Обучение по природни науки и върхови технологии

Науката за образованието: теория и практика

ВЪЗГЛЕДИ НА БЪЛГАРСКИ ГИМНАЗИСТИ ЗА СЪЩНОСТТА НА НАУКАТА И НАУЧНОТО ИЗСЛЕДВАНЕ – ДЖЕНДЪРЕН АСПЕКТ

Резюме. В предишна наша статия представихме резултати от диагностично изследване, проведено през учебната 2016/2017 г. с 937 ученици в неспециализирани училища от 7 области на България. Количественият анализ на данните показа зависимости на възгледите на учениците (за същността на науката и на научното изследване) от техните познавателни резултати, от пола и от типа училище, в което се обучават. В тази статия се фокусираме върху количествено изследване на зависимостта между възгледите на учениците и техния пол. Търсим отговор на следния изследователски въпрос: има ли статистически значима разлика във възгледите на изследваните гимназисти – момчета и момичета, които имат много добри и отлични познавателни резултати по химия? За целта използваме описателна (дескриптивна) статистика и софтуерния продукт SPSS с приложение на следните статистически процедури: Т-тест на Стюдънт, Ман-Уитни тест и Крускал-Уолис тест. Поради констатираните джендърни различия предлагаме на учителите по природни науки идеи за подобряване на педагогическата им практика.

Ключови думи: nature of science; science education; gender differences

Увод

Сравняването на значението на думите пол (sex) и джендър (gender) в съвременен контекст се приписва на американския психоаналитик Робърт Столър (Stoller, 1968), който разглежда пола като биологична характеристика, а джендъра – като психологически феномен и като социална характеристика на хората (Paechter, 2007). Малко по-късно по-ясно се разграничават двата термина: полът се свързва с биологичните различия между мъжа и жената, а джендърът – с културните измерения на личността, които отразяват социалните модели за психичните и за поведенческите различия между двата пола, различията между маскулинността („мъжкото начало“) и феминността („женското начало“) у хората (Oakley, 2015). Джендърът се описва като социална схема на личностни качества и начини за социално взаимодействие, през призмата на която личността тълкува своя индивидуален опит (Bem, 1981). Приема се, чe „джендърната схема“ отразява социалната реалност, а „джендърната леща“ задава у личността възприятие на културните влияния в социалната практика, формира реалността на социалните взаимодействия и на джендърните отношения (Bem, 1993).

Джендърът става фокус на много социални изследвания наред с възраст, раса, националност, етническа принадлежност и др. Тази характеристика се включва в международни програми като индекс, измерващ аспекти на човешкото развитие, например: индекс, измерващ джендърното равенство (GDI – The Gender Development Index); индекс, измерващ степента на джендърното неравенство (GEM – The Gender Empowerment Measure); индекс, измерващ относителния достъп до образование на двата пола (GPI – The Gender Parity Index); индекс, измерващ относителните различия между жените и мъжете в рамките на четири ключови области: здравеопазване, образование, икономика и политика (GGGI – The Global Gender Gap Index) и др.

През ХХІ век международни документи поставят изискване за постигане на джендърно равенство (gender equality) навсякъде по света. Ключови документи в тази насока са „Декларацията за хилядолетието на ООН“1) и „Преобразуване на нашия свят: Дневен ред в областта на устойчивото развитие за период до 2030 година“2) . В тези резолюции една от целите за развитие на човешкото общество е формиране на политики и осъществяване на позитивни действия за предоставяне на равни права и равни възможности пред мъжете и жените, пред момичетата и момчетата за участие във всички сфери на живота.

Джендърни изследвания очертават проблемно поле и в науката за образованието. Основният изследователски въпрос е: свързани ли са джендърните разлики в познавателните способности и познавателните постижения на учещите със социални, с икономически и с политически фактори? Някои автори твърдят, че провеждането на национални политики, на формални или неформални практики, които създават равни възможности в образователната сфера, могат да минимизират джендърните различия между постиженията на младите хора (Else-Quest et al., 2010; Paechter, 2007; Reilly, 2012), а други автори са на противоположното мнение (Stoet & Geary, 2013; 2015).

Най-значими за обективна оценка на ефективността на българското природонаучно образование в последните години са резултатите от участието на български ученици в международни изследвания на умения и компетентности: (1) умения на учениците от IV и от VIII клас по математика и по природни науки (TIMSS – Trends in International Mathematics and Science Study); (2) компетентности на 15-годишните ученици в познавателните области четене, математика и природни науки (PISA – Programme for International Student Assessment).

При анализа на резултатите от споменатите изследвания специално внимание се обръща на сходствата и различията на резултатите на момчетата и на момичетата като цяло и в отделните страни. Например доклад за резултатите по природни науки от PISА 2015 (OESD, 2016) показва смесена картина: в 22 (31%) от 70-те страни, участвали в изследването, постиженията на момичетата са по-високи от тези на момчетата (България е между тези страни), в 24 (34%) от страните момчетата имат по-високи постижения от момичетата, в 24 (34%) от страните няма джендърна разлика в постиженията. Скорошно джендърно изследване на данните от PISA (UNESCO, 2017) установява, че различията между постиженията на момичетата и на момчетата са повлияни от социалните норми, включително – от половите стереотипи; свързани са с нагласите им един към друг и към учителите; отразяват равнището на мотивацията им за учене и самоувереността (доверието) в собствените способности; зависят от поведението им в класната стая и от отделеното време за познавателни дейности, изпълнявани извън училището.

През учебната 2016/2017 г. наше диагностично изследване констатира зависимости на възгледите на 17-годишните ученици за същността на науката и на научното изследване от познавателните резултати, от пола и от типа училище, в което те се обучават (Garova et al., 2018). За количествен анализ се използват данните от анкетните листи на всички 937 изследвани ученици, които се обучават в неспециализирани училища (средни училища – СУ, профилирани езикови гимназии – ЕГ, профилирани математически гимназии – МГ, професионални гимназии – ПГ).

Очертава се идеята за изследване на резултатите от анкетите на учениците в джендърен аспект. За да се минимизира влиянието на фактора учебни постижения при сравняването между половете, се вземат данните на 739 ученици, които показват отлични и много добри постижения по химия.

Концептуална рамка на статистическото изследване

Основният въпрос на настоящото изследване е: има ли статистически значима разлика между възгледите на момичетата и на момчетата за същността на науката и на научното изследване.

Предполагаме, че отговорът е положителен, като имаме предвид данните от PISA (2006, 2009, 2013 и 20015) за представянето на 15 – 16-годишните български ученици: (1) като цяло, резултатите по природни науки показват, че „момичетата се представят значително по-добре от момчетата“ (Petrova, 2016); (2) по компонентите знания по природни науки и знания за природни науки резултатът на момичетата „е по-висок“ (Petrova, 2016); (3) разликите между резултатите на момичетата и на момчетата в познавателните области „Физични системи“, „Биологични системи“, „Земя и Космос“ са съществени – „момичетата съществено изпреварват момчетата по средните си резултати“ (Petrova, 2016).

За статистическо изследване на информацията използваме t-тест, U-тест на Ман-Уитни и тест на Крускал-Уолис. Обработка на данните извършваме със Статистическия пакет за социална наука (SPSS – Statistical Package for Social Science) (Manov, 2001).

Т-тест на Стюдънт

Този тест се използва за сравняване на средноаритметичните величини, получени при изследване на две независими извадки. Прилага се в статистическия анализ, когато двете извадки имат равни или почти равни обеми. Той е приложим и за извадки, при които броят на измерванията е n < 30. Тъй като броят на изследваните ученици с информиран възглед е по-малък от 30, за статистическа обработка на тези резултати използваме Т-теста. Проверяваме следните статистически хипотези: Н0: μ1 = μ2 средноаритметичните стойности на генералните съвкупности са равни; Н1: μ1 μ2 средноаритметичните стойности на генералните съвкупности са различни.

U-тест на Ман-Уитни

Този тест е подходящ в случаите, при които броят на измерванията за двете извадки е по-голям от 20 (n1 и n2 > 20).

U-тестът на Ман-Уитни използва медианата като мярка за централна тенденция на метричните величини. Втората важна характеристика на U-теста се състои в това, че обработката на резултатите от извадките не се извършва директно върху натуралните стойности на величината, а върху техните поредни номера – рангове. Подреждането става по следния начин: най-малката стойност получава ранг 1, следващата по големина получава ранг 2 и т.н., докато се изчерпят наблюденията. U-тестът на Ман-Уитни е подходящ за проверка на значимостта на нулевата хипотеза. При изчисляването на т.нар. U-статистика се взема предвид както централната тенденция на измерванията, така и тяхното разпределение.

Приложението на теста на Ман-Уитни за обработка на данните от нашето изследване изисква проверка на следните статистически хипотези: Н0: /u/<u α променливата, характеризираща конкретен възглед на момичетата и на момчетата за същността на науката и научното изследване, има при двете измервания еднакво разпределение; Н1: /u/≥uα променливата, характеризираща конкретен възглед на момичетата и на момчетата при едното измерване, е стохастически по-голяма от другото.

Тестът на Крускал-Уолис (H)

Този е непараметричен аналог на еднофакторния дисперсионен анализ и e своеобразно обобщение на теста на Ман-Уитни. Извадковото разпределение на тестовата статистика Н е χ2 разпределение.

Приложениета на теста на Крускал-Уолис за обработка на данните от нашето изследване изисква проверка на следните статистически хипотези: H0: /χ2/</χ2α/ между двете измервания съществуват единствено и само случайни различия в стойностите, характеризиращи конкретен възглед на учениците; H1: /χ2/≥/χ2α/ между двете измервания съществуват неслучайни различия в стойностите, характеризиращи конкретен възглед на учениците.

Резултати и обсъждане

Обобщените данни от анкетите на учениците според техния пол са представени в таблица 1 и на фиг. 1.

Данните показват, че резултатите на момичетата и на момчетата се различават съществено: на равнище информиран възглед момчетата имат по-високи резултати от момичетата, а на другите две равнища момичетата имат по-високи резултати от момчетата.

Таблица 1. Сравняване на резултатите на момчетата и на момичетата

Данни за ученицитеДанни за статистическите тестовеМомчета (m) Момичета (f) Т-тестна СтюдънтМан-УитнитестКрускал-Уолистестnm(И) = 13= 125.7692SE = 1.1991SD = 4.3235nf(И) = 12= 122.2000SE = 1.0198SD = 2.2804t = 62.937df = 11p = 0.000p < 0.05H0 се отхвърляm >fnm(ФИ) = 104= 108.2596Ме = 108SE = 0.7848SD = 8.0036nf(ФИ) = 176= 110.9704Ме = 110SE = 0.5065SD = 6.5841U = 7061.500W = 12521.500Z = (-2.734) p = 0.006p < 0.05H0 се отхвърляm <fχ2 = 7.472df = 1p = 0.006p < 0.05H0 се отхвърляm <fnm(Н) = 185= 95.6120Ме = 95SE = 0.4767SD = 6.4482nf(Н) = 245= 97.4758Ме = 97SE = 0.3459SD = 5.4468U = 6247.500W = 22083.500Z = (-2.325) p = 0.022p < 0.05H0 се отхвърляm <fχ2 = 5.768df = 1p = 0.022p < 0.05H0 се отхвърляm <f

Прегледът на психологически разработки по въпроса за джендърните различия между младите хора в познавателната сфера откроява разнообразни причини за тези различия – от биологични и еволюционни, през биопсихични (психобиологични) до социокултурни (Fine, 2011; Halpern et al., 2007; Kimura, 2004; Wade, 2013; Zosuls et al, 2011). При това се подчертава, че джендърните различия не са недостатъци. Те се променят с времето (Halpern, 2004) и силно зависят от контекста, в който са били измерени (Hyde, 2005).

Имайки предвид данните от нашето изследване за джендърни различия във възгледите за същността на науката и научното изследване на 17-годишните български ученици с отлични и много добри постижения по химия, ние предполагаме, че една от основните причини за установените различия са недостатъчните психологически знания3) на учителите за особеностите на когнитивните способности и умения на момичетата и на момчетата. Това според нас силно ограничава педагогическия опит на учителите за индивидуализация и за диференциация на учебно-възпитателната работа съобразно състава на учениците в класната стая. За обогатяване на педагогическия „репертоар“ на учителите са необходими също научни знания за факторите в образователния процес, които влияят позитивно върху конструктивната джендърна социализация4) на тийнейджърите (юношите и девойките).

Фигура 1. Разпределение на тестовия бал при двата пола: „И“ – информиран възглед; „ФИ“ – възглед, формиращ се към информиран; „Н“ – неопределен възглед

Библиографската справка показва интерес на педагозите към всички образователни дейности, които водят до минимизиране на джендърните различия в познавателните постижения на учещите, които разширяват свободата им да излизат извън рамките на традиционните полови стереотипи, и които подпомагат постигане на джендърно равенство при самореализацията им в познавателната сфера (Auhadeeva et al., 2015). Такива дейности според нас са: конструиране на учебно съдържание, което мотивира младите хора към целеполагане за себеизразяване чрез опит за творчество; насърчаване на личностната и междуличностната рефлексия и самоконтрола в учебния процес; избор на методи и форми на обучение, подпомагащи позитивната комуникация и хармоничните взаимодействия между момичетата и момчетата; подобряване на педагогическата комуникация между учителя и учениците; предоставяне от учителя на по-зитивна обратна връзка за усилията и за напредъка в ученето на всеки ученик и др.

Изследвания в контекста на природонаучното обучение отчитат не само позитивно влияние върху познавателните резултати на учениците, а и минимизиране на джендърните различия при съвместно учене (collaborative learning) и при учене в сътрудничество (cooperative learning) в смесени (хетерогенни) групи (Achor et al., 2013; Ajaja & Eravwoke, 2010; Mobark, 2014).

Следващият аспект на проведения статистически анализ е насочен към отговора на следния въпрос – съществува ли статистически значима разлика във възгледа на учениците от един и същи пол и вида на училището, в което се обучават. За целта използваме непараметричния тест на Ман-Уитни за две и повече независими извадки. Резултатите от приложения тест са поместени в таблица 2 и фиг. 2.

Таблица 2. Зависимости в извадките

Момичета(І училище) Момичета(ІІ училище) Момчета(І училище) Момчета(ІІ училище) Ман-Уитни тестМан-Уитни тестЕГМГЕГМГU = 7280.000W = 27986.000Z = (-1.202) P = 0.229p > 0.05H0 се приема(EГ) ≈(МГ) U = 3487.500W = 8437.500Z = (-3.790) p = 0.000p < 0.05H0 се отхвърля(EГ) <(МГ) ЕГСУЕГСУ
U = 5888.00012866.000Z = (-1.105) р = 0.269p > 0.05H0 се приема(EГ) ≈У) U = 3761.000W = 8711.000Z= (-0.296) p = 0.767p > 0.05H0 се приема(EГ) ≈У) ЕГПГЕГПГU = 4410.500W = 6121.500Z = (-2.915) р = 0.004p < 0.05H0 се отхвърля(EГ) >(ПГ) U = 1505.500W = 2035.500Z = (-2.112) p = 0.036p < 0.05H0 се отхвърля(EГ) >(ПГ) МГСУМГСУU = 2882.000W = 7160.000Z = (-2.335) p = 0.020p < 0.05H0 се отхвърля(МГ) >У) U = 2908.000W = 5989.000Z= (-3.091) p = 0.002p < 0.05H0 се отхвърля(МГ) >У) МГПГМГПГU = 1474.000W = 3185.000Z= (-3,562) p = 0.000p < 0.05H0 се отхвърля(МГ) >(ПГ) U = 872.500W = 1502.500Z = (-4.507) p = 0.000p < 0.05H0 се отхвърля(МГ) >У) СУПГСУПГU = 2097.500W = 3808.500Z= (-2.206) p=0.027p < 0.05H0 се отхвърляУ) >(ПГ) U = 1053.500W = 1683.500Z = (-1.987) p = 0.041p < 0.05H0- се отхвърляУ) >(ПГ)

Прави впечатление, че променливата, характеризираща възгледа на учениците за същността на науката и научното изследване, се различава съществено при сравняване на резултатите на момичетата от различните видове училища: ЕГ > ПГ; МГ > СУ; МГ > ПГ и СУ > ПГ. Получените стойности на статистическите величини от приложения тест са достатъчно основание да приемем алтернативната хипотеза Н1 (p<0,05, при равнище на значимост α = 0,05). Може да твърдим, че се установява зависимост на познавателните резултати от вида на училището (характера на подготовката).

Единствено средните стойности по изследвания показател са приблизително равни при момичетата от ЕГ ≈ МГ и ЕГ ≈ СУ (p > 0,05, при равнище на значимост α = 0,05).

Анализът на получените резултати от приложения непараметричен тест на Ман-Уитни в групата на момчетата е основание за следните анализи и коментари. Средната стойност на резултатите на момчетата от математическите гимназии (МГ) доминира над тези от ЕГ, СУ и ПГ. Единствено при момчетата от ЕГ и СУ стойностите са приблизително равни. Това е основание да приемем нулевата хипотеза Н0 – променливата, характеризираща конкретен възглед на момчетата за същността на науката и научното изследване, има при двете измервания еднакво разпределение (p > 0.05, при равнище на значимост α = 0,05). Може да обобщим, че се потвърждава зависимост на познавателните резултати от вида на училището (характера на подготовката).

Фигура 2. Сравнително визуализиране на резултатите в извадките

Заключение

Подобно на резултатите от PISA, които установяват джендърни различия между постиженията на 15-годишни български ученици в областта на природните науки (Petrova, 2016), настоящото статистическо изследване констатира джендърни различия между възгледите за същността на науката и научното изследване на 17-годишни български ученици.

Тези факти би трябвало да насочат интереса и вниманието на учителите по природни науки към една напълно реалистична цел – прилагане на ефективни практики за намаляване на джендърните различия в образователната сфера. Това изисква позитивни взаимодействия на учителите (и на родителите) с учениците за насърчаване на техните познавателни интереси, мотиви и цели за саморазвитие на когнитивните умения и способности.

NOTES

1. http://www.un.org/millennium/declaration/ares552e.htm

2. https://sustainabledevelopment.un.org/post2015/transformingourworld

3. По-нови популярни учебници по джендърна психология: Brannon (2017); Helgeson, V. (2017); Lips (2007); Wood (2015).

4. Джендърната социализация се свързва с формиране на андрогинен тип идентичност на човека – такава трансформация на съзнанието и поведението на личността, която хармонично съчетава маскулинността и феминността без загубване на половата/сексуалната идентичност (Bem, 1993).

REFERENCES/ЛИТЕРАТУРА

Achor, E.E., Musa, W. & Duguryil, Z. (2013). Do cooperative learning strategies have the potentials to eliminate gender difference in students’ achievement in biology: the effect of STAD and JIGSAW cooperative strategies. J. Sci., Tech., Math. & Educ.,10, 135 – 147.

Ajaja, O.P. & Eravwoke, O.U. (2010). Effects of cooperative learning strategy on junior secondary school students achievement in integrated science. Electronic J. Sci. Educ. , 14, 1 – 18.

Auhadeeva, L.A., Yarmakeev, I.E. & Aukhadeev, A.E. (2015). Gender competence of the modern teacher. Int. Educ. Studies, 8(2), 32 – 37.

Bem, S.L. (1981). Gender schema theory: a cognitive account of sex typing. Psych. Rev., 88, 354 – 364.

Bem, S.L. (1993). The lenses of gender: transforming the debate on sexual inequality. New Haven: Yale University Press.

Brannon, L. (2017). Gender: psychological perspectives. New York: Routledge.

Else-Quest, N.M., Hyde, J.S. & Linn, M.C. (2010). Cross-national patterns of gender differences in mathematics: a meta-analysis. Psych. Bull.,136, 103 – 127.

Fine, C. (2011). Delusion of gender: how our minds, society, and neurosexism create fifference. New York: W. W. Norton & Company.

Garova, Z., Noncheva, V. & Dimova, Y. (2018). Bulgarian high-school students’viewsofthenatureofscienceandscientificinquiry. Chemistry, 27. 25 – 36 [In Bulgarian].

Halpern, D.F. (2004). A cognitive-process taxonomy for sex differences in cognitive abilities. Current Directions Psych. Sci. , 13, 135 – 139.

Halpern, D.F., Benbow C.P., Geary, D.C., Gur, R.C., Hyde, J.S. & Gernsbacher, M.A. (2007). The science of sex differences in science and mathematics. Psych. Sci. Public Interest, 8, 1 – 51.

Helgeson, V.S. (2017). Psychology of gender. New York: Routledge.

Hyde, J.S. (2005). The gender similarities hypothesis. Amer. Psychologist, 60, 581 – 592.

Kimura, D. (2004). Human sex differences in cognition, fact, not predicament. Sexualities, Evolution & Gender, 6, 45 – 53.

Lips., H. (2008). Sex and gender: an introduction. New York: McGrowHill Education.

Manov, A. (2001). Statistics with SPSS. Sofia, Trakia – M [In Bulgarian].

Mobark, W.M. (2014). The effect of using cooperative learning strategy on graduate students’ academic performance and gender differences. J. Educ. & Practice, 5(11), 64 – 70.

Oakley, A. (2015). Sex, gender and society. London: Routledge.

OECD [Organization for Economic Co-operation and Development]. (2016). PISA 2015 results (volume I): excellence and equity in education. Paris: OECD.

Paechter, C. (2007). Being boys, being girls: learning masculinities and femininities. Maidenhead: Open University Press.

Petrova, S. (2016). Natural sciences and the technologies at the 21st century school: results from the programme for international student assessment for 2015. Sofia:Center for Assessment during Pre-School and School Education [In Bulgarian].

Reilly, D. (2012). Gender, culture, and sex-typed cognitive abilities. PLOS ONE, 7, art. no. e39904.

Stoet, G. & Geary, D.C. (2013). Sex differences in mathematics and reading achievement are inversely related: within- and across-nation assessment of 10 years of PISA data. PLOS ONE, 8, art. no. 57988.

Stoet, G. & Geary, D.C. (2015). Sex differences in academic achievement are not related to political, economic, or social equality. Intelligence, 48, 137 – 151.

Stoller, R.J. (1968). Sex and gender: the development of masculinity and femininity. London: Karnac Books.

UNESCO. (2017). Cracking the code: girl’s and women’s education in science, technology, engineering and mathematics (STEM). Paris: UNESCO.

Wade, L. (2013). The new science of sex difference. Sociology Compass, 7, 278 – 293.

Wood, J.T. (2015). Gendered lives: communication, gender and culture. Stamford: Cengage.

Zosuls, K.M., Miller, C.F., Ruble, D.N., Martin, C.L. & Fabes, R.A. (2011). Gender development research in sex roles: historical trends and future directions. Sex Roles, 64, 826 – 842.

Година XXVII, 2018/2 Архив

стр. 185 - 196 Изтегли PDF