影响高中生地球科学学业成就的因素：一种结构方程模型方法

《Acta Psychologica》：Factors affecting upper secondary school students' earth science academic achievement: A structural equation modeling approach

　　

为了解如何提升高中生在地球科学方面的学业成就，本研究采用结构方程模型探讨了影响其学业成就的关键因素与机制。在这项研究中，从中国江西省的五所高中随机抽取了726名学生，并就他们对实践的态度、空间思维、地方感、农耕体验价值以及地球科学学业成就量表进行了调查。相关分析结果表明，对实践的态度对地球科学学业成就、空间思维、地方感及农耕体验价值均产生正向影响。空间思维对地球科学学业成就有正向作用。地方感对农耕体验价值有正向影响。此外，农耕体验价值对地球科学学业成就有正向影响。基于这些结果，本研究为提升学生的地球科学学业成就提供了理论支持。

随着地球科学日益成为21世纪的核心学科，学生在该领域的学业成就在其认知与情感发展中发挥着重要作用，并与批判性思维、创造性思维等高阶思维密切相关。然而，传统的地理教学往往忽视地理实践活动，鲜有研究从实践活动的视角探讨态度、环境等多种因素对学生地球科学学业成就的影响，且在理论层面揭示空间思维、地方感等要素与学业成就之间联系的实证研究仍然匮乏。为了填补这一空白，研究人员开展了这项研究，通过构建结构方程模型（SEM），调查了学习者的实践态度、空间思维、地方感、农耕体验价值与地球科学学业成就之间的复杂关联与机制。研究得出结论，上述四个内在变量不仅直接或间接影响地球科学学业成就，实践态度还能通过空间思维和地方感发挥中介预测作用。该研究为提升地球科学教学质量和学业成就提供了全面的实证参考和理论框架，论文发表于《Acta Psychologica》。

在主要关键技术方法方面，研究人员从中国江西省的五所高中随机选取了726名高中生作为样本队列。研究采用问卷调查法收集数据，测量工具包括实践态度量表、空间思维能力测试（STAT）、地方感量表、农耕体验价值量表以及基于国际学生评估项目（PISA）公开问卷改编的地球科学学业成就量表。数据分析阶段，研究人员首先使用Harman单因子检验法验证数据的共同方法偏差（CMB），随后运用SPSS 25.0和AMOS 24.0软件进行描述性分析、皮尔逊相关分析，并采用最大似然法对结构方程模型进行拟合度检验和路径分析。

关于研究的具体结果，分别如下：

**描述性与相关分析**
通过对726份有效问卷进行描述性统计分析，研究人员获得了学生在实践态度、空间思维、地方感、农耕体验价值和地球科学学业成就五个变量上的平均分与标准差。皮尔逊相关性分析结果显示，学生的实践态度与空间思维（r = 0.173, p < 0.01）、地方感（r = 0.087, p < 0.05）、农耕体验价值（r = 0.163, p < 0.01）以及地球科学学业成就（r = 0.159, p < 0.01）均呈显著正相关；空间思维与地球科学学业成就（r = 0.286, p < 0.01）显著正相关；地方感与农耕体验价值（r = 0.229, p < 0.01）显著正相关；农耕体验价值与地球科学学业成就（r = 0.101, p < 0.01）也呈显著正相关。

**模型拟合与路径分析**
在相关分析的基础上，研究人员使用AMOS软件对整体模型拟合度及路径系数进行了深入检验。模型检验结果显示，卡方与自由度之比（χ²/df）为1.772，比较拟合指数（CFI）和规范拟合指数（NFI）分别为0.971和0.937，近似误差均方根（RMSEA）为0.033，均满足建议标准，表明模型拟合度良好。路径分析得出的七个假设路径标准化系数分别为0.09、0.21、0.10、0.33、0.16、0.24和0.08，验证了实践态度对地球科学学业成就、空间思维、地方感和农耕体验价值的正向影响，空间思维对地球科学学业成就的正向影响，地方感对农耕体验价值的正向影响，以及农耕体验价值对地球科学学业成就的正向影响。

**讨论部分**
在讨论部分，研究人员结合既有文献对七个假设路径的验证结果进行了深入阐释。第一，空间思维正向预测地球科学学业成就，这主要是因为地球科学学习需要学生主动运用空间技能来分析和想象空间关系，较强的空间思维有助于学生理解地球科学概念并掌握地理技能，从而提升学业表现。第二，农耕体验价值正向预测地球科学学业成就，农耕体验作为贴近自然的户外学习方式，不仅能让学生获得积极的情感体验，还能培养团队协作与坚持不懈等优良品质，进而促进学业成就的提升。第三，地方感正向预测农耕体验价值，学生对居住地形成的强烈依恋与认同会促使其更乐意参与农耕活动，从而获得更高的体验价值。第四，实践态度正向预测地球科学学业成就，对实践活动持积极态度反映了对学习的正面评价，有助于取得较高的学业成就。第五，实践态度正向预测空间思维，地理位置实践活动为发展空间思维提供了关键情境，积极的学习态度促使学生沉浸于实践活动从而表现出更好的空间思维。第六，实践态度正向预测地方感，在真实地理环境中的实践活动激发了学生的积极情绪与感知，从而提升了地方感。第七，实践态度正向预测农耕体验价值，学生在自然环境中获得的满足感和积极情感态度促使他们更积极参与农耕活动，从而赋予农耕活动更高的体验价值。

**研究结论**
最后，翻译并总结该论文的研究结论部分：研究人员利用结构方程模型阐释了高中生对实践的态度、空间思维、地方感、农耕体验价值与地球科学学业成就之间的关联。结果表明，地球科学学业成可以直接受到实践态度、空间思维和农耕体验价值的影响。值得注意的是，实践态度还可以通过空间思维和地方感间接影响地球科学学业成就。同时，实践态度与地球科学学业成就之间的关系受到空间思维、地方感和农耕体验价值的正向中介作用。本研究系统识别了影响学生学业成就的学习者因素及其内在机制，这些研究结果可用于改善教学方法，并在课堂环境中有效提升学习者的地球科学学业成就。