女性都去哪儿了
——中学生科学能力的性别差异研究①

胡咏梅，范文凤，唐一鹏

（1.北京师范大学 教育学部/中国基础教育质量监测协同创新中心，北京 100875；2.北京教育科学研究院 教育督导与教育质量评价研究中心，北京 100101；3.首都师范大学 教育学院，北京 100037）

女性都去哪儿了
——中学生科学能力的性别差异研究①

胡咏梅1，范文凤2，唐一鹏3

（1.北京师范大学 教育学部/中国基础教育质量监测协同创新中心，北京 100875；2.北京教育科学研究院 教育督导与教育质量评价研究中心，北京 100101；3.首都师范大学 教育学院，北京 100037）

女性在科学能力上的表现以及科学职业中的弱势地位逐渐为国内学者所关注。基于2014年全国六省市中学生的基线调查数据，估算了学习意志力对于中学生科学能力的影响效应。结果发现：女生的平均科学能力显著低于男生，但学习意志力较高的女生的科学能力显著高于男生；学习意志力对男生、女生群体的科学能力均有显著的正向影响效应，而且女生群体从增强学习意志力中获得科学能力收益明显高于男生群体。由此，增强学习意志力有助于缩小女生与男生在科学能力方面的差距。面对科学界关于“女性都去哪儿了”的疑问，建议通过培养和增强女生群体的学习意志力来促进女生科学能力的提升，鼓励她们克服社会刻板印象，选择从事科学相关的职业。

学习意志力；科学能力；性别差距；再加权倾向得分匹配模型（RPSM）

一、引　言

2015 年，我国中医学者屠呦呦荣膺诺贝尔医学奖，成为首位获此殊荣的中国籍女性科学家，其在中医科学道路上坚忍不拔的精神也被社会广为传颂，更引发了国内对于女性科学家身份与地位的热烈讨论。在近期举行的“诺贝尔奖与文化软实力论坛”上，中国女科技工作者协会会长、中国科学院院士王志珍教授指出，从国际范围来看，女性科学家的比例仍然较低，获得诺贝尔科技奖项的女性仅为3%；而在我国，受到传统男权主义的影响，女性从事科学职业需要具有更加持久的付出和坚强的毅力。

另一方面，随着非认知技能方面研究的不断深入，研究者们发现包括意志力在内的非认知技能提升有助于学生学业发展以及未来职业成功。比如，美国国民研究协会（National Research Council）在一份题为《为了生活和工作的教育：开发21世纪可迁移的知识和技能》的报告中指出，人际交往能力是最为核心的非认知技能，而意志与责任是人际交往能力中最为核心的要素，它与学生未来的学业成就、生涯发展、身心健康等方面息息相关［1］。同样，在美国教育部教育技术办公室最近发布的《促进意志力、韧性和毅力：21世纪成功的关键因素》报告中也提到，意志力、韧性和毅力，对于学生的学习和成长来说至关重要。意志力的高低，在某种程度上决定了学生在长期、高端目标上取得成就的可能，能够帮助学生在学校教育和今后的社会生活中克服一系列的困难和障碍［2］。

不少研究表明，男女生在学业成就尤其是科学成就上的差距并不是与生俱来的，而是随着年龄的增长，以及社会刻板印象的影响而不断加深。在科学职业发展道路上，女性往往受制于家庭、社会等多方面因素，而不得不放弃对于科学事业的追求，造成了职业发展的天花板效应［3］。那么，男女生在学习意志力上究竟具有怎样的差异？这种差异又如何影响男女生在科学能力上的表现？从目前来看，国内在此方面的研究仍然付之阙如。部分心理学研究者从测量的角度对相关的心理特质（比如坚持性、毅力等）进行小规模测评，但是很少有从性别视角上对此进行深入分析，更缺乏通过大规模问卷调查和实证研究来探讨学习意志力对于男女生科学能力差距的影响。本文基于2014年中国基础教育质量监测协同创新中心“区域教育质量健康体检与改进提升项目”在全国多个地区进行大规模测评所得到的学生学科能力测评和问卷调查数据，采用多层线性模型（HLM）、再加权倾向得分匹配（RPSM）等方法，来探讨学习意志力对不同性别中学生科学能力的影响。

二、文献综述

从国际研究的进展来看，意志力这一概念至今仍在不断发展中，尚没有形成严格而统一的界定。这主要是因为不同学者用不同方式（或者说专业名词）来概括意志力。比如，坚持（persistence）、毅力（preservation）、韧性（tenacity）、责任心（conscientiousness）等等，都可以视作与意志力相近且通用的概念。表1中整理了近十年来与意志力相关的概念，并解释了其大致内涵。在较早的一项关于坚持和毅力的研究中，Peterson和Seligman将坚持（或毅力）定义为“自愿持续行动”，其侧重点在于忍受和克服困难。Duckworth等人将拥有意志力的人形象地比喻为“马拉松赛跑者”。Dweck等人和Farringon等人则聚焦在学生学习上，提出了学术韧性和学术毅力，两者都强调对于远期目标的达成，不过前者侧重于心态和技能，后者则更侧重于坚持和自律。前文中提及的国民研究协会的报告中，提出了责任心的概念，其中包含有独立、坚持、意志力等方面，是一个从人际交往角度出发定义的概念，比表1中其他研究者提出的概念内涵稍大一些。尽管围绕意志力相关的概念是纷繁复杂的，但是通过以上对于概念的梳理可以看出，意志力的核心在于独立、坚持、自控等三个要素。本文认为，意志力是对长期目标的持续激情及持久耐力，是不忘初衷、专注投入、坚持不懈，是一种包涵了自我激励、自我约束和自我调整的性格品质。如果一个人能很投入地一直做一件事很久，说明此人具有意志力品质。由此迁移到学生学习活动中，如果一个学生能够对达成学习目标坚持不懈，不畏困难和失败，排出干扰，自觉独立地完成各项学习任务，则可以认为该生具有良好的学习意志力。值得指出的是，Duckworth等人围绕意志力开展了大量研究，并且开发了相应的量表［4］，还推出了简化版［5］，为在此方面开展实证研究提供了工具参考。本研究也部分借鉴了该意志力量表的维度设计，比如，将“坚持不懈的努力”（Perseverance of Effort）纳入学生学习意志力的测评范畴。

表1　意志力相关概念及其含义

意志力作为一种品质对于学生来说到底有多重要？美国著名社会心理学家罗伊·鲍迈斯指出：“迄今为止，人们在探索如何提高人们智力的问题上存在着许多困惑，但是，研究意志力与自我控制，是心理学家最有希望为人类做出贡献的地方。”［9］斯坦福大学心理学教授Carol Dweck也曾直言“培养坚毅性格对孩子的未来至关重要”［10］。在此方面，国际学术界已经开展了大量研究，其中最为重要的便是Duckworth的研究发现。Duckworth等人以西点军校学员、全美拼字比赛冠军、美国一流大学学生等对象进行追踪调查，结果发现：西点军校学员的意志力得分是其取得佳绩的最好预测指标；在全美拼字比赛中，是否晋级总决赛与参赛者意志力高度相关；在美国一流大学中，获得硕博士学位的学生比获得学士学位的学生具有更高的意志力［5］。

也有部分研究者关注到意志力的社会功能，认为拥有较强意志力的儿童更能够克服不利的处境，取得较高的成就。塔夫通过对极度贫困家庭的孩子进行调查，发现这些处境不利儿童往往由于家庭因素和社区因素而面临更高的压力，在学业方面获得的家庭支持也更少［11］。因此，对于这些儿童来说，是否具有坚忍不拔的意志力就成为决定其能否成功的关键因素。

在我国传统文化中，也有不少关于意志力的论述，此方面的理论探讨已经汗牛充栋。相比之下，国内学者在此方面进行的实证研究仍然较为有限。较早的一项研究可以追溯到张林和张向葵对中学生学习坚持性的研究［12］。该研究采用了《初中生学业成就动机量表》中的“坚持性”子量表和Pokay与Blumenfeld的“努力管理”问卷修订而成，结果发现，学习坚持性对于学业成就的影响不如学习策略和效能感。新近一项关于学习坚持性的研究来自魏军等人［13］。该研究修订了周步成的学习适应性测验“毅力”分量表中与学习情境相关的项目，对一所普通小学展开调查，发现学习坚持性具有积极的中介作用。专门针对意志力的研究来自于赵亚男等人，他们较早地通过自编问卷对中学生意志力进行调查，发现中学生意志力不存在性别差异，与学业成绩显著相关［14］。后来，何莉和申卫华对大学生英语学习意志力编制量表、开展调研，但没有研究学习意志力与学生英语成绩的关系［15］。梁崴和王丹丹则直接引入Duckworth意志力简版问卷开展研究，但该研究的对象是青少年运动员，因此对本文的借鉴价值有限［16］。

在学生学业成就的性别差异方面，国内外都有不少研究，但是聚焦到科学能力方面的性别差异问题则相对较少，且大多停留在差异的分析上，并没有对差异的影响因素以及如何缩小差异进行深入讨论。比如，胡咏梅等人使用无条件分位数回归方法，分析对不同能力水平的男女生在科学素养上的差异，但是并没有阐释造成差异的原因［17］。

通过对国内外文献的梳理，发现目前国内关于学习意志力的实证研究尚很少见，特别是缺乏充分借鉴国际较为成熟的量表的相关研究成果。此外，从性别视角来分析学习意志力对于男女生科学能力差异的研究则更为缺乏，为数不多的几项研究也由于调查样本有限，其外在效度值得商榷。

三、样本与测评工具

2013 年开始，中国基础教育质量监测协同创新中心实施了“区域教育质量健康体检与改进提升项目”，在全国多个省市开展中小学生学业成就的测评工作，同时编制了学生、家长、教师和学校四套问卷，形成了较为完整的中小学生学业成就数据库。2014年，共有6个省市参加了测评工作，共计包括120 004名初二学生。

为了全面考察影响学生发展的因素，项目组从学生个体、家庭、学校等多个维度编制了学生发展影响因素问卷，其中包含了学习意志力的测评题项，测评题项主要参考了两份较为成熟的量表。一是Duckworth教授开发的学习意志力量表，该量表是目前国际上较有影响力的量表。它包含“持续的兴趣”（Consistency of Interests）和“坚持不懈的努力”（Perseverance of Effort）两个维度共计12个题项。另一个是国内著名心理测评机构北京师大易度科技有限公司开发的学习意志力量表。该量表包括三个维度：学习的主动性和独立性、学习的坚持性、学习的自控力。课题组综合参考了以上量表中的部分题项，选择了其中有代表性的测评初中生学习计划的坚持性和学习自控性的三个题项，对所有样本学生计算了学习意志力综合得分。需要指出的是，为了便于模型分析，本文中我们按照一定的阈值，根据学习意志力得分高低，将学生分为“学习意志力较强”和“学习意志力一般”两类。表2中呈现了两类学生的比例。

中学生科学能力的测评内容维度包括科学知识（地球和宇宙、生命科学、物质科学）、科学探究（问题、证据、解释），能力维度包括了解、理解、应用三个维度。该测量工具的质量指标满足学科能力测评的要求。

由表2可知，整体来看，学习意志力较强的学生占30.7%，学习意志力一般的学生占69.3%。分性别来看，男生学习意志力较强的比例为31.4%，高于整体水平；而女生学习意志力较强的比例为29.8%，略低于整体水平。从家庭社会经济地位（SES）来看，高SES学生的学习意志力较强的比例为34.2%，高于整体水平；而低SES学生的学习意志力较强的比例为27.4%，比整体水平要低。这说明，学习意志力的高低不仅与性别有关，也与学生所生活的家庭环境有一定的关联。

表2　不同学习意志力学生的样本分布情况/%

表3中呈现了不同学习意志力学生的科学能力差异，及其分性别、分SES的比较。从整体上来看，学习意志力较高的学生，明显具有更高的科学能力，比学习意志力一般的学生平均要高出29.09分。分性别来看，学习意志力较强的男生其科学能力也显著高于学习意志力一般的男生（差值为27.47分），这一点对于女生也同样成立，但是这两类女生的能力差值要略高于男生（差值为30.94分）。相比之下，同属于学习意志力较强的学生，男生的科学能力要显著低于女生，虽然两者之间的差距较小（仅为2.15分）；然而，在学习意志力一般的学生中，男生仍然以微弱的优势显著高于女生（差值为1.32分）。由此，我们推测，学习意志力较高的女生能够在科学学习上取得更高的成就，换句话说，提高学习意志力不仅能够提高女生的科学能力，而且有利于缩小科学能力的性别差距。从SES的角度来看，学习意志力和SES双高的学生在科学能力上的表现最为突出，比学习意志力一般且高SES的学生高出34.57分，比学习意志力较高但低SES的学生高出32.9分。这说明，在科学学习上，家庭社会经济地位具有较大的正向促进作用。这可能是由于进行科学相关的学习必须有更好的条件（比如科普书籍、电脑、网络，等等）有关。

表3　分性别、SES的不同学习意志力学生的科学能力比较

四、计量模型的构建与分析

在前文的分析中，我们已经看到，不仅男女生的学习意志力有较大差别，而且意志力不同的男女生，其在科学能力上的表现也不尽相同。当然，这只能说明学习意志力不同的男女生在科学能力上具有差异。但是，要回答“学习意志力是否有助于减少男女生科学能力差距”的问题，还需要利用适当的计量模型方法。

随着教育研究科学性的不断加强，学者们日益重视对于影响学生发展的关键因素的深入分析，传统的线性回归模型早已不能满足研究人员和政策制定者对于影响因素及其影响机理的探求，对于影响因素的分析必须建立在更加科学的理论和方法之上［18］，如何设计实验、构建计量模型来满足因果推断的相关要求，成为教育研究的热点之一。张羽从政策评估的角度出发，引介了在非实验条件下满足因果推断条件的计量方法，包括双倍差方法、倾向得分匹配方法等等［19］。下面，我们将采用多水平模型以及新近发展的再加权倾向得分匹配模型（RPSM）进行估计，为“学习意志力有助于缩小科学能力的性别差距”这一猜测提供证据支持。

1.多水平模型

多水平模型是大规模测评结果的定量分析中常用的方法，比如在PISA的官方技术报告就指出，所有使用PISA跨国数据开展的分析，如果不使用多水平模型就会存在较大的估计偏误。多水平模型也是教育研究中用来进行因果推断的一种计量方法，但必须建立在合适的控制变量选取之上。相比于普通线性回归模型，多水平模型的优点在于能够同时考察多个层面的因素。本文中使用的样本数据来自全国6个省市，既包括个体层面数据，也包括学校和省区层面的信息数据，因而数据具有嵌套结构，有必要使用多水平模型进行估计，以获得比普通线性回归模型更为精确的估计。本研究构建如下的两水平模型进行分析：

该两水平模型为随机截距模型。第一水平是学生个体层面：Y是学生的科学能力得分；grit表示学习意志力的虚拟变量（1=学习意志力较高；0=学习意志力一般）；gender表示性别虚拟变量（1=女生；0=男生）；grit·gender表示学习意志力和性别的交互项；SES表示家庭社会经济地位的虚拟变量（1=家庭社会经济地位较高；0=家庭社会经济地位一般）。第二水平是学校层面：β0是随机截距项，它的变异由三个部分组成，分别为常数项表示学校位置的虚拟变量location（1=城镇；0=农村）以及随机误差项e1。

表4中呈现了模型的估计结果。模型1为零模型（或称为无条件模型），该模型是判断多水平模型是否适用的基础。该模型的估计结果仅含有截距项，其第一水平方差和第二水平方差都高度显著，说明该样本确实具有嵌套结构，适合使用多水平模型进行分析。模型2在第一水平添加了性别、SES两个变量，在第二水平添加了城乡地区变量，这使得该模型的拟合程度有所提高（对数似然值的绝对值比模型1更小）。从学生个体层面来看，性别和SES都对学生的科学能力有影响，女生的科学能力显著低于男生，而高SES的学生科学能力显著优于低SES的学生。模型3则是在模型1的基础上添加了学习意志力变量，该模型的拟合结果略低于模型2。从学生个体层面来看，学习意志力对学生科学能力具有高度显著的正向效应，而且影响的程度远高于模型2中的性别和SES，由此可见，学习意志力对于学生科学能力具有十分重要的提升作用。模型4同时考虑了性别、SES、学习意志力，该模型的拟合结果优于模型3。从学生个体层面来看，性别、SES和学习意志力都对学生科学能力具有显著影响，其中女生的科学能力显著低于男生，而SES和学习意志力都有利于提高学生的科学能力。最后，模型5同时考虑了性别、SES、学习意志力，以及性别与学习意志力的交互项。从对数似然值来看，该模型的拟合程度显著优于其他模型。性别变量的系数仍然显著为负，且有所提高；SES变量和学习意志力变量的系数仍然显著为正，但都有所减少。最值得关注的是交互项（grit· gender）的系数显著为正，这说明学习意志力较高的女生，其科学能力显著高于其他学生（这一点与表3中的描述统计结果基本一致），而且学习意志力较高的女生的科学能力甚至显著高于意志力较高的男生，可见女生通过增强意志力获得的科学能力收益显著高于男生。

表4　多水平模型的估计结果

2.倾向得分匹配模型

以上多水平模型很可能存在遗漏变量问题，导致学习意志力效应估计有偏误。下面我们采用Rosenbaum和Rubin提出的再加权倾向得分匹配方法（RPSM）来给出学习意志力效应的因果估计。倾向得分匹配方法最早由Rosenbaum和Rubin（1983）等人［21］提出，其基本思想是模拟随机分组的方式，在样本中找到两组子样本，使得这两组子样本在所有特征变量上均没有显著性差异。该方法在经济学和社会学研究中都得到广泛运用［22-23］，但是也存在一些问题，其中较为突出的就是控制变量的选择和处理效应的标准误估计。对于前者，Heckman（1997）曾经指出，控制变量必须同时满足能够影响结果变量且不受处理变量影响这两个条件［24］。随后，Imbens 和Robin给出了具体的检验方法［25］；对于后者，Brunell和Dinardo提出了再加权倾向得分匹配方法（RPSM）的思想［26］，并由Cernll（2012）通过自举法（bootstrapping）模拟随机抽样得以实现［27］。下面，我们分两步来完成倾向得分匹配估计：第一步，通过Logit模型来检验控制变量的选择是否合适；第二步，采用RPSM模型来估计学习意志力对于学生科学能力影响的真实效应。

（1）第一步：考察匹配模型中控制变量的选择合理性

在选择匹配的控制变量时，入选变量必须同时影响结果变量和是否受到处理（treatment）的变量，而且该变量应当不受处理变量的影响。对于是否满足第一个条件，可以通过利用经济理论或以往研究同一问题的结论以及对所研究问题的制度环境的理解来做出判断；对于是否满足第二个条件，通常的做法是选择受处理前的特征变量（如Gender，SES等），因为受处理前的特征变量肯定不受处理变量的影响。更为重要的是，对于入选变量，还需要通过在给定这些变量的情形下的倾向得分在处理组（Treatment Group）和对照组（Control Group）分布是否相同来检验这些入选变量的合理性。需要指出的是，考虑到本研究考察学习意志力对于学生科学能力的性别差异，因此，我们采取性别分组的方式，首先将全样本分为男生组和女生组，再在每组的内部，以学习意志力为匹配变量进行估计，并对男、女生组的结果进行比较分析。

首先使用logit的模型，以grit为因变量，SES和location为控制变量进行回归分析，得到表5中的结果。由该表的结果可知，无论是女生组还是男生组，SES 和location都对是否接受“学习意志力较强”这一处理具有高度显著正向影响。由此表可知，对于女生组来说，来自SES较高家庭的学生，其学习意志力较强的几率是来自SES一般家庭的学生的1.405倍，而男生组则为1.375倍，略低于女生组的机会比率。但是，男生组来自城镇的学习意志力较强的学生几率是来自农村的1.227倍，这一机会比率略高于女生组。

表5　男女生组logit模型的回归结果

然后，利用logit模型的结果，可以获得每个学生的倾向得分（pscore），并按照学生的学习意志力高低将学生分为处理组和对照组（也即“学习意志力较高”和“学习意志力一般”两组）。通过比较处理组和对照组学生的倾向得分的分布情况，就可以判断控制变量的选择是否合适。一般来说，可以用标准化pscore的QQ图（即给定协变量平衡条件下的标准化倾向得分的Q-Q散点图），或者处理组和对照组的核密度（kernel density）估计。本文中，我们使用核密度估计，具体呈现在图1中。由该图可知，无论是女生组还是男生组，处理组和控制组的倾向得分分布都基本一致。因此，可以认为，控制变量选取是合适的，能够获得在有效控制变量下的学习意志力对科学能力的因果效应估计。

图1　处理组与控制组的核密度估计

（2）第二步：再加权PSM的估计结果

鉴于传统的PSM方法无法给出处理效应的标准误，国外有学者提出了再加权的方式来获得匹配估计的标准误。在教育学研究中，胡咏梅等人较早地使用该方法来研究课外补习对于学生学业成就的影响，获得了因果效应估计及其估计标准误［28］。我们沿用此种方法，分别估计男女生组的各类处理效应及其标准误。结果呈现在表6中（图2提供了给定协变量下的个体处理效应的核密度分布）。由该表可知，所有的效应值都是显著的。对于女生组来说，学习意志力的平均处理效应（ATE）是30.531，即提高学习意志力能够使女生群体的科学能力平均提高30.531分；细分来看，接受处理的女生（ATT）分数提高更多，为31.358分（即学习意志力较强的女生因为意志力而获得的科学能力提升效应为31.358分），而未接受处理的女生如果提高了学习意志力（即反事实估计），其分数也会有较大提高（ATU=30.171）（即目前学习意志力一般的女生如果能够提高其学习意志力，则可以使其科学能力提升30.171分）。对于男生组来说，不仅ATE相对较低，而且ATT和ATU的值都明显低于女生。这说明，如果同时提高男生和女生群体的学习意志力，女生群体所获得的科学能力提升效应要高于男生，从而可以缩小原先女生群体在科学能力方面与男生群体的平均差距（由表4模型4可知，在控制了SES和学习意志力的情况下，女生比男生科学能力平均低2.393分）。

表6　基于RPSM法的处理效应估计值

图2　个体处理效应的核密度估计

五、结　论

本文基于2014年全国六省市中学生的基线调研数据，利用多水平模型和再加权倾向得分匹配模型，估算了学习意志力对于缩小男女生科学能力差距的影响效应，获得如下主要发现：

第一，学习意志力较高的中学生具有较强的科学能力。描述统计分析表明，学习意志力较高的中学生的平均科学能力要显著高于学习意志力一般的中学生。而多水平模型的结果也表明，学习意志力对科学能力具有高度显著的正向作用。因此，增强学习意志力对于提高中学生科学能力具有重要作用。

第二，学习意志力较高的女生，在科学能力上的表现要优于男生。描述统计分析表明，平均来说，女生的科学能力要低于男生，但是在学习意志力较高的分组里，男生的科学能力要显著低于女生。多水平模型表明，虽然性别的系数为负，但是性别与学习意志力的交互项系数显著为正，这说明学习意志力较高的女生在科学能力上表现更为优秀。因此，与男生相比，增强学习意志力对于提升女生的科学能力具有更大的积极作用。

第三，增强中学生的学习意志力有助于缩小男女生在科学能力上的差距。RPSM模型的结果表明，女生组的ATE要明显高于男生组，说明增强学习意志力对于女生科学能力的影响效应相对更大。不仅如此，女生组的ATT和ATU也都要高于男生组，说明无论现实中的学习意志力强弱，女生从学习意志力提升中能够获得的科学能力收益比同样情形的男生更多。

六、建　议

目前，科学界面临着“女性都去哪儿”的质问［29］？使得学者们纷纷反思，为什么在科学职业的上升道路上，随着层级的升高，女性所占的比例越来越低，流失的情况越来越严重？不少学者提及社会刻板印象、家庭负担等等使得女性科学家面临着比男性更多的束缚和挑战，因此也需要更多的耐心和毅力。本文从性别视角来考察学习意志力和科学能力之间关系，并从培养和增强学习意志力的角度出发，来探讨提高女性科学能力的可能性。根据本文的研究结论，我们提出以下政策建议：

首先，注重中学生非认知技能的开发，通过培养学习意志力来提高中学生的科学能力。诚如马克思所言：“在科学上没有平坦的大道，只有不畏艰险沿着陡峭山路攀登的人，才有希望达到光辉的顶点”，意志力对于科学家而言有着举足轻重的作用。同样地，学习意志力对于中学生科学能力的提升也具有重要作用，并且在很大程度上决定了其今后是否从事科学相关职业［30-31］。在建设创新型国家的征程中，我国科技界需要更多拔尖创新人才，因此，从小开始培养学生的学习意志力，对提高其科学能力，促使其从事科学职业具有积极作用。

其次，关注男、女生在科学能力方面的差距，通过采取针对性的措施提升女生群体的学习意志力，促进其整体科学能力的提升，进而缩小男女生在科学能力方面的差距。学习意志力是有性别差异的，从本研究的调查数据来看，男生学习意志力较强的比例高于女生，而且本研究发现，学习意志力对中学生科学能力的影响效应也具有性别差异。同样提升学习意志力，女生从其中获得的科学能力平均收益要明显高于男生。这可能是由于女生群体的科学能力普遍要低于男生群体，从而使男生群体处于相对“高原”位置。建议学校营造积极向上的学风和崇尚科学探究的氛围，通过各种方式和手段积极培养和提高女生群体的学习意志力，比如，增强女生的内在学习动机，提高其科学学习兴趣；帮助女生明确科学学习目的，培养良好的学习习惯，克服学习惰性，提高学习自觉性；引导女生正确应对科学学习中的挫折，增强耐受力，激发进取精神等等，从而促进女生群体科学能力的整体提升，鼓励她们克服社会刻板印象，立志选择从事科学相关职业。

注释：

①文中关于学习意志力的分类是按照本次测量的学习意志力的三道题目中至少有两道得分为4分或5分为“学习意志力较强”的学生，而没有或是只有1道题的得分等于4分或5分为“学习意志力一般”的学生。

②多水平模型也是教育研究中用来进行因果推断的一种计量方法，但必须建立在合适的控制变量选取之上，因为通过加入合适的控制变量，使得模型中的随机误差项不再与关键的解释变量（interest variable）相关，从而使模型满足因果效应推断的核心假设——条件独立假设（conditional independenceassumption，CIA）（AngristandPischke，2009）。

③以上多水平模型很可能存在遗漏变量问题，由于遗漏变量偏误问题难以采用统计方法加以检验，通常是基于常识或已有相关研究结论来判断。比如，前述多水平模型中没有加入学生智商变量，而不少遗传学研究表明，子女智商与父母的基因有关，而父母的受教育水平又与自身智商有关，因而，子女的智商与其SES不无关联。所以，前述多水平模型估计很可能存在遗漏变量偏误。

④在logits模型中之所以选择SES和location为控制变量，是因为学习意志力是后天形成的，不会影响SES及其所在地。

［1］NationalResearchCouncil.EducationforLifeand Work：Developing Transferable Knowledge and Skills in the 21st Century［R］.Washington，DC：The National A-cademies Press，2012：5-7.

［2］Office of Educational Technology at U.S.Department of Education.PromotingGrit，Tenacity，andPerseverance：Critical Factors for Success in the 21st Century（draft）［R］.Washington，DC：OfficeofEducationalTechnology at U.S.Department of Education，2013：22-25.

［3］Xie，Y.，Shauman，K.A..Women in Science：Career Processes and Outcomes［M］.Cambridge，MA：Harvard University Press，2003：47-56.

［4］Duckworth，A.L.，Peterson，C.，Matthews，M.D.，Kelly，D.R.Grit：Perseverance and passion for long-term goals［J］.Journal of Personality and Social Psychology，2007（6）：1087-1101.

［5］Duckworth，A.L.，Quinn，P.D.Development and validation of the short grit scale（Grit-.S）［J］.Journal of Personality Assessment，2009（2）：166-174.

［6］Peterson，C.，Seligman，M.E.P.Character strengths and virtues：A Handbook and Classification［M］.Oxford，NY：American Psychological Association and Oxford University Press，2004：110-112.

［7］Dweck，C.，Walton，G.M.，Cohen，G.L.Academic tenacity：Mindsets and skills that promote log-term learning ［R］.PaperpresentedattheGatesFoundation，Seattle，WA，2011：13-15.

［8］Farrington，C.A.，Roderick，M.，Allensworth，E.，Nagaoka，J.，Keyes，T.S.，Johnson，D.W.，Beechum，N.O.Teaching adolescents to become learners.The role of non-cognitive factors in shaping school performance：A critical literature review［R］.Chicago，IL：University of Chicago Consortium on Chicago School Research，2012:45-47.

［9］鲍迈斯特，蒂尔尼，丁丹.意志力：关于专注、自控与效率的心理学［M］.北京：中信出版社，2012：21-25.

［10］图赫.性格的力量：勇气、好奇心、乐观精神与孩子的未来［M］.北京：机械工业出版社，2013：35-37.

［11］Tough，P..How children succeed：Grit，curiosity，and the hidden power of character［M］.New York，NY：Houghton Mifflin Harcourt，2012：56-57.

［12］张林，张向葵.中学生学习策略运用、学习效能感、学习坚持性与学业成就关系的研究［J］.心理科学，2003（4）：603-607.

［13］魏军，刘儒德.小学生学习坚持性和学习投入在效能感、内在价值与学业成就关系中的中介作用［J］.心理与行为研究，2014（3）：326-332.

［14］赵亚男，郑日昌.中学生意志力问卷的编制［J］.中国健康心理学杂志，2006（5）：531-533.

［15］何莉，申卫华.大学生英语学习意志调查问卷的初步编制［J］.中国健康心理学杂志，2009（6）：707-709.

［16］梁崴，王丹丹.简式毅力问卷（Grit-S）在青少年运动员群体中的检验［J］.体育世界（学术版），2014（9）：47-48.

［17］胡咏梅，唐一鹏.高中生科学素养的性别差异——基于无条件分位数回归的经验研究［J］.北京大学教育评论，2013（4）：110-128，188.

［18］辛涛，姜宇.教育科学的因果推论：困境与超越［J］.清华大学教育研究，2013（3）：1-6.

［19］张羽.教育政策定量评估方法中的因果推断模型以及混合方法的启示［J］.清华大学教育研究，2013（3）：29-40.

［20］Angrist，J.，J.rn-Steffen，P..Mostly Harmless Econometrics ［M］.Princeton：Princeton University Press，2009：55-59.

［21］Rosenbam，P.R.，Rubin，D.B..The Central Role of the Propensity Score in Observational Studies for Causal Effects［J］.Biometrica，1983（1）：41-55.

［22］胡安宁.倾向值匹配与因果推论：方法论述评［J］.社会学研究，2012（1）：221-242，246.

［23］温兴祥，杜在超.匹配法综述：方法与应用［J］.统计研究，2015（4）：104-112.

［24］Heckman，J.，Ichimura，H.，Todd，P E..Matching as an econometric evaluation estimator：Evidence from evaluating a job training programme［J］.The review of economic studies，1997，（4）：605-654.

［25］Imbens，G.W.，Robin，D.B..Causal Inference for Statistics，Social，BiomedicalSciences：AnIntroduction［M］.Cambridge University Press，2015：336.

［26］Brunell，T.L.，DiNardo，J..A propensity score reweighting approach to estimating the partisan effects of full turnout inAmericanpresidential elections>presidential elections［J］.Political Analysis，2004（12）：28-45.

［27］Cernlli，G.T..A liner—written STATA routine for estimating Average Treatment Effects by reweightingon propensity score［J］.RapportoTecnico，2012（7）：11-14.

［28］胡咏梅，范文凤，丁维莉.影子教育是否扩大教育结果的不均等——基于PISA 2012上海数据的经验研究［J］.北京大学教育评论，2015（3）：29-46.

［29］颜宁.女科学家去哪儿了？［EB/OL］.［2016-1-12］.http：//www.aiweibang.com/yuedu/34402274.html.

［30］Britner S.L..Motivation in high school science students：A comparison of gender differences in life，physical，and earth science classes［J］.Journal of Research in Science Teaching，2008（8）：955-970.

［31］Bryan，R.，Glynn，S.M.，Kittleson，J.M..Motivation，achievement，and advanced placement intent of high school students learning science［J］.Science Education，2011（6）：1049-1065.

Where have the Females Gone——A Research on the Gender Gaps on Scientific Capacity among Senior High School Students

HU Yongmei1，FAN Wenfeng2，TANG Yipeng3
（1.Faculty of Education，Beijing Normal University，Beijing 100875，China；2.Educational Supervison and Quality Assessment Research Center，Beijing Academy of Education Sciences，Beijing 100101，China）3.College of Education，Capital Normal University，Beijing 100037，China）

Scholars in China pay more attention to female’s disadvantaged position in scientific capacity and science careers.Based on the survey data from the secondary students in six Chinese provinces，we estimate the effect of learning willpower on middle school students’scientific capacity.The main research findings are：the average scientific capacity of girls is significantly lower than that of boys’，but those girls with stronger learning willpower are better than boys in scientific capacity.Learning willpower has a significant positive effect on the scientific capacity of boys and girls.The benefit gaining from the increase of learning willpower is significantly larger in girls than in boys.Therefore，enhancing learning willpower would help to narrow the gender gaps in scientific capacity.Confronting the question of“where have the females gone”in China’s scientific community，we suggest that nurturing and improving girls’learning willpower to enhance their scientific capacity，and encourage them to challenge social stereotype，and pursue a science-related career with a positive attitude.

learning willpower；scientific capability；gender gaps；reweighting propensity score matching（RPSM）

G449.5

A

1671-6124（2016）04-0085-09

2016-03-14

2012年度教育部新世纪优秀人才支持计划［310210122］；北京师范大学“2011计划”项目“影响学生发展的相关因素测评工具研发”［370331321］

胡咏梅，北京师范大学教育学部、中国基础教育质量监测协同创新中心教授，博士生导师。