数学焦虑与性别刻板印象：探究小学高年级及初中生对数学家形象的认知差异

本研究针对STEM领域性别差异问题，通过"绘制数学家任务"(DAMT)探究261名4-8年级学生如何受自身性别、年级和数学焦虑影响对数学家的性别表征。研究发现女生更倾向绘制女性数学家，但该比例在八年级显著下降；女生数学焦虑水平更高且随年级递增，但焦虑程度与绘图内容无显著关联。该研究为理解性别刻板印象对数学职业认知的阶段性影响提供了重要证据。

　　

在STEM领域持续存在的性别差距引发广泛关注，尤其当美国国家科学与工程统计中心2023年数据显示女性在数学相关职业的代表性仍不足时。更令人担忧的是，这种差距可能源于儿童时期形成的性别刻板印象——早在小学阶段，孩子们就开始内化"男性更擅长数学"的社会观念。这种隐性偏见不仅影响学业表现，更可能通过" stereotype threat"（刻板印象威胁）机制阻碍女性进入数学相关领域。

为探究这一现象的心理机制，来自美国东南部私立教会学校的研究团队在《Journal of Experimental Child Psychology》发表了一项创新研究。该研究首次将数学焦虑(Math Anxiety)这一关键变量纳入分析框架，通过跨年级比较揭示了4-8年级学生对数学家形象认知的演变规律。研究采用混合方法设计，结合量化分析的严谨性与质性研究的深度，为理解性别刻板印象的早期形成提供了新视角。

研究主要采用三项关键技术：1）标准化"绘制数学家任务"(DAMT)采集学生视觉表征数据；2）修订版数学焦虑问卷进行心理测量；3）创新性四维度数学内容编码体系（基础算术、高阶算术、代数、几何）分析绘图中的数学概念复杂度。样本包含261名4/6/8年级学生（女生133人），数据采集兼顾城乡学校分布。

【主要发现】

1. 性别差异显著：女生绘制女性数学家的比例(43.6%)显著高于男生(5.5%)，证实"同性偏好效应"(same-gender preference)。
2. 年级效应突出：八年级女生绘制女性数学家的比例从四年级的68%骤降至21%，显示青春期前刻板印象的强化。
3. 数学焦虑特征：女生焦虑水平(p<0.001)和随年级上升的趋势显著，但焦虑程度与绘图性别/内容无统计学关联。
4. 数学内容表征：代数概念在八年级绘图中的出现率(32.1%)显著高于四年级(8.6%)，反映课程难度发展规律。

【讨论与启示】
该研究揭示了三个关键机制：首先，八年级出现的"性别表征断层"可能与青春期社会认同发展有关，这时期青少年更易内化社会性别规范。其次，数学焦虑虽不影响绘图内容，但其与年级的正相关暗示教育系统需关注小升初关键期的心理干预。最后，代数概念与高年级的强关联，反衬出基础教育课程设计对儿童职业认知的潜在影响。

这些发现对STEM教育实践具有多重意义：1）建议在小学高年级开展" counter-stereotypical exposure"（反刻板印象暴露）干预；2）强调教师需警惕无意识传递" math-gender stereotype"（数学-性别刻板印象）；3）为DAST（绘制科学家测试）范式在职业认知研究中的拓展应用提供范例。研究同时指出，未来需纵向追踪绘图特征与后续STEM课程选择的真实关联。

这项研究的创新性在于突破传统DAST研究的单维性别分析框架，首次建立数学焦虑-年级-性别表征的三维交互模型。尽管样本局限于美国私立学校可能影响外部效度，但其方法论贡献为跨文化比较研究奠定了基础。正如研究者Jisun Kim团队强调的，改变STEM性别差距需从" understanding children's lived experiences"（理解儿童的真实体验）开始——而这正是本研究通过261张儿童画作所揭示的深层认知图景。