基于結構方程模型的中學地理學習投入影響因素分析及教學啟示

【摘 要】文章從認知投入、情感投入、行為投入三個維度，對中學生地理學習投入的影響因素進行探討。通過對253份有效的中學生問卷調查開展數據分析，揭示了這三個因素如何相互作用并影響學生的學習效率。研究結果表明，行為投入對學習投入的影響最大，認知投入次之，情感投入的影響系數不顯著。此外，三個潛變量之間相互影響，其中行為投入與情感投入之間的相互影響最為顯著。

【關鍵詞】結構方程模型 中學地理 學習投入 影響因素

【中圖分類號】G623.45 " 【文獻標識碼】A" 【文章編號】1002-3275（2025）01-33-04

一、研究背景

學習投入作為衡量學生學習過程質量和預測學業成就的重要指標，已成為教育學和心理學研究領域的熱點話題。已有的學習投入研究將學習投入結構劃分為行為投入、認知投入、情感投入三個維度。［1］地理學科作為一門綜合性、實踐性極強的學科，不僅要求學生掌握扎實的地理知識，而且強調學生具備空間思維、綜合分析等認知能力，以及熱愛自然、關注社會的情感態度。基于上述要求，中學地理學習投入不僅僅體現在學生對地理知識的記憶和理解上，更體現在學生積極參與地理實踐活動、主動探索地理問題、與同伴和教師進行深入交流等方面。

近年來，隨著教育改革的不斷深入，如何提高學生的學習投入成為教育工作者關注的問題，但當前的研究多聚焦于心理學和教育學領域，且大部分研究仍停留在理論探討和案例分析層面，缺乏深入的量化分析。一些量化研究在樣本選擇、測量工具的科學性、變量關系分析等方面存在局限，限制了研究結果在教育實踐中的有效應用。基于此，本文采用描述性統計和結構方程模型的方法，深入探討中學生地理學習投入的三個關鍵因素：行為投入、認知投入、情感投入。通過量化分析，旨在揭示這些因素如何相互作用，影響學生的學習效率，以期為改善地理教學、提高學生學習效果提供有益參考。

本研究借鑒已有學習投入研究成果，結合中學地理學習的特點，將中學地理學習投入劃分為行為投入、認知投入、情感投入三個維度。其中，行為投入是指學生在地理學習中的行為表現，如課堂參與度、作業完成情況等；認知投入是指學生在學習地理時為了實現學習目標而采用的策略和方法，如空間思維、綜合分析等能力的運用；情感投入是指學生在學習地理時所流露出的興趣、愛好、學習價值感等情感體驗。

二、中學地理學習投入的模型構建

從行為投入、認知投入、情感投入維度，建立中學生地理學習投入結構的模型（見圖1），并提出研究假設。

（一）行為投入在地理學習中的影響

在地理學習的廣闊領域中，行為投入構成了學生積極參與知識建構的基石。它體現為學生在課堂內外對學習活動的全身心投入以及對地理知識探索的不懈追求。具體而言，行為投入不僅涵蓋學生在地理課堂上踴躍參與討論、主動提問、回答問題的場景，而且包括在實地考察、實驗操作、項目研究中的積極行為體現。例如在一次關于河流侵蝕與沉積的實地考察中，學生不僅細致地觀察河流形態、采集樣本，而且通過小組討論、記錄分析，深化了對地理過程的理解。這種身臨其境的學習方式，不僅豐富了學生的地理知識，而且激發了學生對自然環境的敬畏和探索欲。課后，學生按時完成作業，積極查閱文獻資料，以深化和拓展所學知識，體現了在地理學習中的高度自主性。

（二）認知投入在地理學習中的作用

認知投入是學生在地理學習中運用高級的思維策略與方法，以實現對知識的深度加工與理解的過程。它超越了簡單的事實記憶，側重于概念理解、問題解決、批判性思維培養。在地理學習中，學生不僅要掌握地理術語和基本原理，而且要通過地圖分析、案例研究、模型構建等手段，將理論知識應用于解決實際問題。例如在分析城市化進程對自然環境的影響時，學生不僅要收集數據、繪制圖表，而且要運用地理信息系統（GIS）進行空間分析，從而更直觀地理解城市化帶來的復雜影響。這種認知投入不僅能夠提升學生的地理素養，而且能夠培養他們的創新思維和跨學科解決問題的能力。

（三）情感投入是學生地理學習的動力

情感投入作為學生地理學習的內在驅動力，其重要性不容忽視，它關乎學生對地理學科的興趣、態度，以及在學習過程中的情感體驗。當學生對地理學習充滿熱情時，他們會主動探索、深入思考，并能在學習過程中體驗到成就感和滿足感。例如在學習氣候變化這一全球性議題時，學生可能因了解到氣候變化的嚴峻性而產生緊迫感，進而激發他們采取行動，如參與環保活動、撰寫宣傳文章等，以貢獻自己的力量。這種積極的情感投入不僅可以促進學生深入掌握地理知識，而且能夠培養他們的社會責任感和全球視野。相反，如果學生對地理學習缺乏興趣或情感共鳴，那么他們可能會學習動力不足。因此，情感投入是地理學習中不可或缺的一環，對于激發學生的學習潛能和促進他們全面發展具有至關重要的作用。

三、研究設計

（一）問卷設計與數據采集

由于中學生地理學習投入受到很多因素的影響，本文從學生基本信息、學習投入度、認知投入、情感投入、行為投入方面設置問卷，選擇新疆伊犁昭蘇縣的3所中學作為研究樣本案例。通過對回收的問卷進行整理統計，共收回253份有效問卷。

（二）研究方法

本研究在樣本描述、問卷統計方面采用描述性統計、效度和信度檢驗對樣本數據的有效性進行檢驗，并通過結構方程模型探討中學生地理學習投入的影響因素。

四、研究結果

（一）問卷信效度分析

信度檢驗通常采用克隆巴赫系數和組合信度作為參考依據，本次調查問卷的測量模型的信度檢驗如表1所示。測量模型中潛在變量的克隆巴赫系數都在0.7以上，學習投入各部分的組合信度均大于0.6，表明測量模型信度較高，測量數據的內部一致性較高。［2］

表1 測量模型的信度檢驗

[潛在變量 題目數 克隆巴赫系數 組合信度 學習投入 3 0.703 0.710 情感投入 3 0.711 0.783 認知投入 3 0.738 0.790 行為投入 3 0.730 0.771 ]

在效度檢驗方面，通過驗證性因子分析檢驗潛變量與觀測變量間的適配性。結果顯示，各項的標準化因子載荷均大于0.6（范圍為0.62～0.83），符合因子載荷應大于0.5的標準，表明各維度間具有良好區分效度。

（二）結構模型檢驗

模型回歸系數表如表2所示，其路徑節點的回歸系數采用最小二乘法一元線性回歸，通常只需要觀察P值與標準化路徑系數，確定該路徑是否存在直接的線性影響。根據顯著性檢驗（P＜0.05）分析模型變量之間是否存在影響關系，若存在顯著性，說明變量之間存在影響關系，可通過標準化路徑系數對影響效率量進行深入分析。表2顯示，６種模型影響路徑的參數檢驗值都在參數檢驗標準值范圍內，符合標準，假設成立。

（三）模型擬合檢驗

參照結構方程模型整體適配度的評價指標及其評價標準，本研究建立的中學生地理學習投入模型滿足結構模型方程中的各項擬合指標，模型擬合指標GFI和CFI值均大于0.9（見表3）。這表明該模型具有較好的擬合效果，本文所假設的結構方程模型也得到了驗證。

（四）模型假設檢驗

從上述結構方程的模型擬合效果來看，模型假定成立。中學生地理學習投入結構模型（見表4）中擬合優度指標和調整擬合優度指標均大于0.90，測量數據的內部一致性較高。

從中學生地理學習投入結構模型檢驗結果（見圖2）可知，在決定學習投入的三個潛變量中，行為投入、認知投入、情感投入的影響程度有著較大差別，其中行為投入存在較大影響，影響系數為0.63；認知投入的影響系數為0.26，其影響次之；情感投入對學習投入的影響不顯著，表明情感投入并未完全引起學習投入的改變。另外，三者之間存在著交互影響。

五、研究結論與教學啟示

（一）研究結論

本研究通過構建結構方程模型，系統地分析了行為投入、認知投入、情感投入三大維度對中學生地理學習投入的綜合影響。數據分析結果顯示，行為投入在模型中展現出最為顯著的正向效應，直接且強烈地影響著學生的地理學習投入水平，表明學生的實際操作、課堂參與、課后努力程度是學習成效的關鍵驅動因素。次之是認知投入，作為知識積累和思維能力的體現，其對地理學習投入具有不可忽視的作用，進一步驗證了知識基礎與認知能力在學習過程中的核心地位。相比之下，情感投入雖然在本研究中的直接影響系數未達統計顯著水平，但是其與行為投入間具有密切聯系，具有作為潛在調節變量的可能性，在地理學習中的復雜作用不容忽視，尤其是對于學生在長期學習中的動力與興趣維持方面。

（二）教學啟示

本研究揭示了三大投入維度之間的內在聯系，特別是行為投入與情感投入之間的顯著正相關關系，表明積極的學習行為能夠激發正面的情感反饋，反之亦然，由此形成了一個動態的良性循環機制。這一發現強調了多維度投入協同作用的重要性，提示教育者需采取綜合措施，以促進學生各維度投入的正向發展。據此，本研究提出以下三個教學啟示：

1．強化行為投入，促進學習成效

教師可以設計多元化的學習活動，結合地理學科特點，組織課堂討論、角色扮演、地理知識競賽等多樣化的學習活動，提升學生的課堂參與度與課后學習自主性。鼓勵學生積極參與地理社團、地理考察等課外活動，從而拓寬視野，深化對知識的理解。在培養自我管理能力與掌握學習策略方面，教師應指導學生制訂個性化的學習計劃，培養自律的學習習慣，并向學生傳授有效的記憶方法、記筆記的技巧等學習策略，提升學習效率。同時加強家校合作，教師和家長共同關注學生的學習進展，為學生營造良好的學習環境，鼓勵家長參與孩子的地理學習過程，例如共同進行地理實地考察、觀看地理紀錄片等，增強家庭的學習氛圍，形成家校共育的良好機制。

2．增強認知投入，提升知識水平

教師要優化教學內容和合理設置學習內容的難度，根據學生的認知發展水平實施有針對性的教學，確保學生既能夠挑戰自我，又不至于因為學習過于困難而喪失動力。同時構建系統化的地理知識框架，幫助學生理解和記憶，形成完整的知識體系。并且要更新教學方法，采用探究式、項目式、問題導向等教學方法激發學生的認知投入。教師還可以設計一些與現實生活緊密相關的地理問題，引導學生通過探究的方式尋找答案。在這個過程中鼓勵學生進行小組合作學習，共同解決問題，培養學生的合作精神和探究能力。此外，地理學習需要空間抽象思維，教師需要強化學生地理思維的訓練，著重培養學生的空間抽象思維和地圖識讀能力，通過深度解析案例、精準解讀地圖等手段，幫助學生將抽象概念具象化，加深學生對地理知識的內化和應用。

3．關注情感投入，激發學習興趣

情感投入維度直指學生的學習興趣和動力。對此，首先教師在教學中可巧妙設置問題情境，將地理知識與學生的日常生活緊密相連，以激發學生的探索欲和好奇心。其次可通過組織實地考察、開展地理實驗等活動，讓學生親身體驗觀察地理現象的過程，增強學習的直觀性和趣味性，提升課程內容的吸引力。最后可利用多媒體教學資源，例如動畫演示、視頻講解等，豐富教學手段，提高學生的學習興趣與參與度。此外，構建和諧的師生關系至關重要，教師應以飽滿的熱情投入教學，密切關注學生的學習需求和心理變化，鼓勵學生表達見解，營造積極向上的學習氛圍，增強學生的學習自信和學習動力。

六、結語

地理教學需以行為投入為抓手，通過多元化活動設計，如實地考察、項目探究提升學生的實踐參與度。同時需強化認知投入，借助問題導向教學與思維訓練深化學生對知識的理解。情感投入雖未直接作用于學習成效，但其作為長期學習動力的潛在調節變量，仍需在情境化教學與師生互動中多加關注。此外，本研究還揭示了多維度投入的協同效應，強調教學策略應注重三個維度的動態平衡，構建“行為—認知—情感”良性互動機制。

然而，本研究仍存在一定局限性。一是樣本局限于新疆伊犁昭蘇縣3所中學，結論的普適性需通過跨區域研究進一步驗證；二是情感投入的測量維度還需優化，從而更精準捕捉其復雜影響；三是教學環境、家庭支持等外部變量未被納入模型，可通過定量與定性相結合的方法深入探討。未來，建議拓展研究范圍至不同學段與文化背景，并探索技術賦能，如GIS、虛擬現實對學習投入的促進作用。通過持續優化教學策略，推動地理學科核心素養培養的落地，為新時代地理教育高質量發展提供實踐路徑。

【參考文獻】

［1］尹睿，徐歡云．在線學習投入結構模型構建：基于結構方程模型的實證分析［J］．開放教育研究，2017，23（4）：101-111．

［2］楊新榮，林明，馬林．中學生數學學習投入結構探索：基于結構方程模型的分析［J］．西南大學學報（自然科學版），2021，43（4）：1-9．

楊李陽 / 伊犁師范大學資源與環境學院，從事地理學科教學研究；劉海軍 / 伊犁師范大學資源與環境學院，副教授，從事生態經濟與可持續發展、學科教學地理等教學及研究；張軍愛 / 伊犁師范大學資源與環境學院，講師，從事中學地理課程與教學研究；庫力沙拉 / 伊犁師范大學資源與環境學院，從事地理學科教學研究（伊寧 835000）；*通信作者，E-mail：haizi06012024@163.com

【基金項目】新疆維吾爾自治區高校本科教改項目“認證背景下新疆高校地理科學一流本科專業建設的路徑與策略”（XJGXZHJG-202338）；伊犁師范大學生物科學重點專業平臺項目“新課程背景下課堂學習環境優化研究”（2022ZDZYJSJG09）