Gender issues in computer science education in Greece: representation, performance, preferences, teachers' beliefs and practices

Abstract

Over the last decades, gender issues in Computer Science (CS) as well as in Science, Technology, Engineering and Math (STEM) disciplines have captured the attention of many researchers. Research in several countries has revealed that females are underrepresented in CS from the early students’ years to work years. Yet, in Greece, the gender representation in CS education has not been examined on a systematic basis. Additionally, research has revealed that, among other factors, stereotypes and school education affect females’ engagement in CS. Although there is not consistent evidence in CS, it seems that socially constructed ‘myths’ and negative stereotypes about females’ cognitive skills and academic ability in CS deter them from entering the field. Regarding school education, current empirical research in Computing Teachers’ (CTs) gender-related beliefs and practices is scarce despite the existence of strong evidence, mainly from STEM fields, that teachers’ gendered beliefs and practices may (negatively) affect females’ engagement, motivation and career decisions. Therefore, the aim of this thesis is mainly threefold: (a) to investigate systematically the gender representation in CS education in Greece, (b) to study gender differences in preferences and performance in CS courses, and (c) to examine CTs’ gender-related beliefs and practices uncovering any possible associations. To this end, three individual studies were designed. Thus, a longitudinal embedded-single case study (Study1) focused on the investigation of gender representation in Greek secondary CS and STEM education in terms of teachers, as well as in Greek tertiary CS and STEM education in terms of students/graduates and faculty members, during the decade 2003-12. Drawn on quantitative data from the Hellenic Statistical Authority, this study revealed that: (a) female teachers/students/graduates/faculty members were less prevalent than their males counterparts in CS secondary and tertiary education; (b) female teachers were better represented in CS compared to the rest STEM disciplines in secondary education; (c) the percentages of female students/graduates/faculty members in CS Tertiary education were the lowest among STEM disciplines; (d) there was no pipeline shrinkage between female freshmen and graduates of undergraduate studies in CS and there was also no female dropout from undergraduate studies to master’s degree studies in Greek CS departments; (e) female faculty members in CS were better represented in the position of lecturer, while higher ranks were dominated by males. In addition, a single case study (Study2) examined gender differences in terms of student preferences and performance in undergraduate courses included in the entire curriculum of a CS department. Exploiting data from a CS department in Greece, the quantitative analysis of 89 graduate degrees revealed that: (a) there are not striking difference in males’ and females’ performance, except a few courses in which males perform better than females at math and programming, while females perform better in courses related to interfaces between people and computers, and (b) at a statistically significant level, males preferred courses related to hardware/software engineering, while females preferred courses regarding theoretical CS, humanities and social sciences. Finally, a single case study (Study3) investigated CTs’ gender-related beliefs, examined their classroom practices and explored any associations between their expressed beliefs and their actual practices in class. Twenty CTs participated and their beliefs were elicited through structured interviews, while their practices were investigated through non-participant observations, using structured observation sheets. The qualitative analysis of the CTs’ interviews revealed that CTs expressed several empowering/constraining, gender-neutral/gendered and gender-sensitive/gender-insensitive beliefs, and in reality, a mix of (inconsistent) beliefs do seem to coexist in the minds of most of them. In terms of CT gender, males expressed mostly constraining, gendered beliefs in favor of boys, as well as several gender-insensitive beliefs, whereas females expressed mostly empowering, gender-neutral and gender-sensitive beliefs. The quantitative analysis of the class observations showed that CTs’ practices fall into five different teaching profiles; a gender neutral one, another two favoring boys on the whole, and the last two in favor of girls on the whole. The investigation of the relationships between CTs’ expressed beliefs and their practices indicated that some of their beliefs are suppressed by others more central beliefs, mostly gendered beliefs, which are reflected in their practices. The analysis also showed that, based on their beliefs and practices, there are those CTs who tend to: (a) maintain the gender gap; (b) broaden the gender gap; (c) bridge the gender gap. It is hoped therefore that this work will serve as a valuable reference for CTs, CTs educators, CS students, CS faculty and researchers in order to raise their awareness of the gender gap issue in CS so as to make those critical changes to reverse the situation and eventually bring to an end this vicious cycle.

Τα τελευταία χρόνια πολλές μελέτες διεθνώς εστιάζουν στις διαφορές φύλου και στη σχέση τους με την Επιστήμη των Υπολογιστών (ΕΥ) καθώς και σχετικούς με την Επιστήμη, την Τεχνολογία, τη Μηχανική, και τα Μαθηματικά [Science, Technology, Engineering and Mathematics (STEM)] τομείς. Σε πολλές χώρες φαίνεται ότι οι γυναίκες συμμετέχουν συστηματικά λιγότερο σε όλους τους τομείς που σχετίζονται με την ΕΥ, τόσο στην εκπαίδευση όσο και στον επαγγελματικό χώρο. Ωστόσο, στην Ελλάδα, δεν υπάρχουν συστηματικές μελέτες που να αναδεικνύουν την έκταση του ζητήματος της υπο-αντιπροσώπευσης των γυναικών στην ΕΥ. Τα αίτια της μειωμένης συμμετοχής των γυναικών στην ΕΥ έχουν μελετηθεί διεξοδικά και έρευνες έχουν αναδείξει, ανάμεσα σε άλλους σημαντικούς παράγοντες, πως τα στερεότυπα και η σχολική εκπαίδευση επηρεάζουν τις αντιλήψεις, τις στάσεις και το ενδιαφέρον των γυναικών, αποτρέποντας τες πολλές φορές από το να επιλέξουν την ΕΥ ως αντικείμενο σπουδών ή καριέρας. Τα αρνητικά στερεότυπα για τις γνωστικές ικανότητες και τις ακαδημαϊκές επιδόσεις των γυναικών στο χώρο της ΕΥ και των STEM συχνά επηρεάζουν αρνητικά τη συμμετοχή των γυναικών. Ωστόσο, υπάρχουν αποδείξεις, ειδικά στο χώρο των STEM, ότι δεν υφίστανται πραγματικά τέτοιες διαφορές ανάμεσα στα δύο φύλα και πως αυτές είναι απλά κοινωνικά κατασκευασμένες. Επιπλέον, έρευνες από το χώρο των STEM έχουν δείξει πως άντρες και γυναίκες κάνουν διαφορετικές επιλογές μαθημάτων ακόμα και μέσα στο ίδιο πεδίο, υπογραμμίζοντας ότι υπάρχουν διαφορές στις προτιμήσεις των δύο φύλων. Όσον αφορά τη σχολική εκπαίδευση, αν και δεν υπάρχουν εμπειρικές μελέτες σχετικά με τις αντιλήψεις και τις πρακτικές των εκπαιδευτικών Πληροφορικής (εκ.Π) σε σχέση με το φύλο, αποδεικνύεται, κυρίως στα πεδία των STEM, πως οι αντιλήψεις και οι πρακτικές των εκπαιδευτικών μπορεί να επηρεάσουν (αρνητικά) το ενδιαφέρον, τη στάση και τις επιλογές των γυναικών. Σε αυτό το πλαίσιο, o σκοπός της συγκεκριμένης διατριβής είναι τριπλός: (α) να εξετάσει συστηματικά το θέμα της υπο-αντιπροσώπευσης των γυναικών στην εκπαίδευση της ΕΥ στην Ελλάδα, (β) να διερευνήσει πιθανές διαφορές των δύο φύλων στις προτιμήσεις και τις επιδόσεις στην ΕΥ, και (γ) να εκμαιεύσει τις αντιλήψεις των εκ.Π σε σχέση με το φύλο και να αναδείξει τις πρακτικές τους στη σχολική τάξη, αποκαλύπτοντας πιθανές συσχετίσεις ή/και ασυνέπειες. Για κάθε έναν από τους επιμέρους στόχος της διατριβής σχεδιάστηκε μια μελέτη περίπτωσης.Μια διαχρονική (longitudinal) μελέτη περίπτωσης (Μελέτη 1) εστίασε στην διερεύνηση της αντιπροσώπευσης των δύο φύλων στη ΕΥ και στα πεδία των STEM στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση στην Ελλάδα, όσον αφορά στους εκπαιδευτικούς, αλλά και στην τριτοβάθμια Ελληνική εκπαίδευση όσον αφορά φοιτητές/απόφοιτους και μέλη ΔΕΠ για τη δεκαετία 2003-12. Με βάση ποσοτικά δεδομένα από την Ελληνική Στατιστική Αρχή, η μελέτη ανάδειξε ότι: (α) οι γυναίκες καθηγήτριες/φοιτήτριες/απόφοιτοι/μέλη ΔΕΠ ήταν λιγότερες από τους άντρες στην δευτεροβάθμια και τριτοβάθμια εκπαίδευση της ΕΥ στην Ελλάδα, (β) οι γυναίκες εκπαιδευτικοί στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση αντιπροσωπεύονται καλύτερα στην ΕΥ σε σχέση με τα υπόλοιπα πεδία των STEM, (γ) τα ποσοστά των γυναικών φοιτητριών/αποφοίτων/μελών ΔΕΠ στην τριτοβάθμια εκπαίδευση ήταν τα χαμηλότερα σε σχέση με τα υπόλοιπα πεδία των STEM, (δ) τα ποσοστά των φοιτητριών που εισέρχονται σε τμήματα ΕΥ είναι ανάλογα με αυτά που αποφοιτούν από τις προπτυχιακές σπουδές και φαίνεται ότι ένα σημαντικό ποσοστό συνεχίζει και σε μεταπτυχιακές σπουδές, (ε) οι γυναίκες μέλη ΔΕΠ στην ΕΥ αντιπροσωπεύονται καλύτερα στη βαθμίδα του λέκτορα, ενώ οι υψηλότερες βαθμίδες κυριαρχούνται από άντρες. Επιπλέον, μια ποσοτική μελέτη περίπτωσης (Μελέτη 2) εξέτασε τις διαφορές φύλου όσον αφορά στις προτιμήσεις και στις επιδόσεις φοιτητών σε όλα τα προπτυχιακά μαθήματα ενός τμήματος ΕΥ. Αξιοποιώντας δεδομένα από ένα τμήμα ΕΥ στην Ελλάδα, η ποσοτική ανάλυση 89 πτυχίων αποφοίτων του τμήματος έδειξε ότι: (α) δεν υπάρχουν σημαντικές διαφορές στις επιδόσεις ανδρών και γυναικών, εκτός από λίγα μαθήματα στα οποία οι άντρες είχαν καλύτερη επίδοση στα μαθηματικά και τον προγραμματισμό, ενώ οι γυναίκες είχαν καλύτερες επιδόσεις σε μαθήματα που σχετίζονται με την αλληλεπίδραση ανθρώπου-υπολογιστή, και (β) σε στατιστικά σημαντικό επίπεδο, οι άντρες προτίμησαν μαθήματα σχετικά με τα συστήματα λογισμικού, ενώ οι γυναίκες μαθήματα που σχετίζονταν με θεωρητικά θέματα στην ΕΥ, τις ανθρωπιστικές και τις κοινωνικές επιστήμες. Τέλος, μια μελέτη περίπτωσης (Μελέτη3) διερεύνησε τις αντιλήψεις και τις πρακτικές εκ.Π σχετικά με το φύλο των μαθητών τους αναζητώντας πιθανές συσχετίσεις. Μέσα από ημι-δομημένες συνεντεύξεις μελετήθηκαν οι αντιλήψεις είκοσι εκ.Π που συμμετείχαν στην έρευνα, ενώ οι πρακτικές τους διερευνήθηκαν μέσω μη συμμετοχικής παρατήρησης, χρησιμοποιώντας δομημένα φύλλα παρατήρησης. Η ποιοτική ανάλυση των συνεντεύξεων έδειξε ότι οι εκ.Π εξέφρασαν πολλές διευκολυντικές/περιοριστικές αντιλήψεις σχετικά με τους ίδιους ως εκπαιδευτικούς, τη φύση του μαθήματος της ΕΥ και τη διδασκαλία και τη μάθησή του, ουδέτερες/διαφοροποιημένες ως προς το φύλο αντιλήψεις, καθώς και ευαισθητοποιημένες/μη ευαισθητοποιημένες ως προς τις διαφορές φύλου στην ΕΥ αντιλήψεις. Στην πραγματικότητα, ένα μίγμα (ασυνεπών) αντιλήψεων φαίνεται να συνυπάρχει στο μυαλό των περισσότερων από τους εκ.Π. Όσον αφορά το φύλο των εκ.Π, οι άνδρες εξέφραζαν κυρίως περιοριστικές αντιλήψεις σχετικά με τους ίδιους ως εκπαιδευτικούς και τη διδασκαλία/μάθηση της ΕΥ, αντιλήψεις ευνοώντας τα αγόρια, καθώς και αρκετές μη ευαισθητοποιημένες αντιλήψεις ως προς τις διαφορές φύλου στην ΕΥ. Από την άλλη μεριά, οι γυναίκες εξέφραζαν κυρίως διευκολυντικές, ουδέτερες αλλά και ευαισθητοποιημένες ως προς το φύλο αντιλήψεις. Η ποσοτική ανάλυση των παρατηρήσεων έδειξε ότι οι πρακτικές των εκ.Π εμπίπτουν σε πέντε διαφορετικά προφίλ διδασκαλίας: ένα ουδέτερο σε σχέση με το φύλο των μαθητών, δύο προφίλ που συνολικά ευνοούν τα αγόρια και τα δύο ακόμα προφίλ που συνολικά ευνοούν τα κορίτσια. Η διερεύνηση των σχέσεων μεταξύ των εκφρασμένων αντιλήψεων των εκ.Π και των πρακτικών τους έδειξε ότι ορισμένες από τις αντιλήψεις τους παραμερίζονται από άλλες πιο κεντρικές αντιλήψεις, κυρίως από αντιλήψεις υπέρ του ενός φύλου έναντι του άλλου, οι οποίες αντικατοπτρίζονται στις πρακτικές τους. Η ανάλυση των δεδομένων επίσης, έδειξε ότι, οι εκ.Π που συμμετείχαν στην έρευνα εντάσσονται σε τρεις κατηγορίες οι οποίες αφορούν στο κατά πόσον με βάση τις αντιλήψεις και τις πρακτικές τους τείνουν: (α) να διατηρούν, (β) να διευρύνουν, ή (γ) να γεφυρώνουν το χάσμα μεταξύ των φύλων στην ΕΥ. Η συγκεκριμένη διατριβή μπορεί να αποτελέσει σημείο αναφοράς για τους εκ.Π, τους επιμορφωτές τους, τους φοιτητές και τα μέλη ΔΕΠ στην ΕΥ καθώς και τους ερευνητές στο συγκεκριμένο επιστημονικό πεδίο προκειμένου, όχι μόνο για να ενημερωθούν για την υπο-αντιπροσώπευση των γυναικών στην ΕΥ στην εκπαίδευση στην Ελλάδα και τις διαφορετικές προτιμήσεις των δύο φύλων σε τομείς της ΕΥ, αλλά να συνειδητοποιήσουν τη σημασία του ρόλου τους στη διεύρυνση/γεφύρωση του χάσματος μεταξύ των δύο φύλων στην ΕΥ. Στη βάση των αποτελεσμάτων της συγκεκριμένης διατριβής μπορούν να σχεδιάσουν και να δοκιμάσουν στην πράξη κατάλληλες παρεμβάσεις για τη γεφύρωση αυτού του χάσματος.