Un homme est mieux guidé par la carte - jusqu'à ce que la femme suive une formation

Un peu d'apprentissage peut combler le fossé cognitif entre les hommes et les femmes

Sheryl Sorby, professeur d'ingénierie à l' Ohio State University , est habituée à d'excellentes notes. Tant qu'elle se souvenait d'elle-même, la science était facile pour elle. Elle connaissait bien les mathématiques et les sciences exactes, mais «je n'ai jamais pensé qu'il y aurait un sujet sur lequel je trébucherais», dit-elle sèchement.

En entrant à l'école d'ingénieurs, elle a été surprise de constater qu'elle ne pouvait pas suivre le cours, ce qui pour la plupart de ses camarades semble facile: dessiner [graphiques d'ingénierie]. C'est un sujet pour la première année, et les gens qui n'appartiennent pas aux ingénieurs le considèrent comme une sorte de peinture pathétique.

Le plus difficile, ce sont les projections orthogonales, la tâche principale de l'ingénieur. En voyant la projection supérieure, frontale et latérale de l'objet, l'ingénieur doit être capable d'imaginer un objet tridimensionnel à partir d'images bidimensionnelles. C'est assez simple si vous êtes bon dans ce que les psychologues appellent la «rotation de l'esprit».

Sorby l'a mal fait. À sa grande surprise et embarras, elle a réalisé que cela dépassait ses forces. «Pour la première fois, je n'ai pas pu faire quelque chose en classe», dit-elle. «Je ne savais pas que j'avais de si faibles compétences spatiales.»

Sorby était loin d'être seul. Après des décennies de recherche, la pensée spatiale a été qualifiée d’un des domaines dans lesquels les femmes gèrent moins bien que les hommes dans des tâches telles que tourner dans l’esprit ou trouver une voie - l’orientation dans l’espace physique. Cette différence a été utilisée pour expliquer de façon discutable le déséquilibre entre les sexes dans les résultats scolaires [STEM - science, technologie, ingénierie, mathématiques] [Casey, MB, Nuttall, R., Pezaris, E., et Benbow, CP L'influence de la capacité spatiale sur le sexe différences dans les résultats des tests d'entrée au collège de mathématiques entre divers échantillons. Psychologie du développement 31, 697-705 (1995)]. Aux États-Unis dans leur ensemble, un tiers des enseignants des instituts sont des femmes, mais seulement 20% des femmes sont professeurs de sciences et d'ingénierie.



Des études plus récentes ont cependant clarifié les informations sur l'écart dans l'orientation spatiale. Pour la plupart, cette différence a été plantée par culture et, selon les scientifiques, elle peut être éliminée. La plasticité du cerveau permet aux femmes d'améliorer et d'améliorer les compétences spatiales, dit Sorbi, dès qu'elles ont les bons outils. «Cela peut être un gros morceau de puzzle pour attirer plus de femmes dans l'ingénierie», dit-elle.

Les psychologues tiennent depuis longtemps pour acquis les différences fondamentales entre les cerveaux des hommes et des femmes. Mais dans le livre de 1974, qui a marqué un tournant, les psychologues du développement de Stanford Eleanor Maccoby et Carol Jacklin ont étudié des milliers d'études et ont trouvé le contraire: il n'y a pas beaucoup de données à l'appui de cette opinion commune. Le cerveau des hommes est plus grand, mais ils ont plus de corps; en plus de la taille, il n'y a pas de caractéristiques physiques claires qui permettent d'attribuer sans ambiguïté le cerveau au mâle ou à la femelle. Une étude de 2015 publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences a conclu que "le cerveau humain n'appartient pas à l'une des deux catégories clairement différentes: homme / femme".

Cependant, au fil des ans, les chercheurs ont documenté des différences dans les capacités cognitives entre les hommes et les femmes - Maccoby et Jacqueline l'ont noté en 1974. Les compétences spatiales, selon Elizabeth Cashden, anthropologue à l'Université de l'Utah, sont "la plus grande différence cognitive de genre connue".

Prenez les problèmes avec les projections avec lesquelles Sorbi a lutté dans le cours de dessin. Ils utilisent la capacité d'une personne à regarder un formulaire et à imaginer à quoi il ressemblera sous d'autres angles et perspectives. Les hommes sont beaucoup mieux à même de gérer la rotation dans l'esprit, en particulier en trois dimensions; ils dépassent également de manière significative les femmes dans la «visée», que l'un des chercheurs a décrite comme «la capacité de lancer des objets exactement à un certain point dans l'espace».


George Bodner, professeur de chimie à l'Université Purdue, a aidé à développer un test de pensée spatiale, qui comprend l'exercice montré dans l'image, pour aider les étudiants en chimie. "Le test mesure bien la capacité d'une personne à effectuer des exercices spatiaux qui nécessitent de penser à l'ensemble des objets, pas au travail analytique du cerveau, qui traite une partie de l'objet à la fois", dit-il.
Test: la rotation de la figure en haut à gauche l'amène à l'état indiqué en haut à droite. Dans quel état la même rotation conduira-t-elle la figure au centre?


Maccoby et Jacqueline ont également trouvé des différences dans les compétences mathématiques et verbales. Les données obtenues depuis lors démontrent que les compétences spatiales peuvent expliquer l'écart de genre mesuré par les psychologues dans le domaine des capacités mathématiques. Les scores élevés aux tests de rotation dans l'esprit correspondent aux scores élevés aux tests mathématiques, qui incluent la géométrie et les problèmes mathématiques, dont l'état est décrit en mots comme une courte histoire. Les compétences de réflexion spatiale s'avèrent également être un meilleur prédicteur de la réussite des ingénieurs que les examens SAT ou GRE .

Alors, comment expliquez-vous l'écart? Il est important de noter que les différences de pensée spatiale sont courantes dans le monde. Ils se distinguent tellement dans une telle multitude de cultures qu'ils ne peuvent pas être expliqués simplement par un artefact de l'éducation et de l'éducation occidentales.

«S'il s'agissait d'un problème culturel, alors des différences devraient être observées dans les différentes cultures. Il doit s'agir d'une sorte de facteur biologique associé aux hormones ou à l'évolution », explique Sorbi. "Peut-être que tout commence par de petites différences biologiques croissantes en raison de l'environnement."

Les psychologues ont étudié les filles nées avec un trait génétique appelé hyperplasie corticale surrénale congénitale (VHC), dans laquelle des glandes surrénales anormales produisent un très grand nombre d'hormones telles que la testostérone. Bien que cette maladie soit généralement traitée après la naissance, les femmes exposées à des niveaux élevés de testostérone dans l'utérus sont étudiées en tant que participantes à une expérience naturelle qui aide à comprendre si les hormones peuvent expliquer les différences de compétences cognitives. Il s'avère que les femmes avec une mutation VGCN réussissent mieux à tester les tests de rotation dans l'esprit que leurs sœurs sans une telle fonctionnalité - et cela suggère que même si les hormones sont contrôlées à l'âge adulte, elles peuvent devenir un facteur affectant les capacités spatiales.

Cependant, la cause et l'effet sont difficiles à distinguer. Des différences peuvent survenir parce que la testostérone affecte le développement de l'hippocampe, l'organe le plus étroitement associé à la pensée spatiale. Mais les filles avec VGKN montrent un penchant pour les jouets pour garçons, comme les créateurs. Peut-être que les hormones poussent les enfants vers des préférences qui développent leurs compétences dans des domaines spécifiques, puis ce phénomène est renforcé par la société.

Cashden dit qu'il peut y avoir une base évolutive pour les différences entre les sexes. Elle a étudié les cultures du monde entier, ainsi que des études sur les comportements d'autres espèces, de la peau de vache à la seiche , et est arrivée à la conclusion que les mâles, en moyenne, s'éloignent plus de leurs habitats que les femelles, voyagent plus loin et se rendent dans des endroits moins familiers.

Son hypothèse principale était que l'évolution des mâles se préparait aux errances à la recherche de nourriture et d'autres femelles pour s'accoupler. Les mâles qui peuvent voyager plus longtemps et plus loin ont un avantage reproductif - comme les femelles qui restent plus près de chez elles, se concentrant sur la protection et l'élevage de la progéniture. Des études sur les communautés humaines traditionnelles et modernes ont montré que les longs voyages correspondent aux meilleures capacités spatiales, à la fois dans la rotation dans l'esprit et à la recherche d'un chemin - la capacité de naviguer sur le terrain.

Il n'est pas encore clair si la prédisposition à l'errance aide les hommes à développer de meilleures compétences spatiales, ou si ces meilleures compétences spatiales rendent leur voyage possible. "Nous ne savons pas quelle est la cause et quel est l'effet", explique Cashden. Il est clair que les distorsions culturelles y contribuent. Consciemment ou inconsciemment, les filles sont éloignées des cours qui pourraient les aider à développer des compétences spatiales dès la naissance. En grandissant, les parents répondent aux intérêts des enfants, augmentant rapidement l'effet de ce qui pourrait commencer sous la forme de très petites déviations.

«Les parents sont très dépendants des différences entre les sexes, et toute différence entre le fils et la fille est spécifique au sexe», explique Lice Eliot, neuroscientifique à la Chicago School of Medicine de l'Université de médecine et des sciences. Rosalind Franklin, auteur du cerveau rose, du cerveau bleu: comment les petites différences se transforment en lacunes gênantes et ce que nous pouvons y faire] [Cerveau rose, cerveau bleu: comment les petites différences se transforment en lacunes gênantes et ce que nous pouvons y faire] .

Au fil du temps, les jouets "garçon" améliorent les compétences dont l'influence sur le développement du cerveau a déjà été prouvée. Les jeux avec LEGO et les constructeurs, les leçons de travail à l'école et le temps passé sur les jeux informatiques 3D totalisent tous les scores dans les tests d'esprit.


Cheryl Sorby a développé un cours qui comprend ce test, qui aide les femmes à rattraper les hommes dans les tests de pensée spatiale.
Test: les scans représentés sont pliés en un cube sur les bords duquel le mot "CUBE" est écrit en cercle. Placez la lettre «B» sur chacun des diagrammes dans le carré souhaité dans l'orientation souhaitée.


En conséquence, il est possible et impossible de séparer la nature et l'éducation. Mais Sorby et d'autres érudits du sexe disent que cela n'a pas d'importance. Nora Newcom, spécialiste en psychologie cognitive et du développement à l'Université Temple, qui a étudié les différences entre les sexes dans la pensée spatiale, est ennuyée à l'idée que les femmes manquent de science en raison d'une sorte de défaut biologique. «Je pense qu'une sorte de mécanisme biologique peut être présent, mais en termes de potentiel humain, cela ne semble pas si important», dit-elle. "C'est plus comme une excuse." Une excuse pour ne pas faire le travail acharné qui vous permet d'apporter des améliorations là où vous n'êtes pas assez bon.

De plus, si une comparaison des capacités cognitives des hommes et des femmes peut fournir des différences mesurables, les valeurs moyennes elles-mêmes ne sont pas toutes. «Pour de nombreuses femmes, les capacités spatiales dépassent largement celles de nombreux hommes», explique George Bodner, professeur de chimie à l'Université Purdue, qui a développé l'un des tests souvent utilisés pour mesurer les compétences spatiales. Bodner souligne qu'il est important de ne pas soutenir le mythe selon lequel la différence de genre signifie la supériorité de tous les hommes sur toutes les femmes dans les tâches liées à la pensée spatiale. Les stéréotypes sur les possibilités spatiales peuvent conduire à des résultats non évidents. «Lorsque les femmes entendent des mythes tels que« les capacités spatiales des hommes sont meilleures que celles des femmes », elles croient souvent que c'est le cas dans leur cas particulier, bien que ce ne soit souvent pas le cas», explique Bodner.

Si Sorby était moins têtue, elle aurait complètement abandonné l'ingénierie. Au lieu de cela, elle a continué à travailler, a obtenu un baccalauréat, puis un doctorat en génie mécanique au Michigan Institute of Technology, puis a obtenu un emploi en tant que professeur. Plus Sorby suivait de cours d'ingénierie, mieux elle était capable de mener à bien ses tâches de pensée spatiale jusqu'à ce qu'elle commence à enseigner elle-même le dessin - le cours même qui a presque arrêté sa formation. «Le cerveau est très flexible en termes de tâches spatiales», explique Sorbi. «J'ai énormément amélioré mes capacités en tant qu'adulte.»

Mais cette expérience ne la quitte pas. En tant qu'enseignante, elle remarque des jeunes filles talentueuses qui connaissent les mêmes difficultés. Et elle voulait trouver une solution à ce problème. «L'existence de différences entre les sexes est une tâche difficile, mais pas une phrase», dit-elle. "Je sais que cela peut être corrigé."

Avec sa collègue, Beverly Baartmans, elle a développé un cours de visualisation spatiale pour aider ses élèves à développer des compétences spatiales. Le cours de 15 heures - en utilisant un concepteur, un dessin, un logiciel, des manuels scolaires avec des tâches - a attiré des femmes qui n'y ont pas pire que les hommes, à en juger par les tests de base de la pensée spatiale, et a contribué à augmenter de 20 à 30% le pourcentage d'étudiants restant jusqu'à la fin du cours. . «Si vous avez 100 femmes qui étudient au début du cours, vous pouvez vous attendre à ce que 50 d'entre elles soient des ingénieurs», explique Sorbi. «Si nous leur donnons ce cours, 80 deviendront ingénieurs.»

Les exercices qui relient les mouvements et les gestes à la visualisation - par exemple, manipuler des blocs pour les dessiner sous différents angles - semblent affecter le plus, mais seuls les exercices sur ordinateur n'affectent rien du tout. «Le dessin aide le plus», explique Sorbi. "Le travail manuel aide à la visualisation."

Newcom suggère que de tels cours peuvent changer la façon dont notre cerveau fonctionne au niveau subcellulaire. «La plasticité dépend de la connectivité fonctionnelle ou de la façon dont vous utilisez le cerveau dont vous disposez», dit-elle. "Les neurones individuels peuvent croître ou perdre des entrées et des entrées, ou changer chimiquement au niveau de la synapse." Une leçon importante: la réalité des différences de genre dans la pensée spatiale ne signifie pas qu'elles sont fixes. «Pour la plupart des capacités cognitives, les périodes de plasticité sont assez longues - et peut-être sans fin», explique Newcom. "Tout le monde peut les améliorer."

Tout le monde signifie aussi les hommes. Par exemple, le programme Sorbi améliore les compétences spatiales des élèves de sexe masculin, comme on peut le voir dans les notes des tests. Comme elles ont un handicap par rapport aux femmes, cette augmentation les fait souvent avancer après la fin du cours. Cependant, selon Sorbi, le cours n'améliore pas autant les capacités des hommes que des femmes.

Sorby ne sait toujours pas exactement ce qui se passe dans le cerveau. Elle a récemment commencé une expérience pour comprendre si son programme entraîne des changements dans le cerveau lorsqu'il est mesuré avec l' IRMf . «Il est important de savoir non seulement ce qui se passe, mais aussi pourquoi», admet-elle. Mais pour l'instant, elle aime ce qu'elle a déjà appris. «Nous avons un système qui fonctionne», dit-elle. «Nous savons qu'après 15 heures de formation, les filles sont plus susceptibles de terminer un cours d'ingénierie.»

Lectures complémentaires:

• Casey, MB, Nuttall, R., Pezaris, E. et Benbow, CP L'influence de la capacité spatiale sur les différences entre les sexes dans les résultats des tests d'entrée au collège de mathématiques dans divers échantillons. Psychologie du développement 31, 697-705 (1995).
• Cashdan, E. & Gaulin, SJ Pourquoi y aller? Evolution de la mobilité et de la cognition spatiale chez les femmes et les hommes: introduction au numéro spécial. Nature humaine (2016). Récupéré de doi: 10.1007 / s12110-015-9253-4
• Humphreys, LG, Lubinski, D. et Yao, G. Utilité de prédire l'appartenance à un groupe et le rôle de la visualisation spatiale pour devenir ingénieur, physicien ou artiste. Journal of Applied Psychology 78, 250-161 (1993).
• Joel, D. et al. Sexe au-delà des organes génitaux: la mosaïque du cerveau humain. Actes de l'Académie nationale des sciences 112, 15468-15473 (2015).
• Linn, MC & Petersen, AC Emergence et caractérisation de la différence entre les sexes dans la capacité spatiale: une méta-analyse. Child Development 56, 1479-1498 (1985).
• Maccoby, EE & Jacklin, CN La psychologie des différences sexuelles Stanford University Press, Palo Alto, CA (1974).
• Puts, DA, McDaniel, MA, Jordan, CL et Breedlove, SM Capacité spatiale et androgènes prénatals: méta-analyse des études de CAH et de ratio des chiffres. Archives of Sexual Behavior 37, 100-111 (2008).
• Voyer, Dd., Voyer, S., et Bryden, MP Ampleur des différences sexuelles dans les capacités spatiales: une méta-analyse et la prise en compte des variables critiques. Psychological Bulletin 117, 250-270 (1995).