女性都去哪兒了
——中學(xué)生科學(xué)能力的性別差異研究①

胡詠梅，范文鳳，唐一鵬

（1.北京師范大學(xué) 教育學(xué)部/中國基礎(chǔ)教育質(zhì)量監(jiān)測協(xié)同創(chuàng)新中心，北京 100875；2.北京教育科學(xué)研究院 教育督導(dǎo)與教育質(zhì)量評價研究中心，北京 100101；3.首都師范大學(xué) 教育學(xué)院，北京 100037）

女性都去哪兒了
——中學(xué)生科學(xué)能力的性別差異研究①

胡詠梅1，范文鳳2，唐一鵬3

（1.北京師范大學(xué) 教育學(xué)部/中國基礎(chǔ)教育質(zhì)量監(jiān)測協(xié)同創(chuàng)新中心，北京 100875；2.北京教育科學(xué)研究院 教育督導(dǎo)與教育質(zhì)量評價研究中心，北京 100101；3.首都師范大學(xué) 教育學(xué)院，北京 100037）

女性在科學(xué)能力上的表現(xiàn)以及科學(xué)職業(yè)中的弱勢地位逐漸為國內(nèi)學(xué)者所關(guān)注?；?014年全國六省市中學(xué)生的基線調(diào)查數(shù)據(jù)，估算了學(xué)習(xí)意志力對于中學(xué)生科學(xué)能力的影響效應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：女生的平均科學(xué)能力顯著低于男生，但學(xué)習(xí)意志力較高的女生的科學(xué)能力顯著高于男生；學(xué)習(xí)意志力對男生、女生群體的科學(xué)能力均有顯著的正向影響效應(yīng)，而且女生群體從增強(qiáng)學(xué)習(xí)意志力中獲得科學(xué)能力收益明顯高于男生群體。由此，增強(qiáng)學(xué)習(xí)意志力有助于縮小女生與男生在科學(xué)能力方面的差距。面對科學(xué)界關(guān)于“女性都去哪兒了”的疑問，建議通過培養(yǎng)和增強(qiáng)女生群體的學(xué)習(xí)意志力來促進(jìn)女生科學(xué)能力的提升，鼓勵她們克服社會刻板印象，選擇從事科學(xué)相關(guān)的職業(yè)。

學(xué)習(xí)意志力；科學(xué)能力；性別差距；再加權(quán)傾向得分匹配模型（RPSM）

一、引　言

2015 年，我國中醫(yī)學(xué)者屠呦呦榮膺諾貝爾醫(yī)學(xué)獎，成為首位獲此殊榮的中國籍女性科學(xué)家，其在中醫(yī)科學(xué)道路上堅(jiān)忍不拔的精神也被社會廣為傳頌，更引發(fā)了國內(nèi)對于女性科學(xué)家身份與地位的熱烈討論。在近期舉行的“諾貝爾獎與文化軟實(shí)力論壇”上，中國女科技工作者協(xié)會會長、中國科學(xué)院院士王志珍教授指出，從國際范圍來看，女性科學(xué)家的比例仍然較低，獲得諾貝爾科技獎項(xiàng)的女性僅為3%；而在我國，受到傳統(tǒng)男權(quán)主義的影響，女性從事科學(xué)職業(yè)需要具有更加持久的付出和堅(jiān)強(qiáng)的毅力。

另一方面，隨著非認(rèn)知技能方面研究的不斷深入，研究者們發(fā)現(xiàn)包括意志力在內(nèi)的非認(rèn)知技能提升有助于學(xué)生學(xué)業(yè)發(fā)展以及未來職業(yè)成功。比如，美國國民研究協(xié)會（National Research Council）在一份題為《為了生活和工作的教育：開發(fā)21世紀(jì)可遷移的知識和技能》的報(bào)告中指出，人際交往能力是最為核心的非認(rèn)知技能，而意志與責(zé)任是人際交往能力中最為核心的要素，它與學(xué)生未來的學(xué)業(yè)成就、生涯發(fā)展、身心健康等方面息息相關(guān)［1］。同樣，在美國教育部教育技術(shù)辦公室最近發(fā)布的《促進(jìn)意志力、韌性和毅力：21世紀(jì)成功的關(guān)鍵因素》報(bào)告中也提到，意志力、韌性和毅力，對于學(xué)生的學(xué)習(xí)和成長來說至關(guān)重要。意志力的高低，在某種程度上決定了學(xué)生在長期、高端目標(biāo)上取得成就的可能，能夠幫助學(xué)生在學(xué)校教育和今后的社會生活中克服一系列的困難和障礙［2］。

不少研究表明，男女生在學(xué)業(yè)成就尤其是科學(xué)成就上的差距并不是與生俱來的，而是隨著年齡的增長，以及社會刻板印象的影響而不斷加深。在科學(xué)職業(yè)發(fā)展道路上，女性往往受制于家庭、社會等多方面因素，而不得不放棄對于科學(xué)事業(yè)的追求，造成了職業(yè)發(fā)展的天花板效應(yīng)［3］。那么，男女生在學(xué)習(xí)意志力上究竟具有怎樣的差異？這種差異又如何影響男女生在科學(xué)能力上的表現(xiàn)？從目前來看，國內(nèi)在此方面的研究仍然付之闕如。部分心理學(xué)研究者從測量的角度對相關(guān)的心理特質(zhì)（比如堅(jiān)持性、毅力等）進(jìn)行小規(guī)模測評，但是很少有從性別視角上對此進(jìn)行深入分析，更缺乏通過大規(guī)模問卷調(diào)查和實(shí)證研究來探討學(xué)習(xí)意志力對于男女生科學(xué)能力差距的影響。本文基于2014年中國基礎(chǔ)教育質(zhì)量監(jiān)測協(xié)同創(chuàng)新中心“區(qū)域教育質(zhì)量健康體檢與改進(jìn)提升項(xiàng)目”在全國多個地區(qū)進(jìn)行大規(guī)模測評所得到的學(xué)生學(xué)科能力測評和問卷調(diào)查數(shù)據(jù)，采用多層線性模型（HLM）、再加權(quán)傾向得分匹配（RPSM）等方法，來探討學(xué)習(xí)意志力對不同性別中學(xué)生科學(xué)能力的影響。

二、文獻(xiàn)綜述

從國際研究的進(jìn)展來看，意志力這一概念至今仍在不斷發(fā)展中，尚沒有形成嚴(yán)格而統(tǒng)一的界定。這主要是因?yàn)椴煌瑢W(xué)者用不同方式（或者說專業(yè)名詞）來概括意志力。比如，堅(jiān)持（persistence）、毅力（preservation）、韌性（tenacity）、責(zé)任心（conscientiousness）等等，都可以視作與意志力相近且通用的概念。表1中整理了近十年來與意志力相關(guān)的概念，并解釋了其大致內(nèi)涵。在較早的一項(xiàng)關(guān)于堅(jiān)持和毅力的研究中，Peterson和Seligman將堅(jiān)持（或毅力）定義為“自愿持續(xù)行動”，其側(cè)重點(diǎn)在于忍受和克服困難。Duckworth等人將擁有意志力的人形象地比喻為“馬拉松賽跑者”。Dweck等人和Farringon等人則聚焦在學(xué)生學(xué)習(xí)上，提出了學(xué)術(shù)韌性和學(xué)術(shù)毅力，兩者都強(qiáng)調(diào)對于遠(yuǎn)期目標(biāo)的達(dá)成，不過前者側(cè)重于心態(tài)和技能，后者則更側(cè)重于堅(jiān)持和自律。前文中提及的國民研究協(xié)會的報(bào)告中，提出了責(zé)任心的概念，其中包含有獨(dú)立、堅(jiān)持、意志力等方面，是一個從人際交往角度出發(fā)定義的概念，比表1中其他研究者提出的概念內(nèi)涵稍大一些。盡管圍繞意志力相關(guān)的概念是紛繁復(fù)雜的，但是通過以上對于概念的梳理可以看出，意志力的核心在于獨(dú)立、堅(jiān)持、自控等三個要素。本文認(rèn)為，意志力是對長期目標(biāo)的持續(xù)激情及持久耐力，是不忘初衷、專注投入、堅(jiān)持不懈，是一種包涵了自我激勵、自我約束和自我調(diào)整的性格品質(zhì)。如果一個人能很投入地一直做一件事很久，說明此人具有意志力品質(zhì)。由此遷移到學(xué)生學(xué)習(xí)活動中，如果一個學(xué)生能夠?qū)_(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)堅(jiān)持不懈，不畏困難和失敗，排出干擾，自覺獨(dú)立地完成各項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)，則可以認(rèn)為該生具有良好的學(xué)習(xí)意志力。值得指出的是，Duckworth等人圍繞意志力開展了大量研究，并且開發(fā)了相應(yīng)的量表［4］，還推出了簡化版［5］，為在此方面開展實(shí)證研究提供了工具參考。本研究也部分借鑒了該意志力量表的維度設(shè)計(jì)，比如，將“堅(jiān)持不懈的努力”（Perseverance of Effort）納入學(xué)生學(xué)習(xí)意志力的測評范疇。

表1　意志力相關(guān)概念及其含義

意志力作為一種品質(zhì)對于學(xué)生來說到底有多重要？美國著名社會心理學(xué)家羅伊·鮑邁斯指出：“迄今為止，人們在探索如何提高人們智力的問題上存在著許多困惑，但是，研究意志力與自我控制，是心理學(xué)家最有希望為人類做出貢獻(xiàn)的地方?！保?］斯坦福大學(xué)心理學(xué)教授Carol Dweck也曾直言“培養(yǎng)堅(jiān)毅性格對孩子的未來至關(guān)重要”［10］。在此方面，國際學(xué)術(shù)界已經(jīng)開展了大量研究，其中最為重要的便是Duckworth的研究發(fā)現(xiàn)。Duckworth等人以西點(diǎn)軍校學(xué)員、全美拼字比賽冠軍、美國一流大學(xué)學(xué)生等對象進(jìn)行追蹤調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：西點(diǎn)軍校學(xué)員的意志力得分是其取得佳績的最好預(yù)測指標(biāo)；在全美拼字比賽中，是否晉級總決賽與參賽者意志力高度相關(guān)；在美國一流大學(xué)中，獲得碩博士學(xué)位的學(xué)生比獲得學(xué)士學(xué)位的學(xué)生具有更高的意志力［5］。

也有部分研究者關(guān)注到意志力的社會功能，認(rèn)為擁有較強(qiáng)意志力的兒童更能夠克服不利的處境，取得較高的成就。塔夫通過對極度貧困家庭的孩子進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)這些處境不利兒童往往由于家庭因素和社區(qū)因素而面臨更高的壓力，在學(xué)業(yè)方面獲得的家庭支持也更少［11］。因此，對于這些兒童來說，是否具有堅(jiān)忍不拔的意志力就成為決定其能否成功的關(guān)鍵因素。

在我國傳統(tǒng)文化中，也有不少關(guān)于意志力的論述，此方面的理論探討已經(jīng)汗牛充棟。相比之下，國內(nèi)學(xué)者在此方面進(jìn)行的實(shí)證研究仍然較為有限。較早的一項(xiàng)研究可以追溯到張林和張向葵對中學(xué)生學(xué)習(xí)堅(jiān)持性的研究［12］。該研究采用了《初中生學(xué)業(yè)成就動機(jī)量表》中的“堅(jiān)持性”子量表和Pokay與Blumenfeld的“努力管理”問卷修訂而成，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)堅(jiān)持性對于學(xué)業(yè)成就的影響不如學(xué)習(xí)策略和效能感。新近一項(xiàng)關(guān)于學(xué)習(xí)堅(jiān)持性的研究來自魏軍等人［13］。該研究修訂了周步成的學(xué)習(xí)適應(yīng)性測驗(yàn)“毅力”分量表中與學(xué)習(xí)情境相關(guān)的項(xiàng)目，對一所普通小學(xué)展開調(diào)查，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)堅(jiān)持性具有積極的中介作用。專門針對意志力的研究來自于趙亞男等人，他們較早地通過自編問卷對中學(xué)生意志力進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)中學(xué)生意志力不存在性別差異，與學(xué)業(yè)成績顯著相關(guān)［14］。后來，何莉和申衛(wèi)華對大學(xué)生英語學(xué)習(xí)意志力編制量表、開展調(diào)研，但沒有研究學(xué)習(xí)意志力與學(xué)生英語成績的關(guān)系［15］。梁崴和王丹丹則直接引入Duckworth意志力簡版問卷開展研究，但該研究的對象是青少年運(yùn)動員，因此對本文的借鑒價值有限［16］。

在學(xué)生學(xué)業(yè)成就的性別差異方面，國內(nèi)外都有不少研究，但是聚焦到科學(xué)能力方面的性別差異問題則相對較少，且大多停留在差異的分析上，并沒有對差異的影響因素以及如何縮小差異進(jìn)行深入討論。比如，胡詠梅等人使用無條件分位數(shù)回歸方法，分析對不同能力水平的男女生在科學(xué)素養(yǎng)上的差異，但是并沒有闡釋造成差異的原因［17］。

通過對國內(nèi)外文獻(xiàn)的梳理，發(fā)現(xiàn)目前國內(nèi)關(guān)于學(xué)習(xí)意志力的實(shí)證研究尚很少見，特別是缺乏充分借鑒國際較為成熟的量表的相關(guān)研究成果。此外，從性別視角來分析學(xué)習(xí)意志力對于男女生科學(xué)能力差異的研究則更為缺乏，為數(shù)不多的幾項(xiàng)研究也由于調(diào)查樣本有限，其外在效度值得商榷。

三、樣本與測評工具

2013 年開始，中國基礎(chǔ)教育質(zhì)量監(jiān)測協(xié)同創(chuàng)新中心實(shí)施了“區(qū)域教育質(zhì)量健康體檢與改進(jìn)提升項(xiàng)目”，在全國多個省市開展中小學(xué)生學(xué)業(yè)成就的測評工作，同時編制了學(xué)生、家長、教師和學(xué)校四套問卷，形成了較為完整的中小學(xué)生學(xué)業(yè)成就數(shù)據(jù)庫。2014年，共有6個省市參加了測評工作，共計(jì)包括120 004名初二學(xué)生。

為了全面考察影響學(xué)生發(fā)展的因素，項(xiàng)目組從學(xué)生個體、家庭、學(xué)校等多個維度編制了學(xué)生發(fā)展影響因素問卷，其中包含了學(xué)習(xí)意志力的測評題項(xiàng)，測評題項(xiàng)主要參考了兩份較為成熟的量表。一是Duckworth教授開發(fā)的學(xué)習(xí)意志力量表，該量表是目前國際上較有影響力的量表。它包含“持續(xù)的興趣”（Consistency of Interests）和“堅(jiān)持不懈的努力”（Perseverance of Effort）兩個維度共計(jì)12個題項(xiàng)。另一個是國內(nèi)著名心理測評機(jī)構(gòu)北京師大易度科技有限公司開發(fā)的學(xué)習(xí)意志力量表。該量表包括三個維度：學(xué)習(xí)的主動性和獨(dú)立性、學(xué)習(xí)的堅(jiān)持性、學(xué)習(xí)的自控力。課題組綜合參考了以上量表中的部分題項(xiàng)，選擇了其中有代表性的測評初中生學(xué)習(xí)計(jì)劃的堅(jiān)持性和學(xué)習(xí)自控性的三個題項(xiàng)，對所有樣本學(xué)生計(jì)算了學(xué)習(xí)意志力綜合得分。需要指出的是，為了便于模型分析，本文中我們按照一定的閾值，根據(jù)學(xué)習(xí)意志力得分高低，將學(xué)生分為“學(xué)習(xí)意志力較強(qiáng)”和“學(xué)習(xí)意志力一般”兩類。表2中呈現(xiàn)了兩類學(xué)生的比例。

中學(xué)生科學(xué)能力的測評內(nèi)容維度包括科學(xué)知識（地球和宇宙、生命科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)）、科學(xué)探究（問題、證據(jù)、解釋），能力維度包括了解、理解、應(yīng)用三個維度。該測量工具的質(zhì)量指標(biāo)滿足學(xué)科能力測評的要求。

由表2可知，整體來看，學(xué)習(xí)意志力較強(qiáng)的學(xué)生占30.7%，學(xué)習(xí)意志力一般的學(xué)生占69.3%。分性別來看，男生學(xué)習(xí)意志力較強(qiáng)的比例為31.4%，高于整體水平；而女生學(xué)習(xí)意志力較強(qiáng)的比例為29.8%，略低于整體水平。從家庭社會經(jīng)濟(jì)地位（SES）來看，高SES學(xué)生的學(xué)習(xí)意志力較強(qiáng)的比例為34.2%，高于整體水平；而低SES學(xué)生的學(xué)習(xí)意志力較強(qiáng)的比例為27.4%，比整體水平要低。這說明，學(xué)習(xí)意志力的高低不僅與性別有關(guān)，也與學(xué)生所生活的家庭環(huán)境有一定的關(guān)聯(lián)。

表2　不同學(xué)習(xí)意志力學(xué)生的樣本分布情況/%

表3中呈現(xiàn)了不同學(xué)習(xí)意志力學(xué)生的科學(xué)能力差異，及其分性別、分SES的比較。從整體上來看，學(xué)習(xí)意志力較高的學(xué)生，明顯具有更高的科學(xué)能力，比學(xué)習(xí)意志力一般的學(xué)生平均要高出29.09分。分性別來看，學(xué)習(xí)意志力較強(qiáng)的男生其科學(xué)能力也顯著高于學(xué)習(xí)意志力一般的男生（差值為27.47分），這一點(diǎn)對于女生也同樣成立，但是這兩類女生的能力差值要略高于男生（差值為30.94分）。相比之下，同屬于學(xué)習(xí)意志力較強(qiáng)的學(xué)生，男生的科學(xué)能力要顯著低于女生，雖然兩者之間的差距較?。▋H為2.15分）；然而，在學(xué)習(xí)意志力一般的學(xué)生中，男生仍然以微弱的優(yōu)勢顯著高于女生（差值為1.32分）。由此，我們推測，學(xué)習(xí)意志力較高的女生能夠在科學(xué)學(xué)習(xí)上取得更高的成就，換句話說，提高學(xué)習(xí)意志力不僅能夠提高女生的科學(xué)能力，而且有利于縮小科學(xué)能力的性別差距。從SES的角度來看，學(xué)習(xí)意志力和SES雙高的學(xué)生在科學(xué)能力上的表現(xiàn)最為突出，比學(xué)習(xí)意志力一般且高SES的學(xué)生高出34.57分，比學(xué)習(xí)意志力較高但低SES的學(xué)生高出32.9分。這說明，在科學(xué)學(xué)習(xí)上，家庭社會經(jīng)濟(jì)地位具有較大的正向促進(jìn)作用。這可能是由于進(jìn)行科學(xué)相關(guān)的學(xué)習(xí)必須有更好的條件（比如科普書籍、電腦、網(wǎng)絡(luò)，等等）有關(guān)。

表3　分性別、SES的不同學(xué)習(xí)意志力學(xué)生的科學(xué)能力比較

四、計(jì)量模型的構(gòu)建與分析

在前文的分析中，我們已經(jīng)看到，不僅男女生的學(xué)習(xí)意志力有較大差別，而且意志力不同的男女生，其在科學(xué)能力上的表現(xiàn)也不盡相同。當(dāng)然，這只能說明學(xué)習(xí)意志力不同的男女生在科學(xué)能力上具有差異。但是，要回答“學(xué)習(xí)意志力是否有助于減少男女生科學(xué)能力差距”的問題，還需要利用適當(dāng)?shù)挠?jì)量模型方法。

隨著教育研究科學(xué)性的不斷加強(qiáng)，學(xué)者們?nèi)找嬷匾晫τ谟绊憣W(xué)生發(fā)展的關(guān)鍵因素的深入分析，傳統(tǒng)的線性回歸模型早已不能滿足研究人員和政策制定者對于影響因素及其影響機(jī)理的探求，對于影響因素的分析必須建立在更加科學(xué)的理論和方法之上［18］，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、構(gòu)建計(jì)量模型來滿足因果推斷的相關(guān)要求，成為教育研究的熱點(diǎn)之一。張羽從政策評估的角度出發(fā)，引介了在非實(shí)驗(yàn)條件下滿足因果推斷條件的計(jì)量方法，包括雙倍差方法、傾向得分匹配方法等等［19］。下面，我們將采用多水平模型以及新近發(fā)展的再加權(quán)傾向得分匹配模型（RPSM）進(jìn)行估計(jì)，為“學(xué)習(xí)意志力有助于縮小科學(xué)能力的性別差距”這一猜測提供證據(jù)支持。

1.多水平模型

多水平模型是大規(guī)模測評結(jié)果的定量分析中常用的方法，比如在PISA的官方技術(shù)報(bào)告就指出，所有使用PISA跨國數(shù)據(jù)開展的分析，如果不使用多水平模型就會存在較大的估計(jì)偏誤。多水平模型也是教育研究中用來進(jìn)行因果推斷的一種計(jì)量方法，但必須建立在合適的控制變量選取之上。相比于普通線性回歸模型，多水平模型的優(yōu)點(diǎn)在于能夠同時考察多個層面的因素。本文中使用的樣本數(shù)據(jù)來自全國6個省市，既包括個體層面數(shù)據(jù)，也包括學(xué)校和省區(qū)層面的信息數(shù)據(jù)，因而數(shù)據(jù)具有嵌套結(jié)構(gòu)，有必要使用多水平模型進(jìn)行估計(jì)，以獲得比普通線性回歸模型更為精確的估計(jì)。本研究構(gòu)建如下的兩水平模型進(jìn)行分析：

該兩水平模型為隨機(jī)截距模型。第一水平是學(xué)生個體層面：Y是學(xué)生的科學(xué)能力得分；grit表示學(xué)習(xí)意志力的虛擬變量（1=學(xué)習(xí)意志力較高；0=學(xué)習(xí)意志力一般）；gender表示性別虛擬變量（1=女生；0=男生）；grit·gender表示學(xué)習(xí)意志力和性別的交互項(xiàng)；SES表示家庭社會經(jīng)濟(jì)地位的虛擬變量（1=家庭社會經(jīng)濟(jì)地位較高；0=家庭社會經(jīng)濟(jì)地位一般）。第二水平是學(xué)校層面：β0是隨機(jī)截距項(xiàng)，它的變異由三個部分組成，分別為常數(shù)項(xiàng)表示學(xué)校位置的虛擬變量location（1=城鎮(zhèn)；0=農(nóng)村）以及隨機(jī)誤差項(xiàng)e1。

表4中呈現(xiàn)了模型的估計(jì)結(jié)果。模型1為零模型（或稱為無條件模型），該模型是判斷多水平模型是否適用的基礎(chǔ)。該模型的估計(jì)結(jié)果僅含有截距項(xiàng)，其第一水平方差和第二水平方差都高度顯著，說明該樣本確實(shí)具有嵌套結(jié)構(gòu)，適合使用多水平模型進(jìn)行分析。模型2在第一水平添加了性別、SES兩個變量，在第二水平添加了城鄉(xiāng)地區(qū)變量，這使得該模型的擬合程度有所提高（對數(shù)似然值的絕對值比模型1更?。?。從學(xué)生個體層面來看，性別和SES都對學(xué)生的科學(xué)能力有影響，女生的科學(xué)能力顯著低于男生，而高SES的學(xué)生科學(xué)能力顯著優(yōu)于低SES的學(xué)生。模型3則是在模型1的基礎(chǔ)上添加了學(xué)習(xí)意志力變量，該模型的擬合結(jié)果略低于模型2。從學(xué)生個體層面來看，學(xué)習(xí)意志力對學(xué)生科學(xué)能力具有高度顯著的正向效應(yīng)，而且影響的程度遠(yuǎn)高于模型2中的性別和SES，由此可見，學(xué)習(xí)意志力對于學(xué)生科學(xué)能力具有十分重要的提升作用。模型4同時考慮了性別、SES、學(xué)習(xí)意志力，該模型的擬合結(jié)果優(yōu)于模型3。從學(xué)生個體層面來看，性別、SES和學(xué)習(xí)意志力都對學(xué)生科學(xué)能力具有顯著影響，其中女生的科學(xué)能力顯著低于男生，而SES和學(xué)習(xí)意志力都有利于提高學(xué)生的科學(xué)能力。最后，模型5同時考慮了性別、SES、學(xué)習(xí)意志力，以及性別與學(xué)習(xí)意志力的交互項(xiàng)。從對數(shù)似然值來看，該模型的擬合程度顯著優(yōu)于其他模型。性別變量的系數(shù)仍然顯著為負(fù)，且有所提高；SES變量和學(xué)習(xí)意志力變量的系數(shù)仍然顯著為正，但都有所減少。最值得關(guān)注的是交互項(xiàng)（grit· gender）的系數(shù)顯著為正，這說明學(xué)習(xí)意志力較高的女生，其科學(xué)能力顯著高于其他學(xué)生（這一點(diǎn)與表3中的描述統(tǒng)計(jì)結(jié)果基本一致），而且學(xué)習(xí)意志力較高的女生的科學(xué)能力甚至顯著高于意志力較高的男生，可見女生通過增強(qiáng)意志力獲得的科學(xué)能力收益顯著高于男生。

表4　多水平模型的估計(jì)結(jié)果

2.傾向得分匹配模型

以上多水平模型很可能存在遺漏變量問題，導(dǎo)致學(xué)習(xí)意志力效應(yīng)估計(jì)有偏誤。下面我們采用Rosenbaum和Rubin提出的再加權(quán)傾向得分匹配方法（RPSM）來給出學(xué)習(xí)意志力效應(yīng)的因果估計(jì)。傾向得分匹配方法最早由Rosenbaum和Rubin（1983）等人［21］提出，其基本思想是模擬隨機(jī)分組的方式，在樣本中找到兩組子樣本，使得這兩組子樣本在所有特征變量上均沒有顯著性差異。該方法在經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會學(xué)研究中都得到廣泛運(yùn)用［22-23］，但是也存在一些問題，其中較為突出的就是控制變量的選擇和處理效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)誤估計(jì)。對于前者，Heckman（1997）曾經(jīng)指出，控制變量必須同時滿足能夠影響結(jié)果變量且不受處理變量影響這兩個條件［24］。隨后，Imbens 和Robin給出了具體的檢驗(yàn)方法［25］；對于后者，Brunell和Dinardo提出了再加權(quán)傾向得分匹配方法（RPSM）的思想［26］，并由Cernll（2012）通過自舉法（bootstrapping）模擬隨機(jī)抽樣得以實(shí)現(xiàn)［27］。下面，我們分兩步來完成傾向得分匹配估計(jì)：第一步，通過Logit模型來檢驗(yàn)控制變量的選擇是否合適；第二步，采用RPSM模型來估計(jì)學(xué)習(xí)意志力對于學(xué)生科學(xué)能力影響的真實(shí)效應(yīng)。

（1）第一步：考察匹配模型中控制變量的選擇合理性

在選擇匹配的控制變量時，入選變量必須同時影響結(jié)果變量和是否受到處理（treatment）的變量，而且該變量應(yīng)當(dāng)不受處理變量的影響。對于是否滿足第一個條件，可以通過利用經(jīng)濟(jì)理論或以往研究同一問題的結(jié)論以及對所研究問題的制度環(huán)境的理解來做出判斷；對于是否滿足第二個條件，通常的做法是選擇受處理前的特征變量（如Gender，SES等），因?yàn)槭芴幚砬暗奶卣髯兞靠隙ú皇芴幚碜兞康挠绊?。更為重要的是，對于入選變量，還需要通過在給定這些變量的情形下的傾向得分在處理組（Treatment Group）和對照組（Control Group）分布是否相同來檢驗(yàn)這些入選變量的合理性。需要指出的是，考慮到本研究考察學(xué)習(xí)意志力對于學(xué)生科學(xué)能力的性別差異，因此，我們采取性別分組的方式，首先將全樣本分為男生組和女生組，再在每組的內(nèi)部，以學(xué)習(xí)意志力為匹配變量進(jìn)行估計(jì)，并對男、女生組的結(jié)果進(jìn)行比較分析。

首先使用logit的模型，以grit為因變量，SES和location為控制變量進(jìn)行回歸分析，得到表5中的結(jié)果。由該表的結(jié)果可知，無論是女生組還是男生組，SES 和location都對是否接受“學(xué)習(xí)意志力較強(qiáng)”這一處理具有高度顯著正向影響。由此表可知，對于女生組來說，來自SES較高家庭的學(xué)生，其學(xué)習(xí)意志力較強(qiáng)的幾率是來自SES一般家庭的學(xué)生的1.405倍，而男生組則為1.375倍，略低于女生組的機(jī)會比率。但是，男生組來自城鎮(zhèn)的學(xué)習(xí)意志力較強(qiáng)的學(xué)生幾率是來自農(nóng)村的1.227倍，這一機(jī)會比率略高于女生組。

表5　男女生組logit模型的回歸結(jié)果

然后，利用logit模型的結(jié)果，可以獲得每個學(xué)生的傾向得分（pscore），并按照學(xué)生的學(xué)習(xí)意志力高低將學(xué)生分為處理組和對照組（也即“學(xué)習(xí)意志力較高”和“學(xué)習(xí)意志力一般”兩組）。通過比較處理組和對照組學(xué)生的傾向得分的分布情況，就可以判斷控制變量的選擇是否合適。一般來說，可以用標(biāo)準(zhǔn)化pscore的QQ圖（即給定協(xié)變量平衡條件下的標(biāo)準(zhǔn)化傾向得分的Q-Q散點(diǎn)圖），或者處理組和對照組的核密度（kernel density）估計(jì)。本文中，我們使用核密度估計(jì)，具體呈現(xiàn)在圖1中。由該圖可知，無論是女生組還是男生組，處理組和控制組的傾向得分分布都基本一致。因此，可以認(rèn)為，控制變量選取是合適的，能夠獲得在有效控制變量下的學(xué)習(xí)意志力對科學(xué)能力的因果效應(yīng)估計(jì)。

圖1　處理組與控制組的核密度估計(jì)

（2）第二步：再加權(quán)PSM的估計(jì)結(jié)果

鑒于傳統(tǒng)的PSM方法無法給出處理效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)誤，國外有學(xué)者提出了再加權(quán)的方式來獲得匹配估計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)誤。在教育學(xué)研究中，胡詠梅等人較早地使用該方法來研究課外補(bǔ)習(xí)對于學(xué)生學(xué)業(yè)成就的影響，獲得了因果效應(yīng)估計(jì)及其估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)誤［28］。我們沿用此種方法，分別估計(jì)男女生組的各類處理效應(yīng)及其標(biāo)準(zhǔn)誤。結(jié)果呈現(xiàn)在表6中（圖2提供了給定協(xié)變量下的個體處理效應(yīng)的核密度分布）。由該表可知，所有的效應(yīng)值都是顯著的。對于女生組來說，學(xué)習(xí)意志力的平均處理效應(yīng)（ATE）是30.531，即提高學(xué)習(xí)意志力能夠使女生群體的科學(xué)能力平均提高30.531分；細(xì)分來看，接受處理的女生（ATT）分?jǐn)?shù)提高更多，為31.358分（即學(xué)習(xí)意志力較強(qiáng)的女生因?yàn)橐庵玖Χ@得的科學(xué)能力提升效應(yīng)為31.358分），而未接受處理的女生如果提高了學(xué)習(xí)意志力（即反事實(shí)估計(jì)），其分?jǐn)?shù)也會有較大提高（ATU=30.171）（即目前學(xué)習(xí)意志力一般的女生如果能夠提高其學(xué)習(xí)意志力，則可以使其科學(xué)能力提升30.171分）。對于男生組來說，不僅ATE相對較低，而且ATT和ATU的值都明顯低于女生。這說明，如果同時提高男生和女生群體的學(xué)習(xí)意志力，女生群體所獲得的科學(xué)能力提升效應(yīng)要高于男生，從而可以縮小原先女生群體在科學(xué)能力方面與男生群體的平均差距（由表4模型4可知，在控制了SES和學(xué)習(xí)意志力的情況下，女生比男生科學(xué)能力平均低2.393分）。

表6　基于RPSM法的處理效應(yīng)估計(jì)值

圖2　個體處理效應(yīng)的核密度估計(jì)

五、結(jié)　論

本文基于2014年全國六省市中學(xué)生的基線調(diào)研數(shù)據(jù)，利用多水平模型和再加權(quán)傾向得分匹配模型，估算了學(xué)習(xí)意志力對于縮小男女生科學(xué)能力差距的影響效應(yīng)，獲得如下主要發(fā)現(xiàn)：

第一，學(xué)習(xí)意志力較高的中學(xué)生具有較強(qiáng)的科學(xué)能力。描述統(tǒng)計(jì)分析表明，學(xué)習(xí)意志力較高的中學(xué)生的平均科學(xué)能力要顯著高于學(xué)習(xí)意志力一般的中學(xué)生。而多水平模型的結(jié)果也表明，學(xué)習(xí)意志力對科學(xué)能力具有高度顯著的正向作用。因此，增強(qiáng)學(xué)習(xí)意志力對于提高中學(xué)生科學(xué)能力具有重要作用。

第二，學(xué)習(xí)意志力較高的女生，在科學(xué)能力上的表現(xiàn)要優(yōu)于男生。描述統(tǒng)計(jì)分析表明，平均來說，女生的科學(xué)能力要低于男生，但是在學(xué)習(xí)意志力較高的分組里，男生的科學(xué)能力要顯著低于女生。多水平模型表明，雖然性別的系數(shù)為負(fù)，但是性別與學(xué)習(xí)意志力的交互項(xiàng)系數(shù)顯著為正，這說明學(xué)習(xí)意志力較高的女生在科學(xué)能力上表現(xiàn)更為優(yōu)秀。因此，與男生相比，增強(qiáng)學(xué)習(xí)意志力對于提升女生的科學(xué)能力具有更大的積極作用。

第三，增強(qiáng)中學(xué)生的學(xué)習(xí)意志力有助于縮小男女生在科學(xué)能力上的差距。RPSM模型的結(jié)果表明，女生組的ATE要明顯高于男生組，說明增強(qiáng)學(xué)習(xí)意志力對于女生科學(xué)能力的影響效應(yīng)相對更大。不僅如此，女生組的ATT和ATU也都要高于男生組，說明無論現(xiàn)實(shí)中的學(xué)習(xí)意志力強(qiáng)弱，女生從學(xué)習(xí)意志力提升中能夠獲得的科學(xué)能力收益比同樣情形的男生更多。

六、建　議

目前，科學(xué)界面臨著“女性都去哪兒”的質(zhì)問［29］？使得學(xué)者們紛紛反思，為什么在科學(xué)職業(yè)的上升道路上，隨著層級的升高，女性所占的比例越來越低，流失的情況越來越嚴(yán)重？不少學(xué)者提及社會刻板印象、家庭負(fù)擔(dān)等等使得女性科學(xué)家面臨著比男性更多的束縛和挑戰(zhàn)，因此也需要更多的耐心和毅力。本文從性別視角來考察學(xué)習(xí)意志力和科學(xué)能力之間關(guān)系，并從培養(yǎng)和增強(qiáng)學(xué)習(xí)意志力的角度出發(fā)，來探討提高女性科學(xué)能力的可能性。根據(jù)本文的研究結(jié)論，我們提出以下政策建議：

首先，注重中學(xué)生非認(rèn)知技能的開發(fā)，通過培養(yǎng)學(xué)習(xí)意志力來提高中學(xué)生的科學(xué)能力。誠如馬克思所言：“在科學(xué)上沒有平坦的大道，只有不畏艱險(xiǎn)沿著陡峭山路攀登的人，才有希望達(dá)到光輝的頂點(diǎn)”，意志力對于科學(xué)家而言有著舉足輕重的作用。同樣地，學(xué)習(xí)意志力對于中學(xué)生科學(xué)能力的提升也具有重要作用，并且在很大程度上決定了其今后是否從事科學(xué)相關(guān)職業(yè)［30-31］。在建設(shè)創(chuàng)新型國家的征程中，我國科技界需要更多拔尖創(chuàng)新人才，因此，從小開始培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)意志力，對提高其科學(xué)能力，促使其從事科學(xué)職業(yè)具有積極作用。

其次，關(guān)注男、女生在科學(xué)能力方面的差距，通過采取針對性的措施提升女生群體的學(xué)習(xí)意志力，促進(jìn)其整體科學(xué)能力的提升，進(jìn)而縮小男女生在科學(xué)能力方面的差距。學(xué)習(xí)意志力是有性別差異的，從本研究的調(diào)查數(shù)據(jù)來看，男生學(xué)習(xí)意志力較強(qiáng)的比例高于女生，而且本研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)習(xí)意志力對中學(xué)生科學(xué)能力的影響效應(yīng)也具有性別差異。同樣提升學(xué)習(xí)意志力，女生從其中獲得的科學(xué)能力平均收益要明顯高于男生。這可能是由于女生群體的科學(xué)能力普遍要低于男生群體，從而使男生群體處于相對“高原”位置。建議學(xué)校營造積極向上的學(xué)風(fēng)和崇尚科學(xué)探究的氛圍，通過各種方式和手段積極培養(yǎng)和提高女生群體的學(xué)習(xí)意志力，比如，增強(qiáng)女生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動機(jī)，提高其科學(xué)學(xué)習(xí)興趣；幫助女生明確科學(xué)學(xué)習(xí)目的，培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，克服學(xué)習(xí)惰性，提高學(xué)習(xí)自覺性；引導(dǎo)女生正確應(yīng)對科學(xué)學(xué)習(xí)中的挫折，增強(qiáng)耐受力，激發(fā)進(jìn)取精神等等，從而促進(jìn)女生群體科學(xué)能力的整體提升，鼓勵她們克服社會刻板印象，立志選擇從事科學(xué)相關(guān)職業(yè)。

注釋：

①文中關(guān)于學(xué)習(xí)意志力的分類是按照本次測量的學(xué)習(xí)意志力的三道題目中至少有兩道得分為4分或5分為“學(xué)習(xí)意志力較強(qiáng)”的學(xué)生，而沒有或是只有1道題的得分等于4分或5分為“學(xué)習(xí)意志力一般”的學(xué)生。

②多水平模型也是教育研究中用來進(jìn)行因果推斷的一種計(jì)量方法，但必須建立在合適的控制變量選取之上，因?yàn)橥ㄟ^加入合適的控制變量，使得模型中的隨機(jī)誤差項(xiàng)不再與關(guān)鍵的解釋變量（interest variable）相關(guān)，從而使模型滿足因果效應(yīng)推斷的核心假設(shè)——條件獨(dú)立假設(shè)（conditional independenceassumption，CIA）（AngristandPischke，2009）。

③以上多水平模型很可能存在遺漏變量問題，由于遺漏變量偏誤問題難以采用統(tǒng)計(jì)方法加以檢驗(yàn)，通常是基于常識或已有相關(guān)研究結(jié)論來判斷。比如，前述多水平模型中沒有加入學(xué)生智商變量，而不少遺傳學(xué)研究表明，子女智商與父母的基因有關(guān)，而父母的受教育水平又與自身智商有關(guān)，因而，子女的智商與其SES不無關(guān)聯(lián)。所以，前述多水平模型估計(jì)很可能存在遺漏變量偏誤。

④在logits模型中之所以選擇SES和location為控制變量，是因?yàn)閷W(xué)習(xí)意志力是后天形成的，不會影響SES及其所在地。

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［31］Bryan，R.，Glynn，S.M.，Kittleson，J.M..Motivation，achievement，and advanced placement intent of high school students learning science［J］.Science Education，2011（6）：1049-1065.

Where have the Females Gone——A Research on the Gender Gaps on Scientific Capacity among Senior High School Students

HU Yongmei1，F(xiàn)AN Wenfeng2，TANG Yipeng3
（1.Faculty of Education，Beijing Normal University，Beijing 100875，China；2.Educational Supervison and Quality Assessment Research Center，Beijing Academy of Education Sciences，Beijing 100101，China）3.College of Education，Capital Normal University，Beijing 100037，China）

Scholars in China pay more attention to female’s disadvantaged position in scientific capacity and science careers.Based on the survey data from the secondary students in six Chinese provinces，we estimate the effect of learning willpower on middle school students’scientific capacity.The main research findings are：the average scientific capacity of girls is significantly lower than that of boys’，but those girls with stronger learning willpower are better than boys in scientific capacity.Learning willpower has a significant positive effect on the scientific capacity of boys and girls.The benefit gaining from the increase of learning willpower is significantly larger in girls than in boys.Therefore，enhancing learning willpower would help to narrow the gender gaps in scientific capacity.Confronting the question of“where have the females gone”in China’s scientific community，we suggest that nurturing and improving girls’learning willpower to enhance their scientific capacity，and encourage them to challenge social stereotype，and pursue a science-related career with a positive attitude.

learning willpower；scientific capability；gender gaps；reweighting propensity score matching（RPSM）

G449.5

A

1671-6124（2016）04-0085-09

2016-03-14

2012年度教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃［310210122］；北京師范大學(xué)“2011計(jì)劃”項(xiàng)目“影響學(xué)生發(fā)展的相關(guān)因素測評工具研發(fā)”［370331321］

胡詠梅，北京師范大學(xué)教育學(xué)部、中國基礎(chǔ)教育質(zhì)量監(jiān)測協(xié)同創(chuàng)新中心教授，博士生導(dǎo)師。