Als een eerstejaars student in een inleidende scheikundeles gaat zitten voor hun tussentijdse, wat hun eerste opstap zou kunnen zijn naar een carrière in de academische wereld, onderzoek of medicijnen, een gedachte kan door hun hoofd dwarrelen naast valentiegetallen, molmassa's en oxidatietoestanden - een angst die zich vormt tot een veronderstelling:"Misschien horen mensen zoals ik niet in deze klasse."

Die gedachte wordt onzekerheid genoemd, een gevoel van sociale onzekerheid in verband met iemands identiteit. Nieuw onderzoek van de Universiteit van Utah toont aan dat onzekerheid in een STEM-cursus, specifiek een eerstejaars scheikundevak, kan de tussentijdse scores van een student beïnvloeden, die vervolgens weer kan bijdragen aan de onzekerheid van de leerling. Voor studenten in groepen die ondervertegenwoordigd zijn in STEM, het gevaar bestaat dat zo'n feedbacklus ervoor kan zorgen dat ze besluiten dat wetenschap niets voor hen is, potentiële wetenschappers ervan weerhouden om zelfs maar een STEM-veld te betreden.

"Studenten in deze vroege STEM-cursussen worden geconfronteerd met veel worstelingen en uitdagingen, zoals het leren aanpassen van hun studiestrategieën, die normaal zijn voor deze academische overgangsperiode van middelbare school naar universiteit, ", zegt scheikundeprofessor Gina Frey. "De zorg is dat een student met een hoge mate van onzekerheid bij het horen, een minder stabiel gevoel van verbondenheid heeft en zal geloven dat de worstelingen die ze tegenkomen in deze cursussen te wijten zijn aan hun identiteit, in tegenstelling tot een normaal onderdeel van de academische overgang waarmee iedereen in zijn vroege jaren op de universiteit wordt geconfronteerd."

Het onderzoek is gepubliceerd in de Tijdschrift voor chemisch onderwijs in een speciale uitgave over diversiteit, eigen vermogen, inclusie en respect in het onderzoek en de praktijk van het scheikundeonderwijs.

Gevoel van erbij horen en onzekerheid erbij te horen

Onzekerheid erbij horen is iets anders dan alleen het gevoel erbij te horen. Een gevoel van verbondenheid is een individueel gevoel, Frey zegt, (d.w.z. "Hoor ik hier thuis?"), terwijl onzekerheid verbonden is met de groepen waarin een persoon zich identificeert.

"Hoe onzekerder een persoon is in zijn toebehoren, " zegt Frey, "hoe meer ze zich bewust zijn van de problemen die specifieke identiteitsgroepen kunnen hebben om tot een gemeenschap te behoren, en daarom kan de persoon het gevoel krijgen dat 'mensen mij aardig vinden (d.w.z. een bepaalde identiteitsgroep) horen hier niet thuis.'"

Bij een studie vorig jaar aan een andere universiteit, Frey en haar collega's zagen hoe het verschil tussen het gevoel van erbij horen en onzekerheid erbij te horen zich uitte. De onderzoekers volgden studenten door General Chemistry 1 en 2, en ontdekte dat vrouwen elke klas binnenkwamen met een lager gevoel van verbondenheid en een grotere onzekerheid over erbij horen dan mannen, zelfs met dezelfde academische voorbereiding (zoals gemeten door ACT-wiskundescores en pre-assessmenttestscores). Tegen het einde van het semester, vrouwen toonden nog steeds een grotere onzekerheid bij het horen dan mannen, hoewel hun gevoel van verbondenheid was toegenomen. Beide bijbehorende maatregelen, vonden de onderzoekers, waren gecorreleerd met examenprestaties.

Maar tussen bijbehorende maten en examenscores, wat is de oorzaak en wat is het gevolg? Andere onderzoekers hadden eerder de hypothese geopperd dat verbondenheid en academische prestaties met elkaar verbonden waren in een feedbacklus - hogere onzekerheid bij het horen kan leiden tot lagere examenscores, wat op zijn beurt de onzekerheid die erbij hoort, versterkt, enzovoort.

In de nieuwe studie Frey, Afgestudeerde scheikundestudent Joshua Edwards en assistent-professor natuurkunde en astronomie Ramón Barthelemy gingen op zoek naar het recursieve fenomeen binnen de grenzen van één enkele cursus:General Chemistry 1.

recursieve effecten

In alles, 725 studenten namen deel aan het onderzoek, die werd uitgevoerd tijdens het najaar 2020-semester te midden van hybride leeropties vanwege COVID-19 (later meer over hoe dat het onderzoek beïnvloedde). Met toestemming, de onderzoekers verzamelden demografische gegevens van studenten, informatie over academische voorbereiding, en scores op de drie examens van de cursus (twee midterms en een finale). Ze evalueerden ook de verbondenheid met een korte vragenlijst die aan het begin en het einde van het semester werd gegeven.

De resultaten toonden aan dat onzekerheid bij het horen en testprestaties op elkaar inwerkten zoals verondersteld. In het algemeen, de prestaties van de studenten op de middellange termijn voorspelden hun onzekerheid bij het thuishoren in het late semester. En die onzekerheid voorspelde hun score op het eindexamen.

Frey zegt dat zij en haar collega's verrast waren om te zien dat de voordelen van een goede tussentijdse score op onzekerheid bij het thuishoren op mannen en vrouwen verschillend van toepassing waren. Wanneer mannen hoge testscores behaalden (90% of hoger), nam de onzekerheid over hun verbondenheid aanzienlijk af (wat suggereert dat ze meer zekerheid hebben over hun verbondenheid). Maar voor vrouwen, zelfs met dezelfde goede scores, onzekerheid bij het horen ging niet onder het klassengemiddelde.

"Dit betekent dat, tenminste voor vrouwen er is een limiet aan hoeveel prestatiewinst sociale verbondenheid kan verbeteren, Frey zegt. "De steeds grotere onzekerheid over het behoren tot de groep die we zien voor vrouwen in STEM-cursussen, zou van invloed kunnen zijn op het behoud en de volharding van vrouwen in STEM-gebieden, en het verbeteren van de prestaties is niet de enige factor die nodig is om deze gendergerelateerde kloof in STEM te verkleinen."

De onderzoekers ontdekten ook dat intersectionaliteit, of behorend tot meer dan één ondervertegenwoordigde groep, verdiepte de toebehoren-academische cyclus. Voor de groep studenten die zowel vrouwen als eerstegeneratiestudenten waren, elke toename van de standaarddeviatie in de bijbehorende onzekerheid (een statistische term die een afstand tot het klasgemiddelde aangeeft) ging gepaard met een afname van 6% van het gemiddelde cijfer op de middellange termijn.

Hoe de cirkel te doorbreken?

Zowel instructeurs als studenten kunnen helpen om de cirkel van onzekerheid over erbij horen te doorbreken, zegt Frey.

Docenten kunnen helpen door samenwerkingsactiviteiten te implementeren om interactie met leeftijdsgenoten aan te moedigen. "Het is van cruciaal belang dat studenten zien dat hun leerervaring en alle uitdagingen die daarmee gepaard gaan, worden gedeeld door de meeste van hun leeftijdsgenoten, " zegt Frey. Ze kunnen ook een groeimindset en een ondersteunende omgeving creëren, leerlingen helpen te begrijpen dat hun vaardigheden kunnen groeien met de tijd en oefening en dat fouten een onderdeel zijn van het leerproces. "Dit is vooral belangrijk net na grote beoordelingen, zoals examens, wanneer studenten het meest geneigd zijn om over hun eigen academische vaardigheden te oordelen, ' voegt Frey eraan toe.

Docenten kunnen ook helpen door voorbeelden te gebruiken, analogieën en diagrammen die niet-stereotypisch zijn en verschillende identiteiten bevatten. Bijvoorbeeld, het vermijden van analogieën en verwijzingen naar populaire media en activiteiten met een mannelijke meerderheid, Frey zegt, kan een substantiële impact hebben op de verbondenheid van studenten.

"Docenten zouden deze onderwijspraktijken voor alle studenten moeten gebruiken, " ze zegt, "maar ook focussen op ondervertegenwoordigde groepen in STEM zoals vrouwen, eerste generatie studenten, en gekleurde personen."

Students can do their part by supporting each other, especially in collaborative activities.

"In qualitative studies that we are conducting, we find that students really value positive and supportive student-to-student interaction during class, " Frey says. "Get to know your colleagues or peers in your class, engage in discussion with them, share your perspective and respect your colleagues' perspectives. You may be surprised to find that many students' experiences in the course are similar to your own and that you can help each other learn."

Next steps

The researchers conducted the study during the COVID-19 pandemic and mixed learning modalities. With such a value placed on peer-to-peer interaction, how did the interruption of traditional in-person learning affect the study?

"That is a good question that we think about a lot, " Frey says. Because of the unique circumstances of the pandemic, the researchers looked to their previous study for comparison. "We can say with confidence that the result of sense-of-belonging and belonging-uncertainty differences in men and women in STEM courses is robust and generalized, " Frey says. Additionally, the researchers are conducting a similar study this fall in an in-person chemistry class, providing another data point for comparison.

"One key difference we are seeing is that in the online/hybrid teaching environment, " ze zegt, "students mention the importance of peer-to-peer interaction more often."

The team is also looking at an introductory physics class at the U to see if the same patterns hold in other STEM courses.

Because introductory STEM classes are the foundation for many majors and careers, helping diverse students feel that they belong strengthens diversity in the courses and careers that follow.

"You are not alone in the struggles and challenges you face as a student in your early STEM courses, " Frey says. "Everyone can improve with correct study skills and support. Do not be afraid to ask for help. Seeking help from your instructor, peers or other academic resources is what you should do as you are learning."