男人最好由地图指导-直到女人参加培训课程

稍微学习可以弥合男女之间的认知鸿沟

俄亥俄州立大学的工程学教授Sheryl Sorby的成绩非常好。 只要她记得自己，科学对她来说就很容易。 她精通数学和精确科学，但是“我从没想过有一个话题可以跳过，”她干脆地说。

进入工程学校后，她很惊讶地发现自己无法应付这门课程，这对她的大多数同学来说似乎很容易：绘制[工程图形]。 这是第一年的主题，不属于工程师的人认为这是一种悲哀的绘画。

最困难的是正交投影，这是工程师的主要任务。 工程师必须看到物体的顶部，正面和侧面投影，才能根据二维图像想象三维物体。 如果您擅长于心理学家所说的“思维旋转”，这很简单。

索比做得很糟。 令她惊讶和尴尬的是，她意识到这超出了她的力量。 她说：“我第一次无法在教室里做点什么。” “我不知道自己的空间技能如此差。”

索比并不孤单。 经过数十年的研究，空间思维已被称为女性在诸如旋转思维或寻找方法（在物理空间中定位）等任务中应付能力较男性差的领域之一。 这种差异被用来有争议地解释学业成绩中的性别失衡[STEM-科学，技术，工程，数学] [Casey，MB，Nuttall，R.，Pezaris，E.，＆Benbow，CP空间能力对性别的影响不同样本在数学高考成绩上的差异。 发展心理学31，697-705（1995）]。 在整个美国，学院教师中有三分之一是女性，但只有20％的女性是科学和工程学教授。



但是，最近的研究澄清了有关空间方向差异的信息。 在大多数情况下，这种差异是由文化造成的，据科学家称，这种差异可以消除。 索尔比说，只要拥有合适的工具，大脑的可塑性就能让女性改善和增强空间技能。 她说：“这可能是吸引更多女性从事工程技术的一大难题。”

长期以来，心理学家都认为男人和女人的大脑之间存在根本差异。 但是在1974年这本书标志着一个转折点的书中，斯坦福大学的发展心理学家埃莉诺·麦可比和卡罗尔·杰克林研究了数千项研究，但发现却相反：没有太多数据支持这一普遍观点。 男人的大脑更大，但是他们的身体却更多。 除了大小以外，没有清晰的身体特征可以明确地将大脑归因于男性或女性。 2015年发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究得出的结论是：“人脑不属于两个明显不同的类别之一：男性/女性”。

然而，多年来，研究人员已经记录了男女之间在认知能力上的差异-Maccoby和Jacqueline在1974年指出了这一点。 犹他大学人类学家伊丽莎白·卡斯登（Elizabeth Cashden）认为，空间技能是“已知的最大认知性别差异”。

解决索尔比在绘画过程中遇到的投影问题。 他们利用个人的能力来查看表单，并从其他角度和角度想象表单的外观。 男人在管理思想上的旋转方面要好得多，尤其是在三个方面。 他们在“瞄准”上也大大超过了女性，这被研究人员描述为“能够在太空中的某个特定点精确地投掷物体的能力”。


普渡大学化学教授乔治·博德纳（George Bodner）帮助开发了空间思维测验，其中包括图中所示的练习，以帮助化学专业的学生。 他说：“这项测试很好地衡量了一个人进行空间锻炼的能力，这种运动需要考虑整个对象，而不是一次处理对象的一部分的大脑的分析工作。”
测试：旋转左上角的图形，使其处于右上角指示的状态。 在相同的旋转状态下，图形会居中吗？


Maccoby和Jacqueline还发现了数学和口头表达能力的差异。 从那以后获得的数据表明，空间技能可以解释心理学家在数学能力领域中测得的性别差距。 心智旋转测试的高分与数学测试的高分相对应，数学测试包括几何和数学问题，其条件以简短历史的形式描述。 与SAT或GRE考试相比，空间思维技能还可以更好地预测工程师的成功。

那么您如何解释差距呢？ 重要的是，空间思维的差异在世界各地都很普遍。 它们在如此众多的文化中脱颖而出，以至于不能仅仅通过西方教育和教养的产物来解释。

“如果这是一个文化问题，那么应该在不同文化中观察到差异。 索尔比说，这一定是与激素或进化有关的某种生物学因素。 “也许这一切都始于环境带来的微小生物学差异。”

心理学家研究了天生具有先天性肾上腺皮质增生 （VHC）遗传特征的女孩，其中异常的肾上腺会产生大量的激素，例如睾丸激素。 尽管通常会在出生后对这种疾病进行治疗，但是正在研究在子宫中暴露于高水平睾丸激素的妇女作为一项自然实验的参与者，该实验有助于了解激素是否可以解释认知技能的差异。 事实证明，具有VGCN突变的女性比没有这种特征的姐妹在脑海中进行旋转测试的能力更好-这表明，即使在成年期控制激素，它们也可能成为影响空间能力的因素。

但是，因果很难区分。 之所以会出现差异，是因为睾丸激素会影响与空间思维最密切相关的海马体的发育。 但是拥有VGKN的女孩对设计师等男孩玩具表现出了浓厚的兴趣。 也许激素促使孩子们偏向于发展他们在特定领域中的技能的偏好，然后这种现象被社会所强化。

Cashden说，性别差异可能存在进化基础。 她研究了来自世界各地的文化以及对从牛皮到墨鱼的其他物种的行为的研究，得出的结论是，平均而言，雄性比雌性更远离栖息地，他们更远地旅行并且去了不那么熟悉的地方。

她的主要假设是，雄性进化准备寻找食物，其他雌性准备交配。 能够旅行更长和更远的雄性具有生殖优势-像雌性则呆在离家较近的地方，专注于保护和抚养后代。 对传统和现代人类社区的研究表明，长途旅行对应于最佳的空间能力，无论是在思维上的旋转还是在寻找路径方面（导航地形的能力）。

尚不清楚流浪的倾向是否有助于男人发展更好的空间技能，或者这些更好的空间技能是否使他们的旅程成为可能。 Cashden说：“我们不知道原因是什么，后果是什么。” 很明显，文化失真是造成这种情况的原因。 有意识或无意识地，女孩被迫离开了有助于他们从出生起就发展空间技能的课程。 随着年龄的增长，父母会顺应孩子的利益，以很小的偏差迅速增加可能产生的影响。

“父母非常沉迷于性别差异，儿子和女儿之间的任何差异都是因性别而异的，”医学与科学大学芝加哥医学院的神经科学家Lice Eliot说。 罗莎琳德·富兰克林（Rosalind Franklin），《粉红色的大脑，蓝色的大脑：微小的差异如何滋生麻烦的缺口，我们该怎么办》 [粉红色的大脑，蓝色的大脑：微小的差异如何滋生麻烦的缺口，以及我们可以怎么办] 。

随着时间的流逝，“男孩”玩具增强了对大脑发育有影响的技能。 与乐高和构造商进行的游戏，在学校上的功课以及在3D电脑游戏上花费的时间，这些都加进了心理测验的分数。


谢丽尔·索比（Cheryl Sorby）开发了包含此测试的课程，该课程可帮助女性在空间思维测试中赶上男性。
测试：将扫描结果折叠成一个立方体，在其边缘上将“ CUBE”一词写成一个圆圈。 在每个图表上的字母“ B”以所需的方向放置在所需的正方形中。


结果，有可能和不可能将自然与教育区分开。 但是索比（Sorby）和其他性学者说这可能没关系。 坦普尔大学认知与发展心理学专家诺拉·纽康（Nora Newcom）对空间思维中的性别差异进行了研究，他对女性由于某种生物学缺陷而缺乏科学的想法感到恼火。 她说：“我认为可能存在某种生物学机制，但就人类潜力而言，它似乎并不那么重要。” “这更像是一个借口。” 不做艰苦工作的借口，使您无法在不够出色的地方进行改进。

此外，如果对男女的认知能力进行比较可以提供可测量的差异，则平均值本身并不全部。 普渡大学化学教授乔治·博德纳（George Bodner）解释说：“对于许多女性而言，空间能力大大超过了许多男性。”他开发了一种经常用于测量空间技能的测试。 博德纳强调，重要的是不要支持这样的神话：性别差异意味着在空间思维相关的任务中，所有男人都比所有女人都优越。 关于空间可能性的刻板印象可能导致不明显的结果。 博德纳说：“当女人听到诸如“男人的空间能力比女人更好”这样的神话时，他们常常认为这种情况在她们的特定情况下是正确的，尽管事实并非如此。”

如果索比不那么固执，她将完全放弃工程学。 相反，她继续工作，获得了学士学位，然后在密歇根理工学院获得了机械工程博士学位，然后获得了教师的工作。 Sorby修读的工程课程越多，她越能完成空间思维任务，直到她开始自学绘画-这一过程几乎停止了她的训练。 “大脑在空间任务方面非常灵活，”索比说。 “我成年后的能力大大提高了。”

但是那种经历并没有离开她。 作为老师，她注意到遇到同样困难的年轻有才华的女孩。 她想找到解决这个问题的方法。 她说：“存在性别差异是一项艰巨的任务，而不是一句话。” “我知道可以解决。”

她与她的同事贝弗利·巴特曼斯（Beverly Baartmans）合作，开发了空间可视化课程，以帮助学生发展空间技能。 这项为时15小时的课程-使用设计师，绘图，软件和带有任务的教科书-通过空间思维基础测试，吸引了处理能力不比男性差的女性，并帮助将剩余的学生比例增加了20-30％ 。 “如果您在课程开始时有100名女性在学习，那么您可以期望其中50名是工程师，” Sorbi说。 “如果我们为他们提供这门课程，那么将有80名成为工程师。”

将运动和手势与可视化联系在一起的练习似乎影响最大，但是只有计算机练习根本不影响任何东西，例如，操纵块从不同角度绘制动作。 “绘画最有帮助，”索尔比说。 “手工有助于可视化。”

Newcom认为，这样的过程可以改变我们的大脑在亚细胞水平上的工作方式。 她说：“可塑性取决于功能的连通性，或者取决于您如何使用自己的大脑。” “个体神经元可以生长或失去输入和输入，或者在突触水平发生化学变化。” 一个重要的教训：空间思维中性别差异的现实并不意味着它们是固定的。 Newcom说：“对于大多数认知能力而言，可塑性时期很长-甚至可能是无止境的。” “每个人都可以改善它们。”

每个人也意味着男人。 例如，从考试成绩可以看出，Sorbi计划提高了男学生的空间技能。 由于与妇女相比，她们有残障，所以这种增加常常使她们在课程结束后前进。 但是，根据索尔比的说法，这门课程并没有像男子那样提高男子的能力。

Sorby仍不确定大脑中到底发生了什么。 她最近开始进行实验，以了解用fMRI测量程序是否导致大脑改变。 她承认：“重要的是不仅要了解正在发生的事情，而且还要知道为什么。” 但就目前而言，她喜欢自己已经学到的东西。 她说：“我们有一个系统，它可以正常工作。” “我们知道经过15个小时的培训，女孩们更有可能完成工程课程。”

进一步阅读：

• Casey，MB，Nuttall，R.，Pezaris，E.，＆Benbow，CP在不同样本的数学高考分数中，空间能力对性别差异的影响。 发展心理学31，697-705（1995）。
• E. Cashdan和SJ Gaulin为什么去那里？ 男女活动能力和空间认知的演变：特刊简介。 人性（2016）。 从doi检索：10.1007 / s12110-015-9253-4
• Humphreys，LG，Lubinski，D。和Yao，G。预测团体成员的资格以及空间可视化在成为工程师，物理科学家或艺术家中的作用。 应用心理学杂志78，250-161（1993）。
• Joel，D。等。 生殖器以外的性：人脑镶嵌。 美国国家科学院院刊112，15468-15473（2015）。
• Linn，MC和Petersen，AC空间能力中性别差异的出现和特征：一项荟萃分析。 儿童发育56，1479-1498（1985）。
• Maccoby，EE＆Jacklin，CN《性别差异的心理学》斯坦福大学出版社，加利福尼亚帕洛阿尔托（1974）。
• Puts，DA，McDaniel，MA，Jordan，CL和Breedlove，SM空间能力和产前雄激素：CAH的荟萃分析和数字比例研究。 性行为档案37，100-111（2008）。
• Voyer，D ..，Voyer，S.，＆Bryden，MP空间能力中性别差异的大小：荟萃分析和关键变量的考虑。 心理公报117，250-270（1995）。