男孩天生就比女孩數學好？

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導 言

你一定聽過諸如此類的話，“相較於女孩，男孩子更容易學好數學和其他理工學科”，不知道從什麼時候開始，人們總是說「男生理科好，女生文科好」，在職場上也有類似的現象：程序員、工程師絕大多數是男生，從事科學研究的人也大都是男性。

那難道女生真的在數學方面相較於男生處於弱勢嗎？2019年2月由作者Jane E. Hutchison，Ian M. Lyons和Daniel Ansari發表在 Child Development 上的一篇論文 More similar than different: Gender differences in children’s basic numerical skills are the exception not the rule 進行了相關的研究。

研究結果表明男生和女生在基本的數字加工方面能力一致，同樣具備習得複雜數學能力的潛質。

研究背景

“女生學不好數學，男孩學不好語言”

“男主外，女主內，男性負責外出工作，女性負責家務和育兒”

“護士應該是女性，CEO應該是男性……”

這些觀點，其實是當今社會環境中比較主流的性別刻板印象（gender stereotypes）。性別刻板印象是指人們對於性別的一些概括化的固定看法。在性別刻板印象的作用下，人們把一部分女性/男性的特徵進行概括，並推廣到整個女性/男性的群體，而忽視個體差異，數學學科中的性別刻板印象更是深入人心。

然而，已經有一些研究結果表明其實是在某些數學任務上女性佔據優勢，而在另一些數學任務上則男性佔優勢，或者可以說是男性和女性在數學上表現出了同等的天賦。

為了檢驗數學中的性別差異是否真的存在，本研究蒐集了不同年齡階段（從小學1到6年級）的大樣本兒童的數據，採用傳統統計和貝葉斯統計方法，系統地分析基本數字任務（或早期的數學能力）上的性別差異。

實驗設計

本次研究選擇的被試者來自於一個大型數據庫，有效被試為年齡在1-6年級之間的1391名兒童，其中男生669名，女生722名。

實驗一共設計了15種任務，其中有12個任務用於測量基本數學能力，包括數數（Counting）、點比較（DotComp）、點估計（DotEst）、數字比較（NumComp）、個位數的數字排序（one digit NumOrd ）、兩位數的數字排序（two digits NumOrd ）、視聽覺匹配（VisAud）、目標匹配（ObjMatch）、加減（AddSub）和乘除（MultDiv）、0-100數軸估計（0–100NumLine ）、0-1000數軸估計（0–1,000NumLine ）；另外有3個任務用於測量一般認知能力，包括閱讀能力（Reading）、刺激-反應加工（StimResp）和智力（Ravens）。

實驗結果

本次研究首先採用方差分析檢驗了性別差異，再運用t檢驗比較了每個年級的性別差異，最後使用貝葉斯統計進行進一步的分析。

表1 方差分析結果

如表1所示，以性別和年級作為自變量，被試者在各個任務上的表現作為因變量，運用方差分析發現性別的主效應是顯著的。具體表現為在男生在兩位數的數字排序、0-100的數軸估計、0-1000的數軸估計和加減運算的表現優於女生，但在數字排序和加減上的效應量低，且隨著年級上升差異不再顯著，而在其餘兩個數軸任務上的效應量大而持續時間長；另外，在每個任務上年級的主效應也顯著，年長的兒童在各個任務上的表現都優於年幼兒童，即隨著年齡的提升，任務完成度顯著提升。

表2 性別和年齡交互作用的t檢驗

表2展現了性別和年齡交互作用的t檢驗結果，可以看到性別和年齡交互作用顯著，即數數方面女生優於男生只在1年級的兒童中體現，在0-100數軸任務上男生的表現優於女生僅在1-2年級的兒童中體現，生在0-1000數軸任務上男生的表現優於女生僅在2-5年級的兒童中體現。

貝葉斯統計運用簡介：貝葉斯統計有兩種假設，B.10 是備擇假設，即假設性別差異存在；B.01是零假設，即假設性別差異不存在。BF的值則可以分成三類，BF＜3為不支持該假設；BF＞3為該假設成立；BF＞10則該假設成立的證據很充足。

貝葉斯的結果如圖1所示。首先可以看到，加減、兩位數的數字排序和物體匹配任務的的BF值＜於3，說明不支持零假設和備擇假設，即無法判斷這3種任務上是否存在明顯的性別差異。其次，在0-100、0-1000數軸估計和數數上的B.10＞3，說明支持備擇假設，即3種測驗上性別差異是顯著的，並且僅在0-1000數軸估計上的B.10＞10，說明該測驗的性別差異十分明顯。最後，在數字比較、點比較、個位數數字排序、點估計、乘除、視聽匹配、刺激-反應加工、閱讀和智力測驗上的B.01值均＞3，說明支持零假設，即這9種測驗上的性別差異是不顯著的，並且，在數字比較、個位數數字排序、點估計、乘除、視聽匹配、刺激-反應加工和智力測驗上的B.01值均＞10，說明這些測驗上性別差異不顯著的證據很充分。

圖1 貝葉斯結果

結論

本次研究發現男女生在基本數學能力上大體無差異，僅僅在數數、0-100和0-1000數軸估計任務上發現了性別差異。

在數數任務上女生的表現優於男生，而數軸估計任務上男生的表現優於女生，但性別差異隨著年級上升而逐漸消失，最後在統計上呈現不顯著。

因此，父母需要打破性別刻板印象，同樣鼓勵女孩去探索複雜的數學世界。