Мужчина лучше ориентируется по карте — до тех пор, пока женщина не пройдёт курс обучения

перевод
SLY_G 20 января в 12:00 23,3k
Оригинал: Andrew Curry

Небольшое обучение способно стереть когнитивный разрыв между мужчинами и женщинами




Шерил Сорби [Sheryl Sorby], профессор инженерного дела в Университете штата Огайо, привыкла к отличным отметкам. Сколько она себя помнила, наука давалась ей легко. Она отлично разбиралась в математике и точных науках, но «я никогда не думала, что найдётся тема, об которую я споткнусь», — говорит она сухо.

Поступив в инженерную школу, она с удивлением обнаружила, что не справляется с курсом, который для большинства её сокурсников кажется лёгким: черчение [engineering graphics]. Это предмет для первого курса, и люди, не принадлежащие к инженерам, считают его чем-то вроде пафосного рисования.

Самое сложное — ортогональные проекции, основная задача инженера. Видя верхнюю, переднюю и боковую проекцию объекта, инженер должен суметь представить себе трёхмерный объёкт на основе двумерных изображений. Это довольно просто, если у вас хорошо получается то, что психологи называют «вращением в уме».

У Сорби это получалось плохо. К её удивлению и смущению, она поняла, что это выше её сил. «Впервые я не смогла сделать что-то в классе, — говорит она. — Я не знала, что у меня такие плохие пространственные навыки».

Сорби была далеко не одинока. Спустя десятилетия исследований, пространственное мышление назвали одной из областей, с которой женщины справляются хуже мужчин в таких задачах, как вращение в уме или поиск пути — ориентация в физическом пространстве. Эту разницу использовали для спорного объяснения полового дисбаланса в успеваемости по точным наукам [STEM — science, technology, engineering, math] [Casey, M.B., Nuttall, R., Pezaris, E., & Benbow, C.P. The influence of spatial ability on gender differences in mathematics college entrance test scores across diverse samples. Developmental Psychology 31, 697-705 (1995)]. В целом по США треть преподавателей институтов — это женщины, но при этом среди профессоров науки и инженерного дела женщин всего 20%.



Более свежие исследования, однако, уточнили информацию по разрыву в пространственном ориентировании. Эта разница по большей части была насаждена культурой, и её, по мнению учёных, можно устранить. Пластичность мозга позволяет женщинам улучшать и усиливать пространственные навыки, говорит Сорби — как только у них окажутся правильные инструменты. «Это может оказаться большим куском головоломки по привлечению большего количества женщин к инженерному делу», — говорит она.

Психологи давно принимали как данность фундаментальные различия мозга мужчин и женщин. Но в книге 1974 года, ставшей поворотным пунктом, специалисты по психологии развития из Стэнфорда Элеанор Маккоби и Кэрол Жаклин [Eleanor Maccoby, Carol Jacklin] изучили тысячи исследований и обнаружили нечто противоположное: не существует особенно много данных, поддерживающих это общепринятое мнение. Мозг мужчин больше, но у них и тела больше; кроме размера, нет никаких чётких физических характеристик, позволяющих однозначно отнести мозг к мужскому или женскому. Исследование от 2015 года, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, заключило, что «мозг человека не принадлежит к одной из двух явно различных категорий: мужской/женский».

Однако с годами исследователи документировали различия в когнитивных способностях у мужчин и женщин — Маккоби и Жаклин отметили это в 1974-м. Пространственные навыки, как утверждает Элизабет Кэшден, антрополог из Университета Юты, «наибольшее когнитивное половое различие из известных».

Возьмём проблемы с проекциями, с которыми Сорби боролась на курсе по черчению. Они используют способность человека посмотреть на форму и представить, как она будет выглядеть с других углов и перспектив. Мужчины гораздо лучше справляются с вращением в уме, особенно в трёх измерениях; они также значительно превосходят женщин в «прицеливании», что один из исследователей обозначил, как «способность метать предметы точно в определённую точку пространства».


Джордж Боднер, преподаватель химии из Университета Пердью, помогал разработать тест на пространственное мышление, в который входит и указанное на картинку упражнение, чтобы помочь студентам-химикам. «Тест хорошо измеряет возможности человека выполнять пространственные упражнения, требующие мышления об объектах целиком, а не аналитической работы мозга, которая обрабатывает по одной части объекта за раз», — говорит он.
Тест: вращение фигуры слева вверху приводит её в состояние, указанное справа вверху. В какое состояние такое же вращение приведёт фигуру в центре?
Правильный ответ:
B


Маккоби и Жаклин также обнаружили разницу в способностях в математике и вербальных навыках. Полученные с тех пор данные демонстрируют, что пространственные навыки могут объяснять половой разрыв, измеренный психологами в области математических способностей. Высокие оценки на тестах вращения в уме соответствуют высоким оценкам по математическим тестам, куда входит геометрия и математические задачи, условие которых описывается словами в виде краткой истории. Также навыки пространственного мышления оказываются лучшим прогнозом успеха инженера, чем экзамены типа SAT или GRE.

Так чем же объяснить разрыв? Что важно, различия в пространственном мышлении распространены по всему миру. Они так сильно выделяются в таком многообразии культур, что их нельзя объяснить просто артефактом западного образования и воспитания.

«Если бы это была проблема культуры, то в разных культурах должны были наблюдаться различия. Это должен быть какой-то биологический фактор, связанный с гормонами или эволюцией, — говорит Сорби. — Возможно, всё начинается с небольших биологических различий, растущих из-за окружающей среды».

Психологи изучали девочек, рождённых с генетической особенностью, известной, как врождённая гиперплазия коры надпочечников (ВГКН), при которой ненормальные надпочечные железы вырабатывают очень большое количество таких гормонов, как тестостерон. И хотя это заболевание обычно лечат после рождения, женщин, подверженных высокому уровню тестостерона в утробе, изучают, как участников естественного эксперимента, помогающего понять, могут ли гормоны объяснить различия в когнитивных навыках. Оказывается, что женщины с мутацией ВГКН лучше справляются с тестами на вращение в уме, чем их сёстры без такой особенности — а это говорит о том, что даже если контролировать гормоны во время взросления, они могут стать фактором, влияющим на пространственные способности.

Однако причину и следствие трудно различить. Различия могут происходить из-за того, что тестостерон влияет на развитие гиппокампа, органа, сильнее всего связанного с пространственным мышлением. Но девочки с ВГКН демонстрируют склонности к мальчиковым игрушкам, вроде конструкторов. Возможно, гормоны подталкивают детей к предпочтениям, вырабатывающим их навыки в каких-то определённых областях, а затем это явление усиливается обществом.

Кэшден говорит, что у половых различий может существовать эволюционная основа. Она изучала культуры со всего мира, а также исследования поведений других видов, от воловьих птиц до каракатиц, и пришла к заключению, что самцы в среднем в жизни уходят дальше от мест обитания, чем самки, путешествуют дальше и заходят в менее знакомые места.

Её основным предположением стало то, что самцов эволюция подготовила к странствиям в поисках пищи и других самок для спаривания. У самцов, способных путешествовать больше и дальше, есть репродуктивное преимущество — как и у самок, остающихся ближе к дому, концентрирующихся на защите и воспитании потомства. Изучения традиционных и современных человеческих сообществ показали, что дальние путешествия соответствуют лучшим пространственным способностям, как во вращении в уме, так и в поисках пути — способности ориентироваться на местности.

Пока неясно, помогает ли предрасположенность к странствиям вырабатывать у мужчин лучшие пространственные навыки, или это лучшие пространственные навыки делают возможными их путешествия. «Нам неизвестно, что тут причина, а что — следствие», — говорит Кэшден. Ясно только, что культурные искажения вносят свою лепту. Осознанно или неосознанно, девушек отодвигают от занятий, которые могли бы помочь им развивать пространственные навыки с рождения. По мере взросления родители реагируют на интересы детей, быстро наращивая эффект от того, что могло начинаться в виде весьма малых отклонений.

«Родители очень увлекаются разницей полов, и любые различия между сыном и дочкой относятся на долю пола», — говорит Лайс Элиот, нейробиолог из Чикагской медицинской школы в Университете медицины и наук им. Розалинд Франклин, автор книги «Розовый мозг, голубой мозг: как небольшие различия вырастают в опасные разрывы, и что с этим можно сделать» [Pink Brain, Blue Brain: How Small Differences Grow into Troublesome Gaps, and What We Can Do About It].

Со временем «мальчиковые» игрушки усиливают навыки, влияние которых на развитие мозга уже доказано. Игры с LEGO и конструкторами, уроки труда в школе и время, потраченное на трёхмерные компьютерные игры — всё это увеличивает оценки в тестах на вращение в уме.


Шерил Сорби разработала курс, в который входит и указанный тест, помогающий женщинам догонять мужчин в тестах на пространственное мышление.
Тест: изображённые развёртки складываются в кубик, на гранях которого написано слово «CUBE» по кругу. Разместите на каждой из схем букву «B» в нужный квадрат в нужной ориентации.
Правильный ответ:
1) самая правая клетка; 2) верхняя клетка; 3) самая правая клетка; 4) средняя клетка; 5) средняя клетка; 6) самая левая клетка.


В итоге, возможно и нельзя разделить природу и воспитание. Но Сорби и другие учёные, изучающие различия полов, говорят, что это может не иметь значение. Нора Ньюком, специалист по когнитивной психологии и психологии развития из Темплского университета, изучавшая различия полов в пространственном мышлении, раздражается при упоминании идеи о том, что недостаток женщин в науке происходит из-за какого-то биологического недостатка. «Я думаю, что какой-то биологический механизм может присутствовать, но в плане потенциала человека он не кажется таким уж важным, — говорит она. — Это больше похоже на отговорку». Отговорка, чтобы не заниматься тяжёлой работой, позволяющей достичь улучшений там, где вы недостаточно хороши.

Более того, если сравнение когнитивных возможностей мужчин и женщин и может дать измеряемые различия, сами по себе средние значения — это ещё не всё. «У многих женщин пространственные способности серьёзно превышают возможности многих мужчин, — объясняет Джордж Боднер, преподаватель химии в Университете Пердью, разработавший один из тестов, часто используемый для измерения пространственных навыков. Боднер подчёркивает, что важно не поддерживать миф о том, что разница полов означает превосходство всех мужчин над всеми женщинами в задачах, связанных с пространственным мышлением. Стереотипы о пространственных возможностях могут привести к неочевидным результатам. „Когда женщины слышат такие мифы, как “у мужчин пространственные способности лучше, чем у женщин», они часто верят, что это так и в их конкретном случае, хотя часто это не так", — говорит Боднер.

Была бы Сорби менее упорной, она бы вообще забросила инженерное дело. Вместо этого она продолжала работать, получила диплом бакалавра, а затем и докторскую степень в машиностроении в Мичиганском технологическом институте, а затем устроилась преподавателем. Чем больше инженерных курсов проходила Сорби, тем лучше у неё получалось выполнять задачи на пространственное мышление, пока она не стала сама преподавать черчение — тот самый курс, который чуть не остановил её обучение. «Мозг очень пластичен в плане пространственных задач, — говорит Сорби. — Я чрезвычайно улучшила мои способности во взрослом возрасте».

Но тот опыт её не оставляет. Будучи преподавателем, она замечает молодых талантливых девушек, испытывающих те же трудности. И она захотела найти решение этой проблемы. «Существование половых различий — это трудная задача, но не приговор, — говорит она. — Я знаю, что это можно исправить».

Со своим коллегой, Беверли Баартманс, она разработала курс пространственной визуализации, чтобы помочь её студентам разрабатывать пространственные навыки. 15-часовой курс — использующий конструктор, черчение, ПО, учебники с задачами — привлёк женщин, справляющихся с ним не хуже мужчин, судя по базовым тестам на пространственное мышление, и помог повысить процент учеников, остающихся до конца курса, на 20-30%. «Если в начале курса у вас учится 100 женщин, можно ожидать, что инженерами из них станут 50, — говорит Сорби. — Если мы даём им этот курс, то инженерами станут уже 80».

Упражнения, связывающие движения и жесты с визуализацией — к примеру, манипулирование блоками с целью нарисовать их с разных сторон — судя по всему, влияет больше всего, а только лишь компьютерные упражнения вообще ни на что не влияют. «Рисование помогает сильнее всего, — говорит Сорби. — Работа руками помогает с визуализацией».

Ньюком предполагает, что подобные курсы могут изменить то, как наш мозг работает на субклеточном уровне. «Пластичность зависит от функциональной связанности, или от того, как вы используете тот мозг, что у вас есть, — говорит она. — Отдельные нейроны могут выращивать или терять входы и входы, или химически меняться на уровне синапсов». Важный урок: реальность половых различий в пространственном мышлении не означает, что они зафиксированы. «Для большинства когнитивных способностей периоды сохранения пластичности довольно длинные — возможно, и бесконечные, — говорит Ньюком. — Каждый может их улучшить».

Каждый — значит, и мужчины тоже. К примеру, программа Сорби улучшает пространственные навыки и студентов мужского пола, что видно по оценкам за тесты. Поскольку у них есть фора по сравнению с женщинами, этот прирост часто выводит их вперёд и после окончания курса. Однако, как говорит Сорби, курс не так сильно улучшает способности у мужчин, как у женщин.

Сорби всё ещё не уверена, что именно происходит в мозге. Недавно она начала эксперимент с целью понять, приводит ли её программа к изменениям в мозге, если измерять их при помощи фМРТ. «Важно знать не только, что происходит, но и почему», — признаёт она. Но пока что ей нравится то, что она уже узнала. «У нас есть система, и она работает, — говорит она. — Мы знаем, что через 15 часов обучения девчонки с большей вероятностью закончат курс инженерного дела».

Дополнительная литература:

  • Casey, M.B., Nuttall, R., Pezaris, E., & Benbow, C.P. The influence of spatial ability on gender differences in mathematics college entrance test scores across diverse samples. Developmental Psychology 31, 697-705 (1995).
  • Cashdan, E. & Gaulin, S.J. Why go there? Evolution of mobility and spatial cognition in women and men: An introduction to the special issue. Human Nature (2016). Retrieved from doi: 10.1007/s12110-015-9253-4
  • Humphreys, L.G., Lubinski, D., & Yao, G. Utility of predicting group membership and the role of spatial visualization in becoming an engineer, physical scientist, or artist. Journal of Applied Psychology 78, 250-161 (1993).
  • Joel, D., et al. Sex beyond the genitalia: The human brain mosaic. Proceedings of the National Academy of Sciences 112, 15468-15473 (2015).
  • Linn, M.C. & Petersen, A.C. Emergence and characterization of sex difference in spatial ability: A meta-analysis. Child Development 56, 1479-1498 (1985).
  • Maccoby, E.E. & Jacklin, C.N. The Psychology of Sex Differences Stanford University Press, Palo Alto, CA (1974).
  • Puts, D.A., McDaniel, M.A., Jordan, C.L., & Breedlove, S.M. Spatial ability and prenatal androgens: Meta-analysis of CAH and digit ratio studies. Archives of Sexual Behavior 37, 100-111 (2008).
  • Voyer, Dd., Voyer, S., & Bryden, M.P. Magnitude of sex differences in spatial abilities: A meta-analysis and consideration of critical variables. Psychological Bulletin 117, 250-270 (1995).
Проголосовать:
+28
Сохранить: