[논문 리뷰] A Leaky Pipe Dream? A Study of Gender Differences in Undergraduate Physics

Steven Martin Turnbull, Dion O’Neale외 3명|arXiv (Cornell University)|2017. 02. 21.

Social and Cultural Dynamics인용 수 3

한 줄 요약

이 연구는 6년 간의 수강 기록을 바탕으로 오클랜드 대학교의 학부 물리학에서 성별 격차를 분석한다. 9,000명 이상의 학생 데이터를 바탕으로, 학업 성취도 격차는 작고 맥락에 따라 달라지지만, 여성 학생들은 고급 물리학을 이수할 가능성이 훨씬 낮고, 대신 생명과학을 선택하는 경향이 있어, 자신감 격차와 성별화된 과학 자본이 경력 길을 결정짓는 것으로 나타났다.

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.

연구 동기 및 목표

• 학부 물리학 수강생들 간의 과목 선택, 수업 성취도, 자신감의 성별 차이를 조사한다.
• 사회문화적 맥락이 형성하는 과학 자본과 습관( habitus)이 물리 교육 분야의 성별 격차에 어떻게 기여하는지 탐구한다.
• 물리학 진로에서의 복잡하고 비선형적인 학생 진로를 분석함으로써 '누출되는 파ип라인' 메타포를 도전한다.
• 성별보다 학업 준비 수준이나 학교 유형(단성별 vs. 혼성)이 결과를 더 잘 예측하는지 평가한다.
• 수업 수강 패턴을 통해 반영된 자신감이 여성의 장기적인 물리학 참여에 어떻게 영향을 미치는지 분석한다.

제안 방법

• 오클랜드 대학교(2010–2016)의 익명화된 수강 기록을 기반으로 한 정량적 분석으로, 학생의 인적 사항, 과목 수강 내역, 성적을 포함한다.
• 1학년 물리학 수업(AP1) 성취도 분석 시 학업 준비 수준과 학교 유형을 통제하기 위해 계층적 선형 모델링을 사용한다.
• Archer 등(2014)이 제시한 과학 자본 프레임워크를 활용해 과목 선택 및 자신감의 성별 차이를 해석한다.
• 기초물리학(기본 개념들)과 고급물리학(AP1) 수업에서 남녀 학생 간 수강 패턴을 비교한다.
• 학업 준비 수준을 조정한 후 과목 선택 및 수업 이수 확률의 오즈 비율을 분석하기 위해 로지스틱 회귀분석을 사용한다.
• Bourdieu의 습관( habitus)과 자본 이론을 기반으로 한 해석을 통해, 사회문화적 성향이 교육 선택에 어떻게 영향을 미치는지 강조한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 1학년 수강 이후 학부 물리학 수강생들 간 과목 선택 패턴에 유의미한 성별 차이가 존재하는가?
• RQ2 성별과 학업 준비 수준이 1학년 물리학 수업 성취도에 어떻게 상호작용하는가?
• RQ3 학교 유형(단성별 vs. 혼성)과 성별이 AP1 물리학 성취도에 얼마나 영향을 미치는가?
• RQ4 유사한 학업 준비 수준을 가진 남성 학생들과 비교했을 때, 여성 학생들은 수업 수강 행동을 통해 물리학에 대해 낮은 자신감을 보이는가?
• RQ5 과학 자본 프레임워크는 물리 교육 진로에서 지속적인 성별 격차를 어떻게 설명하는가?

주요 결과

• 1학년 물리학 수업을 수강한 후 여성 학생들은 남성 학생들 대비 약 2.5배 더 생명과학 과목(예: 생물학, 의학)을 이수할 가능성이 있었고, 남성 학생들은 물리과학 과목 이수 가능성이 약 두 배 높았다.
• 학업 준비 수준이 낮은 학생들 사이에서는 남성 학생들이 1학년 물리학(AP1)에서 여성 학생들을 앞섰지만, 매우 준비된 학생들 사이에선 이 격차가 사라졌다.
• 매우 학업 준비 수준이 높은 학생들 사이에서는 성별보다 학교 유형(단성별 vs. 혼성)이 AP1 성취도를 더 잘 예측했으며, 단성별 학교에서의 성과가 높았다.
• 높은 학업 준비 수준을 가진 여성 학생들은 유사한 남성 학생들 대비 약 5배 더 많은 확률로 AP1 이전에 기초물리학 수업(기본 개념들)을 수강했으며, 이는 물리학에 대한 자신감이 낮다는 것을 시사한다.
• 2학년 물리학 수업에서는 성별 간 성취도 격차가 반전되어 여성 학생들이 남성 학생들을 앞섰으며, 이는 성별에 따른 성취도 격차가 과목과 맥락에 따라 달라진다는 것을 보여준다.
• 과학 자본 프레임워크에 따르면, 생명과학은 여성 학생들이 일반적으로 지닌 과학 자본을 더 잘 평가하는 반면, 물리학은 성별화된 습관을 통해 남성 중심의 영역으로 문화적으로 재생산되는 경향이 있다.