[論文レビュー] A mismatch between self-efficacy and performance: Undergraduate women in engineering tend to have lower self-efficacy despite earning higher grades than men

Kyle M. Whitcomb, Z. Yasemin Kalender+3 more|arXiv (Cornell University)|Mar 12, 2020

Career Development and Diversity参考文献 51被引用数 10

ひとこと要約

本研究は、工学教育における性別格差を調査し、基礎的STEM科目において成績が同等または上回るにもかかわらず、学部の女性が男性よりも著しく低い自己効力感を報告していることを明らかにした。米国の研究型大学で5つのコhortにわたる縦断的アンケート調査および成績データを用いた分析から、特に物理学および工学分野において、女性の自信がその成績に比べて遅れをとっている顕著な不一致が見られ、これが『物理学に依存する』工学分野における女性の少額化に寄与している可能性がある。

ABSTRACT

There is a significant underrepresentation of women in many Science, Technology, Engineering, and Mathematics (STEM) majors and careers. Prior research has shown that self-efficacy can be a critical factor in student learning, and that there is a tendency for women to have lower self-efficacy than men in STEM disciplines. This study investigates gender differences in the relationship between engineering students' self-efficacy and course grades in foundational courses. By focusing on engineering students, we examined these gender differences simultaneously in four STEM disciplines (mathematics, engineering, physics, and chemistry) among the same population. Using survey data collected longitudinally at three time points and course grade data from five cohorts of engineering students at a large US-based research university, effect sizes of gender differences are calculated using Cohen's d on two measures: responses to survey items on discipline-specific self-efficacy and course grades in all first-year foundational courses and second-year mathematics courses. In engineering, physics, and mathematics courses, we find sizeable discrepancies between self-efficacy and performance, with men appearing significantly more confident than women despite small or reverse direction differences in grades. In chemistry, women earn higher grades and have higher self-efficacy. The patterns are consistent across courses within each discipline. All self-efficacy gender differences close by the fourth year except physics self-efficacy. The disconnect between self-efficacy and course grades across subjects provides useful clues for targeted interventions to promote equitable learning environments. The most extreme disconnect occurs in physics and may help explain the severe underrepresentation of women in "physics-heavy" engineering disciplines, highlighting the importance of such interventions.

研究の動機と目的

• 複数のSTEM分野における学部レベルの工学学生における自己効力感と学業成績の性別差を検討すること。
• 基礎的工学およびSTEM科目において、自己効力感と実際の成績との間に乖離が存在するかどうかを調査すること。
• 数学、物理学、工学、化学などの分野を通じて、時間的経過と併せてこの不一致のパターンを同定すること。
• 自己効力感と成績のギャップが、特に物理学に依存する工学分野における女性の少額化にどのように寄与しているかを明らかにすること。
• このギャップがいつ、どこで生じて、持続するかを特定することで、的確な介入策の立案を支援すること。

提案手法

• 米国の研究型大学で5つのコhortにわたる工学学生の縦断的データ収集を、複数の学年度にわたり実施。
• 学生の学業進行に伴い3回のタイミングで実施された、分野別に特化した自己効力感アンケート項目の使用。
• 1年次基礎科目および2年次数学科目の成績データの定量的分析。
• 性別による自己効力感と成績の差を、分野および時間的ポイントごとに比較するためのコーエンのd効果量の算出。
• 同じ学生集団内で分野横断的に自己効力感と成績の結果を比較し、性別によるパターンを隔離すること。
• 特に4年次を通じて自己効力感における性別差の変化を追跡する統計的分析。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 工学プログラムにおいて、女性は成績が同等または上回っているにもかかわらず、男性よりも低い自己効力感を報告しているか？
• RQ2 数学、物理学、工学、化学などの異なるSTEM分野において、基礎科目における自己効力感と成績のギャップはどのように変動するか？
• RQ3 自己効力感における性別格差は時間の経過とともに縮小するか？もしそうなら、どの分野で、いつまでに縮小するか？
• RQ4 特定のSTEM科目において、男性は類似または低い成績であるにもかかわらず、常に高い自己効力感を示している一貫したパターンがあるか？
• RQ5 物理学および工学における自己効力感と成績の不一致が、これらの分野における女性の少額化にどの程度寄与しているか？

主な発見

• 工学、物理学、数学の授業において、女性は男性と同等または高い成績を修めているが、自己効力感は著しく低いと報告しており、顕著な自己効力感のギャップが確認された。
• 自己効力感のギャップは物理学で最も顕著であり、男性は成績差がほとんどないか、逆転しているにもかかわらず、高い自信を示しており、女性の継続性を阻害する重要な障壁であると示唆された。
• 化学では、女性は高い成績を修め、さらに高い自己効力感を報告しており、ギャップは認められず、この分野ではより均衡の取れたパターンが見られた。
• すべての分野において、自己効力感の性別差は4年次までに解消したが、物理学を除き、物理学ではギャップが持続した。これは、物理学関連分野における長期的課題を示している。
• 自己効力感の差の効果量は物理学および工学で大きく、コーエンのd値は、成績差が小さいか負の値であっても、意味のある差を示していた。
• 各分野内の授業を通じて、自己効力感と成績の乖離が一貫して確認されたため、個別の授業の影響ではなく、システム的要因によるものであると示唆された。