关于男孩和女孩在数学方面是否存在性别差异的问题看似简单，但答案却很复杂。总体而言，男孩和女孩的数学成绩差异很小；这些差异取决于学生的年龄和技能水平、他们尝试的数学类型以及需要多大的差异才能说明男孩和女孩的数学成绩真正不同。
在幼儿园和小学，男孩和女孩在数学测试中的表现通常相似。在稍后的学校阶段，高中和大学，更明显的差异开始显现。此外，性别差异在成绩较好的学生中通常更大，但在成绩较低或中等的学生中则不一定。在这个特定的高水平数学学生群体中，男孩往往表现更好。同样，当研究发现小学生存在性别差异时，他们发现这些差异开始出现在高水平学生中比在低水平和中等水平学生中更早出现。
是否发现性别差异还取决于孩子们正在做的数学类型。一般来说，男孩在与学校所教内容关联较少的测试（例如 SAT 数学测试）中往往优于女孩，而在与学校所教内容更相关的州级标准数学测试中，性别差异往往很小。当涉及到学校成绩时，学校成绩与课程的关联更加紧密，女孩通常优于男孩。最近一项针对从小学到成年学生的表现研究的荟萃分析发现，男孩在更复杂的数学领域（例如涉及更高级的问题解决）中往往优于女孩。相比之下，在更基本的数字技能以及具有一套固定解题步骤的数学问题上，则没有差异，在某些情况下，女孩甚至有优势。
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上述两个因素，年龄和数学类型，可能会同时影响研究结果。例如，最近的两项研究（此处和此处）发现，在婴儿和儿童的基本数字技能方面，性别差异并不明显。这可能部分归因于样本的年龄较小，也因为在基本数字技能方面通常很少发现性别差异。
尽管高中和大学年龄段的男孩和女孩在数学成绩以及在进行某些类型的数学运算时存在差异，但这些研究发现数学成绩的性别差异很小。男孩和女孩的平均成绩得分相差约 0.1 到 0.3 个标准差——差异非常小，并且男孩和女孩的数学技能之间有很多重叠。（查看此可视化，了解显示 0.2 个标准差差异的两个组。）因此，即使考虑到发现最大性别差异的研究，男孩和女孩在数学成绩方面也比差异更相似。此外，即使我们发现存在差异，重要的是要记住，这些差异是两组平均值的差异，并不能决定任何个别学生的表现。
有趣的是，与整体表现相比，我们经常在其他与数学相关的结果中看到更大的性别差异。女孩往往对数学持有较不积极的态度：她们的数学焦虑水平较高，并且对自己的数学技能信心较低。这意味着即使女孩的表现水平与男孩相似，她们也常常对自己不太确定。此外，我们在空间技能、学生解决数学问题的方式以及数学密集型职业选择方面看到了更大的性别差异。考虑到在高水平数学学生中观察到的更大性别差异，他们是最有可能追求数学密集型职业的人，空间技能和解决问题方法的差异，以及其他因素，可能帮助我们理解为什么男孩比女孩更频繁地追求数学密集型职业选择。因此，这些与数学相关的技能和态度可能是研究人员调查与性别和数学相关的更有效领域。