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# Physik# Physikalische Ausbildung

Faktoren, die die Karrierewege von Physikstudenten beeinflussen

Dieser Artikel untersucht, wie Physikstudierende ihre Teilgebiete je nach verschiedenen Einflüssen auswählen.

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Inhaltsverzeichnis

Dieser Artikel beschäftigt sich damit, wie Studierende, die Physik studieren, entscheiden, welche spezifischen Bereiche der Physik sie verfolgen möchten, wie zum Beispiel biomedizinische Physik oder Astrophysik. Wir wollen die verschiedenen Faktoren verstehen, die ihre Entscheidungen beeinflussen, basierend auf einer Theorie namens Social Cognitive Career Theory (SCCT). Diese Theorie umfasst Konzepte wie vergangene Lernerfahrungen, das Selbstvertrauen in die eigenen Fähigkeiten, Erwartungen an zukünftige Ergebnisse und die umgebende Umgebung.

Wir haben Interviews mit 27 Physikstudierenden über einen Zeitraum von 2020 bis 2022 durchgeführt. Durch Gespräche mit Studierenden in verschiedenen Studienjahren haben wir Einblicke in ihre Erfahrungen und Entscheidungen gewonnen. Dabei haben wir uns auf zwei Hauptfragen konzentriert:

  1. Welche Faktoren helfen Studierenden, Interessen in speziellen Bereichen der Physik zu entwickeln?
  2. Gibt es Unterschiede darin, wie sich Interessen zwischen verschiedenen Teilgebieten der Physik entwickeln, wie biomedizinische Physik im Vergleich zur Astrophysik?

Nach dem Erwerb eines Physikabschlusses können Studierende aus vielen Karrierewegen wählen. Etwa 47 % der Physikabsolventen finden Jobs in verschiedenen Sektoren, während 31 % weiterführende Studien in Physik oder Astronomie anstreben. Rund 17 % entscheiden sich für ein Studium in anderen Bereichen wie Ingenieurwesen. Berichten zufolge spezialisiert sich eine grosse Anzahl von Physik-PhDs auf die kondensierte Materiephysik, während andere sich auf Bereiche wie Astronomie, Astrophysik und Biophysik konzentrieren. Es kann jedoch unklar sein, warum Studierende bestimmte Bereiche für ein weiteres Studium wählen.

Die Entscheidungen der Studierenden über ihre Teilgebiete können auch ihre Jobsuche beeinflussen. Einige Bereiche haben starke Verbindungen zu Industrien, wie Optik oder Materialphysik, während andere, wie Teilchenphysik, dies nicht tun. Das zeigt, dass es besserer Unterstützung und Anleitung für Physikstudierende bedarf, um Karriereentscheidungen zu treffen.

Im Vergleich zu Bereichen wie Ingenieurwesen und Informatik haben Physikprogramme in der Regel weniger Verbindungen zu spezifischen Jobmöglichkeiten. Ingenieurstudiengänge beinhalten oft Praktika, Abschlussprojekte, die von der Industrie gesponsert werden, und Beratungsräte, die in Physikprogrammen fehlen könnten. Das schafft eine Lücke zwischen dem, was Physikabteilungen bieten, und dem, was Studierende für erfolgreiche Karrieren benötigen.

Wir wollen die Schlüsselfaktoren identifizieren, die Physikstudierende bei der Wahl ihrer Teilgebiete beeinflussen. Indem wir diese Faktoren verstehen, hoffen wir, wertvolle Einblicke für Physikabteilungen zu bieten, die ihre Karrierevorbereitungsprogramme verbessern möchten.

Schlüsselfragen

Zur Lenkung unserer Studie haben wir folgende Fragen gestellt:

  • Welche Faktoren tragen dazu bei, dass Studierende Interessen in bestimmten Teilgebieten der Physik entwickeln?
  • Unterscheiden sich die Prozesse der Interessenbildung zwischen verschiedenen Teilgebieten der Physik, wie biomedizinischer Physik und Astrophysik?

Social Cognitive Career Theory

SCCT hilft zu erklären, wie verschiedene Faktoren die Karriereinteressen von Studierenden in verschiedenen Bereichen beeinflussen. Frühere Studien haben diese Theorie verwendet, um die Karriereinteressen von Studierenden in der Informatik zu verstehen. Die Theorie umfasst mehrere Konzepte, die helfen, zu analysieren, wie Studierende Entscheidungen über ihre Karrieren treffen.

Wichtige Konzepte aus SCCT sind:

  • Lernerfahrungen: Alle Bildungsaktivitäten, die das Wissen und die Fähigkeiten der Studierenden in Bezug auf ihre Karriereinteressen prägen.
  • Selbstwirksamkeit: Der Glaube eines Studierenden an seine Fähigkeit, in bestimmten Aufgaben, die mit seiner Karriere verbunden sind, erfolgreich zu sein.
  • Erwartungen an Ergebnisse: Was die Studierenden erwarten, was als Ergebnis ihrer Handlungen passieren wird, wie z. B. die Verfolgung einer bestimmten Karriere.
  • Einflüsse der nahen Umgebung: Faktoren aus der Umgebung der Studierenden, die ihre Interessen und Ziele beeinflussen können.

Unsere frühere Forschung hat untersucht, wie Studierende Interesse an verschiedenen Physikbereichen entwickeln. Wir haben Interviews durchgeführt, um Geschichten über die bevorzugten Methoden der Studierenden in der Physik und ihr Interesse an verschiedenen Teilgebieten zu sammeln.

Lernerfahrungen und Interessenentwicklung

Lernerfahrungen spielen eine wichtige Rolle bei der Gestaltung der Interessen von Physikstudierenden. Zum Beispiel können relevante Kurse, Forschungsengagement, die Teilnahme an Extracurricularen Aktivitäten und selbstgesteuertes Lernen die Präferenzen der Studierenden für bestimmte Teilgebiete positiv beeinflussen.

Unterrichtserfahrungen

Studierende beziehen sich oft auf ihre Erfahrungen im Unterricht, wenn sie über ihr Interesse an bestimmten Teilgebieten der Physik sprechen. Zum Beispiel können spezialisierte Kurse, die sich mit einem Teilgebiet befassen, den Studierenden helfen, Wissen und Selbstvertrauen zu gewinnen. Grundlegende Physikkurse, einschliesslich Laborpraktika, bieten ebenfalls wertvolles Grundlagenwissen, das für die zukünftige Arbeit in einem Teilgebiet notwendig ist.

Viele Studierende berichteten, dass spezifische Kurse mit ihren Interessen übereinstimmten, was ihr Selbstvertrauen stärkte. Ein Studierender, der an Physikpädagogik interessiert war, belegte viele verwandte Kurse, die ihm halfen, selbstbewusst zu werden, um Physiklehrer an einer High School zu werden.

Andere Studierende sprachen darüber, wie grundlegende Physik- und Mathematikkurse ihr Selbstvertrauen und ihr Wissen in den Fächern, die sie verfolgen wollten, aufbauten. Studierende lobten Laborpraktika dafür, dass sie ihnen praktische Fähigkeiten beibrachten, die für ihre Teilgebiete wesentlich sind.

Forschungsangebote

Experientielles Lernen durch Forschungsprojekte verbessert das Verständnis der Studierenden für spezifische Themen. Viele Studierende betonten die Bedeutung von praktischen Erfahrungen, um ihr Selbstvertrauen aufzubauen. Zum Beispiel gab es in Forschungsgruppen viel Austausch mit Gleichaltrigen, was ein Gefühl von Gemeinschaft und ein erhöhtes Wohlbefinden förderte.

Forschungsmentoren spielen eine entscheidende Rolle bei der Führung der Studierenden und der Gestaltung ihrer Interessen. Positive Beziehungen zu Mentoren können die Studierenden dazu inspirieren, sich intensiver mit einem bestimmten Teilgebiet auseinanderzusetzen.

Praktika haben ebenfalls einen erheblichen Einfluss auf das Interesse der Studierenden, da sie praktische Erfahrungen und Fähigkeiten bieten. Studierende, die Praktika absolvierten, berichteten von einem gestärkten Selbstvertrauen in ihre Fähigkeiten, was zu einem stärkeren Engagement in ihrem gewählten Bereich führte.

Extracurriculare Aktivitäten

Die Teilnahme an extracurricularen Clubs und Aktivitäten kann ebenfalls einen positiven Einfluss auf die Interessen der Studierenden in bestimmten Teilgebieten der Physik haben. Diese Aktivitäten fördern die Gemeinschaft unter Gleichaltrigen und bieten angenehme Erlebnisse im Zusammenhang mit Physik.

Studierende berichteten, wie ihre Teilnahme an Clubs ihre Interessen beeinflusste und Möglichkeiten für soziale Interaktion bot. Obwohl weniger betont als formale akademische Erfahrungen, fanden viele den Wert ihrer informellen wissenschaftlichen Bildung durch Clubs wertvoll.

Selbstgesteuertes Lernen

Einige Studierende ergreifen die Initiative, um ihre Interessen durch selbstgesteuertes Lernen zu erkunden, indem sie Ressourcen wie Bücher, Online-Kurse und Videos nutzen. Dieser unabhängige Ansatz ermöglicht es den Studierenden, ihr Wissen über das hinaus zu vertiefen, was im Unterricht gelehrt wird.

Selbstgesteuertes Lernen beginnt oft vor dem College, da Studierende in früheren Jahren über Themen lesen, die sie begeistern. Dieser proaktive Ansatz kann zu einer soliden Grundlage für ihre Interessen in bestimmten Teilgebieten führen.

Selbstwirksamkeit und Karriereentscheidungen

Selbstwirksamkeit spielt eine zentrale Rolle im Entscheidungsprozess bezüglich der Wahl der Teilgebiete der Studierenden. Der Glaube der Studierenden an ihre Fähigkeiten kann von ihren früheren Lernerfahrungen und der Wahrnehmung ihres Fortschritts im Laufe der Zeit beeinflusst werden.

Selbstwirksamkeit entwickeln

Studierende mit begrenzten Lernmöglichkeiten fühlen sich möglicherweise weniger sicher in ihren Fähigkeiten. Wenn sie jedoch Wissen erwerben, kann sich ihre Selbstwirksamkeit durch Anerkennung von sich selbst und von anderen verbessern. Positives Feedback von Gleichaltrigen und Mentoren kann dieses Vertrauen stärken und die Studierenden motivieren, ihren Interessen nachzugehen.

Beispielsweise äusserten Studierende, die starke akademische Ergebnisse erzielten, häufig ein erhöhtes Vertrauen in ihre Fähigkeiten und ihre Bereitschaft, zukünftigen Herausforderungen zu begegnen. Sie fühlten sich besser vorbereitet, potenzielle Hindernisse anzugehen und waren bereit, Möglichkeiten in ihren Wunschteilgebieten zu erkunden.

Vorteile hoher Selbstwirksamkeit

Studierende mit hoher Selbstwirksamkeit sind eher bereit, neue Möglichkeiten zu suchen und Massnahmen zu ergreifen, die mit ihren Interessen verbunden sind. Diese Motivation kann sie dazu bringen, Praktika, Forschungspositionen und andere Erfahrungen zu verfolgen, die ihr Engagement in ihrem gewählten Bereich vertiefen.

Eine positive Sicht auf ihre zukünftige Karriere resultiert auch aus einem starken Selbstwirksamkeitsgefühl. Viele Studierende äusserten Zufriedenheit und Aufregung über ihre zukünftige Arbeit in ihren gewählten Bereichen, was ihr allgemeines Interesse an Physik erhöht.

Erwartungen an Ergebnisse

Wenn Studierende an ihre zukünftigen Karrieren denken, reflektieren sie über ihre Erwartungen an Ergebnisse. Dazu gehört, was sie sich erhoffen, zu erreichen oder zu gewinnen, wenn sie sich für ein bestimmtes Teilgebiet entscheiden, wie z. B. Jobsicherheit, Erfüllung und die Möglichkeit, positiv zur Gesellschaft beizutragen.

Karrierewege erkunden

Viele Studierende identifizieren verschiedene Karrierewege innerhalb ihrer gewünschten Teilgebiete. Diese Erkundung ermöglicht es ihnen, die Vielzahl von Möglichkeiten zu erkennen, die basierend auf ihren Interessen zur Verfügung stehen. Beispielsweise hoben Studierende, die an biomedizinischer Physik interessiert sind, verschiedene Rollen hervor, die sie übernehmen könnten, von der Forschung bis hin zu medizinischen Tests.

Finanzielle Stabilität ist ein häufiges Anliegen unter den Studierenden, wenn sie ihre Teilgebiete wählen. Obwohl Geld nicht der einzige Faktor ist, besprechen viele die Wichtigkeit, ein gutes Einkommen zu sichern, um ein Gefühl von Sicherheit zu gewährleisten.

Fähigkeiten entwickeln

Studierende erwarten, wertvolle Fähigkeiten und Wissen zu gewinnen, die für ihre zukünftige Arbeit entscheidend sind. Indem sie sich in Lernerfahrungen vertiefen, streben sie danach, Experten in ihren jeweiligen Bereichen zu werden. Diese Suche nach Expertise erhöht ihr Interesse und Engagement für ihre gewählten Teilgebiete.

Einfluss auf die Gesellschaft

Einige Studierende äussern den starken Wunsch, durch ihre Arbeit in der Physik zur Gesellschaft beizutragen. Für diejenigen, die an Bereichen wie medizinischer Physik interessiert sind, ist die Absicht, Menschen zu helfen und Leben zu verbessern, ein motivierender Faktor. Sie suchen Karrieren, die es ihnen ermöglichen, einen positiven Einfluss auszuüben.

Umgekehrt konzentrieren sich Studierende, die an Astrophysik interessiert sind, oft mehr auf die Aufregung von Entdeckungen und Forschung, als auf den direkten gesellschaftlichen Einfluss, was unterschiedliche Erwartungen an Ergebnisse widerspiegelt, basierend auf ihren gewählten Teilgebieten.

Einflussfaktoren der Umgebung

Studierende diskutierten, wie verschiedene externe Faktoren in ihrer Umgebung, wie institutionelle Ressourcen, Einfluss der Fakultät und die allgemeine Kultur in ihren Bildungseinrichtungen, ihre Entscheidungen über Teilgebiete prägen können.

Einfluss von Experten

Mentoren und Professoren können die Entscheidungen der Studierenden erheblich beeinflussen. Ihre Qualitäten, Unterstützung und Führung spielen eine entscheidende Rolle dabei, Studierende in bestimmte Teilgebiete zu lenken. Positive Mentor-Beziehungen ermutigen Studierende, ihre Interessen intensiver zu erkunden.

Institutionelle Faktoren

Die Umgebung innerhalb der Institutionen der Studierenden hat grossen Einfluss auf ihre Entscheidungen. Einige Studierende erwähnten Hindernisse wie begrenzte Lehrangebote und einen Mangel an Forschungsmöglichkeiten in bestimmten Bereichen. Diese Lücken können die Studierenden davon abhalten, spezifische Teilgebiete zu verfolgen.

Kulturelle Faktoren

Kulturelle Normen innerhalb des Fachs können dazu führen, dass Studierende sich unter Druck gesetzt fühlen, bestimmte Wege zu folgen, basierend darauf, wie respektiert verschiedene Karriereentscheidungen in der Physikgemeinschaft sind. Einige Studierende äusserten den Wunsch, weniger konventionelle Rollen in der Bildung oder interdisziplinärer Arbeit zu verfolgen.

Globale Einflüsse

Breitere Ereignisse, wie die COVID-19-Pandemie, haben die Entscheidungen der Studierenden bezüglich ihrer gewünschten Karrierewege beeinflusst. Einige Studierende fühlten sich beispielsweise stärker zur medizinischen Physik hingezogen, aufgrund der durch die Pandemie aufgezeigten Herausforderungen im Gesundheitswesen, was den Wunsch auslöste, positiv zum medizinischen Bereich beizutragen.

Unterschiede in der Interessenbildung zwischen Teilgebieten

In unserer Untersuchung der beiden Teilgebiete, biomedizinische Physik und Astrophysik, wollten wir verstehen, wie sich die Interessen der Studierenden unterschiedlich basierend auf verschiedenen Faktoren bilden.

Lernerfahrungen

Studierende, die an Astrophysik interessiert sind, bemerken oft Einflüsse der Popkultur-Bücher, Filme und Medien-die ihr anfängliches Interesse wecken. Sie werden in der Regel früh in ihrer Ausbildung durch Schulkurse mit Astronomie konfrontiert. Diese frühe Auseinandersetzung führt oft zu einer grösseren Wertschätzung für Astrophysik.

Im Gegensatz dazu neigen Studierende, die an biomedizinischer Physik interessiert sind, dazu, ihre Interessen später in ihrer akademischen Laufbahn zu entwickeln. Ihre Motivation entsteht oft aus der Teilnahme an Forschungserfahrungen, Praktika und Job-Schnuppern, die Einblicke in das Feld bieten.

Erwartungen an Ergebnisse

Für diejenigen, die Astrophysik verfolgen, drehen sich ihre Erwartungen in der Regel um den Beitrag zu bahnbrechender Forschung und das Tätigen von Entdeckungen. Viele Studierende äussern Karriereambitionen, die mit der Erforschung bedeutender wissenschaftlicher Fragen und der Sicherung erfüllender Jobs verbunden sind.

Im Gegensatz dazu heben die Studierenden der biomedizinischen Physik oft den Beitrag zur Gesellschaft als motivierenden Faktor hervor. Sie wollen ihr Wissen nutzen, um die Gesundheitsversorgung zu verbessern und lives of individuals positively impact.

Fazit

Unsere Forschung zielte darauf ab, herauszufinden, wie verschiedene Faktoren die Interessen von Physikstudierenden in verschiedenen Teilgebieten beeinflussen. Wir fanden heraus, dass die Lernerfahrungen der Studierenden, das Selbstvertrauen und die Erwartungen an Ergebnisse eine bedeutende Rolle bei der Gestaltung ihrer Karriereentscheidungen spielen. Es wurde deutlich, dass verschiedene Teilgebiete unterschiedliche Einflüsse erfahren und dass eine frühe Auseinandersetzung mit Konzepten und Möglichkeiten die Interessen der Studierenden erheblich beeinflussen kann.

Physikabteilungen sollten vielfältige Erfahrungen für Studierende ermöglichen, wie engagierte Lehrveranstaltungen, praxisnahe Forschungsprojekte und unterstützende Netzwerke. Dieser Ansatz könnte den Studierenden helfen, ihre Interessen frühzeitig zu erkunden und informierte Karriereentscheidungen zu treffen.

Zukünftige Forschung kann unser Verständnis darüber, wie Studierende ihre Präferenzen und Identitäten innerhalb der Physik formen, weiter vertiefen. Eine Ausweitung unserer Ergebnisse auf eine grössere und vielfältigere Gruppe von Studierenden könnte wichtige Erkenntnisse in diesem kritischen Bildungsbereich liefern.

Originalquelle

Titel: Exploring Subfield Interest Development in Undergraduate Physics Students through Social Cognitive Career Theory

Zusammenfassung: This study aims to understand how undergraduate physics majors develop an interest in specific subfields. We examine interest formation through the lens of Social Cognitive Career Theory (SCCT) by exploring four key SCCT constructs: learning experiences, self-efficacy, outcome expectations, and proximal environmental influences. We conducted 27 interviews with physics majors across various years of study between 2020 and 2022. Our first research question analyzes SCCT constructs to provide detailed insights into the interest formation of various subfields of physics. Examining these constructs, we better understand the factors influencing students' preferences toward specific subfields. Our findings indicate that positive class experiences and experimental opportunities significantly impacted students' interest in different subfields of physics. This understanding helped us explore significant variations in interest formation between astrophysics and biomedical physics in Research Question 2. By understanding how students decide about their interests, we can provide valuable insights for physics departments and career guidance professionals.

Autoren: Dina Zohrabi Alaee, Benjamin M. Zwickl

Letzte Aktualisierung: 2024-07-10 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2407.07808

Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2407.07808

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Änderungen: Diese Zusammenfassung wurde mit Unterstützung von AI erstellt und kann Ungenauigkeiten enthalten. Genaue Informationen entnehmen Sie bitte den hier verlinkten Originaldokumenten.

Vielen Dank an arxiv für die Nutzung seiner Open-Access-Interoperabilität.

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