Alors qu'un étudiant de première année dans un cours d'introduction à la chimie s'assoit pour son semestre, qui pourrait être leur premier tremplin vers une carrière universitaire, la recherche ou la médecine, une pensée peut tourbillonner dans leur tête à côté des nombres de valence, masses molaires et états d'oxydation - une anxiété qui se transforme en une supposition :« Peut-être que les gens comme moi n'appartiennent pas à cette classe.

Cette pensée s'appelle l'incertitude d'appartenance, un sentiment d'insécurité sociale lié à l'identité d'une personne. Une nouvelle recherche de l'Université de l'Utah montre que l'insécurité d'appartenance dans un cours STEM, spécifiquement un cours de chimie de première année, peut affecter les notes à mi-parcours d'un étudiant, qui peut alors alimenter l'incertitude d'appartenance de l'étudiant. Pour les étudiants des groupes sous-représentés en STEM, il y a un risque qu'une telle boucle de rétroaction les amène à décider que la science n'est pas pour eux, dissuader les scientifiques potentiels d'entrer même dans un domaine STEM.

"Les étudiants de ces premiers cours STEM sont confrontés à de nombreuses luttes et défis, comme apprendre à ajuster leurs stratégies d'étude, normales pour cette période de transition académique du lycée au collège, " explique Gina Frey, professeur de chimie. " Le problème est qu'un étudiant avec une forte incertitude d'appartenance a un sentiment d'appartenance moins stable et croira que les difficultés qu'il rencontre dans ces cours sont dues à son identité plutôt qu'à une partie normale du cursus universitaire. transition à laquelle tout le monde est confronté au cours de ses premières années à l'université."

La recherche est publiée dans le Journal de l'éducation chimique dans un numéro spécial sur la diversité, équité, l'inclusion et le respect dans la recherche et la pratique de l'enseignement de la chimie.

Sentiment d'appartenance et incertitude d'appartenance

L'incertitude d'appartenance est différente du simple sentiment d'appartenance. Un sentiment d'appartenance est un sentiment individuel, Frey dit, (c'est-à-dire « Est-ce que j'appartiens ici ? »), tandis que l'incertitude d'appartenance est liée aux groupes dans lesquels une personne s'identifie.

« Plus une personne est incertaine de son appartenance, " Frey dit, "plus ils sont conscients des problèmes que des groupes identitaires spécifiques peuvent avoir à appartenir à une communauté, et donc la personne peut avoir le sentiment que « les gens comme moi (c'est-à-dire, un certain groupe d'identité) n'appartiennent pas ici.'"

Dans une étude l'année dernière dans une autre université, Frey et ses collègues ont vu comment se jouait la différence entre le sentiment d'appartenance et l'incertitude d'appartenance. Les chercheurs ont suivi les étudiants jusqu'à la chimie générale 1 et 2, et ont constaté que les femmes entraient dans chaque classe avec un sentiment d'appartenance plus faible et une incertitude d'appartenance plus élevée que les hommes, même avec la même préparation académique (tel que mesuré par les scores de mathématiques ACT et les scores des tests de pré-évaluation). À la fin du semestre, les femmes expriment toujours une incertitude d'appartenance plus élevée que les hommes, bien que leur sentiment d'appartenance ait augmenté. Les deux mesures d'appartenance, les chercheurs ont trouvé, étaient corrélées avec la performance à l'examen.

Mais entre les mesures d'appartenance et les notes aux examens, quelle est la cause et quel est l'effet? D'autres chercheurs avaient précédemment émis l'hypothèse que l'appartenance et les performances scolaires étaient liées dans une boucle de rétroaction :une incertitude d'appartenance plus élevée peut entraîner des notes d'examen plus faibles, ce qui à son tour renforce l'incertitude d'appartenance et ainsi de suite.

Dans la nouvelle étude Frey, Joshua Edwards, étudiant diplômé en chimie, et Ramón Barthelemy, professeur adjoint de physique et d'astronomie, ont entrepris d'explorer le phénomène récursif dans le cadre d'un seul cours :chimie générale 1.

Effets récursifs

Dans tout, 725 étudiants ont participé à l'étude, qui a été menée au cours du semestre d'automne 2020 au milieu d'options d'apprentissage hybrides en raison de COVID-19 (plus tard sur la façon dont cela a eu un impact sur l'étude). Avec consentement, les chercheurs ont compilé des données démographiques sur les étudiants, informations sur la préparation académique, et les notes aux trois examens du cours (deux à mi-parcours et un final). Ils ont également évalué l'appartenance à l'aide d'un court questionnaire remis au début et à la fin du semestre.

Les résultats ont montré que l'incertitude d'appartenance et la performance des tests interagissaient les unes avec les autres comme on l'avait supposé. En général, les performances à mi-parcours des étudiants prédisaient leur incertitude d'appartenance à la fin du semestre. Et cette incertitude a prédit leur score à l'examen final.

Frey dit qu'elle et ses collègues ont été surpris de voir que les avantages d'un bon score à mi-parcours sur l'incertitude d'appartenance s'appliquaient différemment aux hommes et aux femmes. Lorsque les hommes ont obtenu des résultats de test élevés (90 % ou plus), leur incertitude d'appartenance a diminué de manière significative (suggérant une plus grande sécurité dans leur appartenance). Mais pour les femmes, même avec les mêmes bons scores, l'incertitude d'appartenance n'est pas descendue en dessous de la moyenne de la classe.

"Cela signifie que, au moins pour les femmes, il y a une limite à ce que les gains de performance peuvent améliorer l'appartenance sociale, " Frey dit. " L'incertitude d'appartenance toujours plus élevée que nous voyons pour les femmes dans les cours STEM pourrait affecter la rétention et la persévérance des femmes dans les domaines STEM, et l'amélioration des performances n'est pas le seul facteur nécessaire pour atténuer cet écart d'appartenance fondé sur le genre dans les STIM. »

Les chercheurs ont également découvert que l'intersectionnalité, ou appartenant à plus d'un groupe sous-représenté, approfondi le cycle appartenance-académique. Pour le groupe d'étudiants qui étaient à la fois des femmes et des étudiants de première génération, chaque augmentation de l'écart type de l'incertitude d'appartenance (un terme statistique signifiant une distance par rapport à la moyenne de la classe) s'accompagnait d'une diminution de 6 % de la note moyenne à mi-parcours.

Comment briser le cycle

Les instructeurs et les étudiants peuvent aider à briser le cycle de l'incertitude d'appartenance, dit Frey.

Les instructeurs peuvent aider en mettant en œuvre des activités collaboratives pour encourager l'interaction entre pairs. « Il est essentiel que les élèves voient que leur expérience d'apprentissage et tous les défis qui l'accompagnent sont partagés par la plupart de leurs pairs, " dit Frey. Ils peuvent également créer un état d'esprit de croissance et un environnement favorable, aider les élèves à comprendre que leurs capacités peuvent grandir avec le temps et la pratique et que les erreurs font partie du processus d'apprentissage. "C'est particulièrement important juste après les grandes évaluations, comme les examens, lorsque les élèves sont le plus susceptibles de porter des jugements sur leurs propres capacités académiques, " ajoute Frey.

Les instructeurs peuvent également aider en utilisant des exemples, des analogies et des schémas non stéréotypés et comportant des identités différentes. Par exemple, éviter les analogies et les références aux médias et activités populaires à majorité masculine, Frey dit, peut avoir un impact important sur l'appartenance des élèves.

« Les instructeurs devraient utiliser ces pratiques d'enseignement pour tous les étudiants, " elle dit, "mais aussi se concentrer sur les groupes sous-représentés dans les STEM tels que les femmes, étudiants de première génération, et les personnes de couleur."

Les étudiants peuvent faire leur part en se soutenant les uns les autres, surtout dans les activités collaboratives.

« Dans les études qualitatives que nous menons, nous constatons que les étudiants apprécient vraiment les interactions positives et encourageantes entre les étudiants pendant les cours, " dit Frey. " Apprenez à connaître vos collègues ou pairs de votre classe, discuter avec eux, partagez votre point de vue et respectez les points de vue de vos collègues. 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, " elle dit, "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."