兒童青少年一般思維能力測驗的編制和初步應(yīng)用 *

郝嘉佳 陳英和 劉 拓 白學(xué)軍

(1 教育部人文社 會科學(xué)重點研究基 地天津師范大學(xué)心 理與行為研究院， 天津 300387) (2 天津師范大 學(xué)心理學(xué)部，天津300387) (3 國民心理健康評 估與促進協(xié)同創(chuàng)新 中心，天津 300387) (4 北京師范大 學(xué)發(fā)展心理研究院 ，北京 100875)

1 前言

思維是個體對客觀事物概括和間接的認識。一般思維能力是兒童認知發(fā)展的核心能力，是批判性思維、創(chuàng)造性思維等高級思維能力的基礎(chǔ)。

已有研究表明，一般思維能力與兒童的學(xué)業(yè)表現(xiàn)密切相關(guān)。例如，心理旋轉(zhuǎn)和空間視覺化等形象思維能力與兒童的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)相關(guān)（Gilligan,Flouri, & Farran, 2017; 賴穎慧, 朱小爽, 黃大慶, 陳英和, 2014）。歸納推理與兒童語言學(xué)習(xí)中的語法、詞匯習(xí)得及閱讀理解均呈中等程度相關(guān)（Nikolov& Csapó, 2018）。傳遞性推理和條件推理等演繹推理能力分別與個體的數(shù)量表征和運算技能相關(guān)，且兩者均與數(shù)學(xué)推理相關(guān)（Morsanyi, McCormack,& O’Mahony, 2018）。

縱向追蹤研究發(fā)現(xiàn)，早期的一般思維能力可在一定程度上預(yù)測兒童之后的表現(xiàn)。兒童小學(xué)一年級時的空間能力可預(yù)測五年級時的幾何和算數(shù)問題解決（Casey et al., 2015）。兒童 12 歲時的演繹推理能力可以預(yù)測15 歲時在問題解決情境中的知識獲得和知識應(yīng)用情況（Greiff, et al., 2015）。

而且，對兒童一般思維能力的訓(xùn)練有助于提升其認知能力和相關(guān)的學(xué)業(yè)成就。例如，通過心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)訓(xùn)練可以提升6～8 歲兒童在計算等數(shù)學(xué)任務(wù)中的表現(xiàn)（Cheng & Mix, 2014）；類比推理的訓(xùn)練可以改進兒童的策略使用和言語解釋，且可縮小工作記憶和語言對問題解決的影響（Resing,Bakker, Pronk, & Elliott, 2017）。

認識兒童青少年一般思維能力發(fā)展特點是思維培養(yǎng)的基礎(chǔ)。林崇德（2006）認為思維是智力的核心成分，并在皮亞杰認知發(fā)展的經(jīng)典理論基礎(chǔ)上，提出了思維發(fā)展的新模式：思維從直觀行動思維、具體形象思維到抽象邏輯思維的發(fā)展過程中，還伴隨著動作邏輯思維和形象邏輯思維的發(fā)展。形象思維是以形象性的觀念作為基本形式的思維，其主要心理成分有表象、聯(lián)想和想象。形象思維的初級形態(tài)為具體形象思維，即以具體表象為材料的思維。隨著年齡的增長，兒童逐漸產(chǎn)生形象邏輯思維。形象邏輯思維的載體仍然是具體、鮮明的形象，思維過程卻有著高度的概括性。此后，兒童發(fā)展出基于抽象概念的邏輯思維。抽象邏輯思維包括形式邏輯思維和辯證邏輯思維。前者是正確地掌握概念并運用概念形成恰當(dāng)?shù)呐袛嗪秃虾踹壿嫷耐评?。后者是高等邏輯思維，是人腦對客觀事物的辯證關(guān)系的反映。

目前，我國關(guān)于兒童青少年思維發(fā)展的基本數(shù)據(jù)和現(xiàn)狀資料仍然存在缺失。已有的研究大多關(guān)注思維個別方面的發(fā)展，如視知覺-空間表征（蔡華儉, 陳權(quán), 2000; 施建農(nóng), 周林, 查子秀, 徐凡,1997; 周珍, 連四清, 周春荔, 2005）、歸納推理（李紅, 陳安濤, 馮廷勇, 李富洪, 龍長權(quán), 2004）、類比推理（陳曉云, 1999）、演繹推理（鞏子坤, 何衛(wèi)國, 王海, 2013）。近期，《中國兒童青少年心理發(fā)育特征調(diào)查項目》選取了注意、記憶、視知覺-空間和推理能力作為認知能力發(fā)展的關(guān)鍵指標(biāo)（董奇, 林崇德, 2011）等等。這些研究都從某些特定方面揭示了兒童青少年的思維發(fā)展特點，但均未從一般思維能力發(fā)展模式的視角，對具體形象思維、形象邏輯思維和抽象邏輯思維的發(fā)展模式和軌跡進行全面的描繪。

本研究作為“中國兒童青少年思維發(fā)展數(shù)據(jù)庫建設(shè)及其發(fā)展模式的分析研究”課題的一部分，在以往研究的基礎(chǔ)上，編制適宜我國5～18 歲兒童青少年的一般思維能力測驗，以期為數(shù)據(jù)庫建設(shè)和后期研究提供有效工具。

2 一般思維能力測驗編制

2.1 測驗構(gòu)想

依據(jù)以往文獻，5～18 歲兒童青少年的思維發(fā)展中包括具體形象思維、形象邏輯思維、形式邏輯思維和辯證邏輯思維四種形式（林崇德, 2006）。

具體形象思維能力測驗包括心理旋轉(zhuǎn)測驗和空間想象測驗。心理旋轉(zhuǎn)測驗側(cè)重于考察在二維或三維空間內(nèi)對表象進行加工的能力?？臻g想象測驗，采用圖形折疊和圖形展開想象任務(wù)，側(cè)重于考察二維和三維空間之間的表象轉(zhuǎn)化能力。

形象邏輯思維和形式邏輯思維均包括歸納推理和演繹推理兩種典型推理形式。歸納推理是由特殊到一般的推理，從已經(jīng)（或當(dāng)前）觀察到的現(xiàn)象推及未知現(xiàn)象的心理活動過程。演繹推理是由一般到特殊的推理，是在一般事實的基礎(chǔ)上進行推理，從而得出某個正確的特殊結(jié)論。其中，形象邏輯推理以圖形為內(nèi)容載體，形式邏輯推理以數(shù)字和文字符號為載體。

辯證思維指的是個體能夠聯(lián)系、全面、發(fā)展地看待事物和思考問題。辯證邏輯判斷往往表現(xiàn)為能夠接受矛盾的認知傾向（劉書青, 彭凱平, 方平, 孟亦田, 林卓, 2013）。

2.2 初步編制測驗

本測驗適合我國5～18 歲兒童青少年的一般思維能力測驗，便于大規(guī)模取樣，能夠以團體、紙筆形式，可在較短時間完成，兼顧各年齡階段兒童并具有較好的鑒別力。首先，我們基于文獻對測驗的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容進行論證，并組織領(lǐng)域內(nèi)專家研討，確定測驗指標(biāo)；其次，參考文獻資料進行題目篩選、改編和編制，形成各個分測驗的題庫，組織專家評定測驗題目的內(nèi)容效度。再次，請小學(xué)、中學(xué)教師各20 名對題目的可讀性和可理解性進行評定。在此基礎(chǔ)上對題目進行精選和修訂，形成測驗初稿，內(nèi)容如下。

（1）表象。采用心理旋轉(zhuǎn)測驗，要求被試從四個選項中選出一個由靶圖形平面旋轉(zhuǎn)而來的圖形。測試材料包括簡筆畫、字母和幾何圖形，共22 道題目。

（2）空間想象。包括圖形展開和圖形折疊兩種題型，分別要求被試從四個選項中選出立體靶圖形的平面展開圖形，或由平面靶圖形折疊而成的立體圖形，共32 道題目。

（3）形象歸納推理要求被試從選項中選擇可以填補在主題圖缺失部分，使得整個圖案合理完整的圖片，共33 道題目。

（4）形象演繹推理呈現(xiàn)N×N（2、3、4）的方格，要求每一行、每一列含有全部圖形，且不重復(fù)，被試根據(jù)題目中給出的圖形，推測出目標(biāo)方格中的圖形，共26 道題目。

（5）抽象歸納推理包括數(shù)字序列和文字推理兩種題型，共26 道題目。數(shù)字序列題目呈現(xiàn)一列有規(guī)律的數(shù)字，要求被試根據(jù)數(shù)字間的規(guī)律選出恰當(dāng)?shù)倪x項；文字歸納推理要求被試根據(jù)提供的句子前提選出結(jié)論正確的選項。

（6）抽象演繹推理要求被試在給定句子前提下進行推理判斷或給出結(jié)論，并選出相應(yīng)的選項，共26 道題目。

（7）辯證思維測驗要求基于問題情境，對相關(guān)的解釋進行判斷，并選出相應(yīng)的選項，共17 道題目。

2.3 篩選題目

2.3.1被試

以整群方便取樣的方式，在天津市市區(qū)普通中小學(xué)分別抽取二年級、五年級、初二年級、高二年級各八個班的學(xué)生對測驗初稿進行預(yù)測。由于初測題目題量較大，為了控制測試時間并保證作答質(zhì)量，將兩個或三個分測驗組合為題本，每個學(xué)生完成其中一個題本。由于兒童的辯證思維在中學(xué)階段才開始發(fā)展，因此小學(xué)生不參加辯證思維分測驗。各分測驗的有效被試分布如表1所示。

表 1 一般思維能力測試第一次測驗有效樣本數(shù)（人）

2.3.2項目分析

對預(yù)測試的數(shù)據(jù)進行項目分析，刪除或修改難度、區(qū)分度不合理的題目，并控制各測驗的題目數(shù)量，最終形成正式測驗。

首先，以每道題目的通過率為指標(biāo)進行難度分析，刪除難度系數(shù)大于0.9 或小于0.1 的題目。其次，利用題總相關(guān)和鑒別指數(shù)兩個指標(biāo)對預(yù)測試的題目進行項目區(qū)分度分析。由于希望保留部分難度較高或較低的題目，因此，僅刪除各個題目與總測驗的相關(guān)系數(shù)或高分組和低分組通過率的差值小于 0.2 的題目（駱方, 孟慶茂, 2005）。再次，為了控制測試時間，綜合考慮難度和區(qū)分度，對保留的題目數(shù)量進行精簡，每個分測驗不超過10 道題。在同等難度和區(qū)分度的題目中，優(yōu)先考慮能夠反映兒童思維發(fā)展性的題目。最終形成的正式測驗包括：心理旋轉(zhuǎn)、空間想象、形象歸納推理、形象演繹推理、抽象歸納推理、抽象演繹推理和辯證思維，共65 道題目。

3 一般思維能力測驗質(zhì)量分析

3.1 被試

以整群取樣的方式，在天津市市區(qū)普通中小學(xué)抽取二年級、五年級、初二年級、高二年級的學(xué)生，進行一般思維能力測驗正式測試，有效被試數(shù)為895 名學(xué)生。隨后，組織學(xué)生參加一般思維能力測驗的重測和瑞文智力聯(lián)合測驗（效標(biāo)測驗），有效被試的整體情況如表2。

3.2 施測過程

以紙筆形式進行整班的集體測試。由受過統(tǒng)一培訓(xùn)的心理學(xué)研究生擔(dān)任主試，由學(xué)生本人在答題紙上作答。測驗分段限時，嚴格要求學(xué)生按照時間完成相應(yīng)部分的測試，不能隨意翻頁（往前或往后）。每個分測驗，主試發(fā)出“開始”指令后，學(xué)生開始作答。主試發(fā)出“結(jié)束”指令后，學(xué)生馬上停止作答。各分測驗的施測流程均為：例題講解，練習(xí)題及答疑，限時正式測試。心理旋轉(zhuǎn)分測驗限時為2 分鐘、空間想象分測驗的限時為3 分鐘，其他分測驗的限時為4 分鐘，包括指導(dǎo)語在內(nèi)的總測試時間為45 分鐘左右。

表 2 一般思維能力測驗心理測量學(xué)指標(biāo)分析有效樣本分布表

3.3 項目分析

首先，計算各分測驗的題目得分率和平均得分率，以此作為難度的指標(biāo)，得分率越高，說明難度越低，結(jié)果表明測驗總體上難度適中，各分測驗的題目難度分布和平均難度如表3 所示。

表 3 一般思維能力測驗項目分析（N=895）

其次，計算各分測驗題目的題總相關(guān)作為區(qū)分度的指標(biāo)，相關(guān)越高，則區(qū)分度越好。結(jié)果表明，測驗總體上區(qū)分度良好，個別難度較低或較高的題目上區(qū)分度略低。各分測驗內(nèi)題目的區(qū)分度分布亦見表3。

3.4 一般思維能力測驗信度分析

3.4.1內(nèi)部一致性信度

測驗整體的克隆巴赫α 系數(shù)為0.86，內(nèi)部一致性信度好。除抽象演繹推理，其他各分測驗均表現(xiàn)出較高的內(nèi)部一致性信度，結(jié)果如表4 所示。

表 4 一般思維能力測驗信度

3.4.2重測信度

重測信度是指用同一個測驗對同一組被試施測兩次所得測驗分數(shù)的相關(guān)。重測信度較大說明前后兩次測量的結(jié)果比較一致，測量工具比較穩(wěn)定，所測量的被試心理特質(zhì)受被試狀態(tài)和環(huán)境變化的影響較小。

樣本包括二年級、五年級、初二年級和高二年級共402 名學(xué)生，兩次測驗之間間隔為3 周左右，結(jié)果如表5 所示，一般思維能力測驗在各個年齡段均表現(xiàn)出較好的跨時間穩(wěn)定性。

表 5 一般思維能力測驗重測信度

3.5 一般思維能力測驗效度分析

3.5.1一般思維能力測驗結(jié)構(gòu)效度分析

根據(jù)測驗編制的理論構(gòu)想，使用Mplus8 進行驗證性因素分析。結(jié)果如表6 所示，χ2/df＜3，RMSA＜0.08，CFI 和 TLI 都在 0.9 以上，主要擬合指數(shù)符合心理測量的要求（溫忠麟, 侯杰泰, 馬什赫伯特, 2004），表明測驗具有較好的結(jié)構(gòu)效度。

表 6 一般思維能力測驗的結(jié)構(gòu)方程模型擬合指數(shù)

3.5.2一般思維能力測驗效標(biāo)關(guān)聯(lián)效度分析

考察測驗是否有效預(yù)測與測驗獨立的效標(biāo)行為，采用的效標(biāo)主要有：學(xué)業(yè)成績、瑞文智力測驗聯(lián)合型（CRT）。CRT 測驗的有效樣本為二年級、五年級、初二年級和高二年級共527 名學(xué)生，所有的被試都是先完成一般思維能力測驗，間隔一周后完成CRT。學(xué)業(yè)成績的指標(biāo)為最近一次大型考試中的數(shù)學(xué)成績，由中小學(xué)校的教務(wù)部門分別提供了五年級和初二年級的數(shù)據(jù)。結(jié)果如表7 所示，在各個年齡段的學(xué)生中，一般思維能力測驗與CRT 和數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)成績之間均具有中等相關(guān)，表明其具有較好的效標(biāo)效度。

表 7 一般思維能力測驗效標(biāo)效度

3.6 一般思維能力測驗的初步應(yīng)用

采用一般思維能力測驗考察二年級、五年級、初二年級和高二年級學(xué)生在一般思維能力及其子維度的發(fā)展特點。為了更好地比較和呈現(xiàn)結(jié)果，計算各分測驗均分并轉(zhuǎn)化為百分制。如表8 所示，兒童在一般思維能力測驗及其分測驗上的得分均隨著年級上升而提高。

進一步對各年級之間的測驗得分差異進行統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，如圖1 所示，各分測驗的得分隨年級升高的變化表現(xiàn)出不一樣的趨勢。具體表現(xiàn)為：心理旋轉(zhuǎn)，高二年級顯著高于初二年級（p ＜0.001），五年級學(xué)生得分顯著高于二年級（p＜0.001），初二年級與五年級學(xué)生得分無顯著差異；空間想象，初二年級顯著高于五年級（p＜0.001），五年級學(xué)生得分顯著高于二年級（p＜0.001），高二年級與初二年級學(xué)生得分無顯著差異；形象歸納推理，高二年級顯著高于初二年級（p＜0.001），初二年級顯著高于五年級（p＜0.01），五年級學(xué)生得分顯著高于二年級（p＜0.001）；形象演繹推理，初二年級顯著高于五年級（p＜0.001），五年級學(xué)生得分顯著高于二年級（p＜0.01），高二年級與初二年級學(xué)生得分無顯著差異；抽象歸納推理，初二年級顯著高于五年級（p＜0.001），五年級學(xué)生得分顯著高于二年級（p＜0.001），高二年級與初二年級學(xué)生得分無顯著差異；抽象演繹推理，高二年級顯著高于初二年級（p＜0.001），五年級學(xué)生得分顯著高于二年級（p＜0.001），初二年級與五年級學(xué)生得分無顯著差異；辯證思維，高二年級顯著高于初二年級（p＜0.001）。

表 8 各年級學(xué)生一般思維能力的描述統(tǒng)計及差異分析（M±SD）

4 討論

4.1 一般思維能力的結(jié)構(gòu)

皮亞杰提出的認知發(fā)展階段理論認為，思維是單維發(fā)展途徑，由直觀思維到具體形象思維，再到抽象邏輯思維，高級思維逐級替代低級思維。而林崇德認為各種思維形式之間的關(guān)系并不是簡單的替代關(guān)系，從而提出思維發(fā)展的新途徑。個體思維的發(fā)展，不僅是前一級思維形式讓位于后一級的思維形式，同時還表現(xiàn)為同一思維形式從低水平向高水平的發(fā)展（林崇德, 2006）。

本研究中，我們對兒童青少年一般思維能力發(fā)展的測查，對以往常用的形象思維和抽象思維的分類形式做了進一步區(qū)分，分別考察了具體形象思維、形象邏輯思維和抽象邏輯思維三種不同形式的思維。其中，形象邏輯思維在思維的材料和表征形式上基于感性形象，而在思維過程上則以邏輯推理的心理過程為主。對兒童一般思維能力發(fā)展的初步探查發(fā)現(xiàn)，形象演繹推理和抽象演繹推理先后進入發(fā)展期，而形象歸納推理能力在抽象歸納推理能力發(fā)展的同時仍一直保持上升的趨勢，反映了思維的各種形式在發(fā)展過程中的替代與共存關(guān)系。

4.2 測驗的質(zhì)量

在測驗的編制和修訂過程中，我們對題目進行了多次修改和篩選，最終確定的一般思維能力測驗具有良好的心理測量學(xué)指標(biāo)?？傮w來說，測驗的難度適中。由于測查對象覆蓋的年齡范圍較廣，所以在題目難度上酌情保留了一些難度較高或較低的題目，由此帶來個別題目的區(qū)分度略低。

測驗的信、效度指標(biāo)大多符合心理測量學(xué)要求，測驗具有較好地一致性信度和重測信度，以及較好的結(jié)構(gòu)效度和效標(biāo)效度。不足之處在于抽象演繹推理分測驗的內(nèi)部一致性信度偏低。這可能是由于抽象演繹推理本身涵蓋的思維成分比較復(fù)雜。該分測驗中包含了關(guān)系推理、條件推理和三段論推理等題目內(nèi)容，因此內(nèi)容一致性信度較低。在后續(xù)研究中，可考慮選取相對更具代表性的指標(biāo)來測量演繹推理。

4.3 兒童青少年一般思維能力的發(fā)展特點

本研究發(fā)現(xiàn)，從二年級（8 歲）到五年級（11 歲），一般思維能力的各個維度都在提高。這一研究結(jié)果與以往關(guān)于思維發(fā)展的相關(guān)調(diào)查結(jié)論大體上相似。中國兒童青少年心理發(fā)育特征調(diào)查項目報告中，以隱蔽圖形任務(wù)和心理旋轉(zhuǎn)任務(wù)作為視知覺-空間能力的測驗任務(wù)，以數(shù)字類比測驗、圖形類比測驗和圖形序列測驗作為推理能力的測驗任務(wù)。該調(diào)查發(fā)現(xiàn)，6～15 歲兒童青少年的視知覺-空間能力和推理能力在11 歲之前穩(wěn)步發(fā)展，11 歲開始發(fā)展變緩（董奇, 林崇德, 2011）。這表明11 歲之前，是一般思維能力發(fā)展迅速的階段，也是一般思維能力培養(yǎng)的敏感期。

在五年級之后，一般思維能力的各維度仍在發(fā)展中，但分別表現(xiàn)出不同的發(fā)展模式。其中，形象歸納推理能力一直到高二年級都保持著上升趨勢；心理旋轉(zhuǎn)和抽象演繹推理是先經(jīng)歷一個平緩期，到初二年級再次進入發(fā)展期；而空間想象、形象演繹推理和抽象歸納推理則一直發(fā)展到初二年級，之后進入平緩期。如前所述，思維的發(fā)展包含兩種路徑，一是由低級思維形式轉(zhuǎn)向高級思維形式，即思維表征形式從具體形象到抽象邏輯的轉(zhuǎn)化；二是同一種思維形式從低水平到高水平的發(fā)展。各分維度思維能力的不同發(fā)展模式一方面可能是由于其背后核心的認知成分及其構(gòu)成的差異，以及與兒童青少年大腦發(fā)育所帶來的工作記憶、注意控制和抑制等能力的相關(guān)程度不同。另一方面，可能是各維度的思維能力對學(xué)習(xí)和經(jīng)驗知識的依賴程度不同。年幼兒童和年長兒童在完成同一種形式的思維任務(wù)時，涉及到的認知加工過程也可能有本質(zhì)上的區(qū)別（Ricco, 2015）。因此，一般思維能力發(fā)展的內(nèi)在心理機制以及各維度思維能力發(fā)展的具體模型有待更加精細和深入的研究。

本研究僅以天津地區(qū)的城市兒童青少年為被試，對其一般思維能力的發(fā)展特點和趨勢進行了初步測查，驗證了工具的有效性和可行性。對于我國兒童青少年一般思維能力發(fā)展全貌的描繪尚需更加科學(xué)的大規(guī)模抽樣調(diào)查。

5 結(jié)論

在本研究條件下，得出如下結(jié)論：（1）《兒童青少年一般思維能力測驗》符合心理測量學(xué)要求，可作為兒童青少年一般思維能力的有效測量工具。（2）初步調(diào)查表明，兒童青少年的一般思維能力總體上隨年齡增長而提高，各分維度表現(xiàn)出不同的發(fā)展模式。