科学、工程、数学等学科,一直是男性一统天下。一些人认为,这主要是因为女性缺乏理科“天分”。但在校期间,女生各科的平均成绩都高于男生。女生是否适合科学研究呢?最新一期的《环球科学》杂志发表了戴安娜·F·哈尔彭等多位科学家共同参与的研究报告,对此进行分析和探讨。
哈佛前校长一言引争议
2005年,时任美国哈佛大学校长劳伦斯·萨默斯提出了自己的见解,他暗示,与男性相比,女性不容易攀上科学的“最高峰”,主要是因为女性缺乏这方面的“天分”。这番煽动性言论一出,立即在美国激起了一场大讨论:两性的先天差异是否导致了女性在数学、科学领域建树颇少。
公众由此开始关注女性参与科学研究这一重大问题。至于为什么从事科学、数学研究的女性远少于男性,萨默斯的观点似乎过于简单。实际上,影响人们选择职业的因素非常多,包括教育背景、生理因素、成见、歧视以及两性在认知、社会定位上的差异等。
2003年,妇女占美国就业总人数的46%,而在科研、工程技术领域只占27%。萨默斯的说法让人不满,原因之一在于他暗示这一差距无可救药。既然女性的科研能力天生不足,你还能怎么办?但这看似简单的解释却存在两大误区。
所谓的 “科学才能”
首先,根本不存在所谓的“科学才能”这种智力(简单起见,我们常用“理科”来指代在科学、工程技术及数学等领域研究所必备的技能)。要取得科学成就,必须拥有良好的语言能力(撰写深奥的学术论文,与同事充分交流)、记忆能力(理解、记忆各种事件和大量信息)、定量分析能力(建立数学模型,统计数据,把握各种目标、数据和概念)。
其次,即使两性真的存在上述差异,也并不意味着无法补救。事实上,如果训练和经验对培养学术能力没有太大帮助的话,哈佛等大学向学生收取学费就有欺诈之嫌了。
令人不解的是,采用不同的方式评估两性能力,会得出不同的结论。女生的一些素质正好适合学术研究。1982年以来,美国大专院校的入学新生中,女生占了多数,而且比例还在逐年增加。在学校,无论哪个科目(包括数学和理科在内),女生的平均成绩都比男生高。
认知能力上的两性差异
尽管女生在学校表现不俗,但在许多大学和研究所统一的入学考试中,女生的成绩却相形见绌。在科学和其他相关领域,越是高层次的教育系统,男、女生的人数超距越大。20世纪末,在麻省理工学院攻读理科的本科生中,女生占了40%,但女教师却只有8%。
学习成绩和考试分数会受众多因素的影响。心理学家开始通过测定认知能力来界定两性差异。学龄前儿童处于同一水平线上,因为在定量思维和对周围事物的了解方面,男孩和女孩的认知能力不相上下。
入学前后,两性差距逐渐拉开。小学毕业后,在多数的语言能力测试中,女生的表现都优于男生。回顾大量与写作能力有关的文献,两性的写作能力差距显著,令人担忧。相关数据显示,男性的平均写作能力较差。在对人脸识别和情景记忆方面,女性也占了上风。
然而,男生有一种能力却比女生强:视觉空间技能。这种能力是指个人用想像力在三维空间中操纵、模拟物体运动的能力。对4~5岁的孩子进行标准化测试,男孩玩迷宫游戏的表现明显比女孩好。男孩占优势的另一项视觉空间技能是“心理旋转”,即想像自己拿着一个三维物体,并让它变换形状。可以预料,在解答数学问题时,如果需要想像一个图像,男孩就更有优势。
前面曾提到,小学各年级女生的数学成绩平均高于男生,而且在国际代数评测中,女生的表现也略胜一筹。这或许是因为代数与语言的结构十分相似。然而,在学习才能测验(Scholastic Aptitude Test,简称SAT测验)的数学部分,男孩却大显身手:35年来一直比女生高出40多分。不过,综合所有数量分析能力的数据显示,男孩与女孩的差别其实微乎其微。他们的不同之处是,有数学天赋的男孩比女孩多。
乍看起来,上述说法自相矛盾。其实,男性的数学才能极不平衡,参差不齐的程度比女性要大。至今也没有弄清楚其中原因,但这一现象表明,女性的数学才能集中在平均水平上下(即分布在中点附近);男性则呈两极分化。结果,在数学才能分布图的两端(即数学天才和数学白痴),男性的人数超过了女性。
不过,这些数学天才少年的情况已经有了巨大变化。与男生相比,这些少年中的女生人数一直在飙升。男生与女生的比例从20世纪80年代的13∶1下降到现在的3∶1左右。与此同时,活跃于其他科学领域的女性人数也急剧增加。
我们还无法确定任何单一成因,因为过去几十年,社会已经发生了多方面的变化。这段时期,美国政府恰好出台了一系列措施,鼓励、指导女生学习高等数学和其他理科课程。有证据表明,针对性培训可以进一步提高女生的成绩。