物理是給女孩子學的？

編譯 苦山

一位母親將一個橙子切成兩半，向她的孩子展示半球的概念

有時候歷史會讓人大感意外。對過去的回顧可以迅速推翻我們以為始終正確的想法。例如，盡管如今的物理學界正在努力擺脫“物理學這一學科屬于男生而不適合女生”這個觀念，但這種刻板印象其實只有大約一百年的歷史。曾幾何時，物理學（它直到19世紀下半葉還被稱為自然哲學）是屬于女孩子的學科。

美國通過女子專科學院、私立女子學校和女子大學對婦女進行科學教育的歷史由來已久。雖然19世紀的科學教育對于白人中上層階級來說最為易得，但是天主教徒、新教徒，甚至是部分精英階層中的黑人和美國原住民婦女都可以接受科學教育。歷史學家金?托利（Kim Tolley）、瑪格麗特?納什（Margaret Nash）和杰西卡?林克爾（Jessica Linker）等人已經證明，在對年輕女孩和婦女的教育中，一個重要的部分就是自然哲學：它是對實在物質的科學研究，包括它們的構成、行為和背景。事實上，托利證實，自然哲學在女孩教育中的重要性被認為比在男孩的教育中更高。學校里，上自然哲學課的女生多于男生，并且許多有影響力的科普和教育文獻都是由婦女撰寫的。

然而，到了20世紀初，如今盛行的“物理是男孩的學科”這一觀念已經占據了主導地位。那么，情況為何會出現變化——是什么發生了改變呢？

科學和上帝

在19世紀初，女子中學一詞在一定程度上可以和“女子專科學院”“私立女子學校”互換，這類學校招收十幾歲到二十出頭的學生。1800年前后，它們通常宣傳教授英語、算術和地理課程。但是，地理課涵蓋的內容遠遠超出了各國國名及其首都。地理課的課程可能包括礦物質、氣壓、太陽系和其他物理科學方面的討論。

到了19世紀20年代和30年代，科學課程進一步擴展。位于康涅狄格州的哈特福德私立女子學校于1823年開始招生，提供地理、自然哲學、化學、算術、代數和幾何學課程。納什在對91所女子專科學院的研究中發現，提供代數課程的學院數量從19世紀20年代的19%增加到了19世紀30年代的67%。此外，到了19世紀30年代，其中72%的學院教授植物學，77%教授化學，68%教授天文學。科學很好地融入了女性的基礎和中等教育。

然而，在女子學校里，沒有哪門科學課的普及程度比自然哲學更廣泛。納什的調查顯示，在19世紀20年代和30年代，84%的女子專科學院提供自然哲學課程。此外，托利調查了北卡羅來納州、弗吉尼亞州和一些北部州的學校，她發現自然哲學是女子學校中最常教授的科學課程——比天文學、化學、植物學、礦物學或博物學更為普遍。而女生們也學得很好：托利對1845年波士頓19所學校的競爭性考試進行了比較，結果顯示，不僅女生參加自然哲學考試的人數超過了男生，她們的成績也比男生更優異。

圖1 一位父親在起居室里向他的家人們展示空氣泵。背景里，其他自然哲學儀器排列在置物架上。起居室往往是進行科學演示、討論和幼兒教育的場所

自然哲學的核心是研究地球和宇宙中的自然法則。一門自然哲學課程應該包括力學、機械學、光學、熱學、基礎天文學等等。但是19世紀早期的自然哲學教育與今天的物理教育在許多方面有所不同。例如，雖然教師可能會進行科學演示（盡管許多女子專科學院的預算較少，它們仍然購置了實驗設備），但學生并不會親自參與實驗操作。實驗室教育直到19世紀末才在美國發展起來。此外，基礎和中等學校階段的自然哲學教育主要是概念性的。對于現代的物理系學生來說，圖2中的示意圖看上去或許很眼熟，但是當時的物理學習中是不會出現數值計算的。數學與物理教育的交織發展于19世紀，它與實驗室教育一樣，最初也最快地在大學階段扎了根。

圖2 盡管當時的自然哲學教學內容以定性為主，但簡?馬塞特的自然哲學著作中包含了許多當今的物理學生和教師也會覺得眼熟的示意圖。此處的示意圖選自介紹復合運動和確定物體質心的章節

但也許兩個學科之間最大的區別在于宗教在其中的作用：自然哲學用物質世界來證明上帝創造萬物的神奇和無所不包。自然哲學與宗教之間的聯系是一場更大規模的自然神學運動的一部分，這場運動于18世紀初在英國流行起來，其支持者認為，自然的機制或設計證明了造物主的存在。整個18世紀，自然神學在美洲殖民地和美國都很流行，例如，著名的神學家喬納森?愛德華茲（Jonathan Edwards）以對自然世界的研究來補充他的圣經論著和宗教禱文。在1795年至1837年的“第二次大覺醒”期間，美國許多新教教派復興，宗教熱情普遍高漲，信徒們也鼓勵對自然世界的研究。林克爾提出，自然哲學被認為可以提高智力和道德的堅韌性，并成為反對非宗教和迷信的堡壘。

在一定程度上，自然哲學借助道德和宗教維度變得與女孩的教育密切相關。例如，1834年，牧師和神學家約翰?勒德洛（John Ludlow）在奧爾巴尼一所新建女子學院的開幕式上宣稱，“對科學和對啟示宗教的分析最終將收束于同一點。那一點，如果可以稱為‘一點’的話，即看不見的上帝。祂同時是兩者的基礎。因此，不論你是研究科學還是研究啟示，都只不過是在同一本偉大的書中細讀不同的章節，這本書已由造物主在祂創造的智慧生靈面前攤開。”

有用的教育

只需看一眼當時的某些教育材料，就可以發現自然哲學是如何教授的，又為什么如此普遍地見于女孩子的學校教育。常用的部分書本包括簡?馬塞特（Jane Marcet）的《關于自然哲學的對話：學科要素詳解》（1826），理查德?帕克（Richard Parker）的《自然哲學第一課——旨在教授科學要素》（1848）和《少年哲學：常見對話中的哲學——旨在教授幼童思考》（1851），以及瑪麗?斯威夫特（Mary Swift）的《兒童自然哲學第一課》（1839年第三版）。斯威夫特是康涅狄格州利奇菲爾德私立女子學校的第二任校長，她著有兩本親子問答對話形式的自然哲學入門書。

圖3 自然哲學教育對男孩和女孩有不同的意義。羅洛是一系列著名兒童教育書籍中的虛構主人公，他的自然哲學研究得到了博學的母親和姐姐的幫助，但他對學識的應用—如楔子和其他簡單機器的使用—則以他的父親和男性工人為榜樣，將它們投入到工業用途中

圖4 圖中有個女孩在撒鹽，男孩在結冰的步道上滑倒了

雖然斯威夫特和帕克的書是為年幼孩童所寫，但斯威夫特無疑會把同樣的道德價值觀植入她為中學生寫的課程中。幼兒書籍的結構也可以模仿宗教教育文體，采用教義問答的形式：學生需要背出口頭對話問答的答案。對于年紀較大的學生來說，馬塞特的書采取了一種對談的形式，交談雙方是老練而博學的B夫人與兩位分別叫艾米麗和卡羅琳的年輕女性。雖然馬塞特的書沒有特定的目標讀者，但是它們經常被用作中學的教科書，其中的對話體后來也被瑪麗?湯森德（Mary Townsend）和伊麗莎白?卡里?阿加西（Elizabeth Cary Agassiz）這樣的教科書作者模仿。

自然哲學課不僅僅是為女學生準備的——斯威夫特、馬塞特和帕克的書都是同時面向男女生的。但是，它們因學生的性別不同而有著不同的意涵。在男子大學，古典課程是高等教育的標志，科學被認為具有職業或低等的性質。相比之下，在女子學院，科學教育通常是上層階級教育的標志。即使在同一所學校教授同樣的材料，男女學生也會把它們用于不同的目的。例如，根據利奇菲爾德學院（當時是男女同校）一位教師的說法，給男學生上的天文學課教授實用的航海技能。對于女學生，同樣的內容則被用來展示“上帝宇宙的奇跡”。

然而，要真正理解這個時期，我們必須摒棄現代的偏見，即認為男生接受了有用的科學教育，而女生接受的科學教育短暫、不實際。正如林克爾所說，18、19世紀對于何為“有用”教育的理念與今天不同。課程不僅因其可以應用于實際勞動或職業勞動而被視作有用，也可出于文化或意識形態的原因而被認為有用。例如，馬塞特和阿爾米拉?哈特?林肯?菲爾普斯（Almira Hart Lincoln Phelps）等教科書作者認為，婦女和女孩接受化學教育是合理的，因為化學既有家庭用途，也有宗教用途：烹飪、清潔和欣賞上帝的創造。這種理論所支持的科學教育水平遠遠超過了僅僅滿足家庭或宗教需求所需的最低限度。

即使是所謂的裝飾性學科，如縫紉、舞蹈和繪畫，也往往與學術性學科緊密交織在一起。想想插圖在植物學中的重要性吧，尤其是在攝影發明之前。另一個例子是，地理常常是在刺繡地圖的過程中教授的。地理學被吹捧為有助于培養婦女和女孩的精神自律，同時也是通過描繪美國這一年輕國家的成功擴張來灌輸民族主義的一種便捷方式。自然哲學教育的正當性通過它所傳授的有關宇宙的一切知識來體現，包括宗教、倫理以及實踐三個層面。

為妻、為母、為師

婦女在維護和傳播價值觀方面具有特殊的作用，因為幼兒的教育由她們負責。在兒童上小學之前，他們最初的教育往往是在家中由母親或女性親屬提供的。對于許多貧困學生來說，這可能就是他們所接受的全部教育，尤其是在“普通”學校（也就是我們如今所說的公立學校）肆意發展起來之前。

1820年以后，美國社會經濟的巨大變化加強了道德教育的必要性。西進運動、選舉權范圍擴大以及向城市的遷移都對傳統社會秩序體系的力量提出了挑戰。通過家庭和迅速擴大的正規學校系統，教育向學生灌輸了社會規范，同時隨著兒童遷離出生社群的可能性越發提高，教育也幫助他們為此做好了準備。隨著越來越多的男性戶主外出工作，母親們在智力和道德教育方面發揮了更大的作用。人們對女教師的日益偏愛反映了這樣一個觀念：母親是最偉大的道德榜樣，具有最偉大的道德影響力。

歷史學家琳達?科貝爾（Linda Kerber）創造了“共和母親”一詞來解釋當時的普遍觀點。理想的共和母親是一位為了維護新生的共和國而將政治和家庭價值結合在一起的婦女。她向孩子們灌輸價值，讓丈夫走上正道，從而發揮引導這個年輕國家發展的作用。事實上，在美國獨立后的數十年里，改革者們曾利用共和母親這一形象為擴大女性教育的范圍作辯護。啟蒙思想和某些知識的實際必要性也對18、19世紀婦女受教育機會的增長作出了重大的貢獻。

但是，共和母親的概念僅僅適用于白人婦女，而且它只主張白人婦女接受教育。因此，盡管幾十年來黑人男性和女性活動家始終在積極倡導，白人私立女子學校（包括北部各州的那些）仍基本禁止黑人婦女入學，這也就不奇怪了。一個例外是位于紐約克林頓的私立年輕女子家庭學校，這是一所由白人廢奴主義者開辦的以白人為主的私人女子學校，也是北方第一批混校的私立女子學校之一。參加私立女子學校的黑人婦女通常會進入由白人廢奴主義者開辦、男女同校的高等教育機構，例如俄亥俄州的奧伯林大學（后來的奧伯林學院）。

當時只有少數幾所黑人私立女子學校，大多數非裔美國人開辦的學校都是男女同校，要么是因為他們相信混校教育有好處，要么是出于對成本的實用主義考量。這些少見的面向黑人婦女和女孩的私立學校之一是莎拉?馬普斯?道格拉斯（Sarah Mapps Douglass）在費城開辦的學校，該校非常重視科學教育。道格拉斯的私立女校最終在19世紀50年代并入了有色人種青年學院，第一位獲得物理學博士學位的非裔美國人愛德華?布歇（Edward Bouchet）也會在那里教書。

盡管共和母親這一典范并不完全適合非裔美國婦女和兒童，歷史學家卡布里亞?鮑姆加特納（Kabria Baumgartner）指出，公民素質教育同樣是19世紀早期非裔美國人教育的重要組成部分。特別是，許多非裔美國婦女主張基督教家庭觀念，這一觀念認為婦女具有獨特的資格，可以在其家庭領域提供道德和教育權威。雖然像凱瑟琳?比徹（Catherine Beecher）這樣的白人女性教育倡導者支持同樣的意識形態，但在非裔美國婦女中，基督教家庭觀念可以成為提升團體內地位的有力工具。

變化的時代

直到19世紀后期，婦女作為兒童第一位老師的角色仍然證明教女孩物理是件合理的事。1887年，物理學家威廉?安東尼（William Anthony）在向美國科學進步協會發表講話時表示：

“不僅是男孩，女孩也應該接受（物理科學）訓練，以便自然的偉大真理能夠成為后代的遺產，從孩子的嬰兒時期起就教授給他們 此刻，我想起了一個五歲的小男孩，我是在今年夏天遇到他的，他的父親擁有一座磨坊和許多機器，他的母親是少數幾個對物理法則有著天然洞察力的女性之一。這個男孩學到了許多 一部分是因為磨坊的環境，但主要是因為他母親的教導 ”

但變化正在發生。20世紀初，超過一半的中學物理學生是女性，但到1950年只剩下20%～30%是女生。作為工業和高等教育格局變化的一部分，許多學校不再要求畢業生上物理課，物理日益被視為一門男性化的學科。

造成這種轉變的原因有很多，包括更廣泛的文化規范的變化和科學的專業化，但其中一些原因直接源于中學和大學。首先，在19世紀，越來越多的大學向女性敞開大門，越來越多的女性開始追求高等教育。名牌大學教育的標志是古典課程，因此女子大學越來越多地采用古典教育的要求來提高自身的地位，而中學則增設了古典課程以跟上潮流。一些學校甚至鼓勵女生放棄理科課程，轉而學習拉丁語或希臘語。因此，即使科學課逐漸轉由男生主導，人文學科卻經歷了相反的趨勢。古典學在大學教育中的首要地位自此減弱，但其早期重要性所帶來的影響至今仍未斷絕。

其次，20世紀初，隨著各州政府通過了教育法令，上中學的工薪階層兒童比以往任何時候都要多。許多州和學校隨即重新調整了課程設置，使之對工薪階層的學生而言更有價值，因為這些學生可能永遠不會上大學，也不需要知道任何深奧的知識。女學生被指導去上打字課和家政課，遠離那些不那么直接有用的科目，比如物理。

根據學生的需要調整教育的過程也受到更廣泛、更普遍的性別差異討論的影響。教育工作者和學校管理人員擔心，科學研究可能會使女生變得男性化——當時的科學研究已經完全脫離了宗教和情操，如今的物理學是物理學而非自然哲學了。他們認為，如果女孩要接受科學教育，那最好是家政學這一“家庭科學”。一些女科學家甚至將家庭科學作為職業生涯規劃。在大學及以上的層次，家政學往往是女性在科學領域工作、進行適合女性的研究的一種方式。然而，在中學階段，家政課的主要目的是幫助女孩（尤其是工薪階層和非裔美國女孩）為她們可能的未來職業做準備，比如家政勞動者、妻子和母親，而不是科學家。

為什么現在會與過去如此不同？我們對其他領域快速發生的文化變革并不陌生，例如，服裝流行的變化極其迅速。但是說到誰更擅長科學、誰對科學更感興趣，相關觀念似乎更為長久難變。即使是人們刻意地努力使物理課堂更具包容性，也不得不與女孩并不真正屬于這里、不想來這里的刻板印象做斗爭。那么，當你想到曾幾何時，科學教育中的性別期望曾與今日截然相反，就能從中受到很大的啟發。它展示了文化實際上極為無常易變，在很大程度上取決于它所屬的時間和地點。

假如文化可以隨著時間的推移而改變，那么就讓我們努力把它變得更好吧。

資料來源Physics Today