聋哑、听力障碍与听力正常人群的数学焦虑和科学焦虑与空间认知及STEM兴趣的关联研究

为解决STEM（科学、技术、工程、数学）领域中焦虑对学业表现的负面影响，研究人员开展了一项关于数学焦虑（Math Anxiety）、科学焦虑（Science Anxiety）与空间认知（Spatial Cognition）及STEM兴趣关联的研究。通过在线实验，团队发现数学和科学焦虑显著预测空间认知任务表现（如心理旋转任务Mental Rotation Task）及STEM兴趣，且这种影响在聋哑/听力障碍（DHH）与听力正常人群中无显著差异。研究强调了缓解学术焦虑对促进STEM参与的重要性，尤其为DHH群体的教育干预提供了新视角。

　　

在当今科技主导的社会中，STEM（科学、技术、工程、数学）领域的人才需求激增，但许多学生因数学焦虑（Math Anxiety）和科学焦虑（Science Anxiety）而表现不佳。更复杂的是，聋哑和听力障碍（Deaf and Hard of Hearing, DHH）群体在STEM教育中面临额外的系统性障碍，如缺乏合格的手语翻译和科学术语的标准化手语表达。尽管空间认知能力（Spatial Cognition）被认为是STEM成功的关键预测因子，但焦虑与空间技能、STEM兴趣之间的相互作用，尤其在DHH人群中，尚未被充分研究。

为填补这一空白，来自美国加劳德特大学（Gallaudet University）的研究团队开展了一项在线研究，招募了115名有美国手语（American Sign Language, ASL）经验的DHH和听力正常成年人。研究通过心理旋转任务（Mental Rotation Task, MR）评估空间技能，并结合自评问卷测量数学焦虑、科学焦虑、空间焦虑（Spatial Anxiety）及STEM兴趣。

研究采用的关键技术包括：1）在线心理旋转任务（MR）测量空间技能误差率；2）标准化问卷（如Academic Anxiety Inventory, AAI）评估数学、科学和空间焦虑；3）空间习惯量表（Spatial Habits of Mind Inventory, SHOMI）和视觉化倾向问卷（Visualizer-Verbalizer Questionnaire, VVQ）分析空间思维习惯；4）ASL经验综合评分（基于语言偏好、舒适度和习得年龄）。

研究结果

1. 群体差异（RQ1）：DHH组仅科学焦虑显著高于听力正常组，而数学焦虑、空间焦虑、空间习惯及MR任务表现无差异。
2. 焦虑关联性（RQ2）：数学、科学和空间焦虑三者显著相关（r=0.25-0.30），且均与MR误差率正相关，其中数学焦虑预测力最强。
3. 预测模型（RQ3-RQ4）：线性回归显示，数学和科学焦虑是MR误差率和STEM兴趣的最强预测因子，而ASL经验和听力状态无显著影响。

结论与意义
研究发现，数学和科学焦虑是阻碍空间认知和STEM兴趣的核心因素，且这种影响跨越DHH与听力正常人群。尽管ASL作为空间语言（Spatial Language）未被证实能直接提升空间技能，但研究强调了针对学术焦虑的干预在STEM教育中的普适性价值。例如，设计降低焦虑的可视化教学工具或对DHH学生更友好的科学手语系统。该成果发表于《npj Science of Learning》，为跨群体STEM教育策略提供了实证依据，尤其呼吁关注焦虑对弱势群体的隐性影响。