中央大學文院學士班每學期舉辦兩場「跨域講座」,這次的一個主題是「性別」(海報如右)。我就講一個大家可能都猜得到的主題:數學才能的性別差異。大家可能都聽說過如此說法:數學有性別差異,而且一般的意見是男生的數學比女生好。我的簡報要說:就國中小教育的成績表現而言,臺灣沒有性別差異。從這裡延伸到數學專業層級的性別差異。
我的簡報從 TIMSS 國際評量的結果說起。簡單說,根據 TIMSS 評量的男女生平均成績來看,臺灣的四年級、八年級(國二)學生的數學表現沒有差異。這並不是說男生平均成績等於女生平均成績,這兩個成績略有差異 — 事實上,四年級女生比男生的平均成績稍高一點 — 而是這兩個平均成績的差異很可能是因為隨機取樣的「運氣」造成的。像這樣表面上有些許差異,但統計認為它們沒有顯著差異的情況,簡稱為:「在統計上沒有差異」。
但我不想多談 TIMSS,希望將注意力放在 PISA 國際評量。PISA 的評量對象是 15 足歲的學生:大約一半在國三,一半在高一,而且包含普高與技高。關於 TIMSS 與 PISA 的背景知識,我請讀者自行查閱(這種問題最合適問 AI 了)。
根據 PISA 2022 官方報告:
以上表格分三大欄,由左至右依序是數學、閱讀、自然科學的數據。每一欄都有四行,依序是女生平均成績、男生平均成績、男女生差異(男生成績減女生成績)、此差異減去 2018 年的差異。
以上表格的第一列是 OECD 會員國的總平均(不含臺灣考生的成績)。我們看到:
以上表格從第二列起的排序方式是:先排 OECD 會員國,再排非會員國。在這兩大類中,按照數學科男女生差異的順序排列(由小到大)。我們看到:在前九個國家,女生的數學成績顯著優於男生。而且我們很容易觀察:除了菲律賓和牙買加以外,其他七個國家的社會文化頗具相似性 — 牙買加的樣本不足,報告建議讀者不要太認真看待牙買加的數據。我不能解釋為何有此現象,但此現象吻合關於數學性別差異的主流意見:
數學的學習成效即使有性別差異,也不是生理機能造成的差異,而是社會文化造成的。
前列九個女生數學成績顯著高於男生的國家,其數學平均成績都比較低(顯著低於全體的總平均)。於是有同學猜想:會不會平均成績高的國家,就傾向於男生的成績優於女生呢?根據完整的表 I.3,我簡單點計幾個數據如下。根據以下數據,似乎可以說:在數學教育成效較好的國家,男生傾向於表現得較女生好;女生表現得比男生好的情況,傾向發生於數學教育成效較不理想的國家。這裡顯然揭露了一些值得研究的議題,我就不繼續了。
前面說的是 OECD 的整體狀況 — 請注意這不代表全世界,例如中國、印度、俄國、伊朗、伊拉克都沒參加 — 現在特別看看臺灣吧。我們不是 OECD 會員國,所以資料列在表格的後端,如下圖:臺灣在第 5 列,被稱為「中華臺北」(Chinese Taipei)。
可以做一個小結論了:
整體而言 PISA 2022 的數學成績呈現小幅的性別差異,
但是臺灣的 15 歲學生並沒有出現數學成績的性別差異。
但 15 歲是國中畢業、高中開始。到了高中畢業,在「高數學需求」的大學科系當中,乃至於在專業數學家、高中以上的數學教師當中,男性多於女性,應該是客觀事實。我們可以簡單地推論:數學領域的性別差異,發生在 15 歲之後。或者說:15 歲萌發的些微差異,在 16 歲之後就快速擴大了。
英國的 Fields 獲獎數學家 Timothy Gowers 在《數學極短簡介》的 160 頁篇幅中,認真分配兩頁探討女性數學家(顯然偏少)的現象。