[論文レビュー] A Leaky Pipe Dream? A Study of Gender Differences in Undergraduate Physics

Steven Martin Turnbull, Dion O’Neale+3 more|arXiv (Cornell University)|Feb 21, 2017

Social and Cultural Dynamics被引用数 3

ひとこと要約

本研究は、オークランド大学の学部物理学科における性別格差を、6年間にわたり9,000人以上の学生の授業記録を用いて分析している。成績の差は小さく、文脈に依存するが、女性学生は上級物理課程を進む可能性が著しく低く、代わりに生命科学を選びがちである。これは自己効力感の格差や、性別に基づいた科学的資本がキャリアパスに影響を与えていることを示唆している。

ABSTRACT

Students face diverse pathways as they journey through undergraduate study. The analysis of student course records can untangle common patterns in course progression, and identify group trends in student outcomes. The current work examines the relationship between gender and undergraduate physics study, using course records from over nine thousand students who enrolled in physics at the University of Auckland, spanning a six year period. Physics students' demographic and course records were analyzed to find out whether there were gender differences in subject selection, course performance, and confidence. Subsequent to taking a first year physics course, female students were more likely to take further courses in life science subjects, while male students were more likely to take physical science subjects. In first year courses, gender differences were not present among highly academically prepared students, for whom school type (single-sex or coeducational) was a better predictor of course outcome. However, of those students who were less academically prepared in their first year, male students tended to outperform female students. Female students were also more likely to take an introductory physics course before an advancing course, compared to male students, after controlling for academic preparation. Science capital, a concept related to Pierre Bourdieu's notions of capital and habitus, was employed as an interpretive research framework. Habitus, the system of dispositions one uses to interpret the world, is largely influenced by the socio-cultural context in which an individual builds their identity. The following study explains how an interaction between science capital and an individual's habitus may lead to gender disparities in student outcomes in the field of physics.

研究の動機と目的

• 学部物理学科学生における科目選択、授業成績、自己効力感の性別差を調査すること。
• 社会的・文化的文脈によって形成される科学的資本とハビトゥスが、物理学教育における性別格差にどのように寄与するかを検討すること。
• 物理学進学の複雑で非線形的な学生の道筋を分析することで、「漏れだすパイプライン」の比喩に挑戦すること。
• 性別よりも、学業準備度や学校の性別構成（単一性別校対男女共学）が、成績予測に優れているかどうかを評価すること。
• 自己効力感が授業受講行動として現れる場合、それが女性の長期的物理学参加にどのように影響するかを検討すること。

提案手法

• オークランド大学（2010–2016年）の匿名化された学生授業記録の定量的分析。対象は人口統計、科目選択、成績を含む。
• 1年次物理学（AP1）の成績分析において、学業準備度と学校の性別構成を制御するための階層的線形モデルの使用。
• アーバーら（2014）が提唱した科学的資本フレームワーク（Archer et al., 2014）を用いて、科目選択と自己効力感における性別差を解釈する。
• 初級（物理学の基本的考え方）と上級（AP1）物理学授業における男性・女性学生の受講パターンの比較。
• 学業準備度を調整した上で、科目選択および授業進度のオッズ比を評価するためのロジスティック回帰の使用。
• ボルデューのハビトゥスと資本理論を用いて、研究結果を解釈。社会的・文化的な傾向が教育的選択にどのように影響するかに焦点を当てる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 1年次受講後、学部物理学科学生における科目選択パターンに顕著な性別差が存在するか？
• RQ2 性別と学業準備度が、1年次物理学授業の成績を予測する際にどのように相互作用するか？
• RQ3 単一性別校対男女共学の学校タイプと性別が、AP1物理学の成績を予測する要因としてどの程度の影響をもつのか？
• RQ4 同じ学業準備度を持つ男性学生と比較して、女性学生は物理学に対する自己効力感が低く、受講行動によってそれが示唆されるか？
• RQ5 科学的資本フレームワークは、物理学教育の道筋における継続的な性別格差をどのように説明できるか？

主な発見

• 1年次物理学授業を受講した後、女性学生は男性学生に比べて生命科学分野（例：生物学、医学）を学ぶ可能性が約2.5倍高かった。一方、男性学生は物理科学分野への進学確率が約2倍高かった。
• 学業準備度が低い学生においては、男性学生が1年次物理学（AP1）で女性学生を上回ったが、学業準備度が高い学生ではこの格差は消失した。
• 学業準備度が高い学生においては、学校タイプ（単一性別校対男女共学）が性別よりもAP1成績の予測要因として強く、単一性別校では成績が高かった。
• 学業準備度が高い女性学生は、同程度の準備度を持つ男性学生に比べて、AP1に進む前に「物理学の基本的考え方」の初級物理学授業を受ける可能性が約5倍高かった。これは、物理学に対する自己効力感の低さを示唆している。
• 2年次物理学授業では、性別による成績格差が逆転し、女性学生が男性学生を上回った。これは、性別による成績格差が授業や文脈に依存することを示している。
• 科学的資本フレームワークによれば、生命科学は女性学生が通常持つ科学的資本をより高く評価している可能性があるが、物理学は性別に基づいたハビトゥスを通じて、文化的に男性中心の分野として自己再生している可能性がある。