认真对待女孩和STEM

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女孩和妇女正在大量进入STEM领域.作为两个成年女儿的父亲，当我看到这种海洋变化时，我会感到幸福和轻松.尤其是在STEM/STEAM缩写的S(科学)部分中，女性已赶上并在某些学校中超过男性.例如，现在进入医学院的女性人数比男性多，女性从事以生物学为中心的职业的人数也比男性多.

与此同时，主要在STEM(技术，工程，数学)的T，E和M部分，大学教室和工作场所仍主要是男性.例如，在一间工程教室里有两名年轻女子和十五名年轻男子并不少见；同样，在工业/机械工程工作场所以及许多高科技或编码工作场所，男女比例通常为1:5.

关于性别歧视和性别歧视的差异是否全部存在?我将在这个由多个部分组成的博客系列中争辩说它们不是.与此问题相关:在这些TEM领域的教室和工作场所中，我们是否曾经或应该看到50/50％的男女比例?我将争辩说，在许多领域中我们不会看到50/50，就像我们不会看到50％的男性幼儿园老师一样，但是如果我们认真对待寻找，我们肯定可以增加TEM领域中的女性人数.进入男孩和女孩的大脑.

我在高科技和工程公司中的研究以及大脑发育中的性别差异都揭示并证实了男女大脑之间在空间和言语上大脑发育的显着差异.如果我们真的想让更多的女孩和女人进入并继续从事编码和工程领域，那么我们必须考虑到从出生起这种男女大脑的差异.不仅要考虑到这一点:我们还必须培养，教导和指导女孩在整个儿童到成人的整个生命过程中比我们做更多的空间智力发展.

在第一部分的博客中，我将进行分析，然后提出可以阐明这一说法的策略.我还将辩称，如果我们不这样做-如果我们由于男性主导的性别偏见而继续坚持让女孩和妇女远离T，E和M领域，那么我们也许可以让更多的女孩和妇女进入首先是大学，然后是大众教育领域的TEM领域，但我们不会发现这些女性留在这些领域或工作中.尽管“爱"是女性在T和E上取得成功的关键，但我们不会增加“热爱数学"和“热爱工程"的女孩和女性的人数.

这一切的关键是人的大脑，特别是女性的大脑.当盖尔和我抚养女儿时，我们经常听到:“爸爸，我讨厌数学"，“妈妈，数学没有意义，"“算是浪费时间，"“太难了."最近我在俄亥俄州谈论这个话题，谈话后有很多妈妈来找我分享故事.一位妈妈说:“我在工程学校有一个女儿，她是教室里唯一的女性！唯一的！"另一个人说:“我竭尽所能让女儿爱上数学，包括老师，在线资源，女性榜样，但她只是从未真正获得过数学知识.现在，您已经向我展示了女性大脑中发生的一切，这很有意义！我希望我二十年前就知道这一点.我们可以做得更多."

影响“对数学的热爱"的男女之间最重要的大脑差异之一就是空间语言差异.

更高的口头情绪智力可以减轻空间定量智力

戴安娜·哈珀恩，鲁宾和拉奎尔·古尔，卡米拉·本博，戴维·盖瑞和路安·布里兹丁等神经科学家已经证明了女性大脑在言语情绪智力方面的优势.

从一开始，女性的大脑比男性的大脑中心更多地用于单词生成(阅读，写作，口语).例如，男性在单词制作，完整句子使用和词汇方面比女性落后约1.5年，在72个工业化国家/地区中，在15岁时进行相同测试(PISA)的大多数国家中，女性在识字率方面领先于男性.

一个原因:尽管女孩在大脑的两侧都产生单词，但大多数男孩主要在左侧产生单词，这限制了单词的产生，同时也影响了男孩和女孩的“言语与情感"比率.这在大脑谈话中转换为:“言语情绪智力".男孩和女孩都可以谈论感情以及他们想谈论的任何其他事物，但是女孩在大脑中更多的单词中心与更多的感官，情感和记忆中心之间具有更多的连通性，这使他们更有可能花费更多的时间进行连接生活的话.

这意味着他们可能会牺牲其他大脑中心，例如对于数学爱和工程学必不可少的空间中心.实际上，同一位科学家发现，男性大脑平均会产生更多的视觉空间智能，其中包括“保持视觉图像的能力，同时决定从另一角度观看，移至另一位置，移开该图像时的外观.以各种速度穿越太空，或以某种方式在物理上发生变化."这种“视觉空间"智能发生在大脑的某些部位，主要在右侧.

这是平均而言，男性大脑在本能量化处理(数学)方面具有优势的原因之一，尽管应该通过一些微妙的方式来实现这一优势，因为在“数字处理"中女孩和妇女的测试与男孩和男人相似这是一种用于簿记和会计的处理(女性现在正迅速进入的领域).男性的主要优势实际上是在最高测试水平(天才水平或更低水平)进行的空间处理和定量处理中.

为什么?在定量和空间处理中，雄性大脑在这些大脑区域中定位更多的活动以实现这些定量功能，在这种区域中，雌性大脑尚未建立其定量或视觉空间中心，而是建立了单词中心.下顶叶小叶就是一个例子.在男性中，大脑的这一部分通常比女性更活跃，并且处理大量的空间和数学敏锐度.

就像鲁本·古尔(Ruben Gur)所说的那样，“女性为实现这些功能所需要的大脑的某些部位已被言语中心所消耗." Louann Brizendine在她的《女性大脑》和《男性大脑》中将女性大脑称为现实. (有关此内容的详细说明，请参见《心理科学》，2007年，Halpern，Gur，Benbow等人，“关于数学和科学中性别差异的真相".)

神经可塑性如何?

每当科学家或从业人员指出大脑之间的硬连接差异时，有人就会回答:“但是神经可塑性呢?"这是一个很好的问题.实际上，我将在此博客和下一个博客中提供的策略取决于我们对神经可塑性是一种真实现象的理解.在某些方面，我们的大脑具有神经可塑性.由于人脑拥有数十亿个神经元，因此我们不必将其视为“有限的".我们可以认为它的潜力是无限的.

例如，当我们的内存中心感觉不到它们在我们的环境中能够正常工作时，我们可以承诺每天进行一个小时的数独操作，以便我们可以在自己的细胞中开发新的细胞海马，我们的记忆中心，从而改善了我们的记忆系统.同样，当我们想在新的国家或文化中学习新的语言时，我们会研究新的语言，并且大脑会在Broca和Wiernecke区域的细胞之间建立联系，从而反映出我们对新语言的学习.

神经可塑性是现代大脑科学的重要组成部分，而聪明的人类确实相信每个大脑的潜力都是无穷的.但 . . .这是一个很大的“但是". . .这种理想主义并不意味着每个大脑都可以像我们想象的那样是可塑的.对于我们改善的每个大脑功能，我们可能会减轻另一个功能.

语言功能，空间功能及其同级，定量功能就是这种情况.如果大脑在一个或多个事物上表现出色，那么在某些其他事物上可能就不那么出色了，因为人脑在某种程度上具有专长.如果大脑的言语情绪很高，那么大脑的定量或视觉空间可能就不那么多了.如果它是高度定量的或视觉空间的，那么它可能不那么具有言语情感.

正如剑桥大学的西蒙·巴隆·科恩(Simon Baron-Cohen)和丹尼尔·阿门(Daniel Amen)等科学家指出的那样，每5-7人中就有大约1个人是“例外"，但我们的大脑的专业化程度到了大学时代，我们就可以开始看到很好，我们是谁.到20世纪20年代中期，当髓鞘化和其他大脑发育完成时，我们将更加清楚地看到我们可以成为谁，而不是成为谁.

研究研究

我们会“原谅"自然生活的这一方面，还是我们会鄙视它?在我们做出决定之前，让我们研究一下.科学家通过深入研究K-12，大学入学和研究生入学考试来做到这一点.

在NAEP(国家教育进步评估)测试分数中，“在所有种族或族裔群体以及各个年龄段的阅读，写作和公民中，女性平均得分都较高."但是男性在定量领域得分更高.继续通过用于商学院入学的SAT，GRE和GMAT测试，“男性在所有种族/族裔群体中的得分都较高，在定量领域上的差异最大."

研究人员更深入地研究发现:“当解决方案需要多个算法步骤时，GRE数学问题就没有性别差异(即差异并不是由于能够将信息保存在工作记忆中)，但是发现了通常的男性优势.数学问题有多种可能的解决方案."定量或空间任务越完全依赖于空间或定量多任务，男性大脑往往具有更多的优势；任务越完全依赖其他类型的多任务处理，女性大脑就越有优势.

这是我们要改善女童的T，E和M教育时必须认识的一些线索.在许多S领域(生物学，研究生物学，药理学，医学)中，女孩和妇女在统计学上都赶上了男人，并且在学校的年级上，女孩在统计学上在M州的许多州都超过男孩，这通常是因为男孩失败了总的来说，与女孩相比，这也是因为女孩在功课和额外学分方面的辛勤工作.但是...

雄性大脑的视觉空间优势以及雌性和雄性大脑的记忆处理差异，可改善围绕空间多任务处理的某些类型测试的男性得分.这种多任务处理是唯一一种多任务处理的男性，平均而言，男性比女性具有更高的倾向性.在其他多种任务中，包括言语和言语情感，女性做得更好.

换句话说，当多任务处理是空间性的(发生在大脑的一个或两个灰阶区域)时，男性的测试效果更好，但是当多任务处理涉及在整个大脑中移动信号时，女性的测试效果会更好.男性倾向于将大脑活动专门化到几个大脑中心，而女性倾向于将大脑活动分散到整个大脑中.

神奇的白色物质大脑

这种将大脑活动“专门化"到大脑某些区域的想法是至关重要的.一个人在某些空间和数学任务中需要做好的很多大脑活动是“灰色物质聚焦".女性大脑可变的多任务处理利用了更多的“白质活动".灰质发生在大脑的“斑点"中，即大脑活动的局部区域.白质活动发生在大脑的髓磷脂中，因此会扩散到整个大脑.

这是一种大脑差异，您可以在家里，学校和社区中进行测试.

研究您的家人倾向于更好地(平均)组织各个重点领域的不同细节.您会看到更多具有这种优势的女性，就像您看到更多从事复杂多任务工作的女性一样.甚至早在7或9岁时，就很明显，女性的大脑比男性更努力地组织着许多不同的上学文件夹(平均而言).他们更关心每堂课或课外课程的十个不同颜色的标签；他们倾向于在家庭作业中表现出比男性更多的组织性，使他们的房间更有条理. . .列表是无止境的.总是有例外，但是每个养育孩子的人都遵守这一规则.

现在，跳入另一种多任务处理中:给一组10岁的男孩和女孩一组轻便的保龄球瓶，让他们学习如何玩杂耍.平均而言，雄性比雌性趋向于更快，更完全地掌握这种物理空间的杂耍任务.同时，如果您要求这些孩子在工作记忆中保留五个或更多情感细节，平均而言，女孩的表现往往会好于男孩.在研究各种类型的多任务处理时，您将会发现白质活动和灰质活动之间的差异.

宾夕法尼亚大学的神经科学家鲁本·古尔(Ruben Gur)是最早使用PET扫描技术的人之一，他们发现，尽管女孩和妇女的灰质比男性多，但他们更多地依靠白质活动来完成任务和建立关系.剑桥神经科学家西蒙·巴伦·科恩(Simon Baron-Cohen)于1990年代加入古尔(Gur)探索这一差异，发现女性大脑在各种言语情感功能上通常比男性更坚定​​，包括首先同情他人并推迟某些类型的系统性/支持此功能的逻辑分析.

换句话说，男爵·科恩(Baron-Cohen)发现，女性大脑可能会推迟进行抽象/空间/定量思维，从而可以解释情感，面部和社交线索.这已被许多人所熟知:“感觉"与“逻辑"差异，“循环"与“线性"思维差异，“系统"与“移情"差异以及“空间"与“关系/情感"差异"的差异.

2005年，加利福尼亚大学欧文分校的神经科学家Richard Haier使用fMRI扫描来揭示白质/灰质活性差异的确切数字.海尔发现:“一般而言，男性与一般智力有关的灰质含量约为女性的6.5倍，女性与智力有关的白质含量约为男性的10倍.灰质代表大脑中的信息处理中心，白质代表这些处理中心之间的网络连接或连接. "

该研究的合著者，新墨西哥大学神经心理学家雷克斯·荣格(Rex Jung)说:“这可能有助于解释为什么男人倾向于在需要更多本地处理的任务(例如数学)上表现出色，而女人倾向于表现出色.整合和吸收来自大脑中分布的灰质区域的信息，例如语言设施所需的信息.然而，这两种截然不同的神经学途径和活动中心在诸如认知能力测验等广泛的认知能力测评上具有相同的总体表现."

这一点至关重要.大脑差异研究并未显示出男性或女性整体上更聪明.相反，正如海尔所证实的那样，“这些发现表明，人类进化创造了两种不同类型的大脑，这些大脑被设计为具有同样的智能行为."问题不是智力，而是人们在生活中大脑做出的内部选择和专注力的途径.对于STEM领域的我们来说，问题是:男孩和女孩会倾向于在脑力上花些什么?

要查看大脑中灰质的发育情况，请花一些时间在Google上阅读爱因斯坦大脑尸检的结果.研究人员在顶叶中发现了一个非常密集且发达的视觉空间灰质区域.他的男性天才大脑能够在最高水平上进行有关量子物理学和天文学的空间和理论上的多任务处理，部分原因在于他的大脑将大脑活动集中并局部化到了他最需要完成此任务的大脑区域.

我们之前讨论的“以言语换言语"差异是“在女性大脑中散布活动"的情况.当我讲授男女大脑时，我会显示这些大脑的PET，fMRI和SPECT扫描.观众通常会感觉到我初次看到扫描图像时的感觉–哇，女性和男性的大脑处理白质和灰质活动以使用语言时有种不同的感觉.与爱因斯坦的大脑主要在一个或两个灰质区域中处理天文学和物理学的大脑不同，当女性大脑处理单词时，它通常会在整个大脑中通过白质活动将信号传递到各个单词中心.

您可以在自己的生活中研究所有这一切.观察女孩如何经常将男孩不习惯的大脑点连接起来，特别是在单词，记忆和人际关系方面.男人可能会感到很高兴爬上一个等级，而对于女人而言，错综复杂的关系生活可能会感觉像是一次巨大的胜利.

设定目标在男女大脑中可能会有所不同，目的，意义和遗产的发展也会如此.

在男性和女性的大脑中，发明和建造事物的呼吁以及人们构建团队以进行建造和发明的方式可能会有所不同.

尽管您可以本能地帮助12岁的男孩更好地完成家庭作业和学校文件夹的多任务处理，但您可能会意识到，持续的情感多任务处理使您的青春期女儿感到焦虑.也许您本能地尝试帮助她暂时找到一个或两个焦点区域，以使她的大脑平静下来.

实际上，临床研究表明，“两端燃烧蜡烛"的焦虑感在很大程度上是由于女性大脑中恒定的白质活动引起的.医学博士丹尼尔·阿门(Daniel Amen)是《释放女性大脑力量》的作者，最近写道:“在有史以来规模最大的大脑成像研究中，我们使用名为SPECT的研究比较了46,000个男性和女性大脑的扫描，该研究观察了血流和活动模式.在80个测试区域中，女性在70个区域中活跃得多，这恰恰说明了我的一生-我有5个姐妹，3个女儿和14个侄女.这些差异可以帮助我们了解女性大脑的一些独特优势和脆弱性，并为我们提供优化其的重要线索."

女婴实验

在我的讲座中，连同脑部扫描，我经常展示一段婴儿拉弦的视频剪辑.该剪辑揭示了1980年代在罗格斯大学(Rutgers University)进行的著名实验，然后在许多其他大学和国家中进行了复制.

六个星期到六个月的婴儿被放置在屏幕前，可以拉绳子来接收一张幸福的脸的照片.孩子们喜欢这样做，但是当研究人员断开设备的电源，以至于拉弦根本没有幸福的表情(例如黑屏)时，男女童的反应就不同了.

平均而言，男婴的拉线时间要比女婴长，而女婴的哭声要比男婴快.该男婴这么伤心过，但总体而言，女婴更迅速地把他们的大脑切成情绪反应，从“我得到一个好结果拉这串"到“我越来越没有结果，并就必须予以改变. "因为他们还没有能力与任何人讨论这个问题，所以他们做了下一个最好的事情:他们哭了.他们的父母和其他养育者就在那里拥抱他们，并使他们感觉更好.该实验已在世界范围内重复.

当他们观看此DVD剪辑时，观众中的许多人都笑着或点了点头.从他们的直觉上来说，女孩的大脑比男孩的大脑一次发布更多有关许多事情的内部信息.对于他们来说，男孩婴儿正在将他们的内在认知集中在拉弦上，这对他们也很有意义，直到他们最终意识到自己无能为力时，他们才会被阻止.

十字路口:帮助女孩发展空间大脑的策略

鉴于我们掌握的大量科学证据，我相信我们了解女性大脑中正在发生的事情的能力处于十字路口.我相信，正如鲁本·古尔(Ruben Gur)和Louann Brizendine所解释的那样，我们现在可以肯定地说，当女性大脑强调言语活动时，它将倾向于减轻视觉空间和/或定量活动.尽管正如我们已经指出的那样，这个事实并不意味着女孩不擅长数学，但它确实意味着我们必须以不同于目前的方式来对待STEM中的性别差异，并从很小的时候开始，以便我们可以尝试利用通过引导女孩非常早地进行更多空间机械量化的大脑中心发展，在人脑中提供了一些神经可塑性的机会.女性不进入或留在机械工程和编码等领域的原因很多，包括薪酬/经济，工作/生活平衡，关系与单身工作，选择自由，大脑差异，以及在某些情况下，女性对性别的偏见男女:在以各种理由作为一种文化努力的同时，我们绝不能忽略与女性大脑发育有关的文化.

以下是可以用来确保女孩有机会从其最早的年龄发展其空间智能的策略:

• 在学龄前儿童中，尝试在街区角落“仅限女孩"这一天，以使男孩在不同时间段都不会在女孩角落玩耍.这将允许女孩用积木和乐高积木建造东西，而没有几个非常空间和积极进取的男孩撞倒女孩建造的建筑物和结构.让男孩子在房间的另一侧玩.
• 确保女孩每天在自然环境中度过.除非条件太热或太冷，不能保证基本健康，否则请继续使用该方案.自然世界是一个非语言世界，可以在大脑的各个灰质区域内本能地建立空间智能.
• 促进空间游戏.坐上地板，与乐高积木，汽车甚至可以移动的玩偶一起玩.与女孩来回掷球，并让他们与其他孩子一起掷球.如果女孩喜欢这项运动，可以教女孩们玩弄并让他们擅长.
• 玩很多棋盘游戏，做难题，做比屏幕上更多的动手工作.请记住，按下iPad上的按钮会产生视觉效果，但它根本不是动感或空间感，因此，对于空间智能而言，它通常比在现实世界中执行任务有用.
• 鼓励女孩子玩Minecraft和类似的游戏，这些游戏涉及到建筑物的建造，还需要关系大脑的参与-这是Minecraft可以做得很好的.
• 鼓励女孩们在单性别团体中学习和玩耍，甚至在小学时，也鼓励在数学和科学方面的单性教室，这样女孩就可以在这些任务中蓬勃发展，而高素质的男孩不会压倒他们.
• 从中学开始，然后再到高中，开始教女孩(和男孩)关于男女大脑的知识，这样他们就可以知道自己是谁，正在成为谁，以及他们想尝试哪些大脑发育领域改善.
• 让女孩一直从事运动，只要他们喜欢和/或在运动中表现良好.这并不意味着我们需要将女孩逼入竞争激烈的足球俱乐部或棒球联盟.想法是让他们执行空间任务，例如踢，扔和接住球和物体，这些任务有助于在大脑的空间中心增强大脑活动.

更多内容

我希望您能够在您的教室，家庭和社区中应用本文中的理论和策略.有关培养和教育女孩的更多信息，请获取女孩的思想.几周后，我将提供本系列的第二部分.

认真对待“女孩和STEM"意味着要调整我们的文化，使其适应大脑，并且远离对性别偏见的谈论要点的过度依赖，而没有考虑男女大脑的差异.我们并不需要在每个领域都拥有50/50的男性和女性成为一个性别平等的社会，但是直到我们回到人脑的本质，并帮助女孩们比其他人更喜欢数学之后，我们才会完全实现性别平等.从内而外.