4年追蹤300萬名兒童,Nature徹底粉碎女生不擅長數學的謬論!

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前不久,90後數學教授王虹在北大講座引發熱議。
王虹16歲考上北大,拿到數學學士學位後,又去法國和美國留學,之後拿到麻省理工學院博士學位。
今年2月份,她和另一位數學家Joshua Zahl發表論文,攻克了百年數學難題“三維掛谷猜想”,這一論文震動學界。她甚至被預測有望問鼎數學界最高榮譽菲爾茲獎。關於王虹的教育經歷可檢視精英說的往期文章:34歲數學家北大開講座,“韋神”連續三天坐前排聽講!這個90後教授什麼來歷?
在探討學術成就之餘,王虹的卓越表現,無疑是對“女生天生數學能力不如男生”這一根深蒂固偏見的有力回擊。
然而,王虹的光芒背後,現實中普遍存在的數學性別差距卻不容忽視。這種差距從何而來?是天賦使然,還是後天塑造?
圖自@極目新聞 
6月11日,頂級期刊《自然(nature)》發表的一項最新重磅研究給出了答案。
法國研究人員花4年時間追蹤了近300萬名小學生,藉助海量資料,徹底粉碎了所謂的「女生天生數學能力不如男生」謊言。

4年追蹤近300萬人:
數學性別差從小學就出現了
《自然》期刊公佈的這項研究由法國巴黎西岱大學P. Martinot帶領的研究團隊發起。
因為歷時長、規模大、資料全,研究可信度很高。最巧妙的是,研究者從數學性別差形成的起點,即環境因素剛起作用的階段進行分析,更能揭示根源問題。
研究人員從2018年起,連續四年記錄法國全國學業評估計劃EvalAide的資料,分析了公立校和私立校小學一年級和二年級、共計2,653,082名學生的成績。
在此期間,這近300萬名學生在三個時間點同時接受EvalAide測試:
T1:一年級開始時的9月底,測試初始水平;
T2:上學4個月後的1月底,觀察早期是否出現變化;
T3:上學12個月後,即升入二年級開始時的9月底,評估學習一年後的結果。

研究者對海量資料進行分析後發現:
孩子們剛入學時,女孩和男孩的平均數學成績幾乎相同(Cohens dT1 = −0.0166,差異不顯著)。
這證明男女之間並不存在數學能力差距,換言之,從出生到入學時,男女的數學能力沒有高下之分,這有力反擊了數學性別天賦說。
然而在學校接受四個月的教育後,男孩的數學成績明顯超過了女孩(Cohens dT2 = 0.0468)。
一年之後(T3階段),男女之間數學成績差距越來越大(Cohens dT3 = 0.2230),而且男孩取得高分(前5%)的比例是女生的2倍多。
這一研究結果很普遍,不論是在公私校,還是普通學校,又或者孩子們來自不同的社會經濟條件背景下,均重複出現。

(測試內容包括:數學測試(數字識別、計數、數字比較、數軸知識、解決問題、計算和幾何等);語言測試(字母知識、字母-聲音對應、語音意識、閱讀、詞彙、口語理解和閱讀理解等)
這樣明顯的能力分水嶺,會不會和孩子們的生理年齡有關呢?
但研究者很快排除了年齡因素。
法國規定學生在1月1日前年滿6歲,就能在該年的9月入讀一年級。但研究人員在次年9月同時對不同月份出生的孩子進行相同測試,結果發現:入學時間不同,數學差距不同。
後來他們也觀察到,不論孩子年齡多大,在剛入學時(T1),男女生的數學分數差幾乎可以忽略不計,但在學校待了4個月(T2)和12個月後(T3)後,這種差距越來越大
這些對比進一步坐實了——數學能力性別差距是由“上學後”導致的。

(圖|男女生參加測試時的月齡與T1、T2 和 T3階段的性別差距)
研究者還去分析了法國101個省的資料,結論依然沒變。男女數學能力不受地域影響,罪魁禍首無一例外都指向一點:入學時間越久,性別差距越顯著。

圖|2018年至2021年法國各省T1和T3之間的數學性別差距)
刻板印象,困住了女孩
在法國這項研究中,還有兩個特別有趣的現象。
一個是,疫情停課期間,男女數學差距較小。
疫情時,法國一年級和二年級學生停課接近2個月,隨後又趕上長達2.5個月的暑假,大部分時間孩子都在家裡上課和玩耍。
所以2019年測試時,男孩數學成績雖整體比女孩高,但差距擴大的速度明顯在放緩。但不幸的是,2020年復學後,這一差距又恢復了
另一個是,在高知家庭裡,男女數學差距最大。
當父母雙方的職業均是與科學相關,比如工程師、教師等,數學性別差距反而更大。
也就是說,即便是對孩子教育更重視、本身資源也更豐富,但告知父母們往往受個人經歷和職業發展影響,心存的隱性偏見反而加劇了不平等。

這兩個看似無關緊要的現象,反而進一步強調了數學性別差背後的原因:是學校老師和父母助推了「男孩數學比女孩好」的刻板印象。
父母和老師往往會因為無意識言行、資源分配和期望差異潛移默化限制女孩在數學能力上的表現
AI教母李飛飛在其自傳《我看見的世界》中就對自己遭遇的數學能力性別歧視記憶猶新。
小學的某一天,老師下課後讓全班女生先回家,剩餘男生留下,好奇的李飛飛躲在門外的一個角落裡偷聽到了讓她終生難忘的話:
“男孩天生就比女孩聰明,數學和科學就是體現你們腦子靈光的基礎學科。你們的平均成績竟然比女生還低,我今天對你們非常失望。但你們也不要自暴自棄。等到了十幾歲,你們會發現,周圍的女生自然就變笨了。她們後勁不足,成績會不斷下降。即便如此,我還是希望你們都能發揮你們作為男生的潛力。落在女生後面是不可接受的。”

李飛飛是幸運的,從小就有“假小子”之稱的她,背後有開明開放的家長在做引導,所以她不懼老師的權威,“叛逆而行”,對理工科愈發喜愛。
但現實是,老師不斷的言語打擊和區別對待就像是一粒種子,會在女生心裡生根發芽,漸漸相信數學不屬於自己。
比這更隱蔽的是沒有言明的期待。
當女生取得優異成績時,老師的用詞是“勤奮、努力”。解不出難題時,女孩通常是受保護的狀態。解不出來沒關係,因為女生數學本來就不好,所以她們更容易放棄
男生表現出色的讚詞則是“聰明”。老師也更願意鼓勵他們:多想想,一定會解出來的,要發揮男生與生俱來不服輸的天賦。

資源分配更容易不加掩飾。
早期啟蒙,女生手握的洋娃娃、童話繪本,男孩懷抱的機器人、汽車和科技類書籍是最明顯的區別對待;
資源投入時,男孩報名程式設計等STEM課的比例明顯比女生高,諸如機器人比賽等也均是男生的天下,這也是如今在高薪的STEM領域,女性群體較少的重要原因。
在漫長的歲月中,女孩對數學的自信和興趣更容易一點點被擊潰。
中國人民大學的研究人員曾利用中國教育追蹤調查 (CEPS)的資料,並採取問卷調查的方式想弄明白:家長有“男孩比女孩更擅長數學”的性別刻板印象,會對孩子心理健康和幸福感造成什麼影響。

他們經過分析發現,刻板印象對男女雙方內心都造成了傷害,不過男生只會是壓力較大,但女生是更不自信、更容易焦慮。
拉回到現實,最終外顯的代價,要麼是女生數學成績普遍更差,要麼她們選擇“被認為更適合性別”的科目,對於選擇她們的解釋是天性使然,並非環境和文化塑造的。
穆斯林女生,為何是例外?
如果說女生不擅長數學是因為受到了社會規訓,那麼穆斯林國家的女性則是一則更值得一提的例證。
《國際科學與數學教育期刊》發表過一篇文章,專門研究了全球32個國家和地區四年級學生的資料,想探究「數學自我概念」和「數學成績」之間的性別差異。
所謂的數學自我概念就是,自己感覺自己數學能力怎麼樣。
這項研究的資料顯示,調查的女孩普遍覺得自己數學一般,她們低估了自己的數學能力,而男生數學自信心很高,普遍認為自己數學非常好。
比如在新加坡、俄羅斯和日本,男女生數學成績無顯著差距,但女生數學自信心明顯比男生低。
即使在女生數學成績明顯比男生好得多的芬蘭,女孩對自己的數學能力也缺乏信心。

但在32個國家和地區中,沙烏地阿拉伯、阿曼、巴林是例外,女孩數學自信心比男生高。
這是匪夷所思的地方——這裡女性社會地位通常較為保守,但女孩數學成績不僅高,還自我感覺數學能力強,這是為何?
研究人員給出的原因是,受宗教文化影響,在穆斯林國家,男女分校,進行隔離教育。
純女校環境裡學習理工科,周圍人都不會把女孩和男生進行比較,也很少聽到女生數學不如男生的這種主觀評判,也就沒了性別刻板印象,她們更加自信。
全球首位獲得菲爾茨獎(被稱為數學界的諾貝爾獎)的女數學家瑪麗亞姆·米爾札哈尼(Maryam Mirzakhani),就誕生在伊朗。

而米爾札哈尼能取得如此卓越的成就,受到她所處環境的支援和文化薰陶。
生前是普林斯頓大學和斯坦福大學教授瑪麗安·米爾札哈尼,在德黑蘭的一個穆斯林家庭中長大。與外界認知不同的是,在她周圍,所有人都鼓勵女孩要自立並勇於追求自己的興趣
米爾札哈尼小時候的夢想是當作家,她數學表現平庸,一度很自卑,老師都認為她沒數學天分。後來哥哥給她講了一道高斯數學題後,才感受到了數學之美。
高二時,一位數學女老師發現米爾札哈尼數學潛力很大,便推薦她去參加國際數學奧林匹克競賽。當時伊朗從未有女生參加過,學校更沒奧賽班。
於是她敲開了女校長辦公室的門,自薦要參加比賽。非常重視男女平等教育的校長很開明,她鼓勵米爾札哈尼“即便你是第一個,也能做好。”

1994年,17歲的米爾札哈尼首次代表伊朗參賽,便以差1分滿分的成績獲得冠軍,震驚世界。次年,她再次以滿分蟬聯冠軍,成為伊朗首位獲得2枚金牌的學生。
伊朗女性地位低下,也鮮少有單身女性出國讀書,但米爾札哈尼又打破了常規。在家人支援下,1999年她去哈佛大學就讀。
2004年,在導師"菲爾茲獎"得主柯蒂斯·麥克馬倫的指導下,她完成了博士論文,解決了一個困擾數學家十多年的雙曲面問題。其成果在各大頂刊發表,在男性為主導的數學領域脫穎而出
2014年菲爾茲獎得獎後,她說:“數學系是男性主宰的,這會讓年輕女性感到畏懼……我相信女效能夠勝任與男性同樣的工作。但兩者的期限不同,男性保持長時期的精力集中併為其工作付出大量時間是相對容易的……對女性來說,很重要的一點就是要保持自信和積極

圖|米爾扎哈尼是第一位不戴頭巾登上伊朗媒體的女性,當時伊朗一些報紙就算P圖,也要給她加頭巾;2017年她去世時媒體則打破了禁忌,刊登了她未遮蓋頭髮的照片
如何不給孩子拖後腿
數學性別差異一直是學術研究的大熱門主題。
以前研究者更多地將矛頭對準男女生之間的生理差異。如今,後天社會文化影響的觀點佔據主流。
但不論從何種角度來解釋,具體到孩子的個體教育,父母能做的第一步就是察覺當問題被看見、被集體討論的時候,就離解決它不遠了。
破除數學性別偏見的第一步,就是察覺到「女生天生不擅長數學」是種赤裸裸的刻板印象
世界上根本不存在沒有男生應該做什麼、女生不應該做什麼的自然法則,也沒有男生理科好、女生文科強的鐵律。
錯誤干預和認知,不僅會讓孩子失去對某一學科的興趣,甚至還可能喪失原有的天賦。
圖源pexels
第二步,少些比較,多點耐心。
在生理和心理層面,男女孩確實會存在一些不同,但個性差異遠遠大於性別差異。強行將女生數學能力不如男女生對比,只會打擊女生的信心,同時給男孩平添壓力。
真正的平等,不是否認差異,而是拒絕讓差異成為枷鎖。
與其糾結誰更擅長,不如多點耐心,關注如何讓孩子找到適合自己的學習節奏。
那些被貼上不擅長標籤的女孩,或許只是缺少了長期鼓勵和堅定不讓孩子“被允許去試錯”。

最後,樹立榜樣的力量。
這幾年在STEM領域,女性力量從未缺席。
從李飛飛在男性為王的矽谷闖出一片天地,到生物學家顏寧被美國兩院爭搶,再到不斷湧現的諸如郭文景、郭露西等靠AI創富的年輕女富豪,她們的成功點亮了無數女孩心中的火種。

當陷在性別差異困境的女孩看到女性科學家、工程師、創業者在STEM領域熠熠生輝,她們才能相信:“我也可以”。
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