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冲破天花板的”女子力“与STEM教育

魏宏平(日本理化学研究所脑科学综合研究中心研究员)
2022-03-04

摘要:

  今天为大家介绍日本理化学研究所博士后特别研究员魏宏平的文章。作为一名理科领域的研究员,同时又是一位母亲,她在文章中向教师和家长们建言:鼓励孩子们平等地参与更多数理相关的活动,一定不要给孩子们传递数理能力的性别差异的刻板印象。女孩跟男孩子们在数学、科学、工程技术方面是一样优秀的。要想让女孩子们增加对STEM的兴趣,可以尝试提供适宜的家庭环境。



002 - コピー (2).png图源:联合国教科文组织官方网站

女子力

有一天晚饭时,女儿和我有这样的对话。
女儿:妈妈,某某男生说我没有“女子力”!
: 哦,没有“女子力”啊。什么是“女子力”啊?
女儿:就是一些女孩子的特质吧。
: 女孩子的特质都有哪些啊?你觉得谁比较有“女子力”啊?
女儿:我也不太清楚。可能是温柔,可爱的。某某女生她们很关心时尚,LINE表情包,还有偶像,我觉得她们可能算女子力高的。男孩子可能会喜欢她们。还有像妈妈这样擅长做饭的也算“女子力”高。
: 哈哈,谢谢啊。那你想变成这样“女子力”高的人吗?
女儿:我不想!她们关心的那些我都没兴趣,我喜欢跟男孩子玩,喜欢跟他们聊运动,聊理科。他们虽然说我没“女子力”,但是也喜欢跟我玩,从来不跟某某女生她们玩。
: 这样啊,让我来研究一下,什么是“女子力”。

  “女子力”这个词最早出现于日本时尚杂志中。“女子力”主要体现在两方面:美丽的外表和做家务的能力。这个词本身是男性视角,在他们眼中,“女子力”高的女性,会成为贤妻良母,因此更吸引他们。

  而随着时代的进步,“女子力”这个词受到了越来越多的质疑和批判。有人说,由男性来定义女性的美好特质,是不公平的。也有人说,在日本,虽然不少女孩子的梦想依然是做家庭主妇,但是“女子力”早已不再是她们追求的目标。

  “女子力”是一个日本本土起源的词,我觉得它是一个非常美好的词,但是应该重新被理解。它最初的含义对应到中文,可能会是“上得厅堂,下得厨房”。这依然是美好的品质,但是它不是女性应该被贴上的标签和被束缚的框架。英语中,“girl power”是指生为女孩,我很骄傲。我可以独立成长,改变世界,创造未来。

  看完这些,我告诉女儿:“我觉得,女子力是指女孩儿的优势和能力。它可以有很多表现,发挥在各行各业。如果把它简单理解成美丽的外表和会做家务,就太小看它了。等你长大了,会有你自己对女子力的理解。”她说:“嗯,我觉得女科学家就有女子力,特别棒!”

  我们重新理解了女子力,那就找几个女子力的例子吧。要说女子力爆棚,冲破天花板的话,女性宇航员们应该是最符合不过的了。

冲破天花板的女子力

  此刻,中国的宇航员王亚平,正跟她的两位同事,在太空出差。2021年12月9日,他们还在空间站给孩子们直播了一堂科学课。

001 - コピー (2).jpg航天员王亚平在轨照片
图源:中国载人航天(CMS)官方网站

  截至2021年3月,全世界共有65名女性宇航员完成过太空飞行任务,约占总数的11%,远远少于男性(数据来自美国国家航空航天局,简称NASA)。

  下面的表格列举了几位女性宇航员的经历:

事迹 (按时间顺序) 姓名(国籍)
世界首位女性太空航天员 (1963年) Valentina Tereshkova(前苏联)
世界首位女性太空漫步者(1984年) Svetlana Savitskaya(前苏联)
日本首位女性太空航天员(1994年) 向井千秋(日本)
中国首位女性太空航天员 (2012年) 刘洋(中国)
中国首位女性太空漫步者(2021年) 王亚平(中国)

  美国国家航空航天局(简称NASA)的研究人员追踪调查了宇航员们多年的健康状况,在2014年发表了一项研究报告中,指出了女性宇航员的独特优势。失重的环境会造成听力的下降,而男性宇航员的听力下降速度大于女性;同样,男性宇航员在宇航任务后,出现了视力受损的情况,而女性则没有(Reschke et al.,2014;Mark et al., 2014)。

003 - コピー.jpg宇航员的主要性别差异
表现在心血管,免疫,感觉运动,肌肉骨骼,以及对宇宙飞行的适应性。
图源:NASA官方网站

  其他的研究还表明:

  • 女性的免疫系统强于男性;
  • 长期在狭小密闭的空间内,女性的心理调节能力优于男性;
  • 女性的平均身高体重都小于男性,即使同样的体重,男性所需要的能量比女性多15-25%;
  • 如果需要长期待在空间站工作,女性的耗能和排出都更小,更节能。

  因此,NASA提倡鼓励和培养更多的女性宇航员。NASA有一项2025登月计划。在18位候选宇航员中,有9名女性,她们中将会出现第一位漫步月球的女性。增加女性宇航员,还有以下这个重要的原因。

  也许有一天,人类要迁居到太空或其他星球。宇航员们除了要探索太空的奥秘,还要作为开拓者,去探寻人类未来在太空生存的可能性。基于男性和女性身体的差异,必须有更多的女性进入太空,才会有更全面和公平的数据和视角,应用于宇航事业和人类的发展。

  除了女性宇航员,宇航领域的发展,也离不开一个“火箭女团”。美国宇宙航天事业的发展初期,计算机出现了,但是业务还不够精进,于是这些女性作为 “计算手”,用纸和笔来进行繁重的轨道计算工作,她们被称为“穿裙子的计算机”。她们的任务不光是单纯的计算,她们中的一些人也参与到算法的改进、结果分析以及决策任务中。她们可以说是最初一代的程序员。其中,非裔物理学家、数学家凯瑟琳约翰逊,从小就表现出对数学的热爱,在成长过程中多次打破性别和种族两大偏见,不仅在宇航领域做出了重要的贡献,也为女性和有色人钟的太空之旅打开了大门。


004 - コピー.jpg图源:NASA官方网站(左,1953年);
书《Rise of the Rocket Girls》(右,2013年)
右图前排右三:凯瑟琳约翰逊

  今天看来,这些为宇航事业做出贡献的女性和女团队,应该算“女子力”中的顶流和天花板了吧。

女孩与STEM教育

  女性宇航员少,并不是稀罕事。在其他领域中,也存在着性别差异。

  STEM是科学(Science),技术(Technology),工程(Engineering)和数学(Mathematics)的首字母缩写。STEM是源于美国的教育倡议,旨在加强学生科学技术和工程方面的教育,培养出具有科技理工综合素质的人才。通俗点儿说,就是学好数理化,走遍天下都不怕。

  从业于STEM领域的女性少这一现象,普遍存在于许多国家。

  是因为女性天生能力有限嘛?不是!近些年的大数据分析(综合数百项研究)表明,男女在数学及其他STEM领域中的能力没有差异。是因为男女的职业偏好,或者生活方式吗?有可能!但这些选择差异的根源是社会偏见或者刻板印象(Stereotype)。

  男性比起女性,与数学以及其他STEM学科的相关性更大。这不只存在于成年人的刻板印象,儿童也这么认为。那么,这样的刻板印象是在什么时期形成的?让我们来看看相关研究吧。

  美国华盛顿大学的Dario Cvencek研究小组2011年在《Child Development》杂志上发表的文章揭示了孩子们关于性别、数学的认知发展过程。文中指出:

  • 小学低年级的孩子们,已经开始形成女孩数学弱的刻板印象;
  • 孩子们的刻板印象对于学校的成绩有长远的影响。

实验对象

  6岁半-10岁半的小学生,共247名。他们要做的是,把屏幕上的词语,比如故事、图标、数字及人名等,分成“男孩”、“数学”、“女孩”、“阅读”这四类。每个孩子要在两个不同的电脑上完成分类任务。分类是通过两个按钮来完成的,两个分类选项共用一个按钮,数学和男孩共用按钮时的实验叫做“刻板印象一致任务“,而女孩与数学共用按钮时,叫做“刻板印象不一致任务”。(如下图)


005 - コピー.jpgCvencek, 2011

实验原理

  如果两个分类选项是关联的,分类的任务会更加容易,用时更短。

实验假设

  已经形成刻板印象“数学等于男孩”的孩子,在数学和男孩公用按钮时,任务完成得更快,而在数学和女孩共用按钮时,任务完成得更慢。

实验结论

  • 男孩和女孩,都认为数学和男孩的关联性更强。
  • 男孩倾向于把数学和自己关联,而女孩倾向于把阅读和自己关联起来。
  • 性别刻板印象,在小学2、3年级时开始出现。

  起初的研究是针对美国的小学生,之后的2014年发表的研究工作表明,新加坡孩子也会形成数学性别刻板印象,但是比美国出现的更晚,更弱一些。新加坡的数学教育很有名,更值得一提的是,新加坡在推进男女平等方面的工作也很突出。根据2020年联合国人文发展指数报告,新加坡在性别平等的评级处于全球13位,亚洲排名第一。

  这一系列研究说明数学与性别的刻板印象在孩子小的时候就种下了,而在这个时期,女孩的数学成绩与男孩的并无差异(基于国际标准化数学测试),甚至某些方面成绩优于男孩。为什么在数学成绩上还没有出现性别差异时,孩子们已经形成了性别差异的刻板印象呢?这种刻板印象不是基于事实,那么源头是哪里呢?

  可能来自社会,来自学校,家庭,来自互联网等等。

  在数学考试之前,把数学能力相当的学生分为两组,老师只对其中一组学生说这个测试的结果会显示性别差异。结果呢,被告知性别差异的那组,女孩子的成绩低于另一组。所以,老师的一句话,就会影响孩子的成绩,影响她们原本的能力,再反过来影响孩子的认知,就这样出现了刻板印象。更何况社会及家庭无处不存在性别偏见。

  互联网的流行更是推动了各种直接或间接刻板印象的传播。有意思的是,作者在讨论新加坡孩子刻板印象的形成原因时,说可能跟孩子们看美国的电视节目有关。

  对数学的刻板印象可能会使得女孩认为自己缺乏数学能力,从而减少对数学的兴趣,努力程度,增加数学焦虑,从而对未来的数学成绩有长远影响。因此需要在早期教育中创新改革,来改变这一轨迹。创新需要整个社会的努力。

  我们能做些什么呢?

  联合国教科文组织的一项报告中指出,高学历的女性并不少,女性的本科生及研究生比例超过了50%,但是博士生及博士以上的比例则出现了断崖式的下降。这种性别差异的问题根基已久,也一直在改善。要想对症下药,就要清楚原因。


006 - コピー.png
  本图形象地刻画了高学历女性的比重流失
(数据来自137个国家,不包括北美洲)惠尔,2015

  STEM领域的性别差异可能来源于以下几个方面:

  1. 雇佣以及评价系统的性别偏见,导致女性在STEM领域的话语权以及存在感都处于劣势。有研究表明,在学术文章的引用率上也存在性别差异,女性发表的文章引用率低于男性(Dworkin,2020);
  2. STEM领域男性主导的现状,降低了女性的自信心及兴趣;
  3. STEM领域的女性榜样不够多,女生们缺少对未来的憧憬;
  4. 女孩子们缺少来自同行,老师或者家长的鼓励;
  5. 女孩子们缺少适宜的环境,可以让他们在STEM领域发挥创造力。

  了解了原因,那么对策是什么呢?

1 .为性别平等发出更多的声音

  首先,成年人要有性别平等的意识,才能正确地传递给儿童。

  有人说,提倡性别平等的声音越来越多了,是不是已经没必要了。我觉得正是因为还没有实现性别平等,所以才会不断被提起。如果有一天,不再有人提起这个话题,也许说明这个目标已经实现了,也就真的没有必要再强调了。

  ”可持续发展目标 (Sustainable Development Goals,SDGs)”是2015年由联合国通过的,为了全人类更美好的未来,呼吁大家协力的一项计划。有17项具体目标,其中第5项是“性别平等”。

007 - コピー.gif

图源:联合国官方网站

  STEM教育中,同样需要大家的努力,才能达成性别平等这个目标。

  2019年9月,前联合国教科文组织国际教育局局长Mmantsetsa Marope,在国际脑学科研究组织的第十次年会上,做了题为“Why Gender Equality in STEM Education is a Global Imperative”的报告。旨在推进国家政策,着力于提高女性在STEM教育的数量和质量。


008 - コピー.png
图源:联合国教科文组织官方网站

  NASA的2025登月计划,将会开启女性在月球的第一步。NASA的科学家Kristin Fabre博士说:“男性完成了人类登月的第一步,那么火星上的第一个脚印应该是女性的。”

  我所在的研究所有一个部门,叫做“Diversity Promotion Office”。 致力于树立女性榜样,消除性别差异,会定期组织主题报告。另外,科研界也有专为女性设立的奖项及基金。

  这些举措都有一个共同的目标,就是性别平等。社会还需要更多这样的声音。

2. 发挥榜样的力量

  如果有更多的女性宇航员,可能就会在更多的女孩子心中萌生出一个航天梦;

  如果女性能够勇于打破各种“天花板”,让大家看到强大的“女子力”,可能会有更多的女孩子有勇气去挑战世俗偏见,去打破“天花板”;

  如果女孩子们读到更多优秀女性的故事、传记等,可能会受到鼓舞;

  如果学校里,有优秀的学姐们分享她们对STEM的热爱,对数理学科的擅长,就可能有更多的女孩子对数理学习更自信。

3 .学校教育提倡性别平等

  有学生不擅长数理学科,也是很正常的。可以埋怨社会,但是不能让性别背锅。数学和理工科的教学方法很重要,除此之外,教师们还应该尝试改变学生们对数学学习的动机和信念,从而影响她们的行为。使孩子们平等地参与更多数理相关的活动,一定不要给孩子们传递数理能力的性别差异的刻板印象,这是不对的。

4. 来自家庭的鼓励

  2008年,发表在学术期刊《科学》上的一篇文章,强调了家庭学习环境和学前教育对于儿童的数学成绩的重要性。这项研究追踪了来自英国141个学前教育机构的近3000个孩子,从3岁(学前教育开始)到5岁(小学教育开始)再到10岁的认知能力及学校的数学成绩等等。图中显示了最能影响10岁时数学成绩的因素。其中有4项都是家庭因素,包括社会经济地位,母亲/父亲的受教育程度及家庭收入,家庭学习环境,学前/学校教育等。

009.png      跟小学生数学成绩相关的因素。纵轴数值越大,说明相关性越大。
                 Melhuish,2008

  要想让女孩子们增加对STEM的兴趣,可以尝试提供适宜的家庭环境,比如拼图,积木等玩具,编程小游戏,家庭科学小实验等等。但最最基本的是,先要消除自己的性别偏见,秉持性别平等的观念,才能避免孩子们从小形成女孩不擅长学数理的错误认知。

写在最后:给女孩和妈妈们

  最近看到一句特别喜欢的话:

世界は謎だらけ 人生は壁だらけ
(世界充满谜题,人生处处是壁)

  女孩们,人生处处都是壁,都是天花板。请不要怕!
  “女子力”是强大的,可以破壁,并冲破天花板的。

  妈妈们,咱们自己数理化即使没学好也不要紧。但是请告诉孩子们,女孩跟男孩子们在数学、科学、工程技术方面是一样优秀的;请鼓励孩子们,女孩子的可能性是无限的,有很多职业可以选择。让我们和女儿们一起成长吧。

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主要参考资料:

  • Charlesworth, T., & Banaji, M. R. (2019). Gender in Science, Technology, Engineering, and Mathematics: Issues, Causes, Solutions. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience, 39(37), 7228–7243. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0475-18.2019
  • Cvencek, D., Meltzoff, A. N., & Greenwald, A. G. (2011). Math–gender stereotypes in elementary school children. Child development, 82(3), 766-779.
  • Cvencek, D., Meltzoff, A. N., & Kapur, M. (2014). Cognitive consistency and math–gender stereotypes in Singaporean children. Journal of experimental child psychology, 117, 73-91.
  • Dworkin, J. D., Linn, K. A., Teich, E. G., Zurn, P., Shinohara, R. T., & Bassett, D. S. (2020). The extent and drivers of gender imbalance in neuroscience reference lists. Nature neuroscience, 23(8), 918–926.
  • Jacobs E (2020) Why Neuroscience Needs Girls: Gender Diversity Drives Scientific Discovery. Front. Young Minds. 8:37.
  • Mark, S., Scott, G. B., Donoviel, D. B., Leveton, L. B., Mahoney, E., Charles, J. B., & Siegel, B. (2014). The impact of sex and gender on adaptation to space: executive summary. Journal of women's health, 23(11), 941-947.
  • Melhuish, E. C., Sylva, K., Sammons, P., Siraj-Blatchford, I., Taggart, B., Phan, M. B., & Malin, A. (2008). Preschool influences on mathematics achievement. Science, 321(5893), 1161-1162.
  • Reschke, M. F., Cohen, H. S., Cerisano, J. M., Clayton, J. A., Cromwell, R., Danielson, R. W., Hwang, E. Y., Tingen, C., Allen, J. R., & Tomko, D. L. (2014). Effects of sex and gender on adaptation to space: neurosensory systems. Journal of women's health, 23(11), 959–962.
  • 索菲娅·惠尔 (2015)《联合国教科文组织科学报告: 迈向2030 年》第3章 科学和工程领域中的性别差距在缩小吗?
  • 世界经济论坛 (2021)《2021年全球性别差距报告》
  • Wikipedia. https://ja.wikipedia.org/wiki/女子力
  • Nathalia Holt(著) 秋山文野 (翻訳)ロケットガールの誕生: コンピューターになった女性たち(2018)
作者简介

魏宏平 (日本理化学研究所脑科学综合研究中心研究员)

魏宏平 博士。现为日本理化学研究所脑科学综合研究中心研究员。2004年毕业于中国海洋大学海洋生命学院。2012年获中国科学院(上海)神经科学研究所神经生物学博士学位。攻读博士期间,以斑马鱼,果蝇等为模式生物,主要研究视网膜的发育及可塑性,果蝇同性求偶行为的生物学机制等。研究论文发表于《Neuron》,《PNAS》,《Journal of Neuronscience》等杂志。2012年博士毕业后,来到日本。在近3年的全职育儿生活之后,重新回归,开始在日本理化学研究所继续科研工作。2015-2017年,日本学术振兴学会外国人博士后研究员。2017年至今,理化学研究所特别博士后研究员。目前的工作是果蝇摄食行为中嗅觉和味觉整合的神经生物学机制。
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