引言

数字化技术与教育理念的深度融合正推动高等教育从“知识本位”向“能力导向”转型。当代社会对人才的需求已超越机械记忆与浅层理解等低阶思维，培养具备批判性思维、创造性思维与问题解决能力等高阶思维能力的大学生，成为教育改革的重点目标。高阶思维已被国内外纳入核心素养体系，《21世纪技能评估与教学》强调信息技术对高阶思维发展的促进作用，《中国教育现代化2035》也明确提出利用数字化技术加强学生创新思维与批判性思维的培养。

关于高阶思维的概念，国内外学者虽有不同界定，但普遍认同布鲁姆认知目标分类中的高层次思维（分析、评价、创造）。钟志贤将其定义为发生在较高认知水平层次上的心智活动，强调自我反思与调控；姜玉莲则突出其复杂性、非线性与思维过程的自我调节性；张浩等指出高阶思维是深度学习的关键，体现为元认知、问题解决、创造性思维与批判性思维。综合来看，高阶思维是以低阶知识为基础的高层次认知过程，是个体在复杂情境中整合、重组信息以解决问题的能力。本研究将高阶思维能力界定为：人们将新信息与已有知识进行关联或重组，并运用这些信息解决复杂情境问题的能力。

数字化心理实验是指借助计算机、移动设备、传感器等数字技术，设计并实施的用于研究人类心理过程的科学实验形式，其核心是通过数字化工具实现实验流程标准化、数据采集精准化与分析高效化。

为探究数字化心理实验如何赋能大学生高阶思维培养，本研究利用高校数字化心理学实验平台，通过分析大学生在为期三个月数字化心理实验训练前后的高阶思维水平变化，评估其实践效果，探索数字化心理实验促进高阶思维发展的作用机制与实施路径。

一、研究设计

（一）研究对象

随机选取信阳市某高校若干本科在校大学生。实验采用随机化原则将被试分为实验组和对照组。其中实验组有34人，对照组有32人，年龄在18到24岁之间，无精神病史，视力或矫正视力正常，均为右利手。实验过程中，我们严格遵守伦理原则，确保被试的隐私和匿名性得到充分保护。被试在实验前均签署知情同意书。

（二）研究工具

采用学者张朝娟编制的《大学生的高阶思维量表》，量表有分析、评价和创造三个维度，其中分析包含了问题解决能力和批判性思维能力，问题解决能力是对不同情境下的问题分析、判断，形成问题解决方案并进行效果评估。批判性思维能力是指能够对问题的各个方面进行分析和决策，并包含自身的思考和判断。评价包括判断力与决策能力，是指对问题和自身能力的合理推断并对结果进行决策。创造包含了创造性思维能力，是指在不同问题情境下，具备产生独特新颖想法的能力并能够灵活提供有效的解决方案。测试工具采用李克特五级量表，每个三级维度下设置5题，共计40道题，问卷设置了五个程度级别：“非常符合”记5分、“比较符合”记4分、“一般”记3分、“不太符合”记2分、“非常不符合”记1分，分别计算四个维度的平均分，记为每个维度的总分。该量表的信度系数为0.944，效度为0.816。

在数字化心理实验方面，利用信阳学院教育学院心理网络实验教学平台和JGW系列心理实验平台，对其中一组实验组学生培训心理学中关于信号检测论实验、stroop无觉察知觉实验、注意的信息加工、短时记忆编码实验、河内塔思维创新实验、不确定风险偏好决策等一系列具有创新性和启发性的数字化实验训练，每周在课余时间培训两次实验，每次实验不少于两个小时，实验训练总时长为十周。

（三）研究过程

研究采用随机实验组控制组前测后测实验设计，随机选取两批不少于30位在校大学生，一组作为实验组，另一组被试作为对照组。首先采用《大学生高阶思维能力自评表》对实验组和控制组这两批大学生的高阶思维进行施测，然后利用信阳学院教育学院心理网络实验教学平台和JGW系列心理实验台，对实验组学生培训心理学中关于信号检测论实验、stroop无觉察知觉实验、注意的信息加工、短时记忆编码实验、河内塔思维创新实验、不确定风险偏好决策等一系列具有创新性和启发性的数字化实验训练，每周在课余时间培训两次实验，每次实验不少于两个小时，训练十周后，然后再对这两批大学生的高阶思维进行测量，通过配对样本T检验分析实验组被试在接受数字化心理实验前与接受实验培训后的高阶思维进行差异分析；其次通过独立样本T检验分析实验组和对照组两组被试在高阶思维上的差异变化。

二、研究结果

本研究采用SPSS23.0统计软件对大学生的高阶思维及其维度数据进行处理，主要包括描述性分析、配对样本t检验和独立样本t检验。

名称	批判性思维	问题解决能力	判断力与决策能力	创造性思维能力	高阶思维总分
前测	1.99	2.13	2.22	2.28	8.62
后测	2.53	2.59	2.78	2.83	10.74

经过十周的数字化心理实验训练，实验组大学生高阶思维及各维度的能力均有提高：其中批判性思维的前测平均值为1.99，后测平均值为2.53；问题解决能力的前测平均值为2.13，后测平均值为2.59；判断力与决策能力的前测平均值为2.22，后测平均值为2.78；创造性思维的前测平均值为2.28，后测平均值为2.83。高阶思维总分前测均值为8.62，后测均值为10.74。可以得出高阶思维总分增加最大，判断力与决策能力的增长次之，问题解决能力增长是最小的。

名称	平均值	标准差	t
批判性思维后测—前测	0.54	0.27	11.51***
问题解决能力后测—前测	0.46	30.39	6.80***
判断力与决策能力后测—前测	0.56	0.39	8.44***
创造性思维能力后测—前测	0.55	0.46	6.97***
高阶思维总分后测—前测	2.12	0.99	12.37***

注：*意指p＜0.05, **意指p＜0.01, ***意指p＜0.001。（下文一致）

通过上表可知，实验组大学生的高阶思维在实验培训前后存在非常显著差异（t=12.37，p<0.001）；其中，批判性思维在实验培训前后存在非常显著差异（t=11.51，p<0.001）；问题解决能力在实验培训前后存在非常显著差异（t=6.8，p<0.001）；判断力与决策能力在实验培训前后存在非常显著差异（t=8.44，p<0.001）；创造性思维能力在实验培训前后存在非常显著差异（t=6.97，p<0.001）。这些结果说明经过系统的数字化心理实验训练，大学生的高阶思维能力有所发展。

名称	平均值	标准差	t
批判性思维增值（后测—前测）	0.326	0.356	6.47***
问题解决能力增值（后测—前测）	0.335	0.376	2.92***
判断力与决策能力增值（后测—前测）	0.359	0.431	4.56***
创造性思维能力增值（后测—前测）	0.349	0.468	4.07***
高阶思维总分增值（后测—前测）	1.368	1.193	6.89***

通过上表可知，与控制组被试相比，实验组大学生在高阶思维及其各维度上的增值均存在显著性的差异，说明实验组被试在高阶思维方面有了明显的提高。

三、讨论与分析

根据结果可知，实验组大学生的高阶思维在实验培训前后存在非常显著差异（t=12.37，p<0.001），其次，与控制组相比，实验组大学生在高阶思维增值上也存在显著的差异（t=6.89，p<0.001）。大学生经过十周心理实验培训后高阶思维获得发展，核心源于培训对思维深度、逻辑体系与实践转化的系统性激活。培训以实验设计为核心，从提出研究假设、分析实验和操作实验，逐步养成“质疑—验证—反思”的思维闭环。十周的阶梯式训练中，学生需整合心理学理论与统计方法，这种“理论—实践—修正”的循环，强化了分析、综合与概括的高阶能力。同时，小组合作完成实验的模式，促使学生在观点碰撞中优化思维路径，通过分工协作、结果辩论，提升多角度思考与问题解决能力。最终实现高阶思维从零散到系统、从理论到实践的全面发展。

在高阶思维批判性思维维度上，实验组大学生的批判性思维在实验培训前后存在非常显著差异（t=11.51，p<0.001）；与控制组相比，实验组大学生在批判性思维增值上也存在显著的差异（t=6.47，p<0.001）。原因一方面可能是心理实验通过结构化任务（如逻辑谬误识别、多角度论证）激活前额叶皮层，增强逻辑推理与信息整合的神经效率，同时训练默认模式网络的元认知功能，使学生更敏锐地觉察思维偏见，形成自我修正的神经基础；另一方面，实验验证的研究性学习显著提升多角度分析能力和创新解决方案产出，弥补了被动接受知识的不足，并将抽象思维转化为可量化的能力指标。

在高阶思维问题解决能力维度上，实验组大学生的问题解决能力在实验培训前后存在非常显著差异（t=6.8，p<0.001）；与控制组相比，实验组大学生在问题解决能力增值上也存在显著的差异（t=2.92，p<0.001）。可能是因为实验组在数字化心理实验培训时通过“分析—综合—创造”的阶梯式训练，显著提升了知识迁移与复杂问题拆解能力。而控制组缺乏做实验时深度思维训练，因此问题解决能力相对较差。其次，河内塔思维创新实验任务激活了实验组大学生的前额叶皮层与默认模式网络（DMN），强化了逻辑整合与元认知能力，因此，相对于控制组大学生，实验组大学生的问题解决能力更强。通过虚拟实验室模拟复杂系统，学生可反复试错不同决策路径，分析变量间的非线性关系，提升系统性问题解决能力。

在高阶思维判断力与决策能力维度上，实验组大学生的判断力与决策能力在实验培训前后存在非常显著差异（t=8.44，p<0.001）；与控制组相比，实验组大学生在判断力与决策能力增值上也存在显著的差异（t=4.56，p<0.001）。一方面实验组在做实验时通过情绪管理训练（如正念冥想）降低焦虑对决策质量的负面影响，保持动机强度在适度水平，避免过度风险规避或冲动选择，其次，实验课程强调跨学科知识（如统计学、逻辑学）的应用，通过“分析—验证—修正”循环训练，学生能更全面地评估信息可信度与潜在矛盾，增强了学生的决策信心，使其更主动探索多元解决方案。

在高阶思维各维度上，实验组大学生的创造性思维能力在实验培训前后存在非常显著差异（t=6.97，p<0.001）；与控制组相比，实验组大学生在创造性思维能力增值上也存在显著的差异（t=4.07，p<0.001）。原因是实验组大学生在接受数字化心理实验任务时，分析实验任务时，逐渐形成“右脑探索—左脑优化”的协同模式。这种协作在经验性任务中尤为显著，使实验组能灵活切换问题解决的同时调动右半球的发散思维策略，进而创造性思维能力更强。

四、提高数字化心理实验对大学生高阶思维赋能的建议

（一）加大完善数字化心理实验设备平台的投入

通过对大学生进行高阶思维的调查问卷分析，证明了数字化心理实验对大学生起到了一定的辅助作用。为了培养高阶思维能力的大学生，高校应积极引入数字化心理学实验设备，逐步规划并增设智慧实验室及心理网络仿真实验室等，及时更新学校的心理学实验设备和资源，以满足学校师生对数字化心理实验的需求。智慧实验室不仅可为学生呈现更真实的实验环境，还能提升大学生理解实验原理及操作的能力，进而提高高校的实验教学效果与质量。此外，先进的数字智能实验室还能模拟多样的实验环境，为广大师生科研提供便捷、高效的工具，推动科研的进步；同时，数字化实验室有利于为大学生提供灵活多样的实践机会，有助于培养其高阶思维能力。

（二）健全数字化心理学实验室管理体系

各大心理学院校应制定科学明确的数字化心理学实验室发展规划，确保资源合理分配；及时收集和处理师生对心理学实验教学的意见和建议，以确保数字化心理学实验操作的规范化和可持续化发展；推动心理学实验室之间的资源共享与合作，增强心理学数字化实验室的整体实力与竞争力。进而更有利于通过数字化心理实验平台提升大学生的高阶思维能力。

（三）优化数字化心理实验

为了进一步发挥数字化心理实验对大学生高阶思维的影响，应优化数字化心理实验的实验设计，例如：批判性思维培养可设计“论证反驳类实验”，提供多维度矛盾论据，让学生通过验证、质疑形成严谨逻辑链；问题解决能力可搭建“复杂任务拆解实验”，设置含多重干扰项的真实问题场景，引导学生拆分目标、筛选方案；判断力与决策能力可开展“风险权衡实验”，通过变量控制呈现不同决策的短期收益与长期影响，进而让学生更全面地考虑问题。其次，采用“实验+研讨”模式，实验后组织小组辩论，围绕实验结论的合理性、方法的局限性展开交锋，锤炼批判性思维；设置“错题复盘”环节，让学生分析问题解决中的思路偏差、决策中的认知误区，形成反思报告；联合多学科设计跨领域实验，如结合社会热点设计决策实验，提升思维的灵活性与实用性；建立思维成长档案，跟踪学生在不同实验中的表现，动态调整培养策略。

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