En robust samling forskning undersöker och adresserar könsskillnader inom många områden, men fysik är inte en av dem, Cornell-forskare har hittat.

Män är överrepresenterade inte bara i antal utan på högt uppsatta positioner inom fysiksamhället, enligt en ny studie publicerad 26 maj i tidskriften Fysisk utbildningsforskning . En forskargrupp ledd av Katherine Quinn, Ph.D. '19, och Natasha Holmes, Ann S. Bowers biträdande professor i fysik vid College of Arts and Sciences, undersökt könsroller i laboratorieklasser i fysik som ett steg mot att ta bort systematiska könsfördomar inom området.

Använda tekniker för teoretisk fysik, de analyserade elevernas beteende i två typer av labb:traditionella, mycket strukturerade labb; och mindre strukturerade "förfrågningsbaserade" labb. De fann att undersökningsbaserade fysiklabb, utformad för att uppmuntra studentbyrå genom att ta bort stela strukturer, innehöll faktiskt obalanser mellan könen i labbarbete jämfört med traditionella, mycket strukturerade labb.

"Elever som arbetade i förfrågningsbaserade labb antog olika roller inom sina grupper, " skrev forskarna. "Men, män och kvinnor tog systematiskt på sig olika roller och män betedde sig annorlunda när de var i grupper med enstaka och blandade kön."

Eftersom könsfördelning av roller kan uppstå utan aktivt ingripande, forskarna drog slutsatsen, dessa resultat understryker vikten av att strukturera en rättvis gruppdynamik i utbildningsmiljöer.

"Instruktörer ... får inte bara ta bort explicit partiska aspekter av läroplaner, men också vidta aktiva åtgärder för att säkerställa att potentiellt diskriminerande aspekter inte oavsiktligt förstärks, " sa de.

Quinn, en teoretisk fysiker och postdoktor vid Princeton Center for Physics and Biological Function, specialiserar sig på ett område inom matematiken som kallas informationsgeometri. Hon skapar komplexa olinjära modeller som beskriver fysiska fenomen, använda informationsgeometri för att extrahera funktioner.

För denna studie, genomfördes medan hon var på Cornell, Quinn använde informationsgeometri för att analysera beteendet hos studenter som är inskrivna i en mekanikkurs på honorsnivå i en kalkylbaserad fysiksekvens, en kurs avsedd för fysikmajor.

I alla, 143 elever beaktades i studien:109 identifierade sig som män, 32 självidentifiering som kvinnor, och två som inte avslöjar ett kön.

Under flera labbperioder, forskare tilldelade koder till varje student med fem minuters mellanrum, bestäms av vad eleverna hanterade:labbdator, personlig bärbar dator, papper eller utrustning. En bred kategori "annat" lades till för att säkerställa att all tid kodades för varje elev.

Forskarna undersökte sedan data för beteendemönster, särskilt skillnader baserade på kön.

Mönstren som dök upp utmanade forskarnas antaganden. Som de förväntade sig, män hanterade utrustning mer, medan kvinnor hanterade bärbara datorer mer. Det som förvånade forskarna var det faktum att könsbaserade skillnader ägde rum i de utredningsbaserade labben.

"Det föll för oss att denna borttagning av strukturen hade en oavsiktlig effekt, " sa Quinn.

Bevisen tyder på att förfrågningsbaserade labb främjar studentbyrå, forskarna sa, men de föreslår att könsbaserade sociala strukturer kan tas bort genom att omforma labbprocesser.

Holmes, som är specialiserad på fysikpedagogisk forskning, har fått ett anslag från National Science Foundation för att fortsätta denna forskningslinje, som syftar till att göra hela fysiksamhället mer rättvist för studenter, instruktörer och forskare.

"Det här är inte ett abstrakt begrepp som appliceras på andra människor, sade Quinn. Det här handlar om oss.