大学生对计算机编程的性别刻板印象及教学应对

黄 磊，朱芳芳

（华中师范大学 教育信息技术学院，湖北 武汉 430079）

1 问题的提出

随着信息技术和信息化产业的深入发展，各行各业对计算机人才的需求量都日益增大。根据美国白宫的预测，到2020年，计算机科学人才的缺口将达到140万人，而届时相应的计算机科学专业毕业生将只有40万人[1]。与美国相比，中国在信息化领域的发展毫不逊色，相关产业规模已跃居全球第二，仅次于美国[1]，要维持行业未来的持续高速发展，人才培养是一个关键问题。

与旺盛的人才需求形成强烈反差的是，大学相关专业的女生比例持续降低。以美国为例，大学总体女生比例已达57%，但计算机科学专业的女生比例却从1984年的37%下降到了2015年的18%[2]。在我国，计算机专业的男女生比例一般在3：1到5：1之间，某些工科院校甚至超过10：1[3]。此外，一方面人才不足，另一方面报考计算机相关专业的女性却在下降，导致专业性别失衡。而且，由于社会原因和学生专业素质问题，很多计算机专业的女生面临就业困难[4]，这些困难进一步使女生对计算机领域望而却步[5]。

社会固然存在一定的角色分工，但作为一个行业领域，如果没有一个多样化的人群来共同参与，就会大大窄化其发展视野，不利于发挥行业优势，因为不同社会背景和人生经历的人看待和处理社会问题的角度不同[6]。Chartier认为，编程就是解决问题，应该给女性提供学习编程的机会，她们对自己面临的问题会有更好的解决方案[6]。

影响女性报考计算机专业的因素很多，除了自身兴趣、就业难度和教育成本以外，计算机专业的刻板印象可能是一个更大的障碍[5]。计算机专业人士，尤其是程序员，往往被称为“geeks”或“nerds”，意思是聪明、善于钻研，但缺乏人际沟通技能的呆子；而女性通常被认为具有更强的人际交往能力，所以，计算机专业的社会形象与女性的性别角色冲突更大[7]。在日常工作中，女性也很容易将计算机专业看作是男性的领域。因此，在世界范围内，该领域的从业人员男性居多，这是一个不争的事实[8-12]。此外，家长、老师、朋友也多会从生理和家庭角度出发给出专业选择建议。

类似的性别刻板印象在我国也同样存在。关于职业性别刻板印象的一系列研究表明，大学生普遍存在“男性比女性更擅长数学”之类的刻板印象[13]，认为女性可选的职业范围存在很大的限制，而且男生比女生的刻板印象更严重[14]。计算机学科与数学学科有着很深的渊源，但计算机是新兴学科，是否也会受到性别刻板印象的威胁呢？

2 刻板印象与内隐联想测验

刻板印象是人们对某个群体的固定看法，它并不一定有事实根据，也不考虑个体差异[15]，往往是一种自己意识不到的、有偏差的内隐态度倾向[16]。例如，严父慈母、理工男、文艺女青年等，都是有关性别的刻板印象。由于社会分工不同，人们在职业选择方面存在差异这本身无可厚非，但是当刻板印象使某一群体陷入智力自卑时，其危害就必须得到重视[10]。

心理学领域对刻板印象的研究经常采用内隐联想测验的方法（Implicit Association Test，简称IAT）[17]。这是一种计算机化的分类任务，要求对屏幕上呈现的信息用不同的按键应答。当出现与刻板印象不一致的“不相容”词语配对时，被试的按键反应速度就会明显比出现“相容”词对时慢。因为反应时越长，反映的心理加工过程就越复杂，意味着刺激与被试头脑中的观念产生了认知冲突，从而导致反应需要的时间变长，与测谎的原理类似。

3 大学生对计算机编程的性别刻板印象的实验研究

本研究选择典型的男性和女性姓名、编程和文学术语各10个，交叉配对呈现，采用内隐联想测验范式对大学生的计算机编程性别刻板印象进行测量。其中作为“编程”的对照，语文学科代表了无刻板印象或刻板印象明显相反的课程。假设“数据库-张伟”“对偶-李娜”这类配对与性别刻板印象一致，是相容任务；而“函数-王芳”“插叙-胡军”这类配对与性别刻板印象不一致，是不相容任务。实验采用E-prime2.0设计，反应时单位为毫秒。

研究共招募某部属师范院校在校大学生120名，男女各半，采用2（男/女）×3（编程相关专业/编程无关理科/编程无关文科）被试间实验设计，以任务一和任务二的反应时差值为指标，并提出以下假设：

H1：无论性别和专业，大学生对计算机编程均存在显著的性别刻板印象；

H2：男生对计算机编程的性别刻板印象程度高于女生；

H3：编程无关专业的学生对计算机编程的性别刻板印象程度高于编程相关专业的学生。

实验完毕，剔除漏答、错答以及不符合数据区间要求的被试，保留有效被试103名（其中男生52名）。结论如下：

1）大学生对计算机编程的性别刻板印象普遍存在。

对全体被试的两类任务反应时进行配对样本t检验，结果显示二者差异显著，t（102）=5.405，p＜0.05，不相容任务的反应时显著长于相容任务。这说明无论男生还是女生，都显著地表现出了对计算机编程的性别刻板印象，认为女性不如男性擅长。与假设1一致。

2）女生比男生的计算机编程性别刻板印象更严重。

对两类任务的反应时差值进行性别和专业的两因素方差分析，结果显示性别的主效应显著（F（1，97）=9.048，p＜0.05），女生的反应时差值（M=147.84，SD=97.35）显著大于男生（M=43.26，SD=221.10），刻板印象更严重。与假设2不符。

3）不同专业的大学生存在一致的计算机编程性别刻板印象。

上述方差分析显示，专业的主效应不显著（F（2，97）=0.238，p＞0.05），说明不同专业的大学生对计算机编程的性别刻板印象程度没有差异；性别和专业的交互效应不显著（F（2，97）=0.046，p＞0.05），说明不同性别大学生对计算机编程的性别刻板印象不会因其专业不同而发生变化。与假设3不符。

4 讨 论

与国外的情况类似，“男性比女性更擅长学习计算机编程”，这一性别刻板印象在我国的大学生中确实普遍存在。这与各类计算机教学文献中所体现出的观点一致，也与之前的访谈结果相吻合。这种刻板印象的形成有历史的原因，也有社会环境和学科本身的原因。

计算机学科是一个充满活力的新兴学科，技术的发展和更迭日新月异，几乎没有人能始终处于学科前沿，即使不断学习也不可避免地被新一代甩在后面，编程领域尤甚。由于社会分工的不同，女性往往担负着更多的家庭责任，为了有更多时间照顾家庭，很多人在专业选择时会避开竞争激烈或对专业发展有很高要求的行业，在就业时也会尽量选择相对稳定的岗位。所以，与专业选择相比，真正从事计算机编程工作的女性更少，久而久之，便使人们产生了女性是因为不擅长才不从事编程的错觉。

与已有研究结论[14]相反，女性对计算机编程的性别刻板印象比男性程度更深，更加觉得自己不如男性。这一点应该引起教育工作者的警惕。有研究表明，女性在成长过程中的自尊水平整体低于男性[18]，自我效能感与自尊显著正相关[19]，而自我效能感是学习动机的重要影响因素，学习动机又直接影响着专业选择、学习投入和学习成绩[20]。

除了女性心理发展的自身规律，社会环境也存在不利条件。无论实习还是就业，编程岗位给予男性的机会明显多于女性。这会让在校女生感受到来自外界的不信任，从而产生负面的期望效应，并可能错误归因，给自己贴上标签，引发焦虑和各种学业自我设限行为。

5 对计算机编程相关课程教学的建议

大学生对计算机编程的性别刻板印象已然存在，是长期受到社会和文化因素影响而形成的，扭转并非易事。如果教师能在相关课程的教学中多采用改善女生编程学习的方法，也许可以增强她们的学习动机和坚持性，减少刻板印象的影响，无论对短期的解决就业问题，还是对长期的消除刻板印象，都是有益的。为此，笔者提出以下教学建议。

1）避免善意的帮助。

很多时候，刻板印象是通过学生身边的人传递的。有研究表明，在计算机课程中，教师对待男生和女生的态度不同。当学生需要帮助时，教师更倾向于为女生提供详细演示，而鼓励男生自己解决问题[21]。这些善意的关照正在有意无意地传递着教师对女生的低学业期望。

为了解决计算机教育中的性别差异问题，有的高校尝试专门开设女生班，取得了不错的效果[22]。但其特殊的培养模式本身就蕴含了新的教育不公平，不但很难实现常态化培养，而且加深了性别刻板印象。事实上，绝大多数教师并不会故意贬低女生，他们只是没有意识到自己行为背后下意识的想法，或者习惯性地认为女生应该多帮助一下。因此，尽快让相关课程的教师（尤其是男教师）摆正观念，是非常重要的。

2）使用同伴协作的教学策略。

很多研究发现[13-14，23]，即使并不认为自己有性别歧视，女生对自己编程能力的信心或自我效能感都显著低于男生，继而引发低动机、低投入、低坚持性等一系列的问题，最终影响学习成绩[7]。女生心理支持的重要来源之一是同伴，她们普遍更喜欢团队合作，对团队成员有更强的依恋[24]。有研究利用这种同伴支持，提出结对编程（Pair programming）的教学方法[25]和同伴评价（Peer assessment）的教学评价方式[26]，给女生更多的展示机会[21]，促进学生之间相互学习、互为参照，分享学习经历，更清晰地认识自己的优势与不足，树立自信。

3）创设友好的学习环境。

为了创设一个更有支持性、更友好的学习环境，有研究[27]提出，在虚拟场景放置性别刻板印象更弱的物品，如台灯、水杯、艺术画等，而不是传统教室里经常看到的那样，到处摆着计算机、计算机配件和编程书。结果表明，女生在“温馨”的虚拟场景中，对即将进行的计算机导论课更有兴趣，环境归属感更强，自我的预期成绩也更高，环境归属感是环境影响女生计算机学习的中介变量。

可见，充分利用信息技术降低学习环境的性别刻板印象是可行的，大到虚拟场景的搭建，小到学习材料的界面设计风格，都可以进行尝试。越“不像编程课”才越能引发学生的兴趣和好奇，忽略对自己信心的顾虑。

4）将编程问题情境化。

编程需要很强的抽象思维能力，这对男生和女生都是个不小的挑战。很多报考计算机专业的男生是出于内心的兴趣，而女生却大多出于工作待遇、行业发展等“有用”层面的外在因素[5，8]。如果能让计算机程序的运行结果更直观，把编程和真实的问题解决结合起来，让女生不断被计算机的“有用”所引领，对提高其学习动机肯定更加有效。有研究利用机器人和动画来作为编程结果的呈现工具，结果发现，虽然调试机器人使学生之间的互动行为显著增多，但使用动画这种“情景化学习工具”调试起来更方便，也更受欢迎；动画组学生的成绩高于机器人组，而且女生成绩显著高于男生成绩[28]。可见，问题的情景化可能比现实学习情景的改善更重要。

5）改变对编程学习目的的陈述。

计算机科学自20世纪60年代开始兴起，已历经半个多世纪，对于性别刻板印象的形成和消除也不是一朝一夕的事。但随着智能手机等移动互联技术的发展，网络多媒体业务向多学科的渗透，越来越多的女性成为熟练的技术使用者和多媒体信息的生产者。有研究表明，在创意多媒体行业，性别的刻板印象较弱，甚至是倾向于女性优势的[29]。在新媒体技术语境下，男性的统治地位也正在消解[30]。也许，在激励女生学习编程类课程这一点上，可以更多强调是“为了进行多媒体创意而编程”，而不是“为了掌握计算机科学而编程”。

6 结 语

中国的传统观念难免使我们对女性在某些学科上的学习能力逊于男性的说法将信将疑，其中甚至不乏有研究者将女性在计算机学科上的成绩劣势解释为“缺少天赋[4]”，或将偶尔取得的优势解释为“非智力因素突出[31]”。不过，争论究竟谁更适合学习编程并不是本研究的目的。引起学界对性别刻板印象的正视，并尽一切可能的教学手段来帮助每一个学生实现最好的自己，这才是真正的教育公平。