte eleverne gennem Generel Kemi 1 og 2, og fandt ud af, at kvinder kom ind i hver klasse med et lavere tilhørsforhold og en højere usikkerhed om tilhørsforhold end mænd, selv med den samme akademiske forberedelse (som målt ved ACT-matematikresultater og testresultater før vurdering). Ved det sene semester, kvinder udtrykte stadig større usikkerhed om tilhørsforhold end mænd, selvom deres følelse af at høre til var steget. Begge tilhørsforhold, fandt forskerne, var korreleret med eksamenspræstation.

Men mellem tilhørsforhold og eksamensresultater, hvad er årsagen og hvad er virkningen? Andre forskere havde tidligere antaget, at tilhørsforhold og akademisk præstation var bundet sammen i en feedback-løkke - højere tilhørighedsusikkerhed kan føre til lavere eksamensresultater, hvilket igen forstærker tilhørende usikkerhed og så videre.

I den nye undersøgelse Frey, kemi kandidatstuderende Joshua Edwards og fysik og astronomi assisterende professor Ramón Barthelemy satte sig for at udforske det rekursive fænomen inden for rammerne af et enkelt kursus:Generel kemi 1.

Rekursive effekter

I alt, 725 studerende deltog i undersøgelsen, som blev gennemført i løbet af efteråret 2020-semesteret midt i hybride læringsmuligheder på grund af COVID-19 (mere senere om, hvordan det påvirkede undersøgelsen). Med samtykke, forskerne kompilerede elevernes demografiske data, information om akademisk forberedelse, og scorer på kursets tre eksamener (to midtveje og en afsluttende). De vurderede også tilhørsforhold med et kort spørgeskema, der blev givet i begyndelsen og slutningen af ​​semesteret.

Resultaterne viste, at usikkerhed om tilhørsforhold og testpræstation interagerede med hinanden som hypotese. Generelt, studerendes midtvejspræstationer forudsagde deres usikkerhed om deres tilhørsforhold til det sene semester. Og den usikkerhed forudsagde deres score på den afsluttende eksamen.

Frey siger, at hun og hendes kolleger var overraskede over at se, at fordelene ved en god midtvejsscore på usikkerhed om tilhørsforhold gjaldt forskelligt for mænd og kvinder. Når mænd modtog høje testresultater (90 % eller derover), faldt deres tilhørsforhold usikkerhed (hvilket tyder på mere sikkerhed i deres tilhørsforhold) betydeligt. Men for kvinder, selv med de samme gode resultater, usikkerhed om tilhørsforhold gik ikke under klassegennemsnittet.

"Det betyder at, i hvert fald for kvinder, der er en grænse for, hvor meget præstationsgevinster der kan forbedre socialt tilhørsforhold, " siger Frey. "Den konsekvent højere usikkerhed om tilhørsforhold, vi ser for kvinder i STEM-kurser, kan påvirke fastholdelsen og vedholdenheden af ​​kvinder i STEM-områder, og forbedring af ydeevnen er ikke den eneste faktor, der er nødvendig for at afbøde denne kønsbaserede tilhørsforskel i STEM."

Forskerne fandt også, at intersektionalitet, eller tilhører mere end én underrepræsenteret gruppe, uddybet tilhørsforhold-akademisk cyklus. For gruppen af ​​studerende, der både var kvinder og førstegenerationsstuderende, hver standardafvigelsesstigning i usikkerhed om tilhørsforhold (et statistisk udtryk, der angiver en afstand fra klassegennemsnittet) medførte så meget som et fald på 6 % i den gennemsnitlige midtvejskarakter.

Sådan brydes cyklussen

Både instruktører og elever kan være med til at bryde kredsløbet af usikkerhed om tilhørsforhold, siger Frey.

Instruktører kan hjælpe ved at implementere samarbejdsaktiviteter for at tilskynde til interaktion mellem kolleger. "Det er afgørende, at eleverne ser, at deres læringserfaring og alle de udfordringer, der følger med det, deles af de fleste af deres kammerater, " siger Frey. De kan også skabe en væksttankegang og et støttende miljø, hjælpe eleverne til at forstå, at deres evner kan vokse med tiden og øvelsen, og at fejl er en del af læringsprocessen. "Dette er særligt vigtigt lige efter store vurderinger, som eksaminer, når eleverne er mest tilbøjelige til at dømme om deres egne akademiske evner, " tilføjer Frey.

Instruktører kan også hjælpe ved at bruge eksempler, analogier og diagrammer, der er ikke-stereotypiske og omfatter forskellige identiteter. For eksempel, undgå analogier og henvisninger til populære medier og aktiviteter med mandligt flertal, Frey siger, kan have en væsentlig indflydelse på elevernes tilhørsforhold.

"Instruktører bør bruge denne undervisningspraksis for alle elever, " hun siger, "men fokuser også på underrepræsenterede grupper i STEM såsom kvinder, første generations studerende, og farvede personer."

Eleverne kan gøre deres del ved at støtte hinanden, især i samarbejdsaktiviteter.

"I kvalitative undersøgelser, som vi udfører, vi finder ud af, at eleverne virkelig værdsætter positiv og støttende elev-til-elev interaktion i klassen, " siger Frey. "Lær dine kolleger eller kammerater i din klasse at kende, gå i dialog med dem, del dit perspektiv og respekter dine kollegers perspektiver. Du kan blive overrasket over at opdage, at mange studerendes oplevelser på kurset ligner dine egne, og at I kan hjælpe hinanden med at lære."

Næste skridt

The researchers conducted the study during the COVID-19 pandemic and mixed learning modalities. With such a value placed on peer-to-peer interaction, how did the interruption of traditional in-person learning affect the study?

"That is a good question that we think about a lot, " Frey says. Because of the unique circumstances of the pandemic, the researchers looked to their previous study for comparison. "We can say with confidence that the result of sense-of-belonging and belonging-uncertainty differences in men and women in STEM courses is robust and generalized, " Frey says. Additionally, the researchers are conducting a similar study this fall in an in-person chemistry class, providing another data point for comparison.

"One key difference we are seeing is that in the online/hybrid teaching environment, " hun siger, "students mention the importance of peer-to-peer interaction more often."

The team is also looking at an introductory physics class at the U to see if the same patterns hold in other STEM courses.

Because introductory STEM classes are the foundation for many majors and careers, helping diverse students feel that they belong strengthens diversity in the courses and careers that follow.

"You are not alone in the struggles and challenges you face as a student in your early STEM courses, " Frey says. "Everyone can improve with correct study skills and support. Do not be afraid to ask for help. Seeking help from your instructor, peers or other academic resources is what you should do as you are learning."