高一学生内隐数学-性别刻板印象、数学焦虑对数学成绩的影响

陈晴昕

（福建师范大学心理学院，福建 福州 350108）

一、引言

长期以来，在数学学科领域中始终存在着性别刻板印象，认为女性的数学才能不如男性，一般称这种现象为数学－性别刻板印象.［1］数学是我国中小学教育中最重要的学科课程之一，因而数学－性别刻板印象历来受到许多教育研究者的关注.数学－性别刻板印象的表现形式主要分为内隐和外显两种.［2］

以往的研究对数学－性别刻板印象、数学焦虑展开了不少探索，［3-6］这些研究证明数学-性别刻板印象与数学焦虑均会对数学成绩产生一定负面影响.但是主要关注的是二者各自对学生数学成绩的影响，较少关注二者的协同作用机制.有研究者提出，性别刻板印象可能会通过影响学生的焦虑水平来调节特定学科的学习和发挥，［7］数学－性别刻板印象与数学焦虑对数学成绩的影响有可能存在联合作用.为此，一些研究者进行了深入的探索.Casad 等人的研究表明，数学焦虑在数学－性别刻板印象与数学成就之间起完全中介作用；［8］王婷婷等人的研究则发现，在数学－性别刻板印象和数学成绩之间存在数学焦虑的部分中介效应.［9］二者均证实了数学焦虑作为数学－性别刻板印象与数学成绩之间的中介变量的可能性很大.但是这些有关中介效应的研究均未得出统一结论，并且由于主要探究的是外显刻板印象，可能会由于受到社会赞许等因素的影响而出现实验误差.

总而言之，参考以往的研究，［10-11］本研究以高一年级学生为研究对象，采用内隐联想测验（Implicit Associaion Test IAT）、数学焦虑问卷以及自编数学测验，来探讨内隐数学－性别刻板印象、数学焦虑与数学成绩之间的关系.通过探究，一方面可以丰富刻板印象领域的研究，为探索刻板印象提供新的思路，并进一步推动内隐性别－学科刻板印象的研究发展；另一方面，有助于启发中学教师有效开展数学学科教学，并在教学过程中传递正确的性别观念，减少数学－性别刻板印象、数学焦虑对中小学生产生的不良影响.

二、方法

（一）被试

随机抽取160 名福州某中学高一学生参与实验，其中剔除19 份无效数据.被试平均年龄为15.2±0.4岁，其中男生63 名，女生78 名，均为右利手，视力（或矫正视力）均正常.

（二）研究工具

1.IAT 实验材料

20 个靶概念词和20 个属性词.靶概念词的类别为数学－语文，包含与数学相关的概念词（如：代数）和与语文相关的概念词（如：文章）各10 个.属性词的类别为男性－女性，包含与男性相关的属性词（如：哥哥）和与女性相关的属性词（如：姐姐）各10 个.所使用的材料来自www.millisecond.com 网站上下载的IAT 3.2 版实验软件，将其进行汉化处理.

2.《数学焦虑问卷》

《数学焦虑问卷》量表由李顺雨等人［12］经筛选后编制而成.量表共有13 个题项，包括课堂学习过程焦虑、课外解题自我监控焦虑和应考情景焦虑三个维度.所有题项均采用5 点记分（没有焦虑=1 到非常焦虑=5），各题项的得分相加即可得到数学焦虑总分.总分越高，代表数学焦虑程度越强.

3.数学测验

参考学科网（http：//www.zxxk.com）上的福州市高一年级试卷资源，筛选后编制成预实验问卷，邀请2-3位拥有10 年以上教龄的数学学科教师对其进行修订，并在福州某中学高一年级中随机选择一个普通班进行试测（该班学生不参与正式实验），根据学生的答题情况，选择通过率在［0.1，0.4］的题目为困难题，［0.6，0.9］的题目为基础题［13］.经筛选后编制成正式实验中的数学测验.正式测验共有4 个题项，包括2 道选择题、1 道填空题和1 道解答题，其中基础题与困难题的得分比例约为6：4.将被试的数学测验分数转化为标准分数，即为每位被试的数学成绩指标.

（三）施测过程

研究在相对安静的机房进行，并尽量使被试之间互不干扰.在开始之前，主试先宣读注意事项，确保每位被试都明白具体流程之后再开始研究.每一个被试都需要完成2 个版本的IAT——相容版本和不相容版本.被试被要求在白色的屏幕背景下，通过按下相应的电脑键（F 和J），将所看到的刺激进行分类.在屏幕的左上角和右上角会分别显示靶概念词和属性词的类别.要求被试在保证正确率的前提下尽可能快地进行反应.被试在计算机上完成IAT 实验后，需先后完成纸质版数学焦虑问卷和数学测验.数学测验限时20分钟.

（四）数据处理

此次研究所采用的统计软件为SPSS 26.0，所有结果均出于其计算方式.IAT 的数据处理主要按照Greenwald等人修改后的算法［14］，共利用block3、block4，block6，block7 四个阶段的数据，每个被试120条数据；而后删除反应时高于10000ms 的试次以及错误率高于20%、有10%以上试次低于300ms 或10%以上试次高于3000ms 的被试.

IAT 效应的大小以D 值来衡量.计算D 值的具体方法如下：首先，需分别计算第3、6 阶段反应时和第4、7 阶段反应时的合并标准差；而后分别计算这4 个阶段所有正确试次反应时的平均数，再用每个阶段的平均正确反应时+600ms 代替该阶段中的错误反应时；将所有错误反应时都进行替换之后，计算这4 个阶段的平均反应时；而后计算第6 阶段的平均反应时减去第3 阶段的平均反应时的差值，计算第7 阶段的平均反应时减去第4 阶段的平均反应时的差值；用上一步计算出的两个差值，分别除以其对应的合并标准差，得到两个商数；求两个商数的平均值，即为D 值.

三、结果

经过对比分析，被试在自编数学测验中所获成绩的排名与其期中数学考试（与实验时间相距最近的一次大型标准化统一考试）成绩排名大致相同，排名上下浮动不超过5 个位次.信度检验的结果表明，数学焦虑问卷内部一致性系数为0.89，其中，“课堂学习过程焦虑”分问卷信度为0.74，“课外解题自我监控焦虑”分问卷信度为0.84，“应考情景焦虑”分问卷信度为0.90.

（一）不同性别被试D 值、数学焦虑得分和数学成绩的描述性统计结果

对不同性别被试的D 值、数学焦虑总分、数学焦虑各维度平均分以及数学成绩进行描述性统计分析（见表1）.从中可以发现，在数学焦虑问卷的各维度当中，高一学生的课外解题自我监控焦虑分数最高，课堂学习过程焦虑分数最低.

表1 不同性别被试各变量的平均数和标准差（M±SD）

（二）D 值、数学焦虑总分与数学成绩的相关分析结果

对各变量之间的相关关系进行分析（见表2），结果表明，在男生组中，各变量之间均不存在显著的线性相关关系.在女生组当中，D 值与数学成绩之间存在显著的负相关关系（p=0.027＜0.05），数学焦虑总分和数学成绩之间也存在显著的负相关关系（p=0.002＜0.01），然而D 值与数学焦虑总分之间不存在显著的线性相关关系（p=0.393＞0.05）.

表2 各变量之间的相关系数

相关分析结果无法证明数学焦虑的中介作用存在，因此结果中将不会做进一步的中介效应分析.

（三）女生组中D 值、数学焦虑总分对数学成绩的线性回归分析结果

对具有显著相关关系的变量进行回归分析（见表3）.首先，以D 值为自变量，以数学成绩为因变量进行回归分析，结果显示，D 值对数学成绩的回归不显著（p=0.161＞0.05）.然后，以数学焦虑总分为自变量，以数学成绩为因变量进行回归分析，结果发现，数学焦虑总分对数学成绩的回归显著（p=0.001＜0.01）.

表3 女生组中D 值、数学焦虑对数学成绩的回归系数

四、讨论

首先，研究发现，内隐数学－性别刻板印象与数学焦虑之间均无显著线性相关关系，排除了数学焦虑作为刻板印象与数学成绩之间的中介变量的可能性.与前人研究结果——数学焦虑在数学－性别刻板印象与数学成绩之间起中介作用［8］［9］——相悖.造成与前人研究结果不同的原因可能是：（1）刻板印象类型不同.前人均探究的是外显刻板印象，而本实验探究的是内隐刻板印象，可能会存在一定差异；（2）自编数学测验的难度设置不当.数学－性别刻板印象与数学焦虑虽然都会占用学生在当下用来解决数学问题时的工作记忆资源，［15-16］但是在数学题目难度较低或者中等时，该作用机制可能并不适用.

其次，从不同性别的角度看，高一女生的内隐数学－性别刻板印象、数学焦虑与其数学成绩之间存在显著的负相关关系，但是在高一男生群体中不存在任何显著线性相关的关系.进一步做回归分析后发现，女生的数学焦虑总分对数学成绩的回归显著，这说明，高一女生的数学焦虑能够负向预测数学成绩，数学焦虑水平越高，数学成绩就会越低，与前人研究相符，［5-6］也充分印证了Eysenck 与Calvo 在1992 年提出的过程效能理论，即数学焦虑会导致数学成绩的下降.［15］然而，回归分析结果表明，D 值对数学成绩的回归并不显著，因此实验无法证明刻板印象能够负向预测数学成绩，与成就动机的期望理论相悖.之所以会产生以上结果，可能是由于：（1）从统计结果上看，与女生相比，男生的刻板印象与数学焦虑总体而言并不强烈，自我刻板化程度与焦虑程度较低，可能还达不到影响其数学成绩的水平；（2）数学－性别刻板印象虽然是一种明显对男生有利、对女生不利的刻板印象，但是在社会当中普遍存在、由来已久，大众可能已经习以为常，因此，数学－性别刻板印象对男女生的数学成绩并无明显的促进或阻碍作用；（3）被试在自编数学测验当中所获得的成绩仅与其期中考试数学成绩进行对比分析，而未综合多次数学考试的成绩，也可能会对实验结果产生一定影响.

综上，本研究可得出以下结论：在高一女生当中，内隐数学－性别刻板印象与数学成绩之间存在显著的负相关关系，且她们的数学焦虑能够显著负向预测数学成绩；数学焦虑在内隐数学－性别刻板印象与数学成绩之间不存在中介作用.

本研究主要聚焦于内隐刻板印象，并针对男女学生进行了分别讨论，不仅排除了社会赞许等因素的影响，还丰富了刻板印象领域的研究.但是，由于研究者个人能力与经验的局限性，实验结果无法完全验证假设，导致本研究部分假设与前人研究结果相悖的原因可能是：（1）只选取了同一所学校的同一年级学生作为研究对象，被试量较少，导致实验结果的可推广性和普遍性较低；（2）自编数学测验的题目数量、难度与时间设置不够合理，等.针对这些问题，将来的研究可以做进一步的改良，以减少研究偏差，提高研究结果可信度.