文章分享 |《JRST》:物理学习中心态变化的性别差异与成绩影响之谜
时间: 2026-05-25 发布者: stem 文章来源: STEM教育研究中心 审核人: 浏览次数: 10
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导语
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   你是否有过这样的困惑:明明在物理课上听懂了公式、会做习题,成绩也不算差,却渐渐怀疑自己是不是 “天生不适合学物理”?尤其是在拿到 B、C 这类常见成绩时,这种自我怀疑会被无限放大,甚至想要放弃这条理工科道路。这种心态的悄然转变,不仅是很多物理学习者的真实感受,更是科学教育领域长期关注的核心议题。物理常被贴上 “需要天赋”“靠天生聪慧” 的标签,这种刻板印象让不少学生,尤其是女生,在面对学习挫折时更容易陷入固定思维。近期发表在《Journal of Research in Science Teaching》上的一项研究 ——《Questioning Your Brilliance in Physics: Differential Shifts in Fixed Mindsets by Grade and Gender》,用实证数据揭开了物理学习中心态变化的性别差异与成绩影响之谜。


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PART1 为什么关注物理学习中的固定思维?
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   物理作为 STEM 领域的核心学科,一直存在显著的性别失衡与高流失率问题,女生在物理专业的就读与毕业比例长期偏低。学界普遍认为,物理领域 “天赋至上” 的刻板印象,会强化学生的固定思维(认为物理能力是天生不变的),而这一心态直接影响学生的学习坚持性与学科归属感。过往研究虽发现性别与物理心态存在关联,但很少清晰揭示:课程成绩如何左右心态变化男女学生面对相同成绩时的心态反应是否一致,这也成为本次研究想要破解的关键问题。


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PART2 什么是物理领域的固定思维?
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   本次研究聚焦领域特定思维,区别于通用的成长型 / 固定型思维,专门指向学生对自身物理能力的核心信念:

固定思维:认为物理能力是天生的、无法通过努力改变,遇到挫折易归因于自身天赋不足。

   研究将学生按对固定思维的排斥程度,划分为三类心态:犹豫型(Hesitant)期待型(Hopeful)自信型(Confident),精准刻画物理学习中的心态状态。同时明确区分自我效能感(当下能力自信)与思维模式(未来能力可塑性信念),避免概念混淆。



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PART3 覆盖 508 名学生的物理课程追踪研究
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   研究团队来自美国匹兹堡大学物理与天文系、学习研究与发展中心,针对大学微积分基础物理课程展开追踪调查,样本覆盖508 名大一新生,平均年龄 18 岁,男生占 61%、女生占 39%,以工程专业学生为主。

   研究设计:

   追踪时间:物理 1(秋季)→物理 2(春季),分别在课程开始时完成心态调研。

   核心测量:采用 4 道物理专属固定思维量表题(7 点李克特计分),结合因子分析划分心态类别。

   成绩处理:将课程成绩归为 A、B、C 三档,聚焦最常见的 B、C 成绩对心态的影响。

   分析方法:使用逻辑回归分析心态转变的性别差异、成绩与心态的交互作用。


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PART4 核心发现
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发现一:整体心态向固定思维倾斜,性别差异显著

   从物理 1 到物理 2,所有学生的固定思维倾向均显著上升,自信型学生占比减少、犹豫型学生占比增加。性别差异突出:女生在犹豫型群体中的比例几乎是男生的两倍,男生在自信型群体中的比例比女生高出三分之一,且这一差距全程未缩小。


发现二:女生更易从自信心态滑落,转变幅度远大于男生

   多数学生会保持初始心态,但初始自信的学生心态转变差异最极端

   男生初始自信者,大概率维持自信;

   女生初始自信者,显著更难保持自信,且转向犹豫型的概率是男生的两倍多。这一差异不受课堂、教师因素影响,是稳定的性别心态转变特征。


   发现三:相同成绩,对女生心态的打击远大于男生

   成绩是心态转变的关键诱因,且存在极强的性别交互效应:

   得 A 时,男女自信心态概率无显著差异;

   得 B 或 C 时,女生自信心态概率大幅下降,男生则相对稳定:女生得 B 的自信概率,仅为男生得 B 的一半;女生得 C 的自信概率,不到男生得 C 的三分之一。简单来说,同样是 B、C 成绩,女生会更倾向于认为自己 “没物理天赋”,男生则不易动摇


发现四:男生心态受成绩影响小,女生心态对成绩高度敏感

   男生的心态转变随成绩变化的幅度很小;女生则在拿到 B、C 这类中等成绩时,心态快速向固定思维倾斜,这也是物理学习中女生更容易自我怀疑的核心原因。

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PART5 物理教育该如何调整?
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01 跳出 “天赋论” 课堂氛围,弱化固定思维暗示

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   物理教学需主动打破 “学物理靠天才” 的刻板印象,在课堂中强调努力、方法、反馈对能力提升的作用,而非过度强调天赋差异。


02 针对中等成绩学生做心态干预,重点关注女生

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   B、C 是大学物理最常见的成绩,却成为女生心态崩塌的关键节点。教师应在给出成绩时,同步提供成长型反馈,将成绩解读为 “需要调整学习策略”,而非 “能力不足”。


03 平衡高利害考试与过程性反馈,减少挫败感

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   当前物理课程过度依赖期中、期末高分值考试,易让学生将低分等同于天赋不足。可增加小测、补考、作业订正等环节,让学生感受到能力可提升。


04 为女生搭建学科归属感,降低刻板印象威胁

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   增加女性物理研究者、教师的角色示范,营造包容的课堂氛围,减少女生因性别刻板印象产生的自我怀疑,帮助其维持学习自信。


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结语
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   这项研究戳破了一个长期被忽视的教育真相:物理学习的挫折,从来不是能力问题,而是心态被性别刻板印象与成绩反馈双重扭曲的结果。同样的分数,对男生是 “暂时的波动”,对女生却可能成为 “放弃的理由”。科学教育的使命,从来不止是教会公式与解题,更是守护每一个学生的学习信念 —— 让他们相信,物理能力从来不是天生注定,努力与坚持,永远比所谓 “天赋” 更有力量。对于物理教师、课程设计者而言,真正的公平教育,是让女生在拿到 B、C 时,和男生拥有一样的底气:我只是还没学好,不是我不适合。



END

📖原文信息:

标题:Questioning Your Brilliance in Physics: Differential Shifts in Fixed Mindsets by Grade and Gender

作者:Fargol 等

来源:Journal of Research in Science Teaching