2016年底，國際學生能力評估計劃（PISA）公布的2015年數據結果顯示，大多數地區15歲學生的數學表現都出現性別差異，OECD國家平均男生比女生高8分。不過，並不是所有地方的數學成績都一定男比女好，整體表現排名第一和第二的新加坡和香港，平均分數上的性別差異並不明顯。有些地區如芬蘭和南韓，女生的平均成績都比男生好。但是，如果以最頂尖10%男女生做比較，則絕大多數地區都是男生比女生好，OECD國家的優秀男生成績比優秀女生平均高16分，新加坡、香港和南韓都有超過10分的差異，唯一只有千里達是優秀女生較高分。[註1] 看來，優秀女生數學表現較男生弱是一個普遍現象。
難道女性數學能力先天比男性弱？似乎不是。因為我們仍能見到世界上有不少女性傑出數學家（如剛於去年逝世的女數學家Maryam Mirzakhani）。那麼女生的數學表現為何較男生弱，尤其是越優秀的女生就越失準呢？社會心理學家認為女生的數學表現較男生弱，可能受刻板印象（stereotype）所影響。
傳統的觀點：刻板印象的內化與惡性循環
刻板印象源自人類社會，為求節省大腦資源，會以某個個體行為或個別事件給人的觀感，作為對同類群體或事件的概括想法，例如黑人比較不聰明、女性的數學能力較差等。作為社會的一員，只要我們擁有某種身分，我們非常清楚其他成員如何將某些刻板印象加諸自己身上，用以判斷或對待我們；我們亦會知道自己一旦做出符合某種刻板印象的行為和表現，就可能印證這種刻板印象。
提出人格特質理論的心理學家Gordon Allport認為，對一個人的評價，不論是真假，只要一而再、再而三地灌輸到此人腦中，就一定會對他的性格形成影響。[註2] 兒童在四至六歲開始形成自我形象，會根據別人的評語評量自己，形成對自己的印象。如果社會上對某個身分有刻板印象，這種印象會逐漸內化成其特質的一部分。假如小女孩自小就聽說「女性數學能力較差」這個刻板印象，即使她本來數學能力沒有問題，但她上數學堂時可能會因此而較自卑、遇到難題會自我懷疑、對數學的動機和自我期望亦會較低，最終自己的數學表現一般，就會覺得「原本女孩數學真的不及男生」，印證了刻板印象。之後她面對數學就會更自卑和欠動機，形成惡性循環。
再加上其他背景因素，諸如父母對女孩的數學期望較低、學校將參加數學比賽的機會留給男生、自信較弱的女生不敢與同學一起做數學功課的社交模式等等，令她們更難得到有利條件擺脫命運。
儘管上述人格特質理論指刻板印象會內化成個人性格，影響女生數學表現的說法得到科學實證，但仍然未足以解釋為何最頂尖的女生數學表現與男生的差異會增加，亦難以解釋為何一些喜歡數學、校內成績優異的女生會在公開試失準，更難以解釋大學的優秀女生多數的數學表現不如男生。應該還有其他因素導致優秀女生數學表現失準。
刻板印象威脅：優秀女生數學失準之謎
美國著名社會心理學家Claude Steele提出刻板印象威脅（stereotype threat）理論，以解釋刻板印象如何影響學生的表現。他認為如果某人擁有的社會身分帶有某種刻板印象，當他面對與刻板印象相關的難題時，會害怕印證印象而出現焦慮，導致表現失準。而且這種情況在優秀學生身上尤其明顯。
Claude Steele團隊找來一批在美國著名學府密西根大學的學生進行實驗，要求這批數學能力頂尖（大學入學試數學成績排前列百分之十五，而且已經修畢微積分課）、相信數學對個人有重大意義（學習動機和自我期許大）、並且相信自己數學能力好（自信心強）的男女生進行高難度數學測試（試題來自研究生資格試GRE的數學題目）。這群優秀學生能力相約，可是出來的結果確實女生比男生差。
但如果進行相同的數學測試，而實驗之前清楚告訴學生「這項測試未曾顯示有性別差異，你被選中進行這項測試只因你數學強」，出來的結果女生和男生的表現就會同樣傑出。[註3] 可見優秀女生數學能力不是不及男生，而是表現失準！
Steele解釋，女生做數學測試時其實有別於男生，她們同時還要面對「女生數學較差」的刻板印象，當她們在測驗感到困難，就會憂慮自己的表現會印證刻板印象，伴隨的焦慮就會影響她們的成績。
當我們面對自己不喜歡卻又關於自己的負面刻板印象，心思除了眼前的任務，同時還可能與刻板印象爭辯、否認刻板印象適用於自己、試著讓自己振作去證明刻板印象是錯的等等，這種情況會為我們的認知資源（cognitive resources）帶來額外負擔。亞利桑那大學心理學家Toni Schmader和Michael Johns的研究發現，面對刻板印象威脅時，女生集中在測試的工作記憶容量（working memory capacity）會減少，繼而影響她們的數學表現。[註4]
此外，達特茅斯學院心理學家Anne Krendl、Todd Heatherton等人組成的研究團隊運更用磁力共振造影（Magnetic Resonance Imaging），發現未受到刻板印象威脅的女生進行數學測試時，大腦高度活躍的是與數學相關的神經網絡；而受到刻板印象威脅的女生，大腦高度活躍的位置卻是處理社會及情感問題的神經區域。研究人員解釋刻板印象威脅令女生過份注意自己的表現，注意力轉移到「印證這個負面刻板印象帶來的社會和情感後果」，限制她們做數學測試時可用的認知資源。[註5]
原來刻板印象擁有強大影響力，足以干擾優秀女生的數學表現。這確實是一個令人難以置信的想法，但經過不少心理學家的實驗證明後，借用特首林鄭月娥女士的名言：「如這是事實，唯有是事實。」
每個人都有機會面對刻板印象威脅
刻板印象威脅是不是只會出現於女性身上呢？答案是否定的。只要生活在社會上，人就要面對他人對自己的判斷和評價，就有機會面對這種威脅。即使是一群甚少在數學能力受到質疑的史丹福大學白人男生數學精英，只要告訴他們要接受一項印證「亞洲人的數學能力成績比白人好」的高難度數學測試，他們的表現同樣會失準。[註6] 可見刻板印象威脅作為一種情境壓力（situation stress），會干擾個人的能力和表現，並且可發生任何人身上。在不同的研究顯示，美國大學黑人學生的學業成績、五至七歲亞洲裔女孩的數學能力、法國低下階層學生的學業表現、美國白人的運動表現等，都受到刻板印象威脅所影響。
我們不禁會問，香港社會上對於男性、女性、基層、少數族裔、第三組別學生、特殊學習需要學生、華人運動員等種種不同的負面刻板印象，到底令多少人表現失準呢？這個有待本地學者探討。
看到這裡，讀者一定會問，是否消除刻板印象威脅，女生的數學成績就會變好？答案是不必然。刻板印象威脅只是一個因素，現實生活中女生數學成績仍然受很多因素影響。而我們可以做的是減少這種刻板印象威脅的影響，包括盡可能減少灌輸刻板印象，鼓勵多元化以提升身分安全感等等。具體來說，如果成年人不再傳達女生本質數學能力較差的信息，女生又都看過《NASA無名英雌》（Hidden Figures） ，相信數學能力沒有性別差異，就能夠幫助她們減輕刻板印象威脅，避免測試時失準。
文：盧日高，中學教師，進步教師同盟成員。
本文為修訂版，原文刊於《香港電台通識網》
註：
1. PISA 2015 results: Excellence and Equity in Education.
2. Gordon Allport, The nature of prejudice. P.141。
3. Steven Spencer & Claude Steele, Stereotype Threat and Women’s Math Performance.
4. Toni Schmader & Michael Johns, Converging evidence that stereotype threat reduces working memory capacity.
5. Anne Krendl, Jennifer Richeson, William Kelley & Todd Heatherton, The Negative Consequences of Threat A Functional Magnetic Resonance Imaging Investigation of the Neural Mechanisms Underlying Women's Underperformance in Math.
6. Joshua Aronson, Michael Lustina, Catherine Good, Kelli Keough, Claude Steele & Joseph Brown, When White Men Can't Do Math: Necessary and Sufficient Factors in Stereotype Threat.
延伸閱讀：
克勞德‧史提爾著，顏湘如譯：《韋瓦第效應》。台北：城邦出版社。