基于结构方程模型的中学地理学习投入影响因素分析及教学启示

【摘要】文章从认知投入、情感投入、行为投入三个维度，对中学生地理学习投入的影响因素进行探讨。通过对253份有效的中学生问卷调查开展数据分析，揭示了这三个因素如何相互作用并影响学生的学习效率。研究结果表明，行为投入对学习投入的影响最大，认知投入次之，情感投入的影响系数不显著。此外，三个潜变量之间相互影响，其中行为投入与情感投入之间的相互影响最为显著。【关键词】结构方程模型中学地理学习投入影响因素一、研究背景学习投入作为衡量学生学习过程质量和预测学业成就的重要指标，已成为教育学和心理学研究领域的热点话题。已有的学习投入研究将学习投入结构划分为行为投入、认知投入、情感投入三个维度。［1］地理学科作为一门综合性、实践性极强的学科，不仅要求学生掌握扎实的地理知识，而且强调学生具备空间思维、综合分析等认知能力，以及热爱自然、关注社会的情感态度。基于上述要求，中学地理学习投入不仅仅体现在学生对地理知识的记忆和理解上，更体现在学生积极参与地理实践活动、主动探索地理问题、与同伴和教师进行深入交流等方面。近年来，随着教育改革的不断深入，如何提高学生的学习投入成为教育工作者关注的问题，但当前的研究多聚焦于心理学和教育学领域，且大部分研究仍停留在理论探讨和案例分析层面，缺乏深入的量化分析。一些量化研究在样本选择、测量工具的科学性、变量关系分析等方面存在局限，限制了研究结果在教育实践中的有效应用。基于此，本文采用描述性统计和结构方程模型的方法，深入探讨中学生地理学习投入的三个关键因素：行为投入、认知投入、情感投入。通过量化分析，旨在揭示这些因素如何相互作用，影响学生的学习效率，以期为改善地理教学、提高学生学习效果提供有益参考。本研究借鉴已有学习投入研究成果，结合中学地理学习的特点，将中学地理学习投入划分为行为投入、认知投入、情感投入三个维度。其中，行为投入是指学生在地理学习中的行为表现，如课堂参与度、作业完成情况等；认知投入是指学生在学习地理时为了实现学习目标而采用的策略和方法，如空间思维、综合分析等能力的运用；情感投入是指学生在学习地理时所流露出的兴趣、爱好、学习价值感等情感体验。二、中学地理学习投入的模型构建从行为投入、认知投入、情感投入维度，建立中学生地理学习投入结构的模型（见图1），并提出研究假设。（一）行为投入在地理学习中的影响在地理学习的广阔领域中，行为投入构成了学生积极参与知识建构的基石。它体现为学生在课堂内外对学习活动的全身心投入以及对地理知识探索的不懈追求。具体而言，行为投入不仅涵盖学生在地理课堂上踊跃参与讨论、主动提问、回答问题的场景，而且包括在实地考察、实验操作、项目研究中的积极行为体现。例如在一次关于河流侵蚀与沉积的实地考察中，学生不仅细致地观察河流形态、采集样本，而且通过小组讨论、记录分析，深化了对地理过程的理解。这种身临其境的学习方式，不仅丰富了学生的地理知识，而且激发了学生对自然环境的敬畏和探索欲。课后，学生按时完成作业，积极查阅文献资料，以深化和拓展所学知识，体现了在地理学习中的高度自主性。（二）认知投入在地理学习中的作用认知投入是学生在地理学习中运用高级的思维策略与方法，以实现对知识的深度加工与理解的过程。它超越了简单的事实记忆，侧重于概念理解、问题解决、批判性思维培养。在地理学习中，学生不仅要掌握地理术语和基本原理，而且要通过地图分析、案例研究、模型构建等手段，将理论知识应用于解决实际问题。例如在分析城市化进程对自然环境的影响时，学生不仅要收集数据、绘制图表，而且要运用地理信息系统（GIS）进行空间分析，从而更直观地理解城市化带来的复杂影响。这种认知投入不仅能够提升学生的地理素养，而且能够培养他们的创新思维和跨学科解决问题的能力。（三）情感投入是学生地理学习的动力情感投入作为学生地理学习的内在驱动力，其重要性不容忽视，它关乎学生对地理学科的兴趣、态度，以及在学习过程中的情感体验。当学生对地理学习充满热情时，他们会主动探索、深入思考，并能在学习过程中体验到成就感和满足感。例如在学习气候变化这一全球性议题时，学生可能因了解到气候变化的严峻性而产生紧迫感，进而激发他们采取行动，如参与环保活动、撰写宣传文章等，以贡献自己的力量。这种积极的情感投入不仅可以促进学生深入掌握地理知识，而且能够培养他们的社会责任感和全球视野。相反，如果学生对地理学习缺乏兴趣或情感共鸣，那么他们可能会学习动力不足。因此，情感投入是地理学习中不可或缺的一环，对于激发学生的学习潜能和促进他们全面发展具有至关重要的作用。三、研究设计（一）问卷设计与数据采集由于中学生地理学习投入受到很多因素的影响，本文从学生基本信息、学习投入度、认知投入、情感投入、行为投入方面设置问卷，选择新疆伊犁昭苏县的3所中学作为研究样本案例。通过对回收的问卷进行整理统计，共收回253份有效问卷。（二）研究方法本研究在样本描述、问卷统计方面采用描述性统计、效度和信度检验对样本数据的有效性进行检验，并通过结构方程模型探讨中学生地理学习投入的影响因素。四、研究结果（一）问卷信效度分析信度检验通常采用克隆巴赫系数和组合信度作为参考依据，本次调查问卷的测量模型的信度检验如表1所示。测量模型中潜在变量的克隆巴赫系数都在0.7以上，学习投入各部分的组合信度均大于0.6，表明测量模型信度较高，测量数据的内部一致性较高。［2］表1测量模型的信度检验[潜在变量题目数克隆巴赫系数组合信度学习投入30.7030.710情感投入30.7110.783认知投入30.7380.790行为投入30.7300.771]在效度检验方面，通过验证性因子分析检验潜变量与观测变量间的适配性。结果显示，各项的标准化因子载荷均大于0.6（范围为0.62～0.83），符合因子载荷应大于0.5的标准，表明各维度间具有良好区分效度。（二）结构模型检验模型回归系数表如表2所示，其路径节点的回归系数采用最小二乘法一元线性回归，通常只需要观察P值与标准化路径系数，确定该路径是否存在直接的线性影响。根据显著性检验（P＜0.05）分析模型变量之间是否存在影响关系，若存在显著性，说明变量之间存在影响关系，可通过标准化路径系数对影响效率量进行深入分析。表2显示，６种模型影响路径的参数检验值都在参数检验标准值范围内，符合标准，假设成立。（三）模型拟合检验参照结构方程模型整体适配度的评价指标及其评价标准，本研究建立的中学生地理学习投入模型满足结构模型方程中的各项拟合指标，模型拟合指标GFI和CFI值均大于0.9（见表3）。这表明该模型具有较好的拟合效果，本文所假设的结构方程模型也得到了验证。（四）模型假设检验从上述结构方程的模型拟合效果来看，模型假定成立。中学生地理学习投入结构模型（见表4）中拟合优度指标和调整拟合优度指标均大于0.90，测量数据的内部一致性较高。从中学生地理学习投入结构模型检验结果（见图2）可知，在决定学习投入的三个潜变量中，行为投入、认知投入、情感投入的影响程度有着较大差别，其中行为投入存在较大影响，影响系数为0.63；认知投入的影响系数为0.26，其影响次之；情感投入对学习投入的影响不显著，表明情感投入并未完全引起学习投入的改变。另外，三者之间存在着交互影响。五、研究结论与教学启示（一）研究结论本研究通过构建结构方程模型，系统地分析了行为投入、认知投入、情感投入三大维度对中学生地理学习投入的综合影响。数据分析结果显示，行为投入在模型中展现出最为显著的正向效应，直接且强烈地影响着学生的地理学习投入水平，表明学生的实际操作、课堂参与、课后努力程度是学习成效的关键驱动因素。次之是认知投入，作为知识积累和思维能力的体现，其对地理学习投入具有不可忽视的作用，进一步验证了知识基础与认知能力在学习过程中的核心地位。相比之下，情感投入虽然在本研究中的直接影响系数未达统计显著水平，但是其与行为投入间具有密切联系，具有作为潜在调节变量的可能性，在地理学习中的复杂作用不容忽视，尤其是对于学生在长期学习中的动力与兴趣维持方面。（二）教学启示本研究揭示了三大投入维度之间的内在联系，特别是行为投入与情感投入之间的显著正相关关系，表明积极的学习行为能够激发正面的情感反馈，反之亦然，由此形成了一个动态的良性循环机制。这一发现强调了多维度投入协同作用的重要性，提示教育者需采取综合措施，以促进学生各维度投入的正向发展。据此，本研究提出以下三个教学启示：1．强化行为投入，促进学习成效教师可以设计多元化的学习活动，结合地理学科特点，组织课堂讨论、角色扮演、地理知识竞赛等多样化的学习活动，提升学生的课堂参与度与课后学习自主性。鼓励学生积极参与地理社团、地理考察等课外活动，从而拓宽视野，深化对知识的理解。在培养自我管理能力与掌握学习策略方面，教师应指导学生制订个性化的学习计划，培养自律的学习习惯，并向学生传授有效的记忆方法、记笔记的技巧等学习策略，提升学习效率。同时加强家校合作，教师和家长共同关注学生的学习进展，为学生营造良好的学习环境，鼓励家长参与孩子的地理学习过程，例如共同进行地理实地考察、观看地理纪录片等，增强家庭的学习氛围，形成家校共育的良好机制。2．增强认知投入，提升知识水平教师要优化教学内容和合理设置学习内容的难度，根据学生的认知发展水平实施有针对性的教学，确保学生既能够挑战自我，又不至于因为学习过于困难而丧失动力。同时构建系统化的地理知识框架，帮助学生理解和记忆，形成完整的知识体系。并且要更新教学方法，采用探究式、项目式、问题导向等教学方法激发学生的认知投入。教师还可以设计一些与现实生活紧密相关的地理问题，引导学生通过探究的方式寻找答案。在这个过程中鼓励学生进行小组合作学习，共同解决问题，培养学生的合作精神和探究能力。此外，地理学习需要空间抽象思维，教师需要强化学生地理思维的训练，着重培养学生的空间抽象思维和地图识读能力，通过深度解析案例、精准解读地图等手段，帮助学生将抽象概念具象化，加深学生对地理知识的内化和应用。3．关注情感投入，激发学习兴趣情感投入维度直指学生的学习兴趣和动力。对此，首先教师在教学中可巧妙设置问题情境，将地理知识与学生的日常生活紧密相连，以激发学生的探索欲和好奇心。其次可通过组织实地考察、开展地理实验等活动，让学生亲身体验观察地理现象的过程，增强学习的直观性和趣味性，提升课程内容的吸引力。最后可利用多媒体教学资源，例如动画演示、视频讲解等，丰富教学手段，提高学生的学习兴趣与参与度。此外，构建和谐的师生关系至关重要，教师应以饱满的热情投入教学，密切关注学生的学习需求和心理变化，鼓励学生表达见解，营造积极向上的学习氛围，增强学生的学习自信和学习动力。六、结语地理教学需以行为投入为抓手，通过多元化活动设计，如实地考察、项目探究提升学生的实践参与度。同时需强化认知投入，借助问题导向教学与思维训练深化学生对知识的理解。情感投入虽未直接作用于学习成效，但其作为长期学习动力的潜在调节变量，仍需在情境化教学与师生互动中多加关注。此外，本研究还揭示了多维度投入的协同效应，强调教学策略应注重三个维度的动态平衡