物理是給女孩子學(xué)的？

編譯 苦山

一位母親將一個(gè)橙子切成兩半，向她的孩子展示半球的概念

有時(shí)候歷史會(huì)讓人大感意外。對(duì)過去的回顧可以迅速推翻我們以為始終正確的想法。例如，盡管如今的物理學(xué)界正在努力擺脫“物理學(xué)這一學(xué)科屬于男生而不適合女生”這個(gè)觀念，但這種刻板印象其實(shí)只有大約一百年的歷史。曾幾何時(shí)，物理學(xué)（它直到19世紀(jì)下半葉還被稱為自然哲學(xué)）是屬于女孩子的學(xué)科。

美國通過女子?？茖W(xué)院、私立女子學(xué)校和女子大學(xué)對(duì)婦女進(jìn)行科學(xué)教育的歷史由來已久。雖然19世紀(jì)的科學(xué)教育對(duì)于白人中上層階級(jí)來說最為易得，但是天主教徒、新教徒，甚至是部分精英階層中的黑人和美國原住民婦女都可以接受科學(xué)教育。歷史學(xué)家金?托利（Kim Tolley）、瑪格麗特?納什（Margaret Nash）和杰西卡?林克爾（Jessica Linker）等人已經(jīng)證明，在對(duì)年輕女孩和婦女的教育中，一個(gè)重要的部分就是自然哲學(xué)：它是對(duì)實(shí)在物質(zhì)的科學(xué)研究，包括它們的構(gòu)成、行為和背景。事實(shí)上，托利證實(shí)，自然哲學(xué)在女孩教育中的重要性被認(rèn)為比在男孩的教育中更高。學(xué)校里，上自然哲學(xué)課的女生多于男生，并且許多有影響力的科普和教育文獻(xiàn)都是由婦女撰寫的。

然而，到了20世紀(jì)初，如今盛行的“物理是男孩的學(xué)科”這一觀念已經(jīng)占據(jù)了主導(dǎo)地位。那么，情況為何會(huì)出現(xiàn)變化——是什么發(fā)生了改變呢？

科學(xué)和上帝

在19世紀(jì)初，女子中學(xué)一詞在一定程度上可以和“女子?？茖W(xué)院”“私立女子學(xué)?！被Q，這類學(xué)校招收十幾歲到二十出頭的學(xué)生。1800年前后，它們通常宣傳教授英語、算術(shù)和地理課程。但是，地理課涵蓋的內(nèi)容遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了各國國名及其首都。地理課的課程可能包括礦物質(zhì)、氣壓、太陽系和其他物理科學(xué)方面的討論。

到了19世紀(jì)20年代和30年代，科學(xué)課程進(jìn)一步擴(kuò)展。位于康涅狄格州的哈特福德私立女子學(xué)校于1823年開始招生，提供地理、自然哲學(xué)、化學(xué)、算術(shù)、代數(shù)和幾何學(xué)課程。納什在對(duì)91所女子?？茖W(xué)院的研究中發(fā)現(xiàn)，提供代數(shù)課程的學(xué)院數(shù)量從19世紀(jì)20年代的19%增加到了19世紀(jì)30年代的67%。此外，到了19世紀(jì)30年代，其中72%的學(xué)院教授植物學(xué)，77%教授化學(xué)，68%教授天文學(xué)?？茖W(xué)很好地融入了女性的基礎(chǔ)和中等教育。

然而，在女子學(xué)校里，沒有哪門科學(xué)課的普及程度比自然哲學(xué)更廣泛。納什的調(diào)查顯示，在19世紀(jì)20年代和30年代，84%的女子?？茖W(xué)院提供自然哲學(xué)課程。此外，托利調(diào)查了北卡羅來納州、弗吉尼亞州和一些北部州的學(xué)校，她發(fā)現(xiàn)自然哲學(xué)是女子學(xué)校中最常教授的科學(xué)課程——比天文學(xué)、化學(xué)、植物學(xué)、礦物學(xué)或博物學(xué)更為普遍。而女生們也學(xué)得很好：托利對(duì)1845年波士頓19所學(xué)校的競爭性考試進(jìn)行了比較，結(jié)果顯示，不僅女生參加自然哲學(xué)考試的人數(shù)超過了男生，她們的成績也比男生更優(yōu)異。

圖1 一位父親在起居室里向他的家人們展示空氣泵。背景里，其他自然哲學(xué)儀器排列在置物架上。起居室往往是進(jìn)行科學(xué)演示、討論和幼兒教育的場所

自然哲學(xué)的核心是研究地球和宇宙中的自然法則。一門自然哲學(xué)課程應(yīng)該包括力學(xué)、機(jī)械學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、基礎(chǔ)天文學(xué)等等。但是19世紀(jì)早期的自然哲學(xué)教育與今天的物理教育在許多方面有所不同。例如，雖然教師可能會(huì)進(jìn)行科學(xué)演示（盡管許多女子?？茖W(xué)院的預(yù)算較少，它們?nèi)匀毁徶昧藢?shí)驗(yàn)設(shè)備），但學(xué)生并不會(huì)親自參與實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)驗(yàn)室教育直到19世紀(jì)末才在美國發(fā)展起來。此外，基礎(chǔ)和中等學(xué)校階段的自然哲學(xué)教育主要是概念性的。對(duì)于現(xiàn)代的物理系學(xué)生來說，圖2中的示意圖看上去或許很眼熟，但是當(dāng)時(shí)的物理學(xué)習(xí)中是不會(huì)出現(xiàn)數(shù)值計(jì)算的。數(shù)學(xué)與物理教育的交織發(fā)展于19世紀(jì)，它與實(shí)驗(yàn)室教育一樣，最初也最快地在大學(xué)階段扎了根。

圖2 盡管當(dāng)時(shí)的自然哲學(xué)教學(xué)內(nèi)容以定性為主，但簡?馬塞特的自然哲學(xué)著作中包含了許多當(dāng)今的物理學(xué)生和教師也會(huì)覺得眼熟的示意圖。此處的示意圖選自介紹復(fù)合運(yùn)動(dòng)和確定物體質(zhì)心的章節(jié)

但也許兩個(gè)學(xué)科之間最大的區(qū)別在于宗教在其中的作用：自然哲學(xué)用物質(zhì)世界來證明上帝創(chuàng)造萬物的神奇和無所不包。自然哲學(xué)與宗教之間的聯(lián)系是一場更大規(guī)模的自然神學(xué)運(yùn)動(dòng)的一部分，這場運(yùn)動(dòng)于18世紀(jì)初在英國流行起來，其支持者認(rèn)為，自然的機(jī)制或設(shè)計(jì)證明了造物主的存在。整個(gè)18世紀(jì)，自然神學(xué)在美洲殖民地和美國都很流行，例如，著名的神學(xué)家喬納森?愛德華茲（Jonathan Edwards）以對(duì)自然世界的研究來補(bǔ)充他的圣經(jīng)論著和宗教禱文。在1795年至1837年的“第二次大覺醒”期間，美國許多新教教派復(fù)興，宗教熱情普遍高漲，信徒們也鼓勵(lì)對(duì)自然世界的研究。林克爾提出，自然哲學(xué)被認(rèn)為可以提高智力和道德的堅(jiān)韌性，并成為反對(duì)非宗教和迷信的堡壘。

在一定程度上，自然哲學(xué)借助道德和宗教維度變得與女孩的教育密切相關(guān)。例如，1834年，牧師和神學(xué)家約翰?勒德洛（John Ludlow）在奧爾巴尼一所新建女子學(xué)院的開幕式上宣稱，“對(duì)科學(xué)和對(duì)啟示宗教的分析最終將收束于同一點(diǎn)。那一點(diǎn)，如果可以稱為‘一點(diǎn)’的話，即看不見的上帝。祂同時(shí)是兩者的基礎(chǔ)。因此，不論你是研究科學(xué)還是研究啟示，都只不過是在同一本偉大的書中細(xì)讀不同的章節(jié)，這本書已由造物主在祂創(chuàng)造的智慧生靈面前攤開?！?/p>

有用的教育

只需看一眼當(dāng)時(shí)的某些教育材料，就可以發(fā)現(xiàn)自然哲學(xué)是如何教授的，又為什么如此普遍地見于女孩子的學(xué)校教育。常用的部分書本包括簡?馬塞特（Jane Marcet）的《關(guān)于自然哲學(xué)的對(duì)話：學(xué)科要素詳解》（1826），理查德?帕克（Richard Parker）的《自然哲學(xué)第一課——旨在教授科學(xué)要素》（1848）和《少年哲學(xué)：常見對(duì)話中的哲學(xué)——旨在教授幼童思考》（1851），以及瑪麗?斯威夫特（Mary Swift）的《兒童自然哲學(xué)第一課》（1839年第三版）。斯威夫特是康涅狄格州利奇菲爾德私立女子學(xué)校的第二任校長，她著有兩本親子問答對(duì)話形式的自然哲學(xué)入門書。

圖3 自然哲學(xué)教育對(duì)男孩和女孩有不同的意義。羅洛是一系列著名兒童教育書籍中的虛構(gòu)主人公，他的自然哲學(xué)研究得到了博學(xué)的母親和姐姐的幫助，但他對(duì)學(xué)識(shí)的應(yīng)用—如楔子和其他簡單機(jī)器的使用—?jiǎng)t以他的父親和男性工人為榜樣，將它們投入到工業(yè)用途中

圖4 圖中有個(gè)女孩在撒鹽，男孩在結(jié)冰的步道上滑倒了

雖然斯威夫特和帕克的書是為年幼孩童所寫，但斯威夫特?zé)o疑會(huì)把同樣的道德價(jià)值觀植入她為中學(xué)生寫的課程中。幼兒書籍的結(jié)構(gòu)也可以模仿宗教教育文體，采用教義問答的形式：學(xué)生需要背出口頭對(duì)話問答的答案。對(duì)于年紀(jì)較大的學(xué)生來說，馬塞特的書采取了一種對(duì)談的形式，交談雙方是老練而博學(xué)的B夫人與兩位分別叫艾米麗和卡羅琳的年輕女性。雖然馬塞特的書沒有特定的目標(biāo)讀者，但是它們經(jīng)常被用作中學(xué)的教科書，其中的對(duì)話體后來也被瑪麗?湯森德（Mary Townsend）和伊麗莎白?卡里?阿加西（Elizabeth Cary Agassiz）這樣的教科書作者模仿。

自然哲學(xué)課不僅僅是為女學(xué)生準(zhǔn)備的——斯威夫特、馬塞特和帕克的書都是同時(shí)面向男女生的。但是，它們因?qū)W生的性別不同而有著不同的意涵。在男子大學(xué)，古典課程是高等教育的標(biāo)志，科學(xué)被認(rèn)為具有職業(yè)或低等的性質(zhì)。相比之下，在女子學(xué)院，科學(xué)教育通常是上層階級(jí)教育的標(biāo)志。即使在同一所學(xué)校教授同樣的材料，男女學(xué)生也會(huì)把它們用于不同的目的。例如，根據(jù)利奇菲爾德學(xué)院（當(dāng)時(shí)是男女同校）一位教師的說法，給男學(xué)生上的天文學(xué)課教授實(shí)用的航海技能。對(duì)于女學(xué)生，同樣的內(nèi)容則被用來展示“上帝宇宙的奇跡”。

然而，要真正理解這個(gè)時(shí)期，我們必須摒棄現(xiàn)代的偏見，即認(rèn)為男生接受了有用的科學(xué)教育，而女生接受的科學(xué)教育短暫、不實(shí)際。正如林克爾所說，18、19世紀(jì)對(duì)于何為“有用”教育的理念與今天不同。課程不僅因其可以應(yīng)用于實(shí)際勞動(dòng)或職業(yè)勞動(dòng)而被視作有用，也可出于文化或意識(shí)形態(tài)的原因而被認(rèn)為有用。例如，馬塞特和阿爾米拉?哈特?林肯?菲爾普斯（Almira Hart Lincoln Phelps）等教科書作者認(rèn)為，婦女和女孩接受化學(xué)教育是合理的，因?yàn)榛瘜W(xué)既有家庭用途，也有宗教用途：烹飪、清潔和欣賞上帝的創(chuàng)造。這種理論所支持的科學(xué)教育水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了僅僅滿足家庭或宗教需求所需的最低限度。

即使是所謂的裝飾性學(xué)科，如縫紉、舞蹈和繪畫，也往往與學(xué)術(shù)性學(xué)科緊密交織在一起。想想插圖在植物學(xué)中的重要性吧，尤其是在攝影發(fā)明之前。另一個(gè)例子是，地理常常是在刺繡地圖的過程中教授的。地理學(xué)被吹捧為有助于培養(yǎng)婦女和女孩的精神自律，同時(shí)也是通過描繪美國這一年輕國家的成功擴(kuò)張來灌輸民族主義的一種便捷方式。自然哲學(xué)教育的正當(dāng)性通過它所傳授的有關(guān)宇宙的一切知識(shí)來體現(xiàn)，包括宗教、倫理以及實(shí)踐三個(gè)層面。

為妻、為母、為師

婦女在維護(hù)和傳播價(jià)值觀方面具有特殊的作用，因?yàn)橛變旱慕逃伤齻冐?fù)責(zé)。在兒童上小學(xué)之前，他們最初的教育往往是在家中由母親或女性親屬提供的。對(duì)于許多貧困學(xué)生來說，這可能就是他們所接受的全部教育，尤其是在“普通”學(xué)校（也就是我們?nèi)缃袼f的公立學(xué)校）肆意發(fā)展起來之前。

1820年以后，美國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的巨大變化加強(qiáng)了道德教育的必要性。西進(jìn)運(yùn)動(dòng)、選舉權(quán)范圍擴(kuò)大以及向城市的遷移都對(duì)傳統(tǒng)社會(huì)秩序體系的力量提出了挑戰(zhàn)。通過家庭和迅速擴(kuò)大的正規(guī)學(xué)校系統(tǒng)，教育向?qū)W生灌輸了社會(huì)規(guī)范，同時(shí)隨著兒童遷離出生社群的可能性越發(fā)提高，教育也幫助他們?yōu)榇俗龊昧藴?zhǔn)備。隨著越來越多的男性戶主外出工作，母親們?cè)谥橇偷赖陆逃矫姘l(fā)揮了更大的作用。人們對(duì)女教師的日益偏愛反映了這樣一個(gè)觀念：母親是最偉大的道德榜樣，具有最偉大的道德影響力。

歷史學(xué)家琳達(dá)?科貝爾（Linda Kerber）創(chuàng)造了“共和母親”一詞來解釋當(dāng)時(shí)的普遍觀點(diǎn)。理想的共和母親是一位為了維護(hù)新生的共和國而將政治和家庭價(jià)值結(jié)合在一起的婦女。她向孩子們灌輸價(jià)值，讓丈夫走上正道，從而發(fā)揮引導(dǎo)這個(gè)年輕國家發(fā)展的作用。事實(shí)上，在美國獨(dú)立后的數(shù)十年里，改革者們?cè)霉埠湍赣H這一形象為擴(kuò)大女性教育的范圍作辯護(hù)。啟蒙思想和某些知識(shí)的實(shí)際必要性也對(duì)18、19世紀(jì)婦女受教育機(jī)會(huì)的增長作出了重大的貢獻(xiàn)。

但是，共和母親的概念僅僅適用于白人婦女，而且它只主張白人婦女接受教育。因此，盡管幾十年來黑人男性和女性活動(dòng)家始終在積極倡導(dǎo)，白人私立女子學(xué)校（包括北部各州的那些）仍基本禁止黑人婦女入學(xué)，這也就不奇怪了。一個(gè)例外是位于紐約克林頓的私立年輕女子家庭學(xué)校，這是一所由白人廢奴主義者開辦的以白人為主的私人女子學(xué)校，也是北方第一批混校的私立女子學(xué)校之一。參加私立女子學(xué)校的黑人婦女通常會(huì)進(jìn)入由白人廢奴主義者開辦、男女同校的高等教育機(jī)構(gòu)，例如俄亥俄州的奧伯林大學(xué)（后來的奧伯林學(xué)院）。

當(dāng)時(shí)只有少數(shù)幾所黑人私立女子學(xué)校，大多數(shù)非裔美國人開辦的學(xué)校都是男女同校，要么是因?yàn)樗麄兿嘈呕煨＝逃泻锰?，要么是出于?duì)成本的實(shí)用主義考量。這些少見的面向黑人婦女和女孩的私立學(xué)校之一是莎拉?馬普斯?道格拉斯（Sarah Mapps Douglass）在費(fèi)城開辦的學(xué)校，該校非常重視科學(xué)教育。道格拉斯的私立女校最終在19世紀(jì)50年代并入了有色人種青年學(xué)院，第一位獲得物理學(xué)博士學(xué)位的非裔美國人愛德華?布歇（Edward Bouchet）也會(huì)在那里教書。

盡管共和母親這一典范并不完全適合非裔美國婦女和兒童，歷史學(xué)家卡布里亞?鮑姆加特納（Kabria Baumgartner）指出，公民素質(zhì)教育同樣是19世紀(jì)早期非裔美國人教育的重要組成部分。特別是，許多非裔美國婦女主張基督教家庭觀念，這一觀念認(rèn)為婦女具有獨(dú)特的資格，可以在其家庭領(lǐng)域提供道德和教育權(quán)威。雖然像凱瑟琳?比徹（Catherine Beecher）這樣的白人女性教育倡導(dǎo)者支持同樣的意識(shí)形態(tài)，但在非裔美國婦女中，基督教家庭觀念可以成為提升團(tuán)體內(nèi)地位的有力工具。

變化的時(shí)代

直到19世紀(jì)后期，婦女作為兒童第一位老師的角色仍然證明教女孩物理是件合理的事。1887年，物理學(xué)家威廉?安東尼（William Anthony）在向美國科學(xué)進(jìn)步協(xié)會(huì)發(fā)表講話時(shí)表示：

“不僅是男孩，女孩也應(yīng)該接受（物理科學(xué)）訓(xùn)練，以便自然的偉大真理能夠成為后代的遺產(chǎn)，從孩子的嬰兒時(shí)期起就教授給他們 此刻，我想起了一個(gè)五歲的小男孩，我是在今年夏天遇到他的，他的父親擁有一座磨坊和許多機(jī)器，他的母親是少數(shù)幾個(gè)對(duì)物理法則有著天然洞察力的女性之一。這個(gè)男孩學(xué)到了許多 一部分是因?yàn)槟シ坏沫h(huán)境，但主要是因?yàn)樗赣H的教導(dǎo) ”

但變化正在發(fā)生。20世紀(jì)初，超過一半的中學(xué)物理學(xué)生是女性，但到1950年只剩下20%～30%是女生。作為工業(yè)和高等教育格局變化的一部分，許多學(xué)校不再要求畢業(yè)生上物理課，物理日益被視為一門男性化的學(xué)科。

造成這種轉(zhuǎn)變的原因有很多，包括更廣泛的文化規(guī)范的變化和科學(xué)的專業(yè)化，但其中一些原因直接源于中學(xué)和大學(xué)。首先，在19世紀(jì)，越來越多的大學(xué)向女性敞開大門，越來越多的女性開始追求高等教育。名牌大學(xué)教育的標(biāo)志是古典課程，因此女子大學(xué)越來越多地采用古典教育的要求來提高自身的地位，而中學(xué)則增設(shè)了古典課程以跟上潮流。一些學(xué)校甚至鼓勵(lì)女生放棄理科課程，轉(zhuǎn)而學(xué)習(xí)拉丁語或希臘語。因此，即使科學(xué)課逐漸轉(zhuǎn)由男生主導(dǎo)，人文學(xué)科卻經(jīng)歷了相反的趨勢(shì)。古典學(xué)在大學(xué)教育中的首要地位自此減弱，但其早期重要性所帶來的影響至今仍未斷絕。

其次，20世紀(jì)初，隨著各州政府通過了教育法令，上中學(xué)的工薪階層兒童比以往任何時(shí)候都要多。許多州和學(xué)校隨即重新調(diào)整了課程設(shè)置，使之對(duì)工薪階層的學(xué)生而言更有價(jià)值，因?yàn)檫@些學(xué)生可能永遠(yuǎn)不會(huì)上大學(xué)，也不需要知道任何深?yuàn)W的知識(shí)。女學(xué)生被指導(dǎo)去上打字課和家政課，遠(yuǎn)離那些不那么直接有用的科目，比如物理。

根據(jù)學(xué)生的需要調(diào)整教育的過程也受到更廣泛、更普遍的性別差異討論的影響。教育工作者和學(xué)校管理人員擔(dān)心，科學(xué)研究可能會(huì)使女生變得男性化——當(dāng)時(shí)的科學(xué)研究已經(jīng)完全脫離了宗教和情操，如今的物理學(xué)是物理學(xué)而非自然哲學(xué)了。他們認(rèn)為，如果女孩要接受科學(xué)教育，那最好是家政學(xué)這一“家庭科學(xué)”。一些女科學(xué)家甚至將家庭科學(xué)作為職業(yè)生涯規(guī)劃。在大學(xué)及以上的層次，家政學(xué)往往是女性在科學(xué)領(lǐng)域工作、進(jìn)行適合女性的研究的一種方式。然而，在中學(xué)階段，家政課的主要目的是幫助女孩（尤其是工薪階層和非裔美國女孩）為她們可能的未來職業(yè)做準(zhǔn)備，比如家政勞動(dòng)者、妻子和母親，而不是科學(xué)家。

為什么現(xiàn)在會(huì)與過去如此不同？我們對(duì)其他領(lǐng)域快速發(fā)生的文化變革并不陌生，例如，服裝流行的變化極其迅速。但是說到誰更擅長科學(xué)、誰對(duì)科學(xué)更感興趣，相關(guān)觀念似乎更為長久難變。即使是人們刻意地努力使物理課堂更具包容性，也不得不與女孩并不真正屬于這里、不想來這里的刻板印象做斗爭。那么，當(dāng)你想到曾幾何時(shí)，科學(xué)教育中的性別期望曾與今日截然相反，就能從中受到很大的啟發(fā)。它展示了文化實(shí)際上極為無常易變，在很大程度上取決于它所屬的時(shí)間和地點(diǎn)。

假如文化可以隨著時(shí)間的推移而改變，那么就讓我們努力把它變得更好吧。

資料來源Physics Today