數(shù)字化測驗環(huán)境中學生問題解決能力影響因素分析
——以PISA 2012為例

袁建林，劉紅云，張 生

(1.北京師范大學 教育學部，北京 100875；2.北京師范大學 心理學院，北京 100875；3.北京師范大學 中國基礎教育質量監(jiān)測協(xié)同創(chuàng)新中心，北京 100875)

數(shù)字化測驗環(huán)境中學生問題解決能力影響因素分析
——以PISA 2012為例

袁建林1,3，劉紅云2,3，張 生3

(1.北京師范大學 教育學部，北京 100875；2.北京師范大學 心理學院，北京 100875；3.北京師范大學 中國基礎教育質量監(jiān)測協(xié)同創(chuàng)新中心，北京 100875)

數(shù)字化測驗環(huán)境中的問題解決能力測驗表現(xiàn)不僅會受到個體心理品質的影響，也可能會受到學生信息技術工具使用熟練程度的制約。該研究利用PISA(國際學生評價項目)2012年新加坡、中國上海、澳大利亞、德國基于計算機的問題解決測驗數(shù)據(jù)，使用兩水平線性回歸模型，分步考察了問題解決堅持性、問題解決開放性、學生ICT的簡單使用對問題解決能力的影響。研究結果表明：問題解決堅持性和開放性對問題解決能力有積極影響，學生ICT的簡單使用有負向預測作用；在學生層面，學生問題解決堅持性和開放性對問題解決能力的影響程度比ICT的簡單使用要大，而在學校層面情況則相反。最后，我們認為ICT簡單使用的熟練程度不會制約學生的測驗表現(xiàn)，提升學生問題解決能力要注重培養(yǎng)學生的問題解決堅持性和開放性心理品質，要注重利用信息技術改進教學方式，促進學生復雜認知能力的提升。

問題解決能力；ICT的簡單使用；問題解決堅持性；問題解決開放性

一、引言

隨著社會的變革，具備良好的問題解決能力是個體有效參與學習、工作以及主導自身生活的基礎，在未來學習中，問題解決能力是學習結果所包含的核心元素，是學生學習與創(chuàng)新所需的核心素養(yǎng)之一[1]。問題解決能力(Problem Solving Competency)是指當面對不具有顯而易見解決方案的問題情境時，個人經(jīng)過認知加工以理解和解決問題的能力，它還包含個人面對和處理問題的意愿(Willingness)，具有這種意愿意味著具備成為一個建設性的、具有反思精神公民的潛力[2]。近年來，基礎教育領域越來越多地利用信息技術構建復雜任務情境培養(yǎng)學生的問題解決能力，在教育測評領域，大型國際測驗組織基于計算機測評學生的問題解決能力。國際學生評價項目(Programme for International Student Assessment，以下簡稱PISA)于2012年基于計算機的形式測驗了15歲學生的問題解決能力，2013年，國際成人能力評估項目(Programme for the International Assessment of Adult Competencies，PIAAC)測量了成人在豐富技術環(huán)境下的問題解決能力。在這種基于計算機的問題解決能力測驗中，利用信息技術構建的復雜任務情境可以更加有效、可靠的測量問題解決能力，其任務情境的設計、學生問題解決的交互過程與信息技術環(huán)境下的問題解決教學非常相似，ICT(Imformation and Communication Technology)工具的使用是完成任務不可或缺的技能，但其對問題解決表現(xiàn)是否有影響是需要特別重視的問題。此外，問題解決是一項復雜的認知活動，個體認知表現(xiàn)與動機、情感、認知風格等心理品質緊密相關，問題解決能力的表現(xiàn)需要考慮個體的動機水平(如堅持性)、認知風格(如開放性)等個體心理品質的影響。本文綜合考慮這兩方因素，將它們置于統(tǒng)一模型中進行分析，以全新的視角考察它們對問題解決能力測驗表現(xiàn)的影響。

二、問題的提出

(一)PISA 2012問題解決能力測驗

PISA 2012利用計算機構建的復雜任務情境測驗了學生的問題解決能力，將問題解決的認知過程分為探究與理解、表征與形成、計劃與執(zhí)行、監(jiān)控與反思，構建了動態(tài)和靜態(tài)兩類問題情境，考察學生在真實情境下的問題解決能力。PISA 2012共設計了16個測試單元(每個單元一個情境)，并被分成4組，每組測試時間為20分鐘，根據(jù)是否參加其他基于計算機的測驗項目，每位學生完成1～2組問題情境的測驗。此外，PISA 2012在背景問卷中調查了學生ICT使用情況、可利用的ICT資源以及問題解決的堅持性和開放性等，這些調查問卷為開展各種研究提供了詳實、豐富的數(shù)據(jù)。本文不具體討論基于計算機的問題解決能力測評設計問題，具體的設計框架可以查看“PISA 2012測評與分析框架”中的問題解決部分[3]。

(二)ICT的簡單使用與基于計算機的問題解決能力

在PISA 2012關于學生的背景因素調查問卷中，ICT的使用是指日常學習與生活中應用信息技術工具完成相關任務，主要強調對ICT工具的一般應用，如發(fā)送郵件、瀏覽網(wǎng)頁、在線聊天等，而不牽涉使用ICT工具進行復雜認知加工，根據(jù)有關學者對信息技術與課程整合的層次劃分[4]，可以將其歸結為ICT工具的簡單應用(本文所有關于ICT的使用都特指ICT工具的簡單應用)。基于計算機的學生問題解決需要較多的交互，不能排除學生ICT使用的熟練程度對問題解決表現(xiàn)的影響[5]。依據(jù)直覺經(jīng)驗，學生使用ICT工具越頻繁，則對ICT工具越熟練，其基于計算機的問題解決能力表現(xiàn)可能會更好。目前關于ICT的使用對問題解決能力影響的研究較少，Greiff，Kretzschmar等人[6]的研究表明ICT素養(yǎng)與基于計算機的問題解決能力呈現(xiàn)弱或中等程度相關，認為問題解決具有獨特的復雜認知過程。Liem，Martin，Sudmalis等人[7]基于PISA 2003年問題解決能力測驗數(shù)據(jù)的研究認為ICT的使用頻率對問題解決能力有負向預測作用。此外，在關于“紙筆測驗”和“基于計算機的測驗”比較分析中，Clariana 和Wallace[8]在回顧已有研究的基礎上，依據(jù)自己的研究結果認為學生對計算機的熟練程度與測驗表現(xiàn)差異沒有相關，同時強調隨著基于計算機的測驗增多，需要警惕可能的測驗模式效應。

(三)問題解決堅持性、開放性與問題解決能力

Mayer[9]認為問題解決的過程不僅受問題解決者的知識、策略等認知因素的影響，同時受個人的動機和情感因素的影響，特別是在較復雜的問題解決過程中，需要學生較強意志力、自我調控能力等[10]。PISA 2012首次考慮了動機與情感因素對問題解決能力的影響，主要關注問題解決的堅持性(Perseverance)和開放性(Openness)，并將堅持性和開放性歸結為解決問題的意愿，認為堅持性和開放性與問題解決測驗表現(xiàn)強相關。彭聃齡認為堅持性是指個體能夠很長一段時間相信其決定是合理的，不逃避困難，不屈服壓力，通過不懈地努力來實現(xiàn)其決策[11]，描述的是個人相對較穩(wěn)定的意志品質。也有研究將堅持性作為動機品質來考量，張林和張向葵[12]認為學習堅持性是指學生遇到學習困難與障礙或外界無關刺激影響時堅持努力的程度，許多研究表明學習堅持性對學業(yè)成就之間有顯著影響[13-15]。開放性主要描述的是認知風格，有開放性人格特質的人，其思維常常不同于常規(guī)思維，表現(xiàn)出新異、靈動、變革的成分[16]，偏愛抽象思維，興趣愛好廣泛，與封閉型的人相比，其信息加工廣度、深度、強度表現(xiàn)更好，開放性顯著與學業(yè)成績相關[17][18]，也有研究認為開放性與發(fā)散思維顯著正相關[19]?？偟膩砜?，現(xiàn)有研究較多考察了堅持性和開放性對學業(yè)成績等因素的影響，而關于堅持性、開放性對問題解決能力影響的研究較少。

綜觀以上的分析，在基于計算機的問題解決過程中，學生ICT的使用情況、問題解決堅持性和開放性是需要著重考慮的因素，但根據(jù)現(xiàn)有的研究，還有較多的問題需要進一步分析：首先，堅持性和開放性屬于相對穩(wěn)定的心理品質，ICT的使用是能在較短時間內習得的操作技能，這兩類因素雖然對問題解決的表現(xiàn)都有影響，但它們對問題解決的影響方式、影響程度是否不同？如何不同？需要將它們置于統(tǒng)一模型中進行考察。其次，已有研究關于學生ICT的使用情況對問題解決能力的影響沒有一致的結論，特別是較少有關于堅持性和開放性對問題解決能力影響的研究。再次，現(xiàn)有研究都是從學生層面反應了ICT使用、堅持性和開放性的部分因素對問題解決成績的影響，而沒有從學校層面進行分析，也就是需要考察不同學校之間學生平均ICT使用情況、平均堅持性、平均開放性對學生問題解決能力的影響。最后，已有的研究缺乏不同國家之間的比較分析。因此，本研究采用PISA 2012年新加坡、中國上海、澳大利亞、德國四個國家(地區(qū))關于中學生問題解決的測驗數(shù)據(jù)，使用兩水平線性模型分步考察學生ICT的使用、問題解決堅持性、問題解決開放性以及相關背景因素對基于計算機的問題解決能力的影響，以期能解決現(xiàn)有研究所存在的問題。

三、研究方法

(一)被試及數(shù)據(jù)來源

本研究選取了參加PISA 2012問題解決能力測驗中新加坡、中國上海、澳大利亞、德國的數(shù)據(jù)，這四個國家都參與了問卷調查。選擇這四個國家的考慮是：新加坡學生的問題解決平均成績最好，其從21世紀開始所推行的系列課程改革和信息技術改進教學的計劃引起國際的重視；澳大利亞作為移民國家，往往被作為跨文化研究的對象；德國作為經(jīng)濟強國和教育強國，但在PISA的多次測試中的表現(xiàn)只在中等左右，震撼了德國社會各界，由此實施的系列教育改革受到國際廣泛關注，在本研究中，德國被視為唯一的歐洲國家進行國際間的比較分析；中國上海是中國大陸第一個正式參與PISA測驗的地區(qū)，其測驗表現(xiàn)已引起國內外的極大關注。四個國家(地區(qū))的學生總數(shù)30205名，學校總數(shù)1332所，各國學生男女比例均接近1∶1，四個國家(地區(qū))的樣本統(tǒng)計情況如表1所示。本研究的所有數(shù)據(jù)均來自PISA官方網(wǎng)站( http：//www.pisa.oecd.org)。

表1 四個國家(地區(qū))的樣本統(tǒng)計情況

(二)自變量選擇與說明

本研究主要考察ICT的使用、問題解決堅持性、問題解決開放性對問題解決的影響，其中ICT的使用包括三個方面：校外使用ICT用于娛樂生活、校外使用ICT用于學習、校內使用ICT用于學習，在研究中我們直接考察這三個方面(5個變量)的表現(xiàn)對問題解決能力的影響。為了從學校層面反應主要變量學校平均變化情況對問題解決能力的影響，我們將學生層面的5個主要變量在學校層面求平均分別得到5個學校層面的變量。此外，在學生層面還考察了性別、ESCS(社會經(jīng)濟地位)、家庭可用ICT資源、學?？捎肐CT資源四個變量對問題解決能力的影響，在學校層面還考察了學校報告的計算機學生比和ICT資源缺乏而對學校教學的影響程度對問題解決能力的影響。較多地關注ICT資源是因為有報告指出可以利用的ICT設備和資源是影響學生問題解決能力的因素，如PISA 2012結果報告中反應了在家使用計算機的學生問題解決能力表現(xiàn)顯著比沒有使用的好[20]。

在學生層面，校外使用ICT用于娛樂生活、校外使用ICT用于學習、校內使用ICT用于學習、問題解決堅持性、問題解決開放性五個主要考察變量在四個國家和地區(qū)的內部一致性(Cronbach's α系數(shù))分別為0.75～0.86、0.75～0.89、0.78～0.87、0.67～0.87、0.81～0.84[21]，基本達到了測量學的要求。

(三)總體概念模型

由于PISA采取兩階段隨機抽樣方法，第一階段抽取學校，第二階段抽取學生，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)嵌套關系，即學生嵌套于學校，也就是說來自同一所學校的學生由于享有共同的學校資源和環(huán)境、受同樣的教學與管理文化的影響等往往有更大的相似性。對于此類具有嵌套關系的數(shù)據(jù)，使用多水平分析，可以更加合理的解釋變量之間的關系[22]，也是當前PISA等大規(guī)模測驗進行研究與數(shù)據(jù)分析的主要方法。本研究采用兩水平線性模型考察相關變量對學生問題解決能力的影響，總體模型結構如下圖所示。第一水平變量為學生層面變量，第二水平變量為學校層面變量。為簡化表述，總體模型結構圖中變量名稱有所簡化。

ICT使用和問題解決堅持性和開放性對問題解決能力影響兩水平模型圖

(四)分析的思路

首先，對主要變量進行描述性統(tǒng)計分析。其次，采用兩水平線性回歸的方法考察主要變量對問題解決能力影響，并通過分組回歸的方法逐步考察各組變量對問題解決能力的影響程度，為此建立了4個模型，且在4個模型中將學生層面的變量都做組中心化處理。

模型1：零模型，也稱基線模型，考察問題解決能力在學生層面和學校層面變異的大小，是做兩水平分析的主要依據(jù)。

模型2：在模型1的基礎上，分別在學生水平和學校水平加入背景變量，主要考察背景變量對問題解決能力總的影響。

學生水平：

學校水平：

模型3：在模型2的基礎上，學生水平加入問題堅持性和問題開放性兩個變量，學校水平加入平均問題解決堅持性和平均問題解決開放性兩個變量，主要考察問題解決堅持性和問題解決開放性對問題解決能力的總體影響。

學生水平：

學校水平：

模型4：在模型3的基礎上，學生水平加入ICT使用的三個變量，學校水平加入已合成到學校層面的ICT使用三個變量，考察ICT使用對問題解決能力的總體影響。

學生水平：

學校水平：

(五)數(shù)據(jù)處理與分析

在數(shù)據(jù)處理與分析過程中使用SPSS22軟件對數(shù)據(jù)進行初步整理和轉換，使用Mplus7.11軟件進行兩水平線性回歸模型分析，參數(shù)估計方法為MLR(Maximum Likelihood estimation with Robust standard errors)。

四、研究結果

(一)主要變量描述統(tǒng)計

表2呈現(xiàn)了四個國家(地區(qū))的問題解決能力、ICT使用、問題解決堅持性和問題解決開放性平均值和標準差。由表2可知，學生在ICT使用方面：總體上，中國上海的學生使用頻率較低，澳大利亞學生的使用頻率較高；對比分析三種類型的使用頻率，德國學生校外使用ICT娛樂的頻率最高，澳大利亞學生校內使用ICT學習和校外使用ICT娛樂的頻率最高。在問題解決堅持性和開放性方面：新加坡學生問題解決堅持性表現(xiàn)最好，德國學生問題解決開放性表現(xiàn)最好。

表2 主要變量的均值和標準差

(二)學生問題解決能力成績變異的分解(模型1結果)

根據(jù)多水平線性模型原理，模型1是在沒有加入任何預測變量的情況下計算問題解決成績在學校內和學校間的變異情況，如表3的結果表明，德國學生問題解決能力成績校間變異最大，與總變異(學校間變異與學校內變異之和)相比，達到61.6%，中國上海、新加坡、澳大利亞分別為45.1%、36.3%、32.3%，四個國家(地區(qū))的校間變異都較高，有必要采用兩水平模型對數(shù)據(jù)進行分析。

表3 主要變量的均值和標準差

(三)四個模型中各變量對學生問題解決能力成績變異的總解釋

在數(shù)據(jù)分析部分，我們采用多重回歸方法建立了三個模型(模型2、模型3、模型4)考察三組變量對問題解決能力的影響。表4呈現(xiàn)了新加入變量在兩個水平的總解釋率變化情況，各模型新加入變量對因變量的解釋率計算方法為新模型的總解釋率減去加入變量前的模型的總解釋率，反應新加入的這一組變量對問題解決能力總的影響，解釋率越大，影響程度越大。

表4 各組變量對問題解決能力不同層面變異的解釋率

依據(jù)表4所示，模型2的結果表明四個國家(地區(qū))學生性別、ESCS、學校和家庭ICT可利用情況對學生層面問題解決的解釋率基本相同，中國上海、澳大利亞學校的計算機學生比和ICT資源缺乏程度對學校層面問題解決變異的解釋率大于新加坡和德國；模型3的結果表明澳大利亞學生的問題解決堅持性和開放性對學生層面問題解決能力變異的解釋率最高，而中國上海學校平均學生問題解決堅持性和開放性對學校層面問題解決變異解釋明顯高于其他國家；模型4的結果表明新加坡學生ICT的使用對學生層面問題解決能力變異的解釋率最高，且學校平均學生ICT的使用對學校層面問題解決能力變異的解釋率也最高；對比校內與校間問題解決成績差異被解釋率，在四個國家(地區(qū))學校層面的問題解決成績變異被解釋的比例高于學生層面。

(四)ICT的使用、問題解決堅持性和開放性對問題解決能力的影響

表5為模型4的結果，反應本研究中學生層面和學校層面所有自變量對問題解決能力的影響。由固定效應部分可知，新加坡、中國上海、德國的男生問題解決能力成績顯著高于女生，澳大利亞男女生差異不明顯；在四個國家(地區(qū))，學生ESCS變量對問題解決能力成績有顯著正向預測作用。

表5 問題解決能力影響因素分析結果(模型4)

在學生可利用的ICT資源方面，新加坡、澳大利亞、德國的學生在學校和在家中可利用的ICT資源對問題解決能力成績有負向預測作用，中國上海學生在學?？衫玫腎CT資源對問題解決能力成績有正向預測作用；學校ICT資源豐富程度對學生問題解決能力的影響得到比較一致的結果，即學校計算機學生比和ICT資源缺乏程度對問題解決能力成績沒有明顯影響。

對于學生問題解決堅持性和問題解決開放性兩個變量，在學生層面，四個國家(地區(qū))學生的問題解決開放性對問題解決能力成績有顯著的正向預測作用；新加坡、澳大利亞、德國的學生問題解決堅持性對問題解決能力有顯著正向預測作用。在學校層面，新加坡、澳大利亞、德國的學生平均問題解決堅持性對問題解決能力沒有顯著影響；中國上海、澳大利亞學生平均問題解決開放性對問題解決能力有正向預測作用，新加坡、德國學生沒有顯著影響。

對于ICT使用所包含的三個變量，在學生層面，中國上海、澳大利亞、德國學生校外使用ICT娛樂對問題解決能力沒有顯著影響，澳大利亞、德國學生校外使用ICT學習對問題解決能力有顯著負向預測作用，新加坡、澳大利亞、德國學生校內使用ICT學習對問題解決能力有顯著負向預測作用。在學校層面，四個國家(地區(qū))的學生平均校外使用ICT學習對問題解決有正向預測作用，平均校外使用ICT學習頻率越高，問題解決成績表現(xiàn)越好；澳大利亞、德國學校學生平均校外使用ICT娛樂對問題解決成績有負向預測作用，新加坡、中國上海學校的學生該變量的影響不顯著；新加坡、澳大利亞的學校的學生平均校內使用ICT學習對問題解決成績有顯著負向預測作用，中國上海、德國的學校的學生平均校內使用ICT學習對問題解決成績沒有顯著影響。

五、討論與結論

(一)相關背景變量對問題解決能力的影響

研究顯示男女生在問題解決的表現(xiàn)上差異顯著，與PISA報告的結果一致，大部分國家男生問題解決能力比女生高[23]；學生ESCS與問題解決的表現(xiàn)關系同樣密切，學生家庭社會經(jīng)濟地位越高的學生，其問題解決能力也越高，這在四個國家(地區(qū))表現(xiàn)高度一致性。學生在家中和學校可用的信息化設施設備對問題解決成績有顯著負向預測作用，即家庭、學校中學生可用的信息化設備設施越多，其問題解決的成績反而會越低，這可能與該階段的學生自控能力較差，傾向于使用信息化設備設施從事非學習活動有關。學校層面，大部分國家的計算機學生比與ICT資源缺乏程度兩個變量對問題解決沒有顯著影響，說明學校信息化資源的豐富與否對學生問題解決成績沒有直接影響。

(二)問題解決堅持性和問題解決開放性對問題解決能力的影響

從學生層面和學校層面總體來看，學生問題解決堅持性與問題解決開放性對問題解決能力有積極影響。越具有堅持性和開放性認知傾向的學生，其問題解決的表現(xiàn)越好，這與大部分關于堅持性和開放性對學業(yè)成績影響的研究結果是一致的。具有堅持性品質的學生，在問題解決過程中更具有持續(xù)穩(wěn)定克服困難的意志，能更好地自我調控、自我管理和應用策略與資源解決問題[24]，所以更可能完成問題的解決。具有開放性認知傾向的學生，更傾向于發(fā)散思維，能深入加工信息、處理復雜事物[25]，因而更可能解決復雜問題，其問題解決能力會更強，問題解決成績表現(xiàn)相對更好。中國上海學生問題解決堅持性對問題解決成績出現(xiàn)負的影響，這是由于中國上海學生的堅持性與開放性相關較高造成的(r=0.509, p＜0.001)，在不加入開放性變量的情況下，其堅持性對問題解決的影響系數(shù)為正，由此說明中國上海越傾向于開放性的學生，其堅持性傾向也越明顯，且主要通過開放性影響問題的解決。

(三)學生ICT使用情況對問題解決能力的影響

與Liem等人[26]的研究結果一樣，在學生層面，ICT使用頻率對問題解決能力表現(xiàn)呈現(xiàn)負向預測作用。學校層面除了平均校外使用ICT學習外，其他兩個變量對問題解決同樣呈負向預測作用，這表明ICT使用頻率越高的學生，其問題解決能力成績并沒有顯著提升。PISA 2012主要測量了學生對ICT的簡單使用的熟悉程度，不牽涉到復雜認知的測量，ICT的簡單使用并不能提升個人的復雜認知能力，相反，其使用頻率越高，反而減少進行復雜認知加工的時間影響復雜認知能力的提升，因此ICT使用頻率對問題解決能力成績呈現(xiàn)負向預測作用。同時，我們注意到學校平均校外使用ICT學習的頻率越高，學生問題解決的成績越高，這可能是平均校外使用ICT學習頻率越高的學校，其教學方式、教學過程較多的利用信息技術工具，較注重學生應用工具自主探究、動手實踐和問題解決，學生的問題解決能力在平時得到了較好的鍛煉。

(四)ICT的使用、堅持性與開放性對問題解決能力總的影響程度分析

學生層面，學生問題解決堅持性和開放性影響程度要大于ICT的使用，而在學校層面則相反。由前面表4中模型3和模型4解釋率的結果可以看出，在學生個體層面，澳大利亞、德國、中國上海學生的問題解決堅持性和開放性對問題解決能力的影響程度明顯比ICT使用要大；在學校層面，新加坡、澳大利亞、德國學校學生平均ICT使用情況對問題解決能力的影響程度比學校學生平均問題解決堅持性和開放性要大，這說明校際之間的差異主要是由ICT的應用引起的。這可能是因為問題解決堅持性和開放性描述的是學生個體心理品質，其表現(xiàn)相對穩(wěn)定，短期內較難受學校層面因素的影響，而ICT使用的熟練程度較容易受學校教學與管理方式的影響，對于技術應用豐富、技術與教學整合程度高的學校，其學生ICT使用越熟練，問題解決能力也越高。所以在個體層面，學生問題解決能力主要受其自身堅持性和開放性心理特質的影響，而在學校層面，學生問題解決能力主要與學校教學與管理方式的不同而導致的ICT使用熟練程度不同有關。

六、研究啟示

基于本研究對數(shù)字化環(huán)境中的問題解決能力測驗表現(xiàn)的影響因素分析，我們對開展數(shù)字化環(huán)境下的問題解決能力培養(yǎng)和測評提出以下建議。

(一)注重提升信息技術的應用層次

利用信息技術支撐學生學習方式的轉變[27]，是推進信息技術應用的重要途徑。但技術的應用是否能有效促進教學是需要著重研究的問題。本研究表明，ICT工具的簡單使用對提升學生問題解決能力沒有顯著作用，學校、家庭中的信息化資源豐富程度對學生問題解決能力的直接提升也沒有明顯作用。鑒于當前教育實踐的實際情況，我們認為這一方面是由于信息化資源未得到有效利用，另一方面ICT的簡單應用難以有效促進學生高級認知能力的發(fā)展，學生的思維品質、思維深度和廣度難以得到有效提升。所以在開展信息技術環(huán)境下的問題解決培養(yǎng)活動時，要注重提升技術工具的應用層次，利用信息技術工具促進合作問題解決、協(xié)同知識建構，有效支撐學生復雜思維活動過程，支持復雜任務的完成，進而促進其高階認知能力的發(fā)展。

(二)注重培養(yǎng)學生堅持性和開放性心理品質

多個國家(地區(qū))的數(shù)據(jù)分析非常一致的表明：學生問題解決的堅持性和開放性對問題解決能力有顯著的正向影響，這說明培養(yǎng)學生問題解決能力不僅要關注其復雜認知能力的發(fā)展、思維品質的提升，還要關注學生的動機與情感因素。從學生的實質心理過程出發(fā)，學生在數(shù)字化環(huán)境中的學習實際是一個問題解決過程，鑒于堅持性和開放性對問題解決的顯著影響，因此數(shù)字化環(huán)境中的學習設計不能忽略動機與情感因素對學習的影響，要求我們在設計任務情境和問題解決過程時要充分考慮學生的堅持性和開放性心理規(guī)律，促進學生問題解決的完成。這對于解決數(shù)字化環(huán)境中自主學習(如慕課)完成率較低的問題[28]，有重要的參考價值。此外，堅持性和開放性作為相對穩(wěn)定的心理品質，在短時間內難以有較大的改變，需要在日常的教育教學活動中采取多方面的策略加以培養(yǎng)。

(三)關于問題解決培養(yǎng)策略方面的建議

本研究發(fā)現(xiàn)男生問題解決能力比女生普遍較高，社會經(jīng)濟地位得分越高的學生問題解決能力表現(xiàn)也越好。因此，在開展基于問題解決的教學活動時，要考慮學生性別和社會經(jīng)濟地位的實際情況，給予女生更多關注，給予家庭條件較差的學生更多關注，促進學生個體之間問題解決能力的均衡發(fā)展。此外，在影響程度分析時，多個國家的實證數(shù)據(jù)比較一致的表明校際之間的學生問題解決能力差異受由ICT使用的影響更大。我們認為支撐該數(shù)據(jù)關系的可能情況是：校際之間的ICT使用的差異反映了學校之間教學方式的差異，校際之間學生問題解決能力的差異實際上受學校教學方式差異的影響更大。這說明改進學校教育教學方式重要性，學校需要加強信息技術在教育教學中的應用，基于新的技術、新的教學理念才能更有效地促進學生問題解決能力的提升。

(四)對基于計算機的測驗開發(fā)建議

隨著信息技術的發(fā)展，利用計算機開展教育測評是教育測評領域的發(fā)展趨勢[29]?；谟嬎銠C的測驗首先需要明確的是：學生的ICT操作熟練程度是否會影響測驗的表現(xiàn)？本研究表明ICT簡單使用的熟練程度不會制約學生在數(shù)字化環(huán)境中的問題解決能力測驗表現(xiàn)，這為開展基于計算機的測驗提供一定參考。但是，我們需要注意的是，PISA 2012基于計算機的問題解決測驗假設所有學生都具有基本的計算機操作技能，滿足其測驗的操作要求，即本文特指的“ICT簡單使用”。因此，在開發(fā)基于計算機的測驗時，要確保所有被測學生都具備該測驗所要求的操作技能，對于基于計算機的測驗存在操作復雜的情況，在測驗開始之前，要對參與測驗的學生進行培訓、指導，確保測驗對于所有的學生都公平，以此提升測驗的效度。

[1] Partnership for 21st Century Learning (P21).P21 Framework Definitions[EB/OL]. http：//www.p21.org/about-us/p21-framework,2015-6-15.

[2][3] OECD.PISA 2012 Assessment and Analytical Framework：Mathe matics,Reading,Science,Problem Solving and Financial Literacy[R].Paris：OECD Publishing, 2013.

[4] 馬寧,余勝泉.信息技術與課程整合的層次[J].中國電化教育,2002,(1)：9-13.

[5][6] Greiff S.,Kretzschmar A.,Müller J.C.,Spinath B., Martin R...The Computer-Based Assessment of Complex Problem Solving and How It Is Influenced by Students’ Information and Communication Technology Literacy[J]. Journal of Educational Psychology,2014,(106)： 666-680.

[7][26] Liem G.A.D.,Martin A. J.,Anderson M.,Gibson R., Sudmalis D..The Role of Arts-Related Information and Communication Technology Use in Problem Solving and Achievement： Findings From the Programmefor International Student Assessment [J]. Journal of Educational Psychology. 2013,(106)： 348-363.

[8] Clariana, R.,Wallace, P.. Paper-based versus computer-based assessment： Key factors associated with the test mode effect[J]. British Journal of Educational Technology. 2002, (33)：593-602.

[9] Mayer, R.E..Cognitive, metacognitive , and motivational aspects of problem solving[J]. Instructional Science. 1998,(26)： 49-63.

[10] Wüstenberg S.,Greiff S., Funke J..Complex problem solving： More than reasoning?[J].Intelligence, 2012,(40)：1-14.

[11] 彭聃齡.普通心理學(修訂版)[M].北京：北京師范大學出版社,2004.

[12][24] 張林,張向葵.中學生學習策略運用、學習效能感、學習堅持性與學業(yè)成就關系的研究[J].心理科學,2003,26 (4)：603-607.

[13] Brown S. D.,Tramayne S.,Hoxha D.,Telander K.,Fan X.,Lent, R.W..Social cognitive predictors of college students' academic performance and persistence：A meta-analytic path analysis[J].Journal of Vocational Behavior,2008,72(3)： 298-308.

[14] Tracey T. J. G.,Robbins S. B..The interest-major congruence and college success relation： A longitudinal study[J]. Journal of Vocational Behavior,2006,69(1)： 64-89.

[15] 魏軍,劉儒德等.小學生學習堅持性和學習投入在效能感、內在價值與學業(yè)成就關系中的中介作用[J].心理與行為研究,2014,12(3)：326-332.

[16][25] 鄧鑄,張哂,徐群.中小學教師認知開放性問卷的編制[J].心理技術與應用.2014,(10)：18-23.

[17] Poropat A. E..A Meta-Analysis of the Five-Factor Model of Personality and Academic Performance[J]. Psychological Bulletin,2009,135(2)：322-338.

[18] Caprara G. V., Vecchione M., Alessandri G., Gerbino M.,Barbaranelli. C.. The contribution of personality traits and selfefficacy beliefs to academic achievement： A longitudinal study[J].British Journal of Educational Psychology, 2011,81(1)：78-96.

[19] Lin W.-L., Chen H.-C., Hsu K.-Y., Wang J.-W.. The relations of gender and personality traits on different creativities： A dualprocess theory account[J]. Psychology of Aesthetics,Creativity and the Arts,2012,6(2)： 112-123.

[20][21][23] OECD.PISA 2012 Results：Creative Problem Solving： Students’Skills in Tackling Real-Life Problems(Volume V) [R]. Paris：OECD Publishing,2014.

[22] 劉紅云,孟慶茂.教育和心理研究中的多層線性模型[J].心理科學進展,2003,10(2)：213-219.

[27] 孫唯,董雙威.小學課堂教學中信息技術支撐學生學習方式轉變的研究[J].中國電化教育,2013,(2)：89-92.

[28] 王應解,馮策,聶蕓婧.我國高校慕課教育中的問題分析與對策[J].中國電化教育, 2015, (6)： 80-85.

[29] 韋斯林,柳秀峰等.基于Rasch理論的計算機模型教學測驗的設計與應用[J].中國電化教育, 2014,(7)：139-144.

責任編輯：李馨 趙云建

The Analysis of the Influential Factors of Student’s Problem Solving Competence in Digital Test Environment—Taking PISA 2012 as an Example

Yuan Jianlin1,3Liu Hongyun2,3Zhang Sheng3
(1.Beijing Normal University Faculty of Education, Beijing 100875; 2.Beijing Normal University School of Psychology,Beijing 100875; 3. Collaborative Innovation Center of Assessment toward Basic Education Quality at Beijing Normal University, Beijing 100875)

When the test of problem solving is implemented in digital environment, the student’s performance may be in fl uenced by their psychological qualities. Specially, the student’s pro fi ciency of ICT using may constrain student’s performance. Drawing on the data of problem solving test of Singapore, Australia, Germany and Shanghai-China from PISA(the Programmer for International Student Assessment)2012,the current study have stepwise examined the impact of student’s perseverance and openness of problem solving and simple ICT using on problem solving competence with a two level linear regression model. The results indicate that perseverance and openness of problem solving positively predict problem solving competence, whereas the student’s simple ICT using negatively predict problem solving competence. The e ff ectiveness that perseverance and openness predicting problem solving competence in the student level is larger than that student’s simple ICT using predicting problem solving competence. However, it is opposite in the school level. At last, we conclude that, the pro fi ciency of simple ICT using will not constrain the test performance.To promote the student’s problem solving competence, we should pay attention to foster student’s psychological qualities of perseverance and openness of problem solving, and improve the teaching approach with the information technology to facilitate the development of student’s complex cognitive competence.

Problem Solving Competence; Simple ICT Using; Perseverance of Problem Solving;Openness of Problem Solving

G434

：A

1006—9860(2016)08—0074—08

袁建林：在讀博士，研究方向為數(shù)字化教育測量與評價 (yuanjianlin00@126.com)。

劉紅云：博士，教授，博士生導師，研究方向為心理與教育統(tǒng)計、測量(hyliu@bnu.edu.cn)。

張生：博士，副教授，碩士生導師，研究方向為教育技術與教育測量(zhangsheng@bnu.edu.cn)。

2016年5月11日