[论文解读] 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 3

一句话总结

本研究基于奥克兰大学六年间九千余名本科生的课程记录，分析了本科物理教育中的性别差异。研究发现，尽管学业表现差异较小且受语境影响，女性学生显著更少选择进阶物理课程，转而倾向选择生命科学，表明信心差距与性别化的科学资本共同塑造了其职业发展路径。

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.

研究动机与目标

• 调查本科物理学生在选课、课程表现及自信心方面的性别差异。
• 探讨科学资本与习性（由社会文化语境塑造）如何促成物理教育中的性别差异。
• 通过分析物理学习路径的复杂非线性特征，挑战‘漏斗式’（leaky pipeline）的隐喻。
• 评估学术准备程度或中学类型（单性别 vs. 混合性别）是否比性别更能预测学业结果。
• 考察自信心（通过课程选课模式体现）如何影响女性在长期参与物理教育中的表现。

提出的方法

• 对奥克兰大学2010至2016年期间匿名学生课程记录进行定量分析，涵盖人口统计、选课情况及成绩。
• 使用分层线性模型，在分析第一年物理课程（AP1）表现时控制学术准备程度与中学类型。
• 应用科学资本框架（Archer et al., 2014）解释性别差异在选课与自信心方面的表现。
• 比较男性与女性学生在入门级（物理基础概念）与高级（AP1）物理课程中的选课模式。
• 使用逻辑回归评估选课与课程进展的几率比，同时调整学术准备程度的影响。
• 通过布尔迪厄的习性与资本理论解释研究发现，强调社会文化倾向如何塑造教育选择。

实验结果

研究问题

• RQ1 在第一年选课之后，本科物理学生在选课模式上是否存在显著的性别差异？
• RQ2 性别与学术准备程度如何共同预测第一年物理课程的表现？
• RQ3 中学类型（单性别 vs. 混合性别）与性别在多大程度上能预测AP1物理课程的表现？
• RQ4 与学术准备程度相当的男性学生相比，女性学生是否在物理课程选课行为中表现出更低的自信心？
• RQ5 科学资本框架在多大程度上能够解释物理教育路径中持续存在的性别差异？

主要发现

• 在完成第一年物理课程后，女性学生选择生命科学（如生物学、医学）的几率约为男性学生的2.5倍，而男性学生选择物理科学的几率约为女性学生的两倍。
• 对于学术准备程度较低的学生，男性学生在第一年物理（AP1）中的表现优于女性学生，但这一差距在学术准备程度较高的学生中消失。
• 对于学术准备程度高的学生，中学类型（单性别 vs. 混合性别）比性别更能预测AP1课程表现，其中单性别学校的学生表现更高。
• 学术准备程度高的女性学生比同等情况的男性学生更可能在进入AP1之前先修读入门级物理课程（物理基础概念），表明其在物理方面的自信心较低。
• 在第二年物理课程中，性别表现差距出现反转，女性学生表现优于男性学生，表明性别差异在表现上具有课程与语境特异性。
• 科学资本框架表明，生命科学可能更重视女性学生通常持有的科学资本，而物理则通过性别化的习性文化再生产自身作为男性主导领域的特征。