本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
當被要求畫一位科學家時，孩子們經常再現關於科學家是誰以及他們做什麼的常見刻板印象。然而，我領導的一項新研究表明，至少在美國，這些刻板印象隨著時間的推移發生了變化。我的研究發表於3月20日的《兒童發展》雜誌，發現美國兒童現在畫女性科學家的頻率比以往任何時候都更高。
在20世紀60年代和70年代，一項里程碑式的研究要求近5000名小學生畫一位科學家。他們的作品幾乎完全描繪男性，通常穿著實驗服，在室內使用實驗裝置工作。在近5000幅畫作中，只有28幅描繪了女性科學家，而且全部由女孩繪製。沒有一個男孩畫了女性。
這些發現對我來說很引人注目。但也讓我好奇：孩子們對科學家的刻板印象隨著時間的推移發生了怎樣的變化？自20世紀60年代以來，女性在教育程度和就業方面取得了顯著進步，尤其是在科學領域。例如，女性獲得美國化學學士學位的比例，從1966年的19%上升到2015年的48%。
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女性科學家現在也更頻繁地出現在兒童媒體中。一項內容分析發現，在受歡迎的雜誌《兒童亮點》中，這種變化是有證據的。在20世紀60年代，女性和女孩佔該雜誌科學專題報道人物形象的13%，而在2000年代，這一比例為44%。其他研究發現，在2006年，女性和女孩佔受歡迎的兒童電視節目中科學家角色的42%。
鑑於這些文化變化，我想知道孩子們對科學家的印象是否也隨著時間的推移變得更加性別多元化。因此，我開始定量回顧“畫科學家”研究，這是社會心理學家艾麗斯·伊格利（她是這項研究的合著者）教授的一門研究生課程。當時，我還沒有意識到這個研究專案會有多麼龐大和複雜。那時是我在西北大學心理學博士專案的第一年，而五年後的今天，這項研究剛剛發表。
科學教師和教育研究人員經常使用“畫科學家測試”，因為它很容易管理。因此，我擁有大量的可供回顧的資料。我的同事，西北大學心理學博士生凱爾·諾拉和我制定了系統搜尋研究並提取其資料的程式。這個過程包括從谷歌學術等資料庫中篩選超過3000篇參考文獻。最終，我們找到了78項美國的“畫科學家”研究，包括超過20000名兒童，這些研究符合我們的納入標準。
我們的結果表明，美國兒童將科學與男性聯絡起來的刻板印象隨著時間的推移有所減弱。在1966年至1977年進行的最初的“畫科學家”研究中，不到1%的兒童畫了女性科學家。相比之下，在1985年至2016年進行的後續研究中，平均有28%的兒童畫了女性科學家。
統計分析顯示，五十年來的資料收集有力地證明了這種變化。此外，隨著時間的推移，女孩和男孩都更頻繁地畫女性科學家，儘管總體而言，女孩畫女性科學家的頻率遠高於男孩。
即使在20世紀80年代及以後進行的研究中，孩子們也傾向於隨著時間的推移更頻繁地描繪女性科學家。根據統計模型，1985年平均有22%的兒童畫了女性科學家，而2016年為34%。然而，這些後期年代的變化是初步的。從1985年到2016年的轉變沒有達到傳統的統計顯著性水平。換句話說，自20世紀60年代和70年代以來，美國兒童顯然更頻繁地描繪女性科學家，但後期年代的變化證據不太明確。
我們的結果和其他研究反駁了一些研究人員的說法，即科學和數學參與方面的性別差異“幾十年來一直保持穩定。” 然而，儘管隨著時間的推移發生了變化，但在一些科學領域，女性仍然是少數。孩子們可能會透過多種來源瞭解這種不平衡現象，例如電視節目、教科書以及與科學家的面對面互動。與這一假設相符的是，近年來，美國兒童畫的男性科學家仍然比女性科學家多，比例約為二比一。
我們的研究揭示了兒童如何獲得這些刻板印象。我的合著者，發展心理學家大衛·烏塔爾，幫助我們思考了兒童年齡段的變化。一些性別刻板印象早在2歲和3歲時就出現了。然而，我們推斷，科學家是男性的刻板印象應該出現得稍晚一些，因為學齡前兒童對科學家的瞭解可能有限。
與這種推理一致的是，當孩子們在5歲和6歲左右開始上幼兒園時，他們畫的男性和女性科學家的比例大致相等。然而，在小學和中學期間，畫男性科學家的趨勢隨著年齡的增長而強烈增加。此外，年齡較大的兒童比年齡較小的兒童更頻繁地畫戴著實驗服和眼鏡的科學家。因此，孩子們在成熟的過程中可能會學到關於科學家的多種刻板印象，而不僅僅是關於性別的刻板印象。
因此，教師和家長應該意識到，小學和中學是學生開始形成關於科學家的刻板印象的關鍵時期。兒童應該接觸到多元化的科學家榜樣，這些榜樣應該超越課堂上通常呈現的典型的已故、白人、男性科學家。令人鼓舞的是，我們的研究結果提供了證據，表明兒童的刻板印象會回應他們環境的變化。