信息通信技术素养与传统读写能力的双向作用机制：基于德国青少年的认知基础研究

本研究探讨了ICT素养与阅读及数学能力的相互作用，通过大样本纵向数据分析揭示了传统读写能力对数字技能发展的关键预测作用及双向促进机制，为数字化时代的素养教育提供了重要理论和实证依据。研究采用多指标多因果模型(MIMIC)和交叉滞后面板模型(CLPM)，发现阅读和数学能力共同解释近半数ICT项目方差，且存在显著双向预测效应（β=0.07-0.21），表明数字素养发展需构建于传统认知能力基础之上。

　　

在数字化浪潮席卷全球的今天，信息通信技术（ICT）素养已成为现代公民参与社会、教育和职业发展的核心能力。然而，尽管数字技术日益普及，人们对ICT素养的认知基础仍缺乏系统认识——它究竟是单纯的技术操作能力，还是与传统认知能力存在深层关联？这种关联是单向促进还是双向互哺？这些问题对理解数字时代的人类认知发展具有重要意义。

以往研究多聚焦于ICT素养的技术层面，而忽视其与阅读、数学等基础能力的联系。德国莱布尼茨教育轨迹研究所的Timo Gnambs教授团队在《Intelligence》发表的研究，通过两项精心设计的大规模研究，揭示了ICT素养与传统读写能力之间复杂的双向作用机制。研究发现，ICT素养并非孤立存在的技术能力，而是深度植根于个体的认知架构中，与阅读理解和数学能力形成协同发展的动态系统。

研究人员采用德国国家教育面板研究（NEPS）的多队列数据，综合运用项目方差分解和纵向交叉滞后分析等先进统计方法。第一项研究对13,335名九年级学生进行多指标多因果模型（MIMIC）分析，通过35个ICT素养项目的测量，分解出阅读和数学能力分别贡献26%和25%的项目方差。第二项研究跟踪4,872名学生从六年级到十二年级的发展轨迹，采用带二阶滞后的交叉滞后面板模型（CLPM）控制潜在混淆变量，发现数学能力对ICT素养的预测效应（β=0.21）显著高于阅读能力（β=0.07），同时ICT素养对两种传统能力也存在反向促进效应。

5.1. 方法学创新与测量工具

研究采用NEPS专门开发的ICT素养测评框架，包含信息获取、创建、管理和评估四个核心过程。阅读测试涵盖五种文本类型和三种认知要求，数学测试基于PISA框架设计，均采用部分信用模型（PCM）进行项目反应理论标定。为控制基础认知能力，研究引入图形推理和知觉速度测试，所有分析均使用30个 plausible values 处理测量误差，并采用多重插补处理缺失数据。

5.2. 方差分解揭示认知基础

对两个年级ICT测试的项目级分析表明，ICT素养的潜在因子分别解释46%（九年级）和27%（十二年级）的项目方差。阅读和数学能力各贡献约四分之一方差，且这种模式在不同项目间高度一致，说明ICT素养的认知需求具有跨任务的稳定性。值得注意的是，基础认知能力（推理和知觉速度）的贡献微乎其微，表明ICT素养主要与领域特定的晶体化智力而非流体智力相关。

6.2. 纵向双向作用证据

交叉滞后分析显示显著的跨领域预测效应：九年级数学能力对十二年级ICT素养的标准化路径系数达0.21，阅读能力为0.07。反向作用同样显著：ICT素养对数学和阅读的预测系数分别为0.09和0.13。这种双向效应在控制性别、移民背景、社会经济地位和学校类型后依然稳健，表明关系的内在性。

7. 讨论与意义

本研究通过多方法验证了ICT素养与传统能力的双向作用机制，支持了投资理论（Cattell, 1987）和过程重叠理论（Kovacs & Conway, 2016）的预测。研究发现数学能力对ICT素养的更强预测力，可能与数字化环境中普遍需要的逻辑结构和算法思维相关。而双向作用的存在，表明数字技能发展与传统能力提升可形成良性循环。

这项研究对教育政策具有重要启示：数字素养培养不应孤立进行，而需与基础学科深度融合。同时，研究采用的先进计量方法为教育测量学提供了新范式，特别是对多维度能力相互作用的建模策略。未来研究可进一步探索不同文化背景下的普适性，以及绩效式评估与知识式评估的差异效应。

最终，该研究确立了ICT素养作为现代素养体系的核心地位，揭示了数字能力与传统认知能力间深刻而动态的联系，为构建面向未来的教育体系提供了科学基础。