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第53章 女性不擅长数学吗

女性学数学?

还在学校受教育的时候,我一直有一个疑问:有没有哪一位伟大的女性数学家在数学史上留下过足迹呢?不论怎样,科学家中还有个居里夫人。但是,教科书里介绍的数学家清一色都是男性。所以,很多人无法在脑海中描绘女数学家的影像。

也许是受到“数学是男性领域”的观念影响,很多人认为女性在数学方面的能力明显不如男性,更有甚者认为历史上根本没有女性数学家。

然而,如果详细的研究数学史就会发现,女性数学家并非像人们想象的那么稀少。

希帕蒂娅

既是最早的女性数学家,又是哲学家的希帕蒂娅(Hypatia,370?—415年)是亚历山大时期的数学家塞翁的女儿。

传说她协助父亲改编了欧几里得的《几何原本》,并参与了集古代天文学之大成的《大汇编》和丢番图的《算术》,以及阿波罗尼奥斯的《圆锥曲线论》等书的注释工作。

作为新柏拉图主义学者,她因在讲授柏拉图和亚里士多德的理论时,展现出较高的学识和威望受到了人们的尊重。甚至有些人称她为智慧女神“缪丝”。尽管向美丽优雅的希帕蒂娅求婚的人很多,可是她却以“我已经和真理相许”为由断然拒绝,坚持单身。

拥有众多追随者的希帕蒂娅最终激起了亚历山大的主教西里尔的妒恨,被冠以“异教徒”的罪名,残酷地杀害了。最初的女数学家希帕蒂娅的悲剧性结局也成为异致女性远离数学的一个原因,然而,她的戏剧性的人生却为很多小说提供了素材。

苏菲—姬曼

即希帕蒂娅之后,最受瞩目的女性数学家应是法国的苏菲-姬曼(Sophie Germain,1776!1831)。

由于当时法国的最高学府综合工艺学院不允许女生入学,姬曼只好利用那所大学的数学家拉格朗基的讲义和笔记进行学习。

由于深知被人发现她是女性会引起不便,她就用勒布朗的假名,交了一篇出色的分析报告,从而引起了拉格朗基的注意,此外,她还曾用这个假名同数学家高斯通过信。

“苏菲-姬曼

街”路牌

当n大于2时,满足xn+yn=zn的整数x,y,z不存在的“费马大定理”在350年来一直是个未解之谜,直到1994年才被安德卢·威尔斯所证明。而姬曼与高斯在当时曾一同着手证明这个定理,虽然没有对所有的n证明成功,可是他们却证明了当n为小于100的素数时,这个定理是成立的。

当P和2P+1同是素数的时候,我们把P称为姬曼素数(Sophie Germain prime)。作为姬曼素数的例子有2(2和5是素数),3(3和7是素数),5(5和11是素数),11(11和23是素数),23(23和47是素数),29(29和59是素数)等。

被称为“19世纪的希帕蒂娅”的苏菲-姬曼,由于高斯的推荐,在哥廷根大学拿到了名誉博士学位。现在,在法国的巴黎有以苏菲-姬曼命名的“苏菲-姬曼街”和“苏菲-姬曼女子高等学校”。(如图41)

艾米·诺特

1935年5月5日,爱因斯坦在《纽约时报》发表了一篇哀悼一位女性数学家的文章。文章的主人公就是德国出生的数学家艾米·诺特(Emmy·Noether,1882—1935年)。

德国爱兰根大学的数学家马克斯·诺特的女儿艾米·诺特对抽象代数学领域的发展做出了很大的贡献。在抽象代数学领域中有很多像“诺特环”,“诺特分解”这样用她的名字命名的数学用语。

虽然,艾米·诺特有足够的实力被任命为哥廷根大学的讲师,但因为她是女性,而遭到了周围教授的极力反对。身为这所大学的教授,著名的数学家希尔伯特为了支持艾米·诺特,留下了“这里是大学,不是澡堂”的名言。

桑娅·卡巴列夫斯基

俄罗斯的数学家桑娅·卡巴列夫斯基(Sonya Kovalevsky,1850—1891)和希帕蒂娅、艾米·诺特被誉为人类历史上三大女性数学家。

当时,俄罗斯不允许女性接受高等教育,即使是去外国留学,也限定已婚女性。卡巴列夫斯基为了出国留学,不得不与和后来成为著名动物学家的布拉蒂·卡巴列夫斯基伪装结婚。

卡巴列夫斯基在德国的海德堡大学毕业后,到柏林大学读书。成了“解析学之父”魏尔斯特拉斯的弟子,后来,因在哥廷根大学研究偏微分方程,而成为哥廷根大学历史上第一位女博士。

据传卡巴列夫斯基同终生独身的巴尔苏特拉斯既是师徒关系,又是学术上的同志关系,还是精神上的恋人。因此她们两人的关系也被好事者津津乐道。

在过去的年代里,女性学数学的机会受到限制,如果考虑这一点,那么,这些在数学史上获得令人刮目相看的成就的女数学家的存在,就显得更加弥足珍贵。当今,女性想要在数学上有所成就并不需要经历千辛万苦,因此,我希望能听到更多的女性数学家的名字。

女学生学习成绩上升的原因

最近女学生学习成绩在整体上呈上升趋势的原因,可以从以下几个方面进行分析。

首先,和以前一样,在一家有多个子女的情况下,由于父母对儿子的期望很大,无形中女儿就受到了差别对待。但是,在现在只有一、两个子女的家族里,这种差别几乎消失了。而且,年轻父母普遍有把自己的女儿打造成成功职业女性的意识,因此,为支持女儿学习也不惜任何代价。

其次,和男学生相比,女学生沉溺于电脑游戏,不良网站,娱乐场所的时间要比较少。

最近,为了让自己的子女远离电脑、娱乐场所,大部分的父母正在做斗争。电脑和娱乐场所的泛滥成为严重影响男孩子们学业的因素。

其次,现行的新的教学方式和评价方式都存在对女学生有利的倾向。研究表明,最近学校强调的小组协作学习,相互沟通能力,以及道德评价标准的实施,具体操作物和视觉化资料的导入等都是更符合女学生的思考方式的。

可以说,女学生整体学习成绩的不断上升是这些因素综合作用的结果。

熟悉和生疏

当然,关于这个问题还存在其他的观点。有人认为,像期中考试和期末考试这样,主要考查教科书里的内容的考试,女学生的成绩就会比较高,但是在模拟考试或大学入学考试等考试内容相对超出教科书范围的考试中,男学生依然占有优势。

这与把男性和女性的认知方式的特性分别描述成“熟悉”和“生疏”的研究相一致。女学生会认真复习在学校所学的知识,所以会在对课堂所学内容进行评价时,显示出较高的水准;而相反地,男学生进取心比较强,所以更为愿意挑战比较生疏的考查内容。

数学和科学领域的性别差异

正因如此,全面来看,女学生的学习成绩十分突出,但是在数学和科学研究领域,仍然存在着无法超越男学生的倾向。2000年由经济合作开发机构实施的国际学生评价项目PISA(Program for International Studdent Assessment)中,我国学生在43个参与国中得到了物理学第一名,数学第一名的最好成绩。

但是这一最好成绩中包含着隐忧。那就是男学生的平均成绩比女学生高出很多。数学在参加国中性别差异最大,物理学的性别差异也排在第二位。

其实,大多数人都有数学和物理学是男性专属领域的观念,这种观念到底是怎样形成的呢?

首先,从生物学角度分析,女性和男性在脑的功能上是有差异的。一般来说女性控制语言的能力发达,男性的空间知觉力或接受能力发达。但是,考虑到随着时代的变迁性别差异在逐渐减小这一现实,我们很难将先天的生理差异归为决定性因素。

除此以外,像社会化过程这样的后天因素也对性别差异的形成起到助长作用。由于周围的人对男学生在数学和物理学业上的期望很高,所以他们往往能够通过自励充分发挥自身的能力;相反,女学生在即使不会数学和物理学也可以被容忍的思想的熏陶下,不能够充分发挥其自身的才能。

STEM是国家竞争力的根基

科学(science)、技术(Technology)、工学(Engineering)、数学(Mathematics)的英文首字母合起来就是STEM。

正如STEM一词在词典里的意思——“树木的主干”,这四个领域是提高一个国家竞争力的根基。美国为了加强女学生对STEM领域的参与和学习,在过去的10年里对400余项研究投入了9 000万美元的费用。

在我国,为了培养女性理工类人才,也以“WISE”(Women Into Science and Engineering)计划为首和政府各个部门、研究所一同摸索制订减少科学和数学领域存在的性别差异的政策和方案,但还处在起步阶段。

一个国家的人力资源水平是由男女两性的协调来决定的。所以我们为了提高国家人力资源的知识水平需要对性别差异提高警惕,而不断地为消除这一差别努力。让我们共同期待“半边天”们在专职领域真正占有“一半份额”的时代的到来吧!