学术表现差异视角下信息通信技术（ICT）对创造性思维的因果效应探究

本综述深入探讨了信息通信技术（ICT）在不同学业水平学生群体中对创造性思维的因果影响。研究采用因果推断方法（如DML框架），揭示了学业成绩与创造性思维的正相关关系，并详细分析了不同ICT使用场景（如USESCH、HOMESCH、ENTUSE、INTICT、COMPICT）对高分组（TOTAL_H）与低分组学生创造力发展的差异化影响。结果强调需根据学业水平制定个性化ICT教育策略（如通过SHAP工具验证），为教育政策及教学实践提供了关键实证依据。

　　

Section snippets

Students’ academic performance and creative thinking

在学术领域，学者们对学业成就与创造性思维之间的相互关系进行了广泛研究。尽管已有深入探索，当前研究结果尚未达成共识，而是存在一定分歧。根据现有研究成果，可总结出三个主要研究趋势。

大量研究表明两者存在有益关联（Huang等人，2020；Lau，2017；Sebastian与Huang）。

Data sources

本研究数据源自2022年国际学生评估计划（PISA），该计划由经济合作与发展组织（OECD）发起（OECD，2023a）。PISA项目每三年实施一次，旨在评估全球15岁学生在阅读、数学和科学三个主要学术领域的知识与技能。在每个评估周期中，PISA会特别关注某一特定学科。

Data preprocessing

在探究不同特征变量之间的因果关系之前，我们基于现有研究和既定教育理论对数据进行了预处理，包括：处理缺失值、不同数据类型以及过大的数据范围。我们选择了所有可能与学习成果因果推断相关的特征变量，并将其作为结构因果模型的输入。

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  处理缺失值：我们采用了丢弃法和KNN方法。

Methods

本研究利用双机器学习（DML）框架评估信息通信技术（ICT）在不同教育环境下对学生创造性思维的因果效应，使用了Python库DoWhy（Sharma & Kiciman, 2020）和EconML（Bach等人，2022）。DML代表了一种高级方法学途径，用于剖析不同群体间不同的处理效应（Chernozhukov等人，2018）。该框架基于一个假设：所有混杂因素X，对治疗变量T和结果Y都有直接影响。

Result statistics

通过对新加坡、德国和冰岛学生数据的彻底检查，我们利用一个稳健的评估框架。该框架评估了学生阅读能力、科学素养和数学表现的加权平均值。这些指标的复合分数被汇总以建立一个平均分。得分高于该基准的学生被归类为“高分组”（TOTAL_H，样本数n=9986），而得分低于阈值的学生被指定为。

Discussion

在我们的研究中，我们检验了学生的学业表现如何影响其创造性思维，以及这种影响在不同年级和不同ICT使用指标之间的差异。研究表明，提高学业成绩有助于培养创造性思维。此外，研究揭示了来自不同群体的学生参与ICT的不同方面以不同的方式影响其创造性思维。

（1）我们观察到高成就学生。

Implications

该研究结果对教育政策和实践具有重要启示。ICT对创造力的影响已被证明取决于学生的学业水平。对于高成就学生，应谨慎管理学校中的ICT使用，以避免抑制其创造力。对于学业表现较差的学生，ICT可以成为提升其创造性思维的有益工具。此外，在家庭作业和休闲活动中策略性地使用ICT对于。

Limitation and future research

本研究在探讨学业成就和ICT使用对创造性思维的影响方面存在局限性。样本主要来自特定区域的学校，这限制了结果的普适性。研究未深入探讨数字素养（如数字伦理和健康）在ICT使用及其对创造性思维影响中的作用。SHAP工具假设特征独立性，这可能影响结果解释的准确性，并且具有较高的计算。

Conclusion

我们的研究深入探讨了不同学术水平学生的ICT使用情况及其对创造性思维发展的影响。研究结果明确显示，学术成就较高的学生往往比成绩较低的同龄人发展出更强的创造性思维技能。利用DML，我们在学术表现与创造性思维增强之间建立了因果关系。此外，我们注意到ICT使用的显著差异。