21世纪技术的迅速变化使得工作和现实生活问题的复杂性日益增加,终身学习能力和问题解决能力变得越来越重要,国际组织和各国政府纷纷出台21世纪能力或核心素养框架,PISA等大规模教育研究已经转向问题解决能力等21世纪技能的评估。但是,PISA2012国际比较结果表明问题解决能力在学校教育中没有得到重视,中国上海学生的问题解决平均成绩低于预期,其背后的原因值得分析,然而到目前为止,对PISA数据的分析主要停留在结果上,很少深入研究学生问题解决的过程。本研究将针对学生问题解决的思维过程开展不同国家(地区)的比较研究,试图回答问题解决的过程指标对结果的作用问题,具体包括三个方面:1.怎样测评和分析问题解决的过程?2.不同国家(地区)学生问题解决的过程和方法有什么异同?3.学生问题解决的过程指标对他们的表现有什么影响?在这些问题分析的基础上提出进一步提高中国上海学生问题解决能力的对策建议。本研究综合了比较教育学、心理学、教育技术学的研究方法,利用计算机日志文件追踪了学生在PISA问题解决过程中留下的思维痕迹,在国内首次挖掘和分析PISA问题解决的过程数据,在国际上也是第一次做样题和样本全覆盖的PISA问题解决过程指标的国际比较研究,涉及问题解决策略、元认知、动机和坚持性以及答题时间、步骤和顺序等难以通过纸笔测试和问卷调查获得可靠数据的过程指标。本研究通过对大型国际比较数据库的深入开发利用,为研究问题解决提供了新的思路和方法。研究主要有以下几方面的发现:1.互动问题解决可以成为评价和培养创造性的有效载体。2.通过log数据分析能够评价动机、意志、策略和元认知等内隐的问题解决过程,特别是能够可靠地评价学生的坚持性,有效地避免了问卷调查中学生主观报告的偏差,为运用计算机生成的过程指标来评价非认知因素提供了可行的实例。3.log数据分析所提取的过程指标比仅仅依据答题结果来评价能够更有效地区分出较低水平的学生,帮助诊断发生错误的原因,特别是在正确率较低的情况下。4.问题解决过程指标分析揭示出中国上海学生表现不如纸笔测试表现那么好的主要原因并不在于信息技术熟悉度,而是在影响问题解决能力的计划性、探究完全性上比较薄弱,部分试题也受到了经验背景的影响。5.中国上海女生相对于男生来说,与计算机互动较少,这解释了静态问题解决试题上男女生的成绩差异;在互动问题解决试题上,女生VOTAT策略指数和计划性指数显著低于男生,这两个因素解释了在以微动态系统为底层结构的一系列试题上的性别差异。对中职学生问题解决过程指标的国际比较研究发现,上海中职学生在VOTAT策略运用上,在问题解决的坚持性上都在国际上名列前茅,为培养学生的工匠精神奠定了良好的基础。6.进一步提高上海学生问题解决能力的关键在于提高学生的元认知能力,促进知识迁移和应用,这些能力可以在学龄早期就开始有效地培养,需要在基础教育阶段的课程、教学和评价上开展系统的设计。