区域信息化教学应用评估及提升策略研究——以西部G省为例

卢 春，曹清清，阳 小，吴 砥

（华中师范大学，湖北 武汉430079）

一、引言

教育信息化是促进教育改革、实现教育公平的有效手段，是农村地区提升教育质量的重要捷径。国家非常重视教育信息化在促进教育均衡发展中的作用，并重点关注中小学校信息技术在教学应用中的实际效果［1-2］。《2018年教育信息化和网络安全工作要点》强调结合精准扶贫教育信息化工作，加快提升农村教师信息化教学能力，进一步推进农村学校信息化教学应用发展［3］。G省作为集边疆地区、革命老区、沿海地区于一身的西部地区省份，近年来，其教育信息化建设水平取得了明显进步，但学校信息化教学应用水平仍然偏低，发展水平尚不均衡。在G省开展教育信息化专题调研，旨在准确了解西部地区中小学信息化教学应用现状，为政府制定相关发展规划提供借鉴和参考，这对于加快西部地区信息化教学应用具有重要意义。

信息化教学应用对基础教育课程改革具有重要意义。基础教育课程改革指出，要大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，逐步实现教学内容的呈现方式、教学方式、学习方式以及师生互动方式的变革［4］。信息技术辅助教学已成为当下中小学课堂的重要教学手段之一，教师在课程教学中合理运用信息技术手段，可以扩大教研协作范围，改善课程规划的完整性和有效性，提高课堂管理的效率，最终实现教学质量的提升［5-6］。学生在课程学习中合理运用信息技术手段，除了可以满足个性化学习需求，帮助提高学习成绩外［7-8］，还可以培养信息素养，提高解决实际问题的能力，来适应信息化社会的需要［9-10］。故而提升中小学校的信息化教学应用成为教育信息化应用领域关注的热点。

信息技术在教学环节中的应用关系到教学质量的提升，也关系到信息化与教学融合的效果［11］。联合国教科文组织提出教育信息化的发展过程分为起步、应用、整合和变革等四个连续的发展阶段［12］。在中小学课程教学中，信息技术手段在各教学环节的覆盖情况易于测量且能够在一定程度上反映学校信息化教学应用水平。在初级阶段，教师主要关注应用现有的数字资源授课和教研，完善的信息化环境是教学应用的基础。进入中级阶段，教师在备课和实验环节进一步关注课程教学资源的自主设计和学科工具的灵活应用。在高级阶段，信息技术应当全面覆盖所有教学环节，特别是在促进学生发展的课外作业、辅导和考试等环节，通过网络学习空间完整地记录学习者学习过程的数据。总体来说，信息化教学应用在纵向发展上体现出阶段性的特征，学校发展对信息化教学应用从初级到高级阶段提升的主要影响因素和贡献程度可能有所不同。结合教育信息化发展阶段相关研究基础［13］，根据上述对中小学信息化教学应用阶段特征的描述，本研究基于信息技术在教学环节中应用情况定位学校信息化教学应用阶段。

目前中小学信息化教学应用阶段存在明显的城乡差异［14］，缩小这一差异已成为区域教育信息化发展规划中的重点关注内容［15］。教育信息化及其推进的复杂性决定了仅依靠应用主体教师的努力难以实现其全面进步［16］，需要区域和学校层面完善基础设施、数字资源、应用保障等相关方面的支持［17］。基础设施是信息化发展的前提，为信息技术在课堂中应用提供物质基础［18］；数字资源及其应用是信息化发展的核心，对提高教学效率、体现学生主体地位，实现个性化学习具有重要的辅助作用［19］；校长领导力和师资培训是信息化发展的保障，可以提升信息化决策力和执行力［20］。从学校层面分析影响信息化教学应用的因素是未来实现智慧教育所应有的发展视角。近年来，西部地区在基础设施配置、教学资源建设、国家资金投入等方面虽然有所进步，但在教育思想观念、设施设备质量、教师信息化教学能力等方面依旧相对落后［21-22］。本研究通过对G省城区、镇区、乡村三类学校教学环节中信息技术的应用情况进行调研，了解西部地区信息化教学应用水平的差异，通过数据分析定位与信息化教学应用阶段水平提升最为密切的学校信息化发展的相关因素，对实现信息技术与课程整合、促进学校信息化应用阶段的水平提升以及缩小城乡学校信息化教学应用阶段差距具有指导意义。

二、研究设计

（一）研究对象

本研究根据城乡分布、学校类型等因素，从G省选择4722所中小学校参与调研，除去无效问卷，剩余4276份问卷，问卷有效率为91%。有效问卷覆盖G省16个地市，每个地市的学校数量在181所至634所之间，样本能够代表各地市教育信息化发展总体水平。其中城区学校294所，镇区学校733所，乡村学校3249所；小学学校3398所，初中学校801所，高中学校77所。

（二）研究工具

本研究参考相关文献，根据研究问题编制问卷，组织专家初步评定并开展小范围实测，由专家检验回收数据的有效性和合理性，二次修正后形成用于大范围调研的G省中小学教育信息化调研问卷。该问卷分为三个部分：第一部分为学校的基本信息，涉及学校城乡分布、学校类型等基本信息；第二部分为信息技术在教学环节中的应用情况，包括备课、上课、实验、课外作业、课外辅导、考试、教研共七个环节；第三部分为学校信息化发展相关因素，涉及基础设施、资源与应用、保障措施三个维度，共计14个指标，见表1。题目包括填空题和是非题，由学校信息化负责人员填写，在规定时间内反馈该份问卷。

表1　学校信息化发展相关因素

（三）分析方法

采用SPSS22.0软件对有效问卷进行数据处理和分析。根据信息技术在教学环节中的覆盖情况，使用K均值聚类法将信息化教学应用阶段进行分类，利用单因素方差分析和事后检验探索学校信息化发展相关因素对信息技术在教学环节中应用的影响，并对比了城区、镇区和乡村学校之间影响因素的差异，为促进西部地区信息化教学应用和发展阶段水平提升，实现信息技术与课程深度融合提供借鉴和参考。

三、数据分析

（一）基于信息化教学应用的学校聚类分析

本研究根据信息技术在教学环节中的覆盖情况进行聚类分析，对学校的信息化教学应用水平进行分类。使用K-Means聚类方法，并将聚类数设定为3、4、5类。分析聚类结果发现，将学校分为3类最为理想。ANOVA检验结果也显示sig值均为0.000，小于0.05的置信值，见表2。根据结果确定每个学校所属的类别，表2中各类型下的数值表示在该类型中应用信息技术辅助该教学环节的学校比例。类型1的学校数量为1832，所含样本在3个类型中最多，占总样本的43%，上课和教研环节信息技术的应用主要分布在该类型的学校中。类型2的学校数量为1718，占总样本的40%，备课和实验环节信息技术的应用主要分布在该类型的学校中。类型3学校数量为726，占总样本的17%，课外作业、课外辅导和考试环节信息技术的应用主要分布在该类型的学校中。根据联合国教科文组织对教育信息化发展阶段的描述［12］，并综合考虑我国发展现状以及信息技术在各教学环节中应用实现的难易程度，将类型1定义为信息化教学应用的第一阶段，该阶段信息技术在教学环节中的应用水平最低，类型2定义为第二阶段，类型3定义为第三阶段，其应用水平最高。

表2　各类型学校信息技术应用于教学环节的分布情况

（二）区域与应用阶段分布描述性统计

不同区域各信息化教学应用阶段学校的分布比例见表3。卡方检验结果表明，城区、镇区及乡村学校在教育信息化应用阶段上存在显著差异（χ2=15.846，P＜0.05）。乡村学校处于第一阶段的比例最高，为43.95%，城区学校处于第二阶段和第三阶段的比例最高，为47.62%和19.05%，相对而言，城区学校在第一阶段的比例最低，在第二和第三阶段比例最高，其信息化教学应用阶段和学校教育信息化发展特点之间的关系对镇区和乡村学校信息化教学应用水平的提升有一定的借鉴意义。但总体来看，三个区域中绝大部分学校都处于第一和第二阶段，即使是城区处于第三阶段学校比例也明显较小，这说明G省教育信息化总体应用水平偏低。

（三）信息化教学应用阶段的区域特征

为对比城区、镇区、乡村信息化教学整体应用水平的差异，根据聚类结果对学校应用阶段进行赋值，第一阶段学校教育信息化应用状况可赋值为1，第二阶段和第三阶段分别赋值为2和3。对各区域学校信息化教学应用阶段进行了单因素方差分析和事后检验，结果见表4。城区学校信息化教学应用水平最高（M=1.86，SD=0.711），乡村学校信息化教学应用水平最低（M=1.73，SD=0.734），镇区学校信息化教学应用水平处于城区和乡村之间（M=1.74，SD=0.709），并且城区、镇区、乡村学校的信息化教学应用阶段差异显著（F=4.001，P=0.018），说明学校所在地的类型给信息化教学应用水平带来了一定的影响。事后检验发现，城区学校信息化教学应用水平显著高于镇区和乡村学校，而镇区和乡村学校应用水平差异并不显著。

表3　不同区域信息化教学应用阶段的学校比例及卡方检验

表4　学校信息化教学应用阶段的区域差异状况

（四）信息化教学应用阶段学校发展特征的类间比较

为了分析学校信息化发展相关因素与信息化教学应用水平之间的关系，本研究分别对不同应用阶段的学校在基础设施、资源与应用、保障措施三个维度的发展情况进行了单因素方差分析，并在此基础上进行Posthoc多重比较，结果见表5。信息化教学应用阶段变量在基础设施维度中多媒体教室比例指标上检验的F统计量达到极其显著的水平（P＜0.001），且第二阶段学校该指标值显著高于第一阶段和第三阶段学校。在交互式多媒体设备配置指标上检验的F统计量达到了显著的水平（P＜0.05），第三阶段学校该指标值显著高于第一阶段和第二阶段学校。在计算机教室比例指标上检验的F统计量达到了显著的水平（P＜0.05），第二阶段学校该指标值显著高于第一阶段学校。在每百名学生计算机数量和学校交互式设备配置情况指标上应用阶段之间没有显著差异。在资源与应用维度，教学应用阶段变量在所有指标上检验的F统计量均达到显著水平（P＜0.05），表明不同应用阶段的学校在该维度所有指标上均存在显著差异。通过Post hoc事后比较，处于第三阶段的学校校本数字资源库建设情况、教师网络空间开通比例、学生网络空间开通比例三个指标上显著高于处于第二阶段和第一阶段的学校。第二阶段学校多媒体教室使用率、计算机教室使用率、信息化教学教师比例三个指标明显高于第一阶段学校。在保障措施维度，信息化教学应用阶段变量在信息化支持人员数量、信息化经费投入比例两个指标上检验的F统计量达到显著水平（P＜0.001），而在校领导参加教育信息化培训的次数、参加信息化专项培训的教师比例指标上没有显著差异（P＞0.05）。基于前文信息技术教学应用与学校信息化发展因素之间关系的阐述，可见学校信息化发展相关的各要素对信息化教学应用阶段的影响处于不同的水平，各要素分布在不同的维度，既存在差异，又密切相关。故而，学校在教育信息化的发展和教学应用水平的提升过程中需要综合考虑这些因素。

（五）信息化教学应用阶段区域特征的类间比较

为进一步了解各区域学校教育信息化相邻应用阶段之间的差异因素，采用T检验的方法对所在地不同的学校应用阶段进行差异比较分析。如果T值为正，P小于0.05，则表示在该指标上较高阶段的学校信息技术在教学环节中的应用水平显著高于较低阶段的学校，且是学校信息化教学应用阶段提升需要重点关注的因素，用（↑）进行标注；如果T值为负，则相反，用（↓）进行标注；如果P不小于0.05，表示这两个阶段没有显著差异，用（—）进行标注。数据结果表明基础设施、资源与应用、保障措施三个维度在所在地不同的学校之间存在一定差异，如表6。不同区域学校从第一阶段提升至第二阶段的关注重点有所差异。在城市地区，处于第二阶段的学校教师信息技术教学能力、校本数字资源

表5　不同阶段教育信息化发展影响因素差异分析

2.1为第一阶段，2为第二阶段，3为第三阶段。库的建设、学生网络学习空间的开通、信息化支持 人员配置均显著高于第一阶段的学校；在乡镇地区，处于第二阶段的学校多媒体教室、教师信息技术教学能力、教师网络空间的开通、信息化经费投入显著高于第一阶段的学校；在乡村地区，处于第二阶段的学校多媒体教室和计算机教室建设及使用、教师利用信息化开展教学的能力、参加信息化专项培训的情况均显著高于第一阶段学校。值得注意的是，第一阶段乡村学校的交互式设备配置情况和校领导参加教育信息化培训的情况显著高于第二阶段的学校，这表明乡村学校期望通过对校领导的培训、配备先进的多媒体教学设备来实现信息化教学应用的跨越式发展。

表6　各区域信息化教学应用相邻阶段差异比较

同样，不同区域学校从第二阶段提升至第三阶段的关注重点也有所差异。在城区，处于第三阶段的学校交互式设备配置情况、学生网络空间的开通显著高于第二阶段学校，但学校的多媒体教室建设情况显著低于第二阶段；在镇区，处于第三阶段的学校校本数字资源库建设情况、学生网络空间的开通、教师利用信息化开展教学的能力、参加信息化专项培训的情况显著高于第二阶段学校，而第三阶段的多媒体教室建设和校领导参加教育信息化培训的情况显著低于第二阶段学校；在乡村，处于第三阶段的学校交互式设备的配置情况、校本数字资源库建设情况、教师和学生网络空间的开通、校领导参加教育信息化培训的情况、信息化经费投入显著高于第二阶段学校，而第三阶段的多媒体教室建设、计算机教室使用和教师参加信息化专项培训的情况显著低于第二阶段学校。

四、讨论

同一区域不同信息化教学应用阶段水平提升中所受的影响因素不同，说明在纵向过程中区域发展的内涵和本质发生了变化。而在这一过程中不同区域所受的影响因素也不相同，区域的外部环境和内部要素对纵向发展均存在影响。这些不同的因素成为加快各区域信息化教学应用水平纵向提升并缩小城乡差异的关键切入点，主要包括基础设施、资源与应用、保障措施三个方面。

（一）基础设施

研究发现基础设施在各区域学校的信息化教学应用阶段提升中起主要作用的因素包括传统投影类设备以及交互式设备配置情况。具体来说，多媒体教室配备是镇区、乡村学校信息化教学应用初级至中级阶段提升过程中需要关注的因素。镇区、乡村学校的多媒体教室比例相对偏低，难以满足学校所有班级的信息化常态教学需求。多媒体教室作为镇区、乡村学校尤其是欠发达地区学校的信息化教学的主要场所，多媒体设备配置以及常态化使用不仅可以提升教师信息化教学能力以及课堂教学效果而且有助于传统教学方式的改变。

交互式设备可以调动学生的学习兴趣与热情，激发学生内在潜力，也能够激励学生主动参与课堂活动，并与同伴合作学习。与传统多媒体教学设备相比，交互式教学设备的多重交互、教学过程跟踪等功能在以学生为中心的教学模式中有重要作用，不仅可以促进师生互动、提高学生的学习动机，同时还可以帮助教师掌握学生学习动态。随着教育信息化的整体推进和对农村的重点扶贫，课堂教学中电子白板一体机、大屏幕液晶显示器等交互类设备逐渐普及，这不仅缩小了乡村学校与城区学校的信息化环境差距，同时也为实现乡村学校信息化教育应用的跨越式发展提供了可能。

（二）资源与应用

学校信息化教学纵向应用阶段在资源与应用部分指标上呈现出相对一致的变化趋势。从初级阶段至中级阶段，各区域学校利用信息化开展教学的教师比例有显著提升；从中级阶段至高级阶段，学生网络空间的开通比例有显著提升；而校本数字资源库建设水平的显著提升贯穿于整个纵向发展过程。

教师是信息化教学的重要组织者，初中级应用阶段学校教师利用信息技术开展教学的能力越高，自主设计教学材料的质量和应用程度越理想，信息技术覆盖的教学环节和学科范围越广。在此阶段，教师信息技术应用能力的目标主要是合理应用信息化支持的教学工具与教学模式开展教学，从而推进基础教育课程改革［23-24］。而随着信息化教学应用水平达到高级阶段，信息化教学应用要满足学习者学习形式的变化，学校对教师的信息技术应用创新能力提出了更高的要求［25］，即使用信息化的教学法来支持教学流程再造、教学内容重组和教学模式转变。因此，利用信息化开展教学的教师比例是城区、镇区、乡村学校信息化教学应用初级至中级阶段提升需要关注的因素。

通过网络学习空间完成课外作业、进行课外辅导和考试测验，改变了传统的学习方式，尤其有利于提升学生自主学习能力，优化教学模式。在信息化教学应用的初级阶段，信息化应用的主要形式是课堂中的教师演示教学，面向学生课外或校外的应用较少。且由于传统的教学理念以及繁重的教学负担，学校对学生利用信息技术支持学习的重视程度不足，使得学生网络学习空间的开通比例和应用程度普遍较低。进入信息化教学应用的高级阶段，教学模式由“教”向“学”转变，学生在学习中的主体地位进一步得以体现，学校需要积极地提供更加丰富和自由的信息化学习环境，来培养和提升学生的思维能力、空间想象能力和创新能力，这一过程离不开网络学习空间的支持。此外，网络学习空间能够培养学生信息素养和自学能力，并提高学习效果。

校本数字资源库由学校组织和规划，教师和学生共同建设维护，基于教学实践需求整合的优秀校本数字资源既符合本校实际教学需求，又丰富了优质教学资源的获取途径。在城区，处于中高级应用阶段的学校都比较重视校本资源库的建设，而初级阶段的学校明显偏弱。乡村学校在信息化教学应用的初中级阶段，教师个性化数字资源制作能力较弱，更倾向于在互联网上获取现成资源。该类型学校进入高级阶段后，教师信息化教学能力和教学需求的变化对数字资源的质量提出了更高的要求，这促进了对学校校本数字资源库的建设。可见，校本数字资源库的建设是城区和乡村学校、也是镇区学校信息化教学应用阶段提升需要关注的因素。

（三）保障措施

学校教育信息化的成功应用需要相关者的共同努力，这也包括响应技术人员和专业人才的支持，这类人员对于推动信息化教学应用、提高信息技术教学效果必然产生重要影响。目前西部城区学校的计算机教室、多媒体教室等基础设施已经比较完善，但由于学校信息化支持人员数量的不足，使得学校信息化设备故障维修时间较长，设备的完好率较低，阻碍了学校信息化应用的发展。随着学校信息化应用水平逐步提高以及学生个性化学习需求的增加，新兴的信息化装备和软件不断涌入课堂，这都对学校信息化建设工作岗位设计以及信息技术支持人员专业能力提出了更高要求。

校长信息化领导力的提升是学校信息化工作有序开展的重要前提［26］。学校领导需要不断更新教育教学观念、提高信息化教学应用意识和能力，体会信息化教学应用对于提高教学质量、缩小城乡教育差距、推动学校教育信息化发展的重要性，进而积极制定并落实信息化教学的各项措施。基于城区学校和东中部发达地区乡村学校的信息化发展阶段提升经验来看，传统校领导信息化培训关注的培养校长掌握教育领域信息技术应用一般原理、建设绿色健康校园信息网络等内容，已经不能满足学校教育信息化深入发展需要。信息化水平较低的乡村学校信息化阶段提升过程中，在关注传统校领导信息化培训内容的同时，还需要重视校领导信息化办学规划能力、信息化教学资源建设能力和人力资源信息化管理能力的培养。

五、建议

西部地区教育信息化的推进，事关西部地区教育的整体发展。G省中小学校信息化教学应用水平是西部地区的一个缩影，从侧面反映出当前西部地区中小学校信息化教学应用水平整体水平偏弱。西部地区要在借鉴东中部地区发展经验的基础上，探索教育信息化教学应用发展的方案与策略，制定符合西部地区特征的教育信息化发展道路，有效提升西部地区的教育质量，实现基础教育均衡发展。信息技术在教学中的应用受到多种因素的共同影响，包括区域的发展规划、学校的设施设备配置及应用、师生的信息化应用水平等因素。这些因素相互作用、相互促进，共同影响了信息化教学应用水平。基于以上分析，针对应用中存在的问题与不足，提出以下措施来促进不同阶段不同类型学校的信息化教学应用。

（一）完善学校信息化教学环境，配备智能教育装备

首先，鼓励智慧校园建设。将智慧校园建设纳入到区域整体规划，坚持“应用驱动、服务全局，以点带面、因地制宜”的原则，创建一批经验突出的示范校供其他学校观摩学习，引领区域教育信息化快速发展。其次，完善教育城域网建设。建设以市、县、学校三者为中心的城域网结构，并加强管理确保网络安全，为信息化教学应用提供全方位的服务。最后，促进各区域学校智能设备的普及与应用。鼓励学校购置实用标准型的交互式电子白板等智能设备，让西部地区的教育信息化建设走在前列，避免重复东中部教育信息化发展的弯路，快速稳定地过渡到智能时代的信息化教学应用，实现跨越式发展。同时从省域层面部署教育信息化发展规划，明确信息化设备在课堂教学中的使用要求，制定科学合理的评估机制，从而提升基础教育学校信息化设备利用的效率和质量。

（二）优化信息化经费投入结构，重视校本资源库和优质数字资源的建设

增加学校信息化经费投入的同时，首先要重视维护人员队伍建设。学校有必要按编制配备信息化专职人员，负责信息化设备的日常保养、维护与使用。同时通过信息化专题培训班、讲座、外出参观学习等形式，对学校信息化支持人员进行培训，提高其设备运营维护能力。其次，加大购买优质数字资源的经费投入。学校根据办学需要选择性购买个性化教与学资源，包含名师课堂资源、教学专题资源、试题资源、虚拟实验资源等。最后，重视校本资源库建设投入，建立具有学校特色的资源库。学校依托优势学科和骨干教师，将教育资源建设与课程改革结合起来，积累典型的学科校本资源，直接服务教学并实现校际共享。

（三）关注信息化培训，提高教师信息化教学创新能力

首先，要增强中小学教师信息化培训的针对性。开展面向不同学科、不同学段教师信息化教学能力培训，充分利用网络培训空间上的便利性，根据教师实际需求建立智能化、标准化的课程推送活动。其次，学校要开展促进教师信息化教学能力发展和课程改革为目的的校本培训。立足学校优势学科，鼓励学校开展信息技术与课程整合相关的校本培训，由骨干教师和种子教师向进修教师分享以学科知识点为主题的课程内容整合经验，以提高教师信息技术教学应用的能力。再者，建立训后上下联动机制，避免教师学用脱节。通过各类网络课堂将优质教育资源输送到农村中小学，根据知识特点为教师提供教学资源应用指导，实现强校带弱校、一校带多校的教育均衡发展，实现信息技术培训与学科教学的应用融合。

（四）合理利用网络学习空间，满足学生个性化学习需求

首先，培养学生持续使用网络学习空间的意愿。优化网络学习空间界面，设计交互功能，提高学生与界面、同伴以及学习内容的互动效果，利用空间的交互功能积极促进学生的沉浸感和满意感。此外，由师生共同上传资源至网络学习空间，教师负责管理，从而促进学生的持续使用。其次，引导和鼓励学生在课堂测验、考试等教学环节中使用网络学习空间，记录学生学习成长的过程，从而实现对学生的过程性评价。最后，基于动态学习数据分析实现智能、高效的因材施教。关注学生学习数据的分析结果，教师根据数据结果提高学生学习管理的效率，并基于平台为学生提供个性化的学习指导方案，通过空间智能化推荐的学习材料提高学生的知识掌握程度。