Studenter utesluter sig själva från, eller går in i, STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) discipliner, baserat på stereotypa uppfattningar om vad som gör en typisk student, har en ny studie funnit.

Ny forskning från University of Reading har hittat en social hierarki i STEM, såväl som snäva men olika uppfattningar om den ideala eller typiska studenten i varje disciplin. Dessa åsikter innehas av STEM-studenter och är informerade av bredare samhälleliga åsikter.

Resultaten, som publiceras idag i International Studies in Sociology of Education , kan förklara varför kvinnor, färgade och funktionshindrade studenter är underrepresenterade i vissa STEM-ämnen. För att ändra på detta måste attityder förändras, säger forskare.

Elever tycker att biologi är lätt och fysik är svårt. Hur elever talar om STEM-ämnen, dem själva och deras medstudenter, avslöjar inflytandet av patriarkat, vit överhöghet, klassism och förmåga, på vem som kan studera och utmärka sig i biologi, teknik, matematik eller fysik.

Dr. Billy Wong, docent vid University of Readings Institute of Education, sa:"Mångfald inom STEM är avgörande för att säkerställa att forskning utformas för att möta behoven hos och utmaningar som alla medlemmar i våra samhällen står inför.

"Efter att ha gjort små vinster i antalet kvinnor och minoriteter i STEM, under de senaste decennierna, ser vi fortfarande enorma skillnader i de flesta STEM-ämnen, förutom biologi och biovetenskap.

"Att lyssna på elever som pratar om STEM-ämnen har faktiskt avslöjat mycket om hindren för inträde i icke-biologiska vetenskaper, matematik och teknik."

Dr Wong och hans team intervjuade 89 studenter från två forskningsintensiva universitet som alla studerar ett (eller flera) av fyra ämnen:biologi, fysik, matematik och teknik. De frågade deltagarna om den ideala eleven för sitt ämne, och de tre andra ämnena, kontra den typiska studenten.

Studenter inom teknik, matematik och fysik beskrevs med hjälp av maskulint associerat språk, som "analytisk", "smart" och "resilient". Biologi, å andra sidan, ses som en plats för "samarbete", "balans mellan arbete och privatliv" och "passion".

Biologi, där kvinnor är representerade på samma sätt som män, uppfattas som det enklaste STEM-ämnet av de fyra.

Susie, en vit brittisk kvinna som studerar teknik, intervjuades för forskningen. Hon sa att många ingenjörsstudenter, särskilt kvinnor, "inte vet hur bra de är". Hon sa:"De tror att om de inte får de bästa betygen... så är de inte värda det eftersom det inte finns någon som säger till dem, "hej, det är helt okej", för... det är mycket fokus på den första [klassen] grad] att vara allt och sluta allt."

Francesca, en studiedeltagare och en svart brittisk kvinna, som studerar fysik sa:"Du måste brinna för fysik eftersom fysik är svårt. Så om du inte gillar det så mycket som du säger att du gillar det, du" du kommer förmodligen att slita av dig håret och hoppa av inom sex månader efter att du har gjort examen... du måste ha... galen motståndskraft... du kommer att skriva om den här koden 20 gånger, göra om det problemet 20 gånger ." Hon sa också att människor inom fysik normalt är "antingen vita eller män".

Heather, en brittisk östasiatisk kvinna som intervjuades för forskningen, sa att den ideala biologistudenten "ställer frågor om [de] inte förstår någonting", samt ger "110 % i sina kurser [och] gör extra läsning i deras ledig tid".

Odessa, en vit brittisk kvinnlig deltagare, sa att den typiska biologistudenten är "villig att arbeta hårt" och arbeta "med andra människor ... på samarbetsprojekt", åtminstone delvis för att deras "avdelning lägger stor vikt vid att [vill] förändra idén [att] vetenskapsmän är människor som bokstavligen arbetar själva i ett labb". Hon sa att "vetenskap handlar om samarbete" och "människor som inte är framgångsrika i biologi kan inte kommunicera".

Dr Wong sa:"Det är oklart vad som kom först, synen på biologi som ett lätt ämne, eller den mer jämlika representationen av kvinnor i biologiska vetenskaper. Vi tror att det är troligt att kvinnor väljer själv från icke-biologiska vetenskaper eftersom de ser dem i maskulina termer.

"Denna sociala hierarki kommer också att påverka elever med omsorgsansvar eller betalt arbete, såväl som funktionshindrade elever. Medlemmar i dessa grupper kanske tror att att ta sig an ett "hårt" ämne skulle kräva sätt att vara som är helt oförenliga med deras livs krav .

"Vi måste göra STEM-ämnen mer inkluderande och tillgängliga för alla och att ändra bilden av vem som studerar inom varje disciplin skulle göra en betydande skillnad."

Dr. Wong och hans team anser att interventioner för att ta itu med dessa problem måste ske både på gymnasiet och i vidareutbildning och högre utbildning. Dessa kan inkludera ansträngningar från högre utbildningspersonal och det bredare STEM-samhället för att utmana hierarkin, genom bättre ömsesidigt erkännande av de värderingar som olika grenar av STEM bidrar med. Det skulle i hög grad underlättas av möjligheter till tvärvetenskapligt arbete, säger forskarna.

Interventioner vid en tidigare tidpunkt i utbildning, kanske i nyckelstadium 3, eller GCSE-vetenskaplig undervisning kan fokusera på att bredda uppfattningar och populär syn på vem som studerar STEM-ämnen. Dr Wong föreslår att lära ut att STEM inte bara är för dem som verkar spegla vissa stereotyper. Faktum är att den idealiska studenten i STEM föreställs vara ganska mångsidig och detta är något som eleverna behöver veta tidigt. + Utforska vidare

Hur könsnormer påverkar vad unga väljer att studera i skolan