[论文解读] 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 10

一句话总结

本研究探讨了工程教育中的性别差异，发现尽管女性本科生在基础STEM课程中成绩更高或相当，但其自我效能感却显著低于男性。基于美国一所研究型大学五个年级的纵向调查与成绩数据，研究发现存在显著的不匹配现象——尤其在物理和工程学科中，女性的自信程度落后于其实际表现，这可能解释了女性在‘物理密集型’工程学科中代表性不足的原因。

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.

研究动机与目标

• 考察不同STEM学科中本科工程专业学生在自我效能感与学业表现方面的性别差异。
• 探究在基础工程与STEM课程中，自我效能感与实际表现之间是否存在脱节。
• 识别该不匹配现象在时间推移及数学、物理、工程、化学等学科中的演变模式。
• 探讨该自我效能感-表现差距如何导致女性在STEM领域，尤其是物理密集型工程学科中代表性不足。
• 通过识别自信-表现差距出现和持续的时间与地点，为制定针对性干预措施提供依据。

提出的方法

• 在多年内对美国一所大型研究型大学的五个工程专业年级学生群体进行纵向数据收集。
• 在学生学业进程的三个时间点，采用学科特定的自我效能感调查题项进行测量。
• 对一年级基础课程及二年级数学课程的成绩进行定量分析。
• 计算Cohen's d效应量，以比较不同学科和时间点上性别在自我效能感与表现上的差异。
• 在同一学生群体内，对不同学科的自我效能感与成绩结果进行跨学科比较，以分离出基于性别的模式。
• 通过统计分析追踪性别在自我效能感方面差异随时间的变化，尤其关注第四学年期间的变化。

实验结果

研究问题

• RQ1 在工程专业中，女性是否在学业表现与男性相当或更优的情况下，仍报告更低的自我效能感？
• RQ2 在基础课程中，自我效能感-表现差距在不同STEM学科（数学、物理、工程、化学）中如何变化？
• RQ3 自我效能感的性别差距是否随时间缩小？若缩小，是在哪些学科中以及何时发生？
• RQ4 是否存在男性在特定STEM课程中尽管表现相当或更差，却始终表现出更高自我效能感的稳定模式？
• RQ5 在物理和工程学科中，自我效能感-表现不匹配在多大程度上导致了女性在这些领域代表性不足？

主要发现

• 在工程、物理和数学课程中，女性获得的分数高于或与男性相当，但报告的自我效能感显著更低，表明存在显著的自信-表现差距。
• 自我效能感差距在物理学科中最为显著，男性尽管成绩差异微小或相反，仍报告更高的信心，表明这是女性持续参与的重要障碍。
• 在化学学科中，女性不仅成绩更高，自我效能感也更高，未出现不匹配现象，显示出该学科中更公平的模式。
• 在所有学科中，自我效能感的性别差异在第四学年时均得以弥合，唯独物理学科中差距持续存在，表明物理相关领域存在长期挑战。
• 在物理和工程学科中，自我效能感差异的效应量较大，Cohen's d值表明尽管成绩差异微小或为负，仍存在显著的不平等。
• 在各学科内部，自我效能感与表现之间的脱节在不同课程中保持一致，表明其受系统性因素影响，而非孤立课程效应。