摘 要

1 研究背景

身份认同是个体对所属群体的角色及其特征的认可和接纳程度^[1]，反映了个体的情感和价值倾向。从本质上看，学习活动也是塑造身份的过程，学生对目标身份的认可直接影响了学习动机和学习效果效果。Hazari 等人将身份认同引入物理教育研究领域，并且发现物理身份认同严重影响了学生今后的职业选择^[2]和职业成就期望^[3]，物理身份认同水平较高的学生倾向于从事物理相关的职业，对充实的未来职业生涯抱有更高的期待。

Hazari 等人在物理身份认同的理论研究上作出了较大贡献，把物理身份认同定义为对自己是否适合学习物理的判断（I see myself as a physics person）^[2]。从社会角度来看，身份认同是个体与社会的互动的产物，外界对我们的期待和评价是塑造自我概念的途径之一，对于尚未成熟的中学生而言，外界的声音是左右其身份认同的重要力量；从个体深层的角度来看，身份认同是与身份相关的信念和情感体验，有独特的个人特征，因此身份认同的塑造有内部和外部途径之分。Hazari 等人把 Carlone 的科学身份认同框架^[4]进一步细化到物理学科中，保留了外界评价这一途径，把“我被其他人认可”（I am recognized by others）作为外界评价的指标；还将“我认为我可以”（I think I can）、“我能够做到”（I am able to do）具体细化为对自己知识掌握（competence）和课堂表现情况（performance）的判断^[2]，但数据分析表明二者是同一个因子，故被合并为能力信念（competence belief）^[5]，又依据价值期望理论新增了兴趣这一途径^[2]。综上，Hazari 把外界评价、能力信念、兴趣作为塑造物理身份认同的三个途径，该理论受到学界的广泛沿用。

西方学者的研究发现学生的物理身份认同存在着性别差异，无论是物理专业还是其他理工科专业，男生的物理身份认同总是普遍高于女生^[3,6,7]。一项对美国大学生的调查表明，物理成绩为 A 的女生对物理的自信程度仅与成绩为 C 的男生相当^[8]，女生往往过分关注自身的不足和遇到的困难，从而怀疑自身的物理能力陷入身份认同障碍。女生的身份认同困境也引发了一些消极影响，根据美国物理联合会的统计，近四十年获得物理和工程学士学位的人群中女性占比不足 25%；在中国，大量拥有科学、技术、工程学位的女性选择退出相关行业，转而投奔教育、医疗领域。学科的自身健全离不开多元文化的力量，女性人才的流失无疑不利于物理学科的长远发展。

早期国内对物理学科中性别差异的研究聚焦于学业表现。但仅以此来衡量性别差异时，掩盖的比揭示的更多。一项对中国大学生的研究发现，即使在物理专业，男女生的成绩并无显著差异，甚至个别科目上女生表现优于男生^[9]，难以解释女生的身份认同困境。

现阶段国内外对物理身份认同性别差异的研究多数研究侧重于差异的检验，要改善女性的身份认同困境，还需找到差异形成的原因。Kalender 在 Hazari 的理论基础上综合当下性别差异研究，提出了性别对物理身份认同的影响模型，如图 1 所示^[6]。模型假设外界评价、能力信念、兴趣三个因素在性别对物理身份认同的影响中具有中介作用。各因素上的性别差异已被证实，但其间的相互关系尚不明确。不少研究表明外界评价尤其是教师评价会对学生的内部信念如自律程度^[10]、学习动力^[11]、无助情绪^[12]等产生一定作用。此外，就中国学生而言，校园生活占据了大部分时间，学生感知到最权威的外界评价主要来源于教师，而教师的评价是可控易调节的，因此选取外界评价作为输入变量，有更大的教学参考价值。

综合当下研究，学界对性别差异形成机制的探究还停留在理论阶段，缺乏实证依据。且现有研究仅以大学生为样本，我们有必要追溯到更早的学段。此外，身份认同的塑造与社会文化密切相关，物理身份认同中的性别差异是否具有跨文化一致性还有待进一步的检验。

鉴于以上的研究背景，本文以 Kalender 的模型为理论框架，尝试回答以下两个问题：

Q1：中国的中学生的物理身份认同水平是否也存在性别差异？

Q2：若存在，这种性别差异是如何形成的？对教学有何启示？

2 测试工具与样本

Gee 的开创性理论把身份认同定义为“个体正在追寻并想要成为的那一类人”，受动机因素的影响^[13]，本文采用 Marshman 开发的学习动机量表对四个变量（物理身份认同及其三条塑造途径）进行测量^[14]。量表原题目均为简洁的英文表述，如兴趣变量下的“I am curious about recent physics discoveries”，能力信念变量下的“if I encounter a setback in a physics exam, I can overcome it”，不存在跨语境歧义。两名物理教育研究生在专家的指导下完成翻译工作，量表的内容效度得到保障；对量表进行验证性因子分析，结果显示量表具有良好的结构效度，拟合指数^[17-18]为：RMSEA=0.055，CFI=0.98, TLI=0.97。对量表进行信度检验，克隆巴赫系数为 0.908（大于 0.8），说明量表具有良好的信度。此外，为了确保量表在男女生群体中有相同的功能和意义，对量表进行跨性别的测量不变性检验,结果表明量表满足强等值条件，可用于进一步的分析（CFI 和 TLI 指标的变化≤0.01，RMSEA 也处在可接受范围）。

本文选取来自两所中学的 155 名高中生为样本，在春季学期结束时将量表以问卷的形式发放，样本包括高一学生 102 人，高二 32 人，高三 21 人，其中男生 72 人，女生 83 人。由于文理分科，高二继续学习物理的学生减少，样本量也相应变小。

3 数据分析

对各变量进行初步的性别差异检验，结果如表 1 所示。检验组间差异的常用方法是 t 检验，但此法仅能判断差异是否显著，无法判断差异的大小。因此本文引入 Cohen'd 来反映差异的效应量，d 为 0.2、0.5、0.8 时分别代表小、中、大的差异程度^[15]。本研究采用四级李克特量表，得分反应了对相关表述的赞同程度：强烈反对（1分），反对（2分），赞同（3分），十分赞同（4分），所测得的变量可近似当作连续变量，对性别编码，1 代表男生，0 代表女生。男生在三道物理身份认同题目上的平均得分为 3.03 分，即普遍赞同自己适合学物理，而女生平均得分为 2.63，处于赞同和反对之间。男女生在物理身份认同上存在中等程度差异。在能力信念、外界评价、兴趣三个变量上，男生得分均显著高于女生，尤其是兴趣变量，男女生间的差异效应量 d 高达 0.81，属于较大程度的差异。这与西方学者的研究结论一致。可见物理身份认同中的性别差异并非特定文化背景的产物，而具有跨文化的普遍性。

为了探究性别差异的形成机制，本文用结构方程模型对 Kalender 提出的框架进行验证和改进。结构方程模型是检验变量间因果关系的方法，为了更直观常用图形来表示分析结果。如下图模型 A~E 所示，矩形代表显变量，即可以直接准确测得的变量，性别属于显变量的范畴。椭圆代表潜变量，即无法直接准确测得的变量，如模型中的兴趣，我们可以通过被试在题目上得分来推断他对物理的兴趣高低，但这个分数不能直接代表兴趣变量本身，因此需要对潜变量的指标进行因子分析，使用潜在因子参与后续的计算。本文选取的变量间存在中高度的相关关系，如表 2 所示，使用简单的回归分析会导致多重共线性问题，而且变量都是学生的内部心理特质，属于潜变量。结构方程模型一定程度上提高了潜变量测量的准确度，又能灵活建模处理多个变量间的复杂关系，突破了传统回归分析中多重共线性的限制。本文所使用的结构方程分析软件为 Mplus。

分析模型及其结果见图 1。在图 1 中，我们以箭头来表示变量间因果关系的方向，箭头上的数值表示影响效应的大小，为了使结果更加直观，本文用虚线箭头来表示不显著的效应，实线箭头表示显著的效应，其粗细代表效应的大小。模型拟合指数反映了模型的优劣，近似误差均方根（RMSEA）是最重要的拟合指标，McDonald 建议该值小于 0.08 作为可接受模型，小于 0.05 作为较好的模型^[16]；此外比较拟合指数 CFI 也是常用的拟合指标，Hu 等人建议将 CFI＞0.95 与标准化残差均方根 SRMR≤0.08 配合使用^[17]。

我们对 Kalender 的理论模型进行逐步验证，如图 1 模型 A-E 所示。其中性别作为类别自变量，与之相连的路径系数表示男生相较对于参照组（女生）的水平^[18]。模型 B 在模型 A 的基础上增加了外界评价对物理身份认同的直接影响，拟合指数有所改善，优于模型 A。模型 B 也显示若同时考虑能力信念和兴趣对物理身份认同的直接作用时，则二者均不显著。AB 两个模型中，性别对身份认同的直接影响均不显著，说明身份认同中的性别差异完全能由三个中介变量来解释，与其他因素再无联系，也说明本研究对变量的定位较精准。

模型 B 虽优于模型 A，但拟合程度仍未达到可接受水平，还需进一步的修正。去除模型 B 中所有的不显著路径，得到模型 C，其拟合指数大大改善，已经达到可接受的标准，能力信念和兴趣对物理身份认同并无影响，与 Hazari 的身份认同理论不符。而模型 B 提示二者不能同时直接影响身份认同，综合以上考虑，假设两变量中仅有一个直接影响身份认同，另一个间接影响身份认同，分别得到模型 D 和模型 E。

模型 D 的拟合情况相较于模型 C 并无明显改善，并显示外界评价对兴趣的影响不显著，与现有的研究结果相违背，而模型 E 的拟合指数相对于模型 C 改善明显。因此，综合考虑数据拟合情况和现有研究基础，选取模型 E 作为中学生物理身份认同差异的最终解释模型。

模型 E 表明外界评价是核心的中介变量。表 3 列举了模型 E 中性别对学生物理身份认同的四条作用路径及对应的效应量占比。从作用路径来看，性别通过影响外界评价和兴趣从而对学生的物理身份认同产生影响，外界评价既能直接作用于身份认同（路径 3），也能通过影响能力信念（路径 1）或兴趣（路径 2）间接作用于身份认同。从影响效应来看，性别对外界评价的直接影响系数为 0.311，强于对兴趣的影响。外界评价对身份认同的直接影响系数高达 0.734，是模型中最强的效应，反观能力信念对身份认同的影响系数仅为 0.196。从路径效应量占比来看，路径 1、2、3 均涉及了外界评价，这三条路径效应之和占总效应的 94%，说明物理身份认同中的 94%性别差异与外界评价有关，而仅 6%与学生的内部信念有关。各路径效应及占比如表 3 所示。

4 结语

女性在物理学科中的身份认同障碍具有跨文化的普遍性。本研究表明中国学生的物理身份认同也存在显著的性别差异，与国外相关研究结论一致^[2,6,7]。国外研究样本主要为大学生，而本研究发现物理身份认同中的性别差异能追溯到高中时期，女生在早期求学过程中的身份认同障碍若得不到改善，可能进一步加剧教育结果不公平。

外界评价是导致这种差异的主要原因。如表 3 所示，94%的性别差异是由外界评价直接或间接引起的。模型 E 中性别对外界评价的影响是显著的正值，说明女生感受到更多外界的消极评价，物理信心受到打击，此结论与国外相关研究一致^[6]，说明物理领域对女性的刻板印象至今仍普遍存在。即使在开放包容的当今社会，仍有“女生适合学文科，男生适合学理科”的偏见。教师作为学生学习的引路人，应该引导学生走出外界刻板印象的束缚，避免将学习成就归因于不可抗因素，如性别、天赋等，应肯定学生的发展潜力，以动态的眼光看待学生。教师在评价女生这一群体时，应当结合学生的性格特点酌情调整措辞和评价方式，尽量以肯定和鼓励代替批评。

此研究也揭示了当下中国学生的自我发展过度依赖外界导向。Kalende等人的研究发现西方国家学生的内部因素（兴趣和能力信念）对身份认同的影响是显著的^[6]，而本研究中显著性很低。相较于西方国家学生，我国高中生过于依赖外界的看法。把获得外界表扬作为行为目标是幼龄儿童的特征，成熟的个体应该具备自我评价准则。过度依赖外界评价会让个体丧失内部动机，思维更加僵化贫乏。发自内心的热爱才是驱动个体深耕于某个领域的动力源泉，因此教师要鼓励学生发展兴趣，自我悦纳，健全内心世界。

参考文献

作者简介：朱广天，男，华东师范大学副教授，物理教育研究，gtzhu@phy.ecnu.edu.cn。