Female Students’ Motivation to Learn Atomic Orbitals and Hybridisation
ガーナの女性化学科生304人を対象としたこの研究は、自己調整された動機付けが原子軌道および混成の学習におけるパフォーマンスと有意に関連していることを明らかにしており、教育者が化学学習を向上させ、持続可能な開発目標5を支援するために、この動機付けを強化する指導戦略を採用すべきであることを示唆している。
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化学はしばしば、目に見えないものの言語であるかのように感じられます。この言語の中核にあるのは原子軌道です。それは、かつて電子が辿っていると考えられていたような整然とした円形の軌道ではなく、電子が存在する確率が最も高い、ぼんやりとした三次元的な領域です。これらの領域をさまざまな形として想像してみてください。完全な球体であるものもあれば、ダンベルのような形のもの、さらにはより複雑なクローバーのような形をしているものもあります。原子が結合して分子を作る際、これらの形は「混成」と呼ばれるプロセスを経て混ざり合い、分子の振る舞いや適合性を決定する新しい形を作り出します。これらの概念は、私たちが吸う空気から服用する薬に至るまで、あらゆるものを理解するための基礎となりますが、目で見たり触れたりすることができないため、学生にとって最も理解が難しい概念の一つであり続けています。多くの学習者、特に歴史的に男性が支配してきた分野を進む若い女性にとって、課題は単なる知能の問題ではありません。それはむしろ、概念が抽象的で混乱を招くように感じられるとき、どのようにして学習を続ける意欲を持ち続けるかという問題なのです。
ガーナのケープコース大学の研究チームは、女性の学生がこれらの困難な化学のトピックに取り組む際、モチベーションがどのように影響するかを正確に理解しようと試みました。彼らは、単独性別および共学の学校が混在するケープコース・メトロポリスの304人の女子学生に焦点を当てました。研究者たちは、学習への意欲が、教室の環境、学生自身の学習管理能力、自身で設定した目標、あるいは他者より優れていたいという欲求のどれから来るのかを知りたいと考えました。明確な全体像を把握するために、学生たちは原子軌道と混成に関する診断テストを受け、実際の理解度を測定しました。また、彼女たちはモチベーションに関する詳細なアンケートに回答し、自身の感情を言葉で説明できる対面インタビューにも参加しました。このアプローチにより、研究者は客観的なテストのスコアと個人的な物語を組み合わせ、学習体験の完全な姿を描き出すことができました。
この研究では、学生の回答の中に現れた4つの主要なモチベーションのタイプが特定されました。1つ目は「モチベーショナル・クライメイト（動機付けられた環境）」であり、これは教師や仲間によって作られる雰囲気のことを指します。これには、教師がクラスを安全で支持的な場所にしているか、グループディスカッションを効果的に活用しているか、そして適切な学習教材を提供しているかなどが含まれます。2つ目の要因は「自己調整学習によるモチベーション」であり、これは目標を設定し、進捗を監視し、学習習慣を調整することによって、自らの学習を主導する学生の能力を指します。3つ目は「目標設定学習」であり、これは学期や学習セッションを開始する前に、学生が具体的なターゲットを設定することです。最後の要因は「達成モチベーション」であり、これは高い成績を取りたい、失敗を避けたい、あるいはクラスメートより優れていたいという意欲です。研究者たちは、これら4つの要因のうち、どれが実際に学生の化学テストの成績を予測するのかを分析しました。
結果は、この特定の科学分野における成功を突き動かすものについての、複雑な真実を明らかにしました。教室の環境や良い成績を取りたいという欲求は重要ではありましたが、すべての要因を併せて考慮した場合、それらが原子軌道と混成の理解度を直接的に予測することはありませんでした。しかし、研究者がステップワイズ回帰分析を用いて最も影響力のある要因を分離したところ、データは、自己調整学習によるモチベーションこそが、女子学生のパフォーマンスに有意に寄与する唯一の要因であることを示しました（ただし、統計的有意性は限界的でした：p = 0.076）。自分自身の学習を管理する能力に自信を持ち、トピックに興奮を見出し、自力で問題を解決するための戦略を用いる学生は、テストでより高い成績を収める傾向がありました。研究者は、この内発的な駆動力が、特定された中で最も影響力のある要因であることを見出しました。対照的に、単に高得点を得たいという欲求や、他者と競い合うプレッシャーは、実際の理解との間に強い結びつきを示しませんでした。インタビューの結果もこの発見を裏付けており、多くの学生が、単に試験に落ちる恐怖からではなく、将来のために教材を理解したいという純粋な欲求によって動機付けられていると説明していました。
この研究はまた、教室の環境は重要ではあるものの、成功の唯一の原動力ではないことも強調しました。教師が楽しく心地よい雰囲気を作ることが学習に役立つと報告する学生もいれば、グループワークが時に集中を妨げると感じる学生もいました。しかし、成績の高い学生に共通していたのは、自分自身のコントロール感と自信でした。彼らは、より多くの時間を問題解決に費やし、仲間と概念について議論することに自信を持ち、努力すれば成功できると信じていた人々でした。研究者たちは、女子学生がこれらの複雑な化学的概念を習得できるようにするためには、教育者は外部的な報酬や競争に重点を置くのではなく、学生が自らの学習を調整するスキルを育むことに注力すべきであると結論付けました。学生が自らの進捗を管理できると感じられる環境を育むことで、教師は、真の理解へとつながる内発的なモチベーションを強化することができるのです。
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