大學生對計算機編程的性別刻板印象及教學應對

黃 磊，朱芳芳

（華中師范大學 教育信息技術學院，湖北 武漢 430079）

1 問題的提出

隨著信息技術和信息化產業的深入發展，各行各業對計算機人才的需求量都日益增大。根據美國白宮的預測，到2020年，計算機科學人才的缺口將達到140萬人，而屆時相應的計算機科學專業畢業生將只有40萬人[1]。與美國相比，中國在信息化領域的發展毫不遜色，相關產業規模已躍居全球第二，僅次于美國[1]，要維持行業未來的持續高速發展，人才培養是一個關鍵問題。

與旺盛的人才需求形成強烈反差的是，大學相關專業的女生比例持續降低。以美國為例，大學總體女生比例已達57%，但計算機科學專業的女生比例卻從1984年的37%下降到了2015年的18%[2]。在我國，計算機專業的男女生比例一般在3：1到5：1之間，某些工科院校甚至超過10：1[3]。此外，一方面人才不足，另一方面報考計算機相關專業的女性卻在下降，導致專業性別失衡。而且，由于社會原因和學生專業素質問題，很多計算機專業的女生面臨就業困難[4]，這些困難進一步使女生對計算機領域望而卻步[5]。

社會固然存在一定的角色分工，但作為一個行業領域，如果沒有一個多樣化的人群來共同參與，就會大大窄化其發展視野，不利于發揮行業優勢，因為不同社會背景和人生經歷的人看待和處理社會問題的角度不同[6]。Chartier認為，編程就是解決問題，應該給女性提供學習編程的機會，她們對自己面臨的問題會有更好的解決方案[6]。

影響女性報考計算機專業的因素很多，除了自身興趣、就業難度和教育成本以外，計算機專業的刻板印象可能是一個更大的障礙[5]。計算機專業人士，尤其是程序員，往往被稱為“geeks”或“nerds”，意思是聰明、善于鉆研，但缺乏人際溝通技能的呆子；而女性通常被認為具有更強的人際交往能力，所以，計算機專業的社會形象與女性的性別角色沖突更大[7]。在日常工作中，女性也很容易將計算機專業看作是男性的領域。因此，在世界范圍內，該領域的從業人員男性居多，這是一個不爭的事實[8-12]。此外，家長、老師、朋友也多會從生理和家庭角度出發給出專業選擇建議。

類似的性別刻板印象在我國也同樣存在。關于職業性別刻板印象的一系列研究表明，大學生普遍存在“男性比女性更擅長數學”之類的刻板印象[13]，認為女性可選的職業范圍存在很大的限制，而且男生比女生的刻板印象更嚴重[14]。計算機學科與數學學科有著很深的淵源，但計算機是新興學科，是否也會受到性別刻板印象的威脅呢？

2 刻板印象與內隱聯想測驗

刻板印象是人們對某個群體的固定看法，它并不一定有事實根據，也不考慮個體差異[15]，往往是一種自己意識不到的、有偏差的內隱態度傾向[16]。例如，嚴父慈母、理工男、文藝女青年等，都是有關性別的刻板印象。由于社會分工不同，人們在職業選擇方面存在差異這本身無可厚非，但是當刻板印象使某一群體陷入智力自卑時，其危害就必須得到重視[10]。

心理學領域對刻板印象的研究經常采用內隱聯想測驗的方法（Implicit Association Test，簡稱IAT）[17]。這是一種計算機化的分類任務，要求對屏幕上呈現的信息用不同的按鍵應答。當出現與刻板印象不一致的“不相容”詞語配對時，被試的按鍵反應速度就會明顯比出現“相容”詞對時慢。因為反應時越長，反映的心理加工過程就越復雜，意味著刺激與被試頭腦中的觀念產生了認知沖突，從而導致反應需要的時間變長，與測謊的原理類似。

3 大學生對計算機編程的性別刻板印象的實驗研究

本研究選擇典型的男性和女性姓名、編程和文學術語各10個，交叉配對呈現，采用內隱聯想測驗范式對大學生的計算機編程性別刻板印象進行測量。其中作為“編程”的對照，語文學科代表了無刻板印象或刻板印象明顯相反的課程。假設“數據庫-張偉”“對偶-李娜”這類配對與性別刻板印象一致，是相容任務；而“函數-王芳”“插敘-胡軍”這類配對與性別刻板印象不一致，是不相容任務。實驗采用E-prime2.0設計，反應時單位為毫秒。

研究共招募某部屬師范院校在校大學生120名，男女各半，采用2（男/女）×3（編程相關專業/編程無關理科/編程無關文科）被試間實驗設計，以任務一和任務二的反應時差值為指標，并提出以下假設：

H1：無論性別和專業，大學生對計算機編程均存在顯著的性別刻板印象；

H2：男生對計算機編程的性別刻板印象程度高于女生；

H3：編程無關專業的學生對計算機編程的性別刻板印象程度高于編程相關專業的學生。

實驗完畢，剔除漏答、錯答以及不符合數據區間要求的被試，保留有效被試103名（其中男生52名）。結論如下：

1）大學生對計算機編程的性別刻板印象普遍存在。

對全體被試的兩類任務反應時進行配對樣本t檢驗，結果顯示二者差異顯著，t（102）=5.405，p＜0.05，不相容任務的反應時顯著長于相容任務。這說明無論男生還是女生，都顯著地表現出了對計算機編程的性別刻板印象，認為女性不如男性擅長。與假設1一致。

2）女生比男生的計算機編程性別刻板印象更嚴重。

對兩類任務的反應時差值進行性別和專業的兩因素方差分析，結果顯示性別的主效應顯著（F（1，97）=9.048，p＜0.05），女生的反應時差值（M=147.84，SD=97.35）顯著大于男生（M=43.26，SD=221.10），刻板印象更嚴重。與假設2不符。

3）不同專業的大學生存在一致的計算機編程性別刻板印象。

上述方差分析顯示，專業的主效應不顯著（F（2，97）=0.238，p＞0.05），說明不同專業的大學生對計算機編程的性別刻板印象程度沒有差異；性別和專業的交互效應不顯著（F（2，97）=0.046，p＞0.05），說明不同性別大學生對計算機編程的性別刻板印象不會因其專業不同而發生變化。與假設3不符。

4 討 論

與國外的情況類似，“男性比女性更擅長學習計算機編程”，這一性別刻板印象在我國的大學生中確實普遍存在。這與各類計算機教學文獻中所體現出的觀點一致，也與之前的訪談結果相吻合。這種刻板印象的形成有歷史的原因，也有社會環境和學科本身的原因。

計算機學科是一個充滿活力的新興學科，技術的發展和更迭日新月異，幾乎沒有人能始終處于學科前沿，即使不斷學習也不可避免地被新一代甩在后面，編程領域尤甚。由于社會分工的不同，女性往往擔負著更多的家庭責任，為了有更多時間照顧家庭，很多人在專業選擇時會避開競爭激烈或對專業發展有很高要求的行業，在就業時也會盡量選擇相對穩定的崗位。所以，與專業選擇相比，真正從事計算機編程工作的女性更少，久而久之，便使人們產生了女性是因為不擅長才不從事編程的錯覺。

與已有研究結論[14]相反，女性對計算機編程的性別刻板印象比男性程度更深，更加覺得自己不如男性。這一點應該引起教育工作者的警惕。有研究表明，女性在成長過程中的自尊水平整體低于男性[18]，自我效能感與自尊顯著正相關[19]，而自我效能感是學習動機的重要影響因素，學習動機又直接影響著專業選擇、學習投入和學習成績[20]。

除了女性心理發展的自身規律，社會環境也存在不利條件。無論實習還是就業，編程崗位給予男性的機會明顯多于女性。這會讓在校女生感受到來自外界的不信任，從而產生負面的期望效應，并可能錯誤歸因，給自己貼上標簽，引發焦慮和各種學業自我設限行為。

5 對計算機編程相關課程教學的建議

大學生對計算機編程的性別刻板印象已然存在，是長期受到社會和文化因素影響而形成的，扭轉并非易事。如果教師能在相關課程的教學中多采用改善女生編程學習的方法，也許可以增強她們的學習動機和堅持性，減少刻板印象的影響，無論對短期的解決就業問題，還是對長期的消除刻板印象，都是有益的。為此，筆者提出以下教學建議。

1）避免善意的幫助。

很多時候，刻板印象是通過學生身邊的人傳遞的。有研究表明，在計算機課程中，教師對待男生和女生的態度不同。當學生需要幫助時，教師更傾向于為女生提供詳細演示，而鼓勵男生自己解決問題[21]。這些善意的關照正在有意無意地傳遞著教師對女生的低學業期望。

為了解決計算機教育中的性別差異問題，有的高校嘗試專門開設女生班，取得了不錯的效果[22]。但其特殊的培養模式本身就蘊含了新的教育不公平，不但很難實現常態化培養，而且加深了性別刻板印象。事實上，絕大多數教師并不會故意貶低女生，他們只是沒有意識到自己行為背后下意識的想法，或者習慣性地認為女生應該多幫助一下。因此，盡快讓相關課程的教師（尤其是男教師）擺正觀念，是非常重要的。

2）使用同伴協作的教學策略。

很多研究發現[13-14，23]，即使并不認為自己有性別歧視，女生對自己編程能力的信心或自我效能感都顯著低于男生，繼而引發低動機、低投入、低堅持性等一系列的問題，最終影響學習成績[7]。女生心理支持的重要來源之一是同伴，她們普遍更喜歡團隊合作，對團隊成員有更強的依戀[24]。有研究利用這種同伴支持，提出結對編程（Pair programming）的教學方法[25]和同伴評價（Peer assessment）的教學評價方式[26]，給女生更多的展示機會[21]，促進學生之間相互學習、互為參照，分享學習經歷，更清晰地認識自己的優勢與不足，樹立自信。

3）創設友好的學習環境。

為了創設一個更有支持性、更友好的學習環境，有研究[27]提出，在虛擬場景放置性別刻板印象更弱的物品，如臺燈、水杯、藝術畫等，而不是傳統教室里經?？吹降哪菢?，到處擺著計算機、計算機配件和編程書。結果表明，女生在“溫馨”的虛擬場景中，對即將進行的計算機導論課更有興趣，環境歸屬感更強，自我的預期成績也更高，環境歸屬感是環境影響女生計算機學習的中介變量。

可見，充分利用信息技術降低學習環境的性別刻板印象是可行的，大到虛擬場景的搭建，小到學習材料的界面設計風格，都可以進行嘗試。越“不像編程課”才越能引發學生的興趣和好奇，忽略對自己信心的顧慮。

4）將編程問題情境化。

編程需要很強的抽象思維能力，這對男生和女生都是個不小的挑戰。很多報考計算機專業的男生是出于內心的興趣，而女生卻大多出于工作待遇、行業發展等“有用”層面的外在因素[5，8]。如果能讓計算機程序的運行結果更直觀，把編程和真實的問題解決結合起來，讓女生不斷被計算機的“有用”所引領，對提高其學習動機肯定更加有效。有研究利用機器人和動畫來作為編程結果的呈現工具，結果發現，雖然調試機器人使學生之間的互動行為顯著增多，但使用動畫這種“情景化學習工具”調試起來更方便，也更受歡迎；動畫組學生的成績高于機器人組，而且女生成績顯著高于男生成績[28]。可見，問題的情景化可能比現實學習情景的改善更重要。

5）改變對編程學習目的的陳述。

計算機科學自20世紀60年代開始興起，已歷經半個多世紀，對于性別刻板印象的形成和消除也不是一朝一夕的事。但隨著智能手機等移動互聯技術的發展，網絡多媒體業務向多學科的滲透，越來越多的女性成為熟練的技術使用者和多媒體信息的生產者。有研究表明，在創意多媒體行業，性別的刻板印象較弱，甚至是傾向于女性優勢的[29]。在新媒體技術語境下，男性的統治地位也正在消解[30]。也許，在激勵女生學習編程類課程這一點上，可以更多強調是“為了進行多媒體創意而編程”，而不是“為了掌握計算機科學而編程”。

6 結 語

中國的傳統觀念難免使我們對女性在某些學科上的學習能力遜于男性的說法將信將疑，其中甚至不乏有研究者將女性在計算機學科上的成績劣勢解釋為“缺少天賦[4]”，或將偶爾取得的優勢解釋為“非智力因素突出[31]”。不過，爭論究竟誰更適合學習編程并不是本研究的目的。引起學界對性別刻板印象的正視，并盡一切可能的教學手段來幫助每一個學生實現最好的自己，這才是真正的教育公平。