專業 物理

男女大不同

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撰文者:原文作者:Jennifer Blue, Adrienne Traxler, Ximena Cid。中文編譯:朱家誼 博士
發文日期:2018-04-27
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  • 在助教研習營裡,負責指導的教授點了一男一女的助教起來,然後跟在場的人說,男性的助教會比較受學生尊重。一位女大學生向她的指導教授表達想繼續念研究所意念,指導教授的回應是:「妳知道物理不好念吧!妳確定妳想繼續唸下去嗎?」;一位主修物理的女學生向一位資深的男教授請教如何進入比較好的研究所,教授建議她在研討會上多凸顯女性魅力;一位教授幫學生們寫申請研究所的推薦信,男學生的推薦信都寫「天資聰穎」和「表現突出」,而女學生的推薦信都寫「認真勤勉」和「努力不懈」,這些有區別的推薦信,讓男學生們普遍進到比較有競爭力的研究所。

    以上的開場白所舉的種種例子都真實發生在學術圈中,是造成了不利於女性成為物理學家的元兇之一。當其他的科學領域都開始往多元人口邁進時,物理界卻被遠遠拋在後面(見圖一)。調查顯示物理界裡有75%是男性、75%是白人,而現在有越來越多人覺得這對物理界應該不是件好事。

     
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    圖一、美國理工科系女性畢業生比例。美國現在有近六成的畢業生是女性,但是從二十年前到現在主修物理的畢業人口裡都只有兩成為女性。(由IPEDS和APS提供)

    在這篇文章裡,我們會先點出眾多研究中發現的一些物理界裡男女比例失調的原因,包含對於女性物理人的系統性偏見、不自知的偏見和對於女性與物理關聯性的刻板印象。接下來我們會提出物理人要怎麼改善這個對女性不友善的環境,特別是如何規劃課程及如何對學生闡述物理。在文末我們會提供一些美國物理學會等專業機構所釋出的資源和建議來幫助女性在物理界找到歸屬感。

    38302218_l重男輕女的現象

    許多的研究指出,造成大多數女性進入科學領域時,感到困難重重的主因是性別不平等,而物理界裡錯綜複雜的因素,例如對女性極不友善的風氣、錯誤的政策、女性教員的資源匱乏和一般大眾對物理既陽剛又困難的刻板印象等,更是讓女性物理學家的比例嚴重偏低。在「Why So Few? Women in Science, Technology, Engineering, and Mathematics」這篇文章裡,整合了過去幾十年來各種理工科的性別障礙(gender barriers)的研究。文中使用平易近人的方式完整的敘述了女性科學家從小到大會遇到的狀況。物理評論物理教育(Physical Review Physics Education)的2016年八月號也特別收錄許多近期對物理界的性別障礙的研究,以下我們節錄一些重要的相關研究。

    社會心裡學家可琳·莫斯-拉庫辛(Corinne Moss-Racusin)等人在2012年的論文裡紀錄下在科學領域求職的系統性偏見。他們發現大學教評會在評審教職申請人資格時,就算資歷相當,還是通常認為男性申請者會比女性申請者有競爭力、願意以較高的薪水聘用而且會花較多時間指導男性被聘用者如何得到更多資源。換句話說,女性的工作機會、薪水和幫助都會因為性別偏見而被影響。

    一個跨國的調查顯示教職穩固之後女教授的地位依然不如男教授,不論是研究上還是參加會議的資源都比較少。連高度開發國家中男女教授有實驗室的比例分別是52%比上46%、有研究經費的比例是60%比上52%、參加會議的旅費補助也是64%比57%;而就算把不同年資和職等都分開考慮,這些差異還是存在(請參閱Physics Today的2012年2月號第47頁)。

    除此之外,研究調查顯示女性物理學家,尤其是女性研究生常遇到一些雖然看似無傷大雅的互動,但仔細想想卻是很明顯的歧視現象,這種現象我們稱之為「微歧視」(microaggressions)。譬如說我們開場白裡的那些例子,單獨來看或許沒有什麼的歧視的味道,我們也相信這些教授們也不是故意要貶低女性;但如果這些小事情一再的發生,累積起來的效應卻變成是變相的孤立和打擊女物理學家。

    科學教育研究員拉蒙·巴泰勒米(Ramón Barthelemy)和同事們在研究中發現在物理暨天文研究所中,超過七成女性認同(female-identified,譯註:心裡上的女性)的研究生都有經歷過微歧視。常見的微歧視包含了在課堂中受到額外的關注、在實驗室裡總是被指派秘書的角色、被認為無法勝任困難工作、聽到粗魯的笑話或者被當作潛在的伴侶而非單純同事(見圖二),這些事件有可能引起當事人的自我懷疑,進而導致自我期許降低;更有甚者還導致創傷後症候群的現象出現。每當女性物理學家在課堂上或實驗室裡被漠視、當秘書看或者在社交上被冷落,都會使得女性覺得自己不屬於這個群體。
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    圖二、在物理領域的女性描述自己的經驗。

     
    38302218_l檢視不自知的偏見

    到底這種女性不屬於科學界的偏見是怎麼開始的?事實上社會期待和偏見的影響超乎我們的想像,連看數據說話的科學家都會被深深影響。在不自知的偏見測試裡發現,大多數的人很容易在未經思考的情形下把女性和人文劃上等號,而男人則是與數理連結。更可怕的是,這個偏見不僅跨性別也跨種族,甚至連認為性別平等、任何性別都有能力讀理工科的人的潛意識裡都會被影響。這種狀況會影響鼓勵學生的程度、推薦信裡的用字或者對求職者競爭力和潛力的判斷。

    一個近期的研究結果顯示,女性科學家現在還必須要和「科學是陽剛的學門」這種社會偏見奮鬥。實驗中,受測者先評斷40張男性和40張女性的照片裡的人男人味或女人味的程度,然後他們被要求猜這80張照片裡的人是科學家還是國小老師。實驗結果發現,被認為是較有女人味的女性有比較少比例的受測者猜測她是科學家;相反的,較有男人味的男性有稍多人認為是科學家。但實際上,八十人全是從理工科的教授群裡選出來的。

    這種偏見在物理界更為嚴重,例如電視影集「宅男行不行」(The Big Bang Theory)裡完全表現出此種傳統上的刻板印象:物理學家不僅大多是(白人)男性,還得是異性戀、在女生面前會不自在、鄙視社交技巧且腦袋天生過人;尤其,男性腦袋才會好這種想法更是橫跨文科和理工科的偏見。通常一個領域被認為越需要天生的才能或過人的智慧就越不容易和女性產生連結。哲學界也有相同現象,雖然是文科,也被認為是聰明人才能涉足的領域,而同時女性的比例也偏低。一般想到物理學家就聯想到天才,但是卻活在自己世界、尖酸刻薄和沒有社交能力這類男性的特質。女生自知自己欠缺這些「物理學家的特質」,所以有許多的研究發現女性科學家因此改變自己的行為來融入男同事的圈子或是增加被認同感。

    很諷刺的是,莫斯-拉庫辛團隊的研究認為指導教授潛意識中不自知的偏見會對研究生和博士後的學生求職造成影響。例如心理學家唐妮·史梅德(Toni Schmader)與潔西卡·懷海德( Jessica Whitehead)和化學家薇琪·維索茨基(Vicki Wysocki)在2007年的研究裡,在檢視了化學系和生化系求職者附上的推薦信後,他們發現幫男性求職者寫的推薦信會比女性的更熱情(見下表);不管申請者的論文數量、經歷或其他研究成果如何,信裡用的字通常用出類拔萃、不可思議或者無與倫比來形容男性求職者,而女性較多是用可信賴的、努力不懈或小心翼翼來形容。相較之下,女性求職者看起來既無趣又不聰明。

     
    STANDOUT WORDS
    (more often used to describe men)
    GRINDSTONE WORDS
    (more often used to describe women)
    Excellent, Terrific, Superb, Fabulous, Outstanding, Magnificent, Unique, Remarkable, Exceptional, Extraordinary, Unparalleled, Amazing, Most, Supremely, Wonderful, Unmatched Hardworking, Assiduous, Conscientious, Trustworthy, Dependable, Responsible, Meticulous, Methodical, Thorough, Industrious, Diligent, Busy, Dedicated, Work, Careful, Persistent, Reliable, Organized, Effort,
    Disciplined

    38302218_l物理人不是做不到

    要解決性別歧視的問題,其實部份可以從課堂裡、系上和招聘的過程來努力。首先,老師在授課時,尤其是基礎課,可以看著空氣講話以避免不小心讓女同學覺得受到過度關注而退縮。同時物理教育研究界也應負起改進教學的部份責任。我們三位(原作者)都是從事物理教育研究的,除了關注性別議題之外也研究學生的吸收程度、認知負荷與空間推論能力理論(cognitive load and spatial reasoning skills)、翻轉教室(reformed classrooms)和基礎物理課程的社群組成(community formation)。我們發現教室裡的創新改進的教學方式比較能夠幫助物理系增強女學生的能力,且同時留下優秀的女學生。

    心理學家凱倫·路易斯(Karyn Lewis)等人的研究發現,很多主修物理的女生認為自己不適合或不屬於這個領域;而女性必須要表現出非常過人的能力才有辦法在理工科系佔有一席之地。相較於男生,女生只要在基礎課沒拿到好成績就產生轉系的念頭。要改進物理教學方法才有機會讓這些學生堅持下去並且出人頭地。

    在羅格斯大學(Rutgers University)發展的SCALE-UP和ISLE兩種創新理工課程教學方法成功地提昇了少數族群學生(underrepresented students)的學習成果。這兩種教學法讓學生不再只是作筆記和做回家功課,而是讓學生是在課堂裡一起合作而且一直都保持在奮鬥、有互動、有活動的狀態。SCALE-UP的課程已經被證實對於所有學生的學習成果都有幫助,尤其是對於女學生和傳統上少數族群學生的學習成果更是有顯著的提昇。同樣的,就算在入學的數學能力測驗表現不佳的女學生,在ISLE課程方法下及格率和男學生一樣。上越多ISLE課程的學生及格率就越高,而且白人男生之外的學生不管是考試成績還是學期分數都開始追上白人男生了。

    就算不是SCALE-UP或是ISLE教程裡的老師還是可以經由特殊設計的方式來輔導因心態造成落後的學生。路易斯的團隊根據研究結果提出一些物理教育者可以幫助女性融入物理界的建議:不只是改變課程或教育方法,而是要改變老師們傳達的訊息和想法。首先,教授們可以嘗試破除那屹立不搖的怪咖科學家刻板印象。就連科學家交際能力極差、太多時間在工作而沒有社交生活或是對星艦迷航記瞭若指掌等笑話都有可能會造成學生感到格格不入。

     
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    圖三、佛羅里達州立大學(FLORIDA STATEUNIVERSITY,左圖)維吉尼亞理工學院(VIRGINIA TECH,右圖)的SCALE-UP教室。SCALE-UP的教室設計是讓學生分組圍著桌子坐以鼓勵同學一起合作,持續參與教材的討論。研究顯示這樣的課程設計可以增強學習成果,尤其是對少數族群學生的成效更好。(左圖由 Scott Baxter, Florida State
    University提供,右圖由 Virginia Tech提供。)


    再者,老師或許可以試著不要再讓學生以為科學家必須要有過人的智力,而是跟學生強調用心和努力比聰明還要重要。這個建議是由史丹佛(Stanford University)的心理學家卡蘿·杜維克(Carol Dweck)的理論「定型心態」和「成長心態」所衍生出來的:定型心態者認為智力是天生的特質,而成長心態者認為自己可以越變越聰明。一個定型心態的學生或許會認為如果一門課對他來說太困難,那就代表他不夠聰明,所以也不需要努力了;但一個成長心態的學生則會認為當遇到困難就正好是成長的時機,進而接受挑戰而獲得最終的勝利。

    但回到老師的角色,假如老師也是定型心態者,那他將有可能不經意的阻擋學生嘗試挑戰的機會。舉例來說,假如老師相信就是有些人對數學就是沒有天份,那為學生好的立場自然就是鼓勵他退選某些課或者甚至轉系。可是換個想法,如果相信人可以進步、變聰明,這樣的老師比較容易鼓勵學生不畏懼失敗而繼續嘗試。

    教授們也可以跟學生聊自己在學習過程中遇過的困境和尋找歸屬感的過程;又如果還記得自己如何克服困難,那更應該要跟學生分享解決困境的經驗。課堂裡的小組合作也可以增加歸屬感,而且看到大家學習都會經過掙扎才會知道花時間理解概念和解決問題才是正常的。當每個學生彼此之間和跟教授之間有多一點的認識就會知道,擔心自己是否適合物理是正常的,不需因此就離開物理界。

    路易斯團隊還有一點建議:雖然傳統物理學家對於物理的抽象化和可理論化的特質很自豪,也認為該讓學生了解和推崇這個宇宙的運作方式;這都沒有錯,但如果完全不管物理的實質應用其實對物理是個傷害。教授應該還是要在課堂上教一些物理對人類社會的幫助,例如物理在醫藥、工程或其他領域的用處。尤其每個學生理解課程內容的快慢不同、目的不同、理由也不同,如果授課老師完全不告訴學生這些理論的實際應用或是對其他領域的貢獻,那就沒有把物理吸引人和長遠的潛力完全的表現出來。推崇物理在現實生活上的應用及發展也可以讓學生把乏味的教材和大學畢業後的長期目標結合在一起。


    38302218_l物理系的可用資源

    美國物理學會有提供資源給各個物理系女性及其少數族群友善程度的評估及改進建議服務。各系可以跟美國物理學會的女性物理人委員會(Committee on the Status of Women in Physics)或是物理少數族群委員會(Committee on Minorities in Physics)申請實地評估。各系所經過仔細、非公開的風氣評估之後將委員會將給予需要改進的建議。假如系上還有研究所課程也可以做女性物理人地位委員會研發的自我衡量方法來判斷貴系是否女性友善,衡量的結果也可供給大學生做為選擇研究所的參考。(美國物理學會的網站裡有超過150所研究所的自我衡量的結果:https://www.aps.org/programs/women/female-friendly/
     
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    © LIGHTPOET/123RF.COM
     
    各物理系也應該參考物理學家芭芭拉·惠頓(Barbara Whitten)等人研究出的女學生友善的物理系的特性(請參閱B. Whitten, et al, Physics Today的2003年九月號第46頁),其中他們指出了一些可以吸收,並留住女學生的幾個花費不多、實用又關鍵的改進方法。這些方法其實就是逐步地改善系上的生活環境,所以不僅是可以使女學生願意留在物理系,所有的學生都會受惠。舉例來說,系上可以提供一些類似讀書會的團體或是團隊合作的機會(最好還可以提供一個專門的空間給學生團體),專題討論課也可以加入一些跟學生比較相關的議題進去,好比說工作、念研究所相關的題目。

    除此之外,惠頓等人也建議系上設定一些女性教授惠多的制度,譬如配偶同聘(spousal hires)及內建的產假和育嬰假條款,這類承諾其實很多研究生和大學生也會跟著受益。總和起來,這些改變傳達給學生們的訊息是,在系上不僅可以增進能力、穩固專業、而且在唸書的期間遇到的不管遇到的是學業上還是生活上問題都可以找到人輔導。很不幸的,這些訊息並非食之無味、棄之可惜,而是如果少掉這訊息代表物理只是讓經濟無虞並且在好學區長大又沒有家累的人念的。

    系上也可以鼓勵教授讀史梅德等人所作的有關於推薦信的研究,他們在附錄裡把常見的推薦信的用字粗略分成出眾型、努力型和其他類。這樣一來教授們可以確保他們的推薦信有將被推薦人的能力和潛力準確的描述出來;看過該研究應當也會讓教評委員在審核求職者資格時更公平。威斯康辛大學麥迪遜分校(University of Wisconsin–Madison)的理工女性領導力協會(The Women in Science and Engineering Leadership Institute)也提出了確保求職者多元性且可被公平對待的幾個方針給教評委員。該協會也提供了解自己不自知的偏見的方法,和在審核求職者資料時如何避免被偏見左右的作法。

    有鑑於近期幾個理工科教授性騷擾學生和同事的重大案件,不論加害者多有前錦或多有名望,我們都必須想辦法讓性騷擾事件在物理界消失。現在已經有一些專業的團體開始著手起稿防治性騷擾及道德倫理規範條例(請參閱Physics Today的2016年6月號第30頁)。物理系也可以同時做些事情來減少性騷擾案件的發生;例如系上或是研究團隊的網站上都有放物理的新知或新聞,這裡面也可以放入一些學術界防治性騷擾的的故事或報導以表示反對性騷擾的態度。

    2016年九月由美國國家科學基金會贊助的一個研討會裡起草了一些科學界防治性騷擾的原則,其中包含了以下這一項:「科學和教育都是為社會而努力的。專業社群、學術機構、贊助科研的機構和政府相關單位都應有完善的管理條約來約束研究的道德規範,其中除了關於對研究數據的規範之外也應包含對人的規範。」

    簡單來說,研究裡一定有人的成份在裡面。要確保我們的領域蓬勃和多元性發展,我們必須找到在實驗室裡或課堂上增加人口多元性的方法。


    (原作者要感謝他們的朋友和同事拉蒙·巴泰勒米幫這篇文章起稿以及多年為了這些議題的研究和討論。)

    本文感謝Physics Today (American Institute of Physics) 同意物理雙月刊進行中文翻譯並授權刊登。原文刊登並收錄於Physics Today, March 2018 雜誌內(Physics Today 71, 3, 40 (2018); https://doi.org/10.1063/PT.3.3870);原文作者:Jennifer Blue, Adrienne Traxler, Ximena Cid。中文編譯:朱家誼 博士,國立中興大學物理系 博士後。

    Physics Bimonthly (The Physics Society of Taiwan) would like to thank Physics Today (American Institute of Physics) for authorizing Physics Bimonthly to reprint the article and translate it into Mandarin. The article is written by Jennifer Blue, Adrienne Traxler, and Ximena Cid and is published on Physics Today 71, 3, 40 (2018):(https://doi.org/10.1063/PT.3.3870). The article in Mandarin is translated and edited by Dr. Chia-Yi Ju, working at Department of Physics, National Chung Hsing University.
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