Mentre uno studente universitario del primo anno in una lezione introduttiva di chimica si siede per il loro semestre, che potrebbe essere il loro primo trampolino di lancio verso una carriera nel mondo accademico, ricerca o medicina, un pensiero può vorticare nella loro testa insieme ai numeri di valenza, masse molari e stati di ossidazione, un'ansia che si trasforma in una supposizione:"Forse le persone come me non appartengono a questa classe".

Quel pensiero si chiama incertezza di appartenenza, una sensazione di insicurezza sociale legata all'identità di una persona. Una nuova ricerca dell'Università dello Utah mostra che l'appartenenza all'insicurezza in un corso STEM, in particolare un corso di chimica del primo anno, può influenzare i punteggi intermedi di uno studente, che può quindi alimentare l'incertezza di appartenenza dello studente. Per gli studenti di gruppi sottorappresentati in STEM, c'è il pericolo che un tale ciclo di feedback possa indurli a decidere che la scienza non fa per loro, dissuadere potenziali scienziati persino dall'entrare in un campo STEM.

"Gli studenti di questi primi corsi STEM affrontano molte lotte e sfide, come imparare ad adattare le proprie strategie di studio, che sono normali per questo periodo accademico di transizione dal liceo all'università, ", afferma la professoressa di chimica Gina Frey. "La preoccupazione è che uno studente con un'elevata incertezza di appartenenza abbia un senso di appartenenza meno stabile e crederà che le difficoltà che incontra in questi corsi siano dovute alla sua identità rispetto a una parte normale del mondo accademico transizione che tutti affrontano nei primi anni di università".

La ricerca è pubblicata su Journal of Chemical Education in un numero speciale sulla diversità, equità, inclusione e rispetto nella ricerca e nella pratica dell'educazione chimica.

Senso di appartenenza e incertezza di appartenenza

L'incertezza dell'appartenenza è diversa dal semplice senso di appartenenza. Il senso di appartenenza è un sentimento individuale, Frey dice, (cioè "Io appartengo qui?") mentre l'incertezza di appartenenza è legata ai gruppi in cui una persona si identifica.

"Più una persona è incerta nella sua appartenenza, "Frey dice, "più sono consapevoli dei problemi che specifici gruppi di identità possono avere nell'appartenenza a una comunità, e quindi la persona può formare una sensazione che "le persone come me (cioè, un certo gruppo di identità) non appartengono qui.'"

In uno studio dell'anno scorso in un'altra università, Frey e i suoi colleghi hanno visto come si è giocata la differenza tra il senso di appartenenza e l'incertezza di appartenenza. I ricercatori hanno seguito gli studenti attraverso Chimica Generale 1 e 2, e ha scoperto che le donne entravano in ogni classe con un senso di appartenenza inferiore e una maggiore incertezza di appartenenza rispetto agli uomini, anche con la stessa preparazione accademica (misurata dai punteggi di matematica ACT e dai punteggi dei test di pre-valutazione). Entro la fine del semestre, le donne esprimono ancora una maggiore incertezza di appartenenza rispetto agli uomini, sebbene il loro senso di appartenenza fosse aumentato. Entrambe le misure appartenenti, i ricercatori hanno scoperto, sono stati correlati con le prestazioni dell'esame.

Ma tra misure di appartenenza e voti d'esame, qual è la causa e qual è l'effetto? Altri ricercatori avevano precedentemente ipotizzato che l'appartenenza e il rendimento scolastico fossero legati insieme in un ciclo di feedback:una maggiore incertezza di appartenenza può portare a punteggi più bassi degli esami, che a sua volta rafforza l'incertezza di appartenenza e così via.

Nel nuovo studio Frey, lo studente laureato in chimica Joshua Edwards e l'assistente professore di fisica e astronomia Ramón Barthelemy hanno deciso di esplorare il fenomeno ricorsivo all'interno di un unico corso:Chimica generale 1.

Effetti ricorsivi

In tutto, 725 studenti hanno partecipato allo studio, che è stato condotto durante il semestre autunnale 2020 tra le opzioni di apprendimento ibride dovute a COVID-19 (più avanti su come ciò ha avuto un impatto sullo studio). Con il consenso, i ricercatori hanno compilato i dati demografici degli studenti, informazioni sulla preparazione accademica, e punteggi dei tre esami del corso (due intermedi e un finale). Hanno anche valutato l'appartenenza con un breve questionario somministrato all'inizio e alla fine del semestre.

I risultati hanno mostrato che l'incertezza di appartenenza e le prestazioni del test hanno interagito tra loro come ipotizzato. Generalmente, le prestazioni a medio termine degli studenti hanno predetto la loro incertezza di appartenenza a fine semestre. E quell'incertezza prediceva il loro punteggio all'esame finale.

Frey afferma che lei e i suoi colleghi sono rimasti sorpresi nel vedere che i vantaggi di un buon punteggio di medio termine sull'incertezza di appartenenza si applicano a uomini e donne in modo diverso. Quando gli uomini hanno ricevuto punteggi di test elevati (90% o superiori) la loro incertezza di appartenenza è diminuita in modo significativo (suggerendo una maggiore sicurezza nella loro appartenenza). Ma per le donne, anche con gli stessi buoni punteggi, l'incertezza di appartenenza non è scesa al di sotto della media della classe.

"Ciò significa che, almeno per le donne, c'è un limite a quanto i guadagni in termini di prestazioni possono migliorare l'appartenenza sociale, " Dice Frey. "L'incertezza di appartenenza costantemente maggiore che vediamo per le donne nei corsi STEM potrebbe influenzare la fidelizzazione e la persistenza delle donne nei campi STEM, e il miglioramento delle prestazioni non è l'unico fattore necessario per mitigare questo divario di appartenenza di genere nelle STEM".

I ricercatori hanno anche scoperto che l'intersezionalità, o appartenenti a più di un gruppo sottorappresentato, approfondito il ciclo appartenenza-accademico. Per il gruppo di studenti che erano sia donne che studenti di prima generazione, ogni aumento della deviazione standard dell'incertezza di appartenenza (termine statistico che indica una distanza dalla media della classe) ha portato con sé una diminuzione del 6% del voto medio intermedio.

Come interrompere il ciclo

Sia gli insegnanti che gli studenti possono aiutare a rompere il ciclo dell'incertezza di appartenenza, dice Frey.

Gli istruttori possono aiutare implementando attività collaborative per incoraggiare l'interazione tra pari. "È fondamentale che gli studenti vedano che la loro esperienza di apprendimento e tutte le sfide che ne derivano sono condivise dalla maggior parte dei loro coetanei, " dice Frey. Possono anche creare una mentalità di crescita e un ambiente di supporto, aiutare gli studenti a capire che le loro capacità possono crescere con il tempo e la pratica e che gli errori fanno parte del processo di apprendimento. "Questo è particolarmente importante subito dopo importanti valutazioni, come esami, quando gli studenti hanno maggiori probabilità di esprimere giudizi sulle proprie capacità accademiche, " aggiunge Frey.

Gli istruttori possono anche aiutare usando esempi, analogie e diagrammi che non sono stereotipati e includono identità diverse. Per esempio, evitando analogie e riferimenti a media e attività popolari a maggioranza maschile, Frey dice, può avere un impatto sostanziale sull'appartenenza degli studenti.

"Gli istruttori dovrebbero usare queste pratiche di insegnamento per tutti gli studenti, " lei dice, "ma si concentrerà anche sui gruppi sottorappresentati nelle STEM come le donne, studenti di prima generazione, e persone di colore."

Gli studenti possono fare la loro parte sostenendosi a vicenda, soprattutto nelle attività collaborative.

"Negli studi qualitativi che stiamo conducendo, scopriamo che gli studenti apprezzano davvero l'interazione positiva e solidale da studente a studente durante la lezione, " Dice Frey. "Conosci i tuoi colleghi o coetanei della tua classe, dialogare con loro, condividi il tuo punto di vista e rispetta il punto di vista dei tuoi colleghi. Potreste essere sorpresi di scoprire che le esperienze di molti studenti nel corso sono simili alle vostre e che potete aiutarvi a vicenda nell'apprendimento".

Prossimi passi

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, " lei dice, "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."