STEM領域女性參與的國際研究進展及啟示

高 威 范宇嬌 Gerald M．Mager

一、引言

“像你們測繪工程專業(yè)的女生，就業(yè)形勢非常嚴峻。大部分的單位都只要男生不要女生，但跟著男朋友一塊兒簽就好多了，就像買東西，一個好的搭一個孬的。”[1]一位工科專業(yè)男性教授在課堂上所講的一段話引得了男同學一片掌聲和女同學一片摔書聲。見微知著，這一案例足以反映STEM（STEM是科學、技術、工程、數(shù)學四門學科的英文——Science、Technology、Engineering、Mathematics 的首字母的縮寫）領域中的女性處于何等艱難境地。據(jù)2013年《高校招生性別歧視報告》，全國112 所“211 工程”高校中有近七成在2013年高考招生中存在性別歧視，其中34 所高校違反教育部政策規(guī)定。[2]

近年來，STEM 領域在國家經濟發(fā)展中具有越來越重要的地位。而女性在STEM領域的代表性嚴重不足、女性理工科人才稀缺成為一種全球現(xiàn)象。美國人口普查局的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2009年，25 歲以上的成年人中，擁有學士以上學位的女性占29%，男性為30%，男女之間基本不存在差異。然而在STEM領域女性只占到大約10%的人口比例。[3]歐洲工科學生人口數(shù)據(jù)統(tǒng)計結果也表明了同一個問題，即目前在大多數(shù)國家女性占接受高等教育學生人數(shù)的一半以上，但在STEM 專業(yè)女性所占比例卻很小。[4]也就是說，盡管在高等教育中女生人數(shù)所占比例較高，但在STEM專業(yè)遠未達到半數(shù)。

因此，提高女性在STEM 領域的參與程度是當今非常值得關注的議題，它不僅關乎女性的個體發(fā)展，更關乎教育公平和社會公平問題。[5]為此，本文對國際上有關女性參與STEM 教育和實踐的研究進行深入分析，以期展現(xiàn)女性參與STEM 領域的現(xiàn)狀，揭示存在的共性問題，以探尋改善之途。

二、研究方法

本文選取Education Full Text、Scopus、Eric 教育數(shù)據(jù)庫，以Female/Women Students 及Female/Women Engineers 與Engineering Education、STEM、STEM Education、Technology E ducation、Science Education字段組合為關鍵詞，分別以關鍵字、題目和摘要為范圍展開搜索，獲取2000—2018年在國際期刊以英文語言公開發(fā)表的學術文章。排除文獻的標準是：與研究對象明顯不相關的、重復的、非實證研究的文獻。根據(jù)以上標準，筆者分別對所獲取的217 篇文章研讀甄別，最后篩選出符合研究要求的論文83 篇。運用文本分析法（Document Analysis），對研究發(fā)現(xiàn)進行編碼、分類、主題提取，最后總結概括為以下六個主題來加以論述。

三、研究發(fā)現(xiàn)

（一）STEM領域存在性別差異

研究發(fā)現(xiàn)，在STEM 領域男女的背景特征、專業(yè)參與因素和學業(yè)成績上確實存在著差異。Chou和Dutta 的研究指出，女性在工程專業(yè)的學習上比男生面臨的困難更多。[6][7]Stonyer、Archer、Ro 和Reilly 等人的研究發(fā)現(xiàn)男女之間在工程智力和能力上都不存在明顯的差異，沒有優(yōu)劣之分。雖然女性缺乏工程實踐操作的能力，但是處理人際問題的能力更強。[8][9][10][11]

Kamphorst 通過研究發(fā)現(xiàn)工程專業(yè)中女學生比男學生更優(yōu)秀，女生愿意花費更多的時間在工程專業(yè)學習上，愿意努力學習獲得更多的學分，如果她們對工程專業(yè)感興趣，也會比男生更愿意留在工程專業(yè)。[12]

可見，雖然男女在STEM 領域確實存在性別差異，但是并沒有優(yōu)劣之分。不能將性別作為評判誰應在STEM 領域去留的標準，男女應該在STEM 領域獲得平等的話語權。

（二）女生專業(yè)選擇影響因素多樣

專業(yè)選擇的過程是學生不斷內化觀念，不斷權衡和選擇的艱難復雜的過程。專業(yè)選擇涉及的不僅僅是學生個人的興趣和意愿的問題，還有家庭文化資本的重要影響。

研究發(fā)現(xiàn)，女生在K-12 階段對工程專業(yè)不感興趣會直接影響她們對大學專業(yè)的選擇。Godwin等發(fā)現(xiàn)，女生如果在K-12 階段沒有感受到科學和工程的魅力就不會對接受工程和科技高等教育產生興趣。因此提出可以通過展示工程的實用性，讓學生感受工程學改變世界的力量，這能極大提升學生，尤其是女學生對STEM 領域的興趣。[13]

在高校體育信息平臺內部建立一個可以在存儲上面達到統(tǒng)一和可以在不同數(shù)據(jù)中心進行信息幻術和共享的要求。通過虛擬化技術，把在各個存儲設備上面的存儲空間進行合并，這些傳統(tǒng)模式的存儲形式通過虛擬性戶籍分配開展相應的工作，最終實現(xiàn)存儲資源統(tǒng)一不一樣的級別。因為會關系到很多類型的信息，并且這些信息對于學生的反饋教學和反映情況是息息相關的，因此是非要有必要存儲這類資源的。因此，高校體育信息共享平臺在建設這個環(huán)節(jié)就變得非常有價值了。

此外，家庭文化資本對學生選擇工程專業(yè)發(fā)揮非常重要作用，文化資本缺失會為學生帶來選擇劣勢。Holmegaard、Martin、Miller 和Engstrm 等人有關家庭文化資本對于學生專業(yè)選擇影響的研究共同指出，家庭對于STEM專業(yè)學生的專業(yè)選擇產生直接影響。如果家長接受過STEM 專業(yè)教育，子女會更傾向于在STEM專業(yè)學習，并期望獲得更高成就。他們能更好依靠家庭提供的資本支持完成學業(yè)，還能獲得父母或者兄弟姐妹在專業(yè)上的指導。然后他們會將獲得的STEM資本回饋給家庭，由此形成良性循環(huán)，不斷提升自己的家庭資本。[14][15][16][17]研究發(fā)現(xiàn)，即使一些女學生在中學階段對STEM 專業(yè)還比較感興趣，并且表現(xiàn)也比較好，但當選擇專業(yè)時還是沒有進入到STEM領域學習，這就是家庭資本在其中起到的作用。尤其對于女大學生來說，如果她的家庭缺乏STEM資本，那么她就會很難選擇進入STEM領域，這表明家庭文化資本直接影響了她的專業(yè)選擇。

Archer 和Tonkaboni 在研究中還發(fā)現(xiàn)，雖然家庭文化資本與學生學習STEM 專業(yè)的興趣呈正向相關關系，但是家庭文化資本對于男女的影響不是均等的，家庭文化資本更有利于男生從事STEM專業(yè)。[18][19]可見家庭文化資本對學生的影響還存在著男女差異。

（三）對STEM 領域女性的刻板印象負面影響較大

Degol、Wang 和Mlambo 發(fā)現(xiàn) 男 女 在STEM 領域中代表性的差異最重要的不是智力和能力上的差異，而主要在于社會刻板印象為女性帶來的負面影響，限制了她們在STEM 領域的發(fā)展。男女在能力上的差異越來越不明顯，而他們主要存在的是職業(yè)興趣和生活方式觀的差異。[20][21][22]Haines 也通過量化分析推翻了在工程專業(yè)中男生優(yōu)勢資本和女生劣勢資本累計的刻板假設。男女確實從一開始就存在著差異，女性尤其是在物理專業(yè)的學習上存在著劣勢，但是在后期的學習中女生還是能夠通過持續(xù)的堅持和努力追趕上男生，對物理產生興趣，縮小差距。[23]

Morris 和Powell 指出現(xiàn)在STEM 領域對于女性刻板印象的表現(xiàn)形式更加隱蔽，但是并沒有消失。STEM 領域現(xiàn)在以更加隱含的方式表達對于女性的歧視，這些觀念可能會在日常生活中或其他非正式場合表達出來。[24][25]Heilman 的研究發(fā)現(xiàn)，目前STEM 領域的刻板印象表現(xiàn)為對女性屬性的同化，使女性的氣質越來越趨向于男性，以維護男性的主導地位。[26]其他研究也有類似觀點，女性正在被這種性別偏見的文化“同化”，女性成為謀害自己的“幫兇”，女生不斷讓自己適應這種男性主導的工程文化，改變自己，尋求外部的、男性的認可，這本身就是一種妥協(xié)和同化。[27]女性的刻板印象一直存在于STEM 領域中，但是培養(yǎng)學生消除這種有關性別意識的刻板印象的措施還沒提到。[28]

刻板印象對女性最深遠的影響就是會挫傷她們的積極性，損壞她們的自我效能感，限制她們在STEM 領域的進一步發(fā)展，甚至讓她們主動離開STEM領域。

（四）STEM領域女性自我效能感普遍較低

Besterfield-Sacre、Mcloughlin、Du、Hutchison-Green、Capobianco、Meyers、Galdi、Deemer、Sax和Schnittka等人對STEM 專業(yè)女生自我效能感的研究共同指出，女性的自我效能感低于男性，即她們無論是在面對STEM 專業(yè)的學習還是就業(yè)時都表現(xiàn)得比男生更缺乏自信。[29][30][31][32][33][34][35][36][37][38]

研究認為，造成這種現(xiàn)象的原因主要有五個方面。第一，因為男女在動手實踐能力上的差異，女生的動手實踐能力普遍比男生要差，而STEM 專業(yè)是一個對動手實踐能力要求較高的專業(yè)，因此在實操環(huán)節(jié)女生就沒有獲得像男生一樣的成就感，也就導致了女生的自信心不足。第二，男女思維方式的差異造成了男女效能感的差異，男生更傾向于將成功歸因于他們自身的努力，而將失敗歸因于外部因素；但是女生更傾向于將失敗歸因于自身的能力，因此女生在學習中就比男生更容易感到失敗。第三，由于刻板印象和性別歧視阻礙了女性在STEM 領域的進一步發(fā)展，造成了STEM 是男性主導的領域的刻板印象，讓更多的女性不想也不敢去STEM領域發(fā)展。社會營造了STEM專業(yè)與女性氣質不符的文化氛圍，如果女性想要在STEM專業(yè)發(fā)展，就需要性格氣質的調試以適應這種文化氛圍，這也就造成了女性的認知偏差，影響了女性自我認同的形成。第四，家庭環(huán)境也有很重要的影響，家庭文化資本的影響往往更鼓勵男生去STEM 領域發(fā)展，但是也有研究指出如果母親從事與STEM有關的工作，就會比較有利于鼓勵女生選擇STEM專業(yè)。第五，學校教育造成了男性主導氛圍的形成，限制了女生在STEM 領域的“想象力”。無論是課堂上老師對于課程的講解，還是實踐活動和小組活動中的分工合作，都會造成男生更適合而女生并不適合STEM專業(yè)學習的刻板印象。

女性的自我效能感對于她們的發(fā)展來說非常重要，如果女性能獲得強烈的自我認同感，她們就可以克服困難，打破性別偏見，在STEM 領域獲得更好的發(fā)展。[39][40]比較那些堅持留在STEM領域的女性，研究發(fā)現(xiàn)她們有一些共同特點：她們對于自己有比較強烈的認同感，當面對STEM 專業(yè)出現(xiàn)的種種困難時，這種自我認同感能夠支持女性克服這些困難，使她們能夠在STEM 專業(yè)中找到充實而有益的經驗，因此她們沒有選擇離開STEM 領域，最終成為STEM領域的女性榜樣。[41][42]就目前的發(fā)展形勢來看，女性的參與甚至推動了整個STEM 領域向前發(fā)展。[43][44]

總體而言，在STEM 領域女性的自我效能感低于男性，并且這種狀況已經持續(xù)了一段比較長的時間。女性自我效能感低與女性在STEM領域處于發(fā)展劣勢二者互為因果，女性的發(fā)展劣勢降低了女性的自我效能感；同時由于女性自我效能感低，也就更使得她們處于發(fā)展的劣勢。

（五）導致女性脫離STEM 領域的因素來自社會、家庭和自我

女性在本科階段對于STEM 專業(yè)的體驗感對她們在STEM專業(yè)的去留有深刻的影響。女生在本科階段對于STEM專業(yè)的負面體驗感，會導致她們離開STEM領域。Gayles 發(fā)現(xiàn)在前兩年內成功完成科學課程的數(shù)量與堅持留在STEM 專業(yè)的持久性有正相關關系，并且這種關系對于女生來說更為明顯。[45]Amelink、Garibay 和Benso 的研究同樣發(fā)現(xiàn)，女生在本科階段對于STEM 專業(yè)的學習和生活中獲得的感受會直接影響她們是否在STEM 領域深造或者工作。如果體驗感不足或消極，女性就會離開STEM領域。[46][47][48]數(shù)學對女性在STEM領域留存尤其重要。Moakler 發(fā)現(xiàn)數(shù)學成績會影響STEM 領域中女生的自我效能感，一般來說女生的數(shù)學成績越優(yōu)秀，她們就越愿意學習STEM 相關專業(yè)并愿意留在STEM領域，并更有信心克服該領域的刻板印象和偏見。在數(shù)學領域本就存在對女性的刻板印象，若她們能在數(shù)學上表現(xiàn)得好，那么就能直接提升她們的自信心。[49]

對女性工程師和科學家來說，工作場所的環(huán)境會影響她們的去留。女性更愿意留在更具包容性的工作環(huán)境中，這樣更有利于她們獲得歸屬感，女性會離開她們認為自己被排除在外的工作環(huán)境。[50]對于STEM 領域女性所處的工作氛圍對女性的排他性，Rhoton、Stainback、Amon、Ruel 和Smith 等人的研究發(fā)現(xiàn)，由于男性在STEM 領域占據(jù)數(shù)量上的優(yōu)勢，目前就形成了男性占主導的工作氛圍。在STEM 領域男性同伴經常會忽視女性的能力，使得女性在工作中得不到應有的肯定，并且整個工作氛圍形成了對女性的刻板印象，女性要花費比男性更多的時間和精力去證明自己的能力，來打破這種職業(yè)偏見。[42][51][52][53][54]Faulkner 和Hatmaker 研究女性工程師時都發(fā)現(xiàn)，女性要花費更多的努力來適應和證明自己的工程師身份，這就是一種男女不平等的體現(xiàn)，在男性占主導的領域中女性的處境很艱難，女性工程師的發(fā)展處境很不利。[43][55]

Hunt 的研究指出，女性離開STEM 領域最重要的原因是對于薪酬和晉升機會不滿。[56]那些選擇留在STEM 領域的女性畢業(yè)生在她們的工作中也面臨著一些問題。第一個問題就是薪資待遇問題。Beyer、Davies 和Sassler 的研究都涉及女性在STEM 領域的薪資待遇問題，他們一致指出女性的薪資待遇低于男性，這也是性別不平等的表現(xiàn)，長此以往就會形成惡性循環(huán)。[57][58][59]

家庭因素是STEM領域的女性面臨的一個共同問題。相比男性，女性更容易承擔多重身份，比男性更容易面臨家庭與工作的沖突問題。女性常把家庭放在第一位，當事業(yè)與家庭發(fā)生沖突時，她們經常會選擇家庭第一，因而離開了STEM領域。[60][61][62][63]Cha的研究指出，勞動時間過長會造成女性與家庭生活之間的沖突，進而使女性離開以勞動力為標志的男性占主導的STEM領域。[64]Koul 經過分析發(fā)現(xiàn)，如果女性能平衡好家庭和工作之間的關系，那么她們比其他女性更能獲得在STEM 專業(yè)的職業(yè)認同感和自我概念。[65]可見，家庭因素對于女性在STEM專業(yè)的發(fā)展有舉足輕重的影響。

（六）支持對STEM領域女性極其重要

相比男性，女性更希望得到心理和精神上的支持，因此建立支持對于女性來說至關重要。女性的支持主要來源于母親、教師、成功的女性榜樣和相關制度。Raddon 和Ainara 的研究指出，母親在女性的自我定位上發(fā)揮了重要作用，對女性的自我認知有很重要的影響。母親外出工作有利于家庭中的女兒提升成績，提升自我效能感。[66][67]

教師作為女性學生的另一個成人榜樣，如果能對女性給予關懷和支持，也會極大提升女生的自我效能感。正如Pawley、Young、Beyer、Meyer、Reilly、Li等人的研究提到，教師對于女性自我效能感的塑造和提升能產生重要影響，大學教師應該傳遞努力獲得成功的信念，而不是以男女差異來作為學生發(fā)展的評判依據(jù)。同時女教師為女學生帶來的影響更為深遠，如果女生以自己的女老師為榜樣，那么老師就不僅僅是女學生模仿的榜樣，更能幫助她們克服行業(yè)中的刻板印象，打破行業(yè)偏見，為她們帶來心理和精神上的支持。[68][69][70][71][72][73]

但是如果沒有從老師那里得到正面支持，會挫傷學生積極性，降低她們的自我效能感，不利于她們在工科領域發(fā)展。Beilock 和Mossracusin 發(fā)現(xiàn)，老師有時候也會為女學生帶來負面影響。一方面，女學生往往喜歡將女老師當作自己的榜樣和模仿對象，而女老師對某一學科的焦慮也會為學生帶來對于這一學科的刻板印象，表現(xiàn)出焦慮；另一方面，教師對于女學生的偏見會打擊她們的自信心，不利于她們在本來就不占優(yōu)勢的領域發(fā)展，缺乏教師的支持和關懷會極大地影響女性的自我效能感。尤其是女性教師對女學生的偏見，會更令女生產生無力感，感覺不到支持和關懷。[74][75]

在STEM 領域已經獲得成功的女性作為榜樣對于女生的支持也能幫助她們提升自我效能感。Dasgupta、Stout、Miller 和Milkman 等人都提到女性形成的自我概念得益于與女性專家的接觸，通過接觸STEM 領域的專家一方面可以使女生產生更加積極的內隱態(tài)度，另一方面也能增強她們的主觀認同感，進而激勵她們留在該領域以獲得更加積極的發(fā)展。女生獲得這些激勵后能以更加積極的態(tài)度投入到學習中，能付出更多努力和堅持，這將更加有利于她們堅持留在STEM領域繼續(xù)深造。女生比男生更容易受到榜樣影響。但是榜樣的力量對于男生的影響卻微乎其微。[76][77][78][79]

社會和制度上對女性的支持亦可產生積極影響。Litzler、Yang 和Hall 從制定包容性政策、加大財政支持和創(chuàng)造包容性的校園氛圍等角度分析了女性所獲支持對她們的積極影響。[80][81][82]但Powell 指出，不恰當?shù)膸椭椭С址炊鸬搅诉m得其反的作用。一方面對女性額外的幫助就表明了男女之間存在能力上的差異——女性不如男生，因此需要額外幫助；另一方面，這些幫助可能會挫傷女性的自信心和積極性，讓她們也認同自己與男生之間存在的差異。最重要的是這種幫助可能會阻礙女性在職業(yè)生涯中獲得與男性同等的發(fā)展速度，男女之間的差距將會越來越大。[83]所以究竟要怎樣去更好地幫助STEM領域中的女性，還需要進一步研究和商榷。

四、對促進我國STEM 領域女性參與的啟示

（一）消除社會對STEM領域女性的歧視觀念

首先，性別歧視阻礙了女性在STEM 領域獲得長遠發(fā)展。男女在STEM 領域雖存在性別差異，但并無優(yōu)劣之分。男性在體力、實踐操作能力上比女性占優(yōu)勢，但是女性比男性更耐心、更細心、更善于與人交際。當今社會，工程的設計和發(fā)展更需要考慮女性的需求，因此更加需要女性為STEM 領域貢獻智慧。隨著科技的進步，有些領域可以通過技術手段來彌補女性在STEM領域的劣勢。如生物醫(yī)藥工程專業(yè)，由于其專業(yè)自身的特點，大家普遍認為該專業(yè)只適合男生學習，但是隨著社會的發(fā)展，目前生物醫(yī)藥專業(yè)越來越要求專業(yè)人員的分析能力、溝通技巧、創(chuàng)造力和解決問題的能力，而對于體力等生理因素上的要求越來越少，因此女性也能通過自己的努力而占據(jù)一席之地。

其次，女性應與家庭聯(lián)系更緊密的社會刻板印象不利于女性參與STEMW 領域。人們更愿意將照顧家庭的責任分配給女性，男性更多的是承擔家庭經濟責任，即“男主外，女主內”。這種社會刻板印象的存在限制了女性在STEM 領域的發(fā)展，女性比男性面臨更大的平衡工作—家庭之間關系的壓力。

為此，相關部門需加大宣傳力度，引導社會形成平等的職業(yè)觀，消除社會性別偏見和刻板印象，為女性在STEM 領域的發(fā)展提供更多的機會和可能。少一些對于女性職業(yè)的“金科玉律”，多一些對女性的尊重和理解。

（二）干預專業(yè)選擇，改變家庭文化資本對女性工程專業(yè)選擇不利影響

家庭文化資本作為影響學生專業(yè)選擇的重要因素，對工程專業(yè)的選擇卻也存在性別差異。家庭文化資本更有利于男性選擇工程專業(yè)，若女性的父母沒有從事STEM領域的相關工作，女兒很少會選擇在STEM領域學習。為了提高女性在STEM領域的代表性，需要為她們提供更多選擇工程專業(yè)的可能性，因此需要制定一些措施來干預女生的專業(yè)選擇。比如，可以在K-12 階段為學生提供一些合適的STEM課程，讓她們盡早接觸、了解與工程技術和科學相關的內容，這將有利于激發(fā)她們學習STEM專業(yè)的興趣，有利于增加女性選擇STEM專業(yè)的可能性，有利于改變家庭文化資本對女性專業(yè)選擇的不利影響，有利于她們選擇在STEM領域學習和深造。

（三）提升STEM領域女性自我效能感

為幫助STEM 領域女性提升自我效能感，需要讓她們獲得更多的成功經驗。如前所述，數(shù)學成績會影響程領域中女生的自我效能感。一般來說，女生的數(shù)學成績越優(yōu)秀她們就更愿意學習STEM 相關專業(yè)，日后也愿意留在STEM 領域，并更有信心克服刻板印象和偏見。[22][49]可以通過為學生提供支持性的學習環(huán)境，幫助她們在不擅長的學習領域中獲得積極體驗，以提升她們的自我效能感。STEM領域女性自我效能感的提升有利于女性獲得積極體驗，有利于提高女性在STEM領域的留存率。

五、結語

目前選擇在STEM 領域學習的女性在數(shù)量上呈現(xiàn)出上升趨勢，也涌現(xiàn)出了越來越多成功的女性代表，但是在STEM領域要達到男女比例協(xié)調還有很長的路要走，還有很多的困難要克服。[84]上述提到的三種干預措施，有利于消除社會對STEM 領域女性的歧視觀念，有利于改變家庭文化資本對女性工程專業(yè)選擇不利影響，有利于提升STEM 領域女性自我效能感?？傮w而言，這些干預措施一方面有利于改變公眾的心態(tài)和看法以消除對女性的偏見，有利于女性在STEM 領域獲得積極體驗；另一方面也有利于為女性創(chuàng)造更多接觸STEM 領域的機會，有利于女性更深入地了解STEM 領域，打破女性與STEM領域之間的隔膜。

上述干預措施也可以說是在為STEM 領域女性創(chuàng)建支持網絡，為她們提供持續(xù)援助。正如Smith 的研究中所提到的，STEM 領域的女性不僅代表性不足，她們也不太可能堅持留在STEM 領域。因此了解影響職業(yè)決策的關鍵經驗可以幫助教育工作者和雇主鼓勵女性成功進入STEM 領域的相關崗位。[84]

總之，應重視STEM 領域的女性群體，鼓勵女性堅定自己的選擇，支持她們在專業(yè)學習中取得成功，進而成為成就卓著的STEM職業(yè)女性。