女孩的数学能力天生比男孩差吗？怎么破？（小马君聊育儿系列之二）

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　　?小马君就是我

　　宾夕法尼亚大学教育学硕士，现居美国，任职于美国最大的早教机构之一的Bright Horizon，拥有扎实理论基础和丰富实战经验。

　　（小马君受常爸之邀，到“常青藤爸爸”公众号开设专栏，每周三和大家聊聊科学育儿）。

　　常爸导读：这篇文章比较长，干货非常多，很多人不一定有耐心看完。如果没时间，可以专注于第二章和第四章。第二章讲了学龄前孩子数学能力的阶段性发展，以及男女在五种数学能力上的差异；第四章提出了一个很有意思的观点：如果你的大脑相信你能提高数学能力，你的数学就会变好！这个结论其实不只适用于数学，还适用于其他学科。从中我们可以看出，培养孩子的“增长型思维模型”是非常非常重要的！这对我们平时如何与孩子沟通，如何鼓励孩子，都有着非常重要的意义。所以，文章虽然长，不适合现在的“快餐文化”，但还是希望大家至少能仔细阅读最后一章。

　　

　　女生的数学能力真的天生比男生差吗？

　　很多文章在说女生比男生数学成绩差的时候会提到社会的偏见和歧视。必须承认，这是导致问题的一部分原因。今天小马君会从行为学，脑科学，和社会心理学三方面去解释为何存在这种差异。

　　先给大家看一组数据。美国国家女性数据中心发布报告，截止到2013年，从事计算机相关行业的女性只占全部从业者的26%，所有从业的女性中，有56%的女性最终转行。女性在数学能力要求高的行业失宠，是一个不争的事实，那究竟是为何会出现这样的现象的呢？

　　参考文献

　　National Center for Women & Information Technology  https://www.ncwit.org/

　　小马君查阅了最近30年关于男女数学能力差异的文献，发现一个特别好玩的现象。最近10年发表的文章，几乎统统否认女性和男性在大脑发展上有任何区别，把大部分原因归咎与社会偏见和歧视。在这里我补充一些学术界的小常识，美国的学术研究，必须接受“学术伦理委员会”的审批，由于近年来美国对于男女平等问题的关注，如果研究本身存在对女性歧视的嫌疑，很可能根本无法通过审批。小马君猜测，这也使得近年来关于男女数学能力的研究一边倒的否认先天性差异。那事实究竟是如何？请听小马君慢慢说

　　一、婴儿时期行为显示，性别没有明显差异。

　　2000年Connellan等学者曾对婴儿的关注度做过实验，他们的研究发现男性婴儿善于理解物体与物体之间的关系，而女性婴儿则善于理解物体与人之间的关系。实验中他们发现，把出生后的婴儿放在同时拥有人和物体的场景中，男性婴儿愿意花更长的时间盯着物体，可是女性婴儿则花更多的时间关注人。有学者猜测，正是由于孩子早期不自主的关注度选择，导致了后天男性更擅长需要对物体关系进行研究的理科，女性更擅长与人打交道，抒发情感的文科。

　　可是并不是所有学者都同意这种说法，1998年Kotovsky和Baillargeon的实验也发现，虽然男性刚出生愿意花更长的时间关注物体，但是对于物体的动态理解并没有优于女性。当时他们的实验想测试不同性别的婴儿，在多久后可以理解“用更大力气推相同大小的玩具车可以让车行驶的更远。”结果发现大概女性在5个月半左右就能理解，可是男性要到6.5个月到才能理解。相类似的行为学研究还有很多，这种研究的弊端，是无法给我们准确的因果关系，只能做出推导性的结论。于是小马君决定转战脑神经科学。

　　参考文献

　　Connellan, J., Baron-Cohen, S., Wheelwright, S., Batki, A., & Ahluwalia, J. (2000). Sex differences in human neonatal social perception. Infant Behavior & Development, 23, 113–118.

　　Kotovsky, L., & Baillargeon, R. (1998). The development of calibrationbased reasoning about collision events in young infants. Cognition, 67, 311–351.

　　二、脑神经科学家发现，人类有5大系统控制数学思维，男女各有所长。

　　第一大系称为“小确数认知”，大约6个月大的孩子就具备这种能力，他们能够认识1，2，3，等小的准确数。

　　第二大系统称为“大估数认知”，大约在1-2岁时，孩子具有对于数量估计的能力，比如他们可以理解10多个小朋友与20多个小朋友在数量上的差别。

　　第三大系统称为“数字语言”，大约2岁末，孩子开始学会使用数量词，或者喜欢数数。

　　第四、第五大系统分别指空间和地理位置能力。这种能力在出生时就出现了，只是在4-5岁时，发展非常迅猛。

　　那究竟男女生在这5种系统发展上是否有差异呢？

　　David Geary 在1996年总结，人类早期在这5类数学早期能力的发展上，没有明显差异。而且发现第二大系统- 关于数量的估计，女性还要优于男性。那为何我们还是会在后天发现很大的差异呢？

　　脑神经科学研究者Geary, Halpern 和Hyde分别在1998，2000，2005年发表研究指出，虽然男女生在早期的主流数学思维系统中没有明显差异，但是大脑在更细的分工中确实存性别差异。

　　研究发现，男性大脑在需要空间想象能力的数学任务中，完成度较高。女性大脑在需要使用数学语言的任务中，完成度较高。更加精确的研究发现，女性大脑在纯算数，相对位置记忆要优于男性；但是男性大脑在语言类比，数学应用类问题，以及地理位置记忆中更胜一筹。

　　举个简单的例子方便大家理解“相对位置”和“地理位置”。女生一般喜欢用“前后左右，或者XX便利店附近”等方式描述地点，而男性则习惯使用“东南西北”等地理位置描述地点。

　　小马君认为，虽然总体上男女性大脑表现各有千秋，但是现在的职业设定更加需要男性的大脑优势。女性的大脑能力优势，比如“纯算数”被科技取代，“相对位置”记忆优势很难适应复杂的应用性问题设定。与其说女性数学能力不如男生，不如说她们不如男生好运。她们的优势在当前的职业设定中，没有机会体现。

　　当然也有脑神经科学家认为，性别不是区分数学能力最好的维度。耶鲁大学教授在2010年观察大脑解数学题时的活动图像时发现，解题能力强的个体，左脑活动明显更加激烈。小马君也认为，用左右脑的活动能力来区分数学能力可能更加准确。

　　参考文献

　　Geary, D. C. (1996). Sexual selection and sex differences in mathematical abilities. Behavioral & Brain Sciences, 19, 229–284.

　　Geary, D. C., Saults, S. J., Liu, F., & Hoard, M. K. (2000). Sex differences in spatial cognition, computational fluency, and arithmetical reasoning. Journal of Experimental Child Psychology, 77, 337–353.

　　Halpern, D. (2000). Sex differences in cognitive abilities (3rd ed.). Mahwah, NJ: Erlbaum.Hyde, J. S., Fennema, E., & Lamon, S. (1990). Gender differences in mathematics performance: A meta-analysis. Psychological Bulletin, 107, 139–155.

　　Lebel, C., Rasmussen, C., Wyper, K., Andrew, G., & Beaulieu, C. (2010). Brain microstructure is related to math ability in children with fetal alcohol spectrum disorder. Alcoholism: Clinical and Experimental Research, 34(2), 354-363.

　　三、光从考试成绩分析男女生数学能力确实不准确。

　　大部分描述男女大脑区别的书籍，一定会引用Benbow和Stanley这两位美国约翰霍普金斯大学教授的研究（该校是美国医学和教育类顶尖学校,业界还是颇有影响力的）。他们在1972年到1982年连续采样美国“中考”（小SAT-MATH）数学科目的成绩，发现在高分段人数，男生要比女生多出20-25%， 在1980年之后，高于700分的男女比例为13:1。他们的研究图采样了在同样班级，接受相同数学教育的学生，最终得到了一致的结果。于是他们总结，男女生先天存在数学能力差异，这种差异导致了男生在极具挑战的数学测试中，表现出色。

　　1983年，哈佛微生物和基因研究专家Jon Beckwith马上发文，严肃批判了Benbow等人的学术欺骗行为。他列出了六宗罪。1.用考试结果总结生物差异简直是笑话。2.即使男女大脑数学思考模型不同，并没有任何研究论证外部环境无法改变这种大脑模型。3.Benbow的研究偷换概念，故意削弱社会环境影响（比如受教育权利，学区富有程度），引导人们把数学当作生物特性思考。4. 研究只符合大部分白人男性价值观 5. 这些研究是因为在社会对于性别和种族动摇时候发表，才得到广泛传播 6. 研究缺乏基本的科学性。

　　小马君读Jon Beckwith的文章的时候，觉得他特别愤青，其实他自己的观点也没有很强的理论支撑。但是不得不承认，他的直觉是有一定道理的。斯坦福社会心理学教授 Carol Dweck，在2006年发表的《数学，是天赋吗？》证实大脑思维模型导致了数学能力的差异，并且认为这种思维模型并不难改变。

　　参考文献

　　Benbow, C. P., & Stanley, J. C. (1983, December 2). Sex differences in mathematical reasoning ability: More facts. Science, 222, 1029–1030.

　　Benbow, C. P., Lubinski, D., Shea, D. L., & Eftekhari-Sanjani, H. (2000). Sex differences in mathematical reasoning ability at age 13: Their status 20 years later. Psychological Science, 11, 474–480.

　　Beckwith, J. (1983). Gender and math performance: Does biology have implications for educational policy?. Journal of Education, 158-174.

　　四、认为数学是天赋，才最终导致数学能力差异。

　　Carol Dweck用一个不同的视角去解释男女生数学差异。她认为，个体本身的“思维模型”，导致了这种结果。她首先提出人具有两种思维模型1. fixed mindset(固定思维模型)，这个群体通常潜意识认为智商是天生的，后天的努力不会对他造成影响。2. growing mindest(增长型思维模型)，这个群体通常潜意识认为智商是会通过努力增长的。Carol Dweck的研究重心并不在于到底这两种潜意识哪种正确，而在这两种潜意识对于数学具体会有怎样的影响。

　　在多次实验后，她发现无论是男性还是女性，具有“固定思维模型”潜意识的参与者，他们普遍认为数学是一种天赋，不愿意接受有挑战的数学题，最终显示出较弱的数学能力。反之，如果他们具有“增长型思维模型”，认为数学能力可以通过后天努力改变的，结果数学能力就非常超群。如果按照这个逻辑推导，只要让女孩子改变思维模型就能提高数学能力了，那究竟结果如何呢？

　　Carol Dweck在2005年的实验中，确实验证了这种猜测。两个数学能力相当的班级参与了她测试。其中一个班级在数学测试前进行题海战术，另外一个班级在数学测试前进行洗脑战术。“洗脑战术”指给孩子们讲大脑的运作，强调后天的反复刺激可以增强大脑在数学上的能力。结果发现，在几个月后的数学测试中，两个班级的数学分数都有提升，但是“洗脑战术”的班级提升量明显高于“题海战术”。并且在“洗脑战术”的班级中，成绩并没有明显的性别差异。也正是因为这次研究，人们开始淡化“性别”和“数学能力”的关系，把更多的功夫花在如何改变人本身的思维模型上。

　　参考文献

　　Dweck, C. (2006). Is math a gift? Beliefs that put females at risk (pp. 47-55). na.

　　小马君总结

　　男女生数学能力的差异的讨论，远不止小马君列出的这些观点。每个领域的说法都各有利弊。行为学更容易被大众接受，但缺乏更直接的因果关系。比如你看到男孩更喜欢搭积木，并不能表示他这方面能力一定优于女性。脑科学解释虽然抽象，但给我们更具体且直接结果。大脑的五大数学思维系统是真实存在的，男女脑部细分功能上的差异，也导致了男性更容易胜任与数学相关的职业。小马君最喜欢的是社会心理学的解释，他让我们更关注个体的思维模型的差异。当你的大脑真正相信可以通过努力改变数学能力，那么你就真的离提高数学能力不远了。

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