小学中高段学生信息素养测评模型构建与应用研究

余丽芹 索峰 朱莎 卢春 吴砥

关键词：小学生;信息素养;评价指标;测评模型

一、引言

当前，移动互联、云计算、大数据等新技术快速发展与广泛应用，网络化与数字化正成为经济社会发展的显著特征。面对日益网络化与数字化的社会，学生的学习方式与思维方式发生了显著变化，信息素养被视为支撑与促进个体自主发展的关键能力。我国政府高度重视学生信息素养培育与提升，《教育信息化2.0行动计划》制定了师生信息素养提升行动计划，并明确提出“构建学生信息素养评价指标体系和评估模型，开展覆盖东中西部地区的中小学生信息素养测评”[1]。2020年初，在疫情防控的关键时期，规模化的在线学习进一步对学生信息素养提出了紧迫的要求，在师生全程不能面对面的学习环境下，学生居家开展在线学习成为中小学生学习的主要方式，信息素养对其在线学习效果具有直接影响[2]，具有良好信息素养水平的学生更能达成自主学习的成功体验[3]。

小学阶段作为基础教育的开端，是学生知识学习、思维发展及行为习惯培养的奠基阶段，也是个体信息素养启蒙与培育的关键时期。构建科学、合理的测评模型、积极开展小学生信息素养测评研究是贯彻《教育信息化2.0行动计划》的具体体现，对准确把握我国小学生信息素养培育现状、科学诊断现存问题、及早实施有效的干预策略等具有极强的现实指导意义。已有关于信息素养的研究侧重在内涵、评价标准/框架的比较分析，在实证研究方面，研究对象多数针对大学生[4][5]，少数开展了中学生[6][7]的信息素养实证测评，而专门针对小学生的测评研究比较匮乏。此外，随着教育变革及媒体技术的迭代升级，尤其是“互联网+”“人工智能+”等新理念的不断涌现，对学习者的信息素养提出了更高的要求，如强调对计算思维[8]、数字化环境下问题解决的能力与意识[9]等方面的培养。因此，在这样的背景下，亟需构建与时代发展相适应的小学生信息素养评价体系。鉴于此，本研究以小学中高段四、五年级学生作为调研对象，在理论分析、专家咨询与数据验证的基础上，尝试构建小学生信息素养的评价指标与测评模型，并编制测评工具开展评价实践。本研究结果一方面有助于了解我国小学生信息素养水平的群体特征，另一方面也可为教育管理者把握当前小学生信息素养培育现状及问题，制定针对性的信息素养教育实践策略提供依据。

二、小学生信息素养模型的构建

信息素养测评模型可界定为信息素养测评的关键要素及其相互关系的总和，是客观、科学评价学生信息素养水平的定量研究工具。借鉴教育领域测评模型的已有研究成果，可归纳出测评模型构建的一般流程为：界定内涵—构建初步指标—修订、完善测评指标—测评指标赋权—测评模型的确立—开发评估工具并进行实证应用检验。

（一）信息素養内涵的阐释

信息素养自提出以来已有四十多年的历史，并在工业时代、信息时代和智能时代表现出不同的时代内涵与价值意蕴。在工业时代，伴随机械化与规模化生产的进一步发展，人们对社会文献的需求日益增多并呈现多样化，在此时期，具备高效的检索与利用文献的能力正是信息素养的重要内涵。随着计算机、互联网的出现及逐步普及，数字化的生产工具在生产和服务领域得到广泛应用，人类进入了信息时代。信息素养的内涵则由以前单纯地强调文献检索能力，逐渐转向突出强调运用信息技术工具及发现、组织、使用与评价信息并促进问题的解决。典型代表如美国图书馆协会（American LibraryAssociation，ALA）指出一个具有信息素养的人首先应具备信息需求意识，即明白何时需要信息及需要何种信息，然后具备获取、评价、整合并利用信息的能力[10]。McClure认为信息素养应包含四个方面：（1）信息系统知识;（2）获取、分析、组织和评价信息;（3）了解信息的价值、功能和作用;（4）利用信息解决问题[11]。

当前，大数据、虚拟现实、人工智能等新兴技术在社会各领域广泛、深入应用，人类社会逐步进入了智能时代。智能时代要求学生信息素养内涵进行转型与再造，更加重视批判性思维、信息创造能力及对问题的发现、提出和解决能力等高阶思维能力的培养。国际学生评估项目（The ProgrammeInternational Student Assessment，PISA）首次颁布了2021信息素养评估框架，指出信息素养除包含利用信息技术获取、评价、管理、共享、交流、转换、创造信息的能力外，还应包含在数字化环境中利用计算思维解决问题的能力以及合乎规范地应用信息技术的态度与倾向[12]。此外，2018年国际计算机与信息素养测评团队（International Computerand Information Literacy Level Study，ICILS）将编程能力、计算思维作为信息素养考察的重要组成部分[13]。国内研究者也相继对信息素养内涵做出了新的界定。熊璋认为，具备较强的编程能力、自觉利用信息技术分析、解决实际问题是人工智能时代学生信息素养的核心要素[14]。于晓雅认为，人工智能时代的信息素养更应该关注利用信息技术促进问题解决的思维与行为以及应对智能双核的伦理道德问题的能力等[15]。陈凯泉等提出计算思维、编程能力和“人机协同”能力是智能社会信息素养内涵的核心[16]。据此，在相关研究的基础上，本研究认为在人工智能时代，小学生信息素养可界定为学生个体恰当利用信息技术来获取、整合、管理和评价信息，在此基础上理解、建构和创造新知识，发现、分析和解决问题的意识、能力、思维及修养。

（二）评价指标的构建

小学生信息素养评价指标的确立经历了三个阶段：首先，基于研究团队前期对国外信息素养评估标准/框架如《面向媒体和信息素养的指标》《计算机与信息素养评估框架》《面向学生学习的信息素养标准》等的梳理、分析，归纳提炼学生信息素养评价指标的核心要素及子要素[17];其次，结合对信息素养内涵演进的再认识及教育部相关政策文件，对核心要素及子要素进行抽取、发散、收敛，形成小学生信息素养评价的一级、二级指标，编制形成小学生信息素养评价指标的初稿;最后，采用多轮专家法对编制的评价指标进行修订、完善，主要包括对含义重叠、上下指标关联性较强的指标进行删除、修改，以及对指标释义部分语句表述的修订等。

共征询专家5 7 人，包括“义务教育阶段学生信息评价指标及应用”课题组内部研究人员10人、来自北京师范大学、北京邮电大学、西南大学及华东师范大学等高校的教育技术学、教育测评及信息科学领域的专家30人，中小学信息技术教师12人及中小学校长5人。调查通过电子邮件方式向专家发放《小学生信息素养评价指标调查问卷》咨询专家对评价指标的意见。共征询了3轮累计58条修改意见。

最终确定了包含“信息意识与态度”“信息知识与技能”“信息思維与行为”及“信息社会责任”4个一级指标及9个二级指标。其中，信息意识与态度主要是指对信息的敏感性、判断力及对信息隐私、安全的保护意识，具体包含信息感知意识、信息应用意识与信息安全意识三个层面;信息知识与技能主要考察学生对信息科学知识的理解、掌握及使用常见的软件或工具完成数字化作品的创作等，主要涉及信息科学知识与信息应用技能两个方面;信息思维与行为主要是指对日常生活与学习情境中问题的抽象、分解、方案设计的思维能力以及开展数字化交流与学习的综合意识与能力倾向，主要包含信息思维与信息行为两个层面;信息社会责任是指学生在信息化社会中开展活动所应在法律法规、伦理道德方面承担的责任，包含信息道德伦理与信息法律法规两个方面。具体如表1所示。

（三）评价指标的赋权

评价指标的赋权方法主要涉及两大类：主观赋权法与客观赋权法。主观赋权法如德尔菲法、层次分析法、模糊综合评判法等能考虑到指标的实际情况，使指标的权数更具有现实意义，但同时也带有专家个人的主观随意性[18];而客观赋权如主成分分析法、灰色系统理论、熵值法等虽能考虑到数据的离散性、相关性和对比强度，但完全依赖样本数据，无法根据现实情况对权数做出对应调整[19]。因此，为兼顾专家的经验判断，又能兼顾指标数据的信息特征，本研究采用主客观结合的方法即层次分析法与熵值法组合测算评价指标的权重。

指标的权重确定经历了三个步骤：首先，确定指标的主观权重。先构建信息素养评价指标体系的层次结构模型，邀请信息素养领域内20名专家及10名中小学一线教师采用“1-9标度法”对指标的相对重要性进行评分并构造判断矩阵计算得到指标的主观权重;其次，面向L市开展758名小学四、五年级学生信息素养调研测评，对测评数据进行标准化处理后计算各评价指标的信息熵，进而计算得到评价指标的客观权重;最后，采用基于博弈论思想综合主—客观权重得到评价指标的组合权重值。

最终计算出的小学生信息素养评价指标权重如表2所示。从权重结果可以看出，信息意识与态度、信息思维与行为的权重值相对较大，分别为0.295，0.289。而信息知识与技能的权重为最小，为0.170。在二级指标的组合权重中，排名前三的分别为信息思维、信息道德伦理、信息感知意识。由此，也进一步说明信息思维、信息道德伦理、信息感知意识是小学生信息素养评价设计考察的关注重点。

（四）测评模型的建立

综上，用Y表示小学生信息素养的综合水平，小学生信息素养测评模型数学表达式为Y=0.295*Y1+0.17*Y2+0.289*Y3+0.246*Y4。其中，Y1=0.141*X11+0.078*X12+0.076*X13，Y2=0.069*X21+0.101*X22，Y3=0.209*X31+0.080*X32，Y4=0.160*X41+0.086*X42。上述表达式中，Y1，Y2，Y3，Y4表示四个一级指标，分别为信息意识与态度，信息知识与技能，信息思维与行为，信息社会责任;X11—X42表示九个二级指标，分别为信息感知意识，信息应用意识，信息安全意识，信息科学知识，信息应用技能，信息思维，信息行为，信息道德伦理，信息法律法规。

此外，本研究编制了“小学生信息素养测评模型认同度调查问卷”来进一步检验模型构建的合理性。本研究邀请29名（4名高校教育测评领域专家、10中小学教师及15名教育行政管理人员）专家对维度划分及权重进行评价，问卷采用五点量表计分，统计结果如表3所示。

从调查的结果来看，专家对各一级指标（信息意识与态度、信息知识与技能、信息思维与行为、信息社会责任）的认同度“非常认同”与“比较认同”之和分别为83.34%、91.66%、91.66%、91.67%，对所构建的测评模型的认同度“非常认同”与“比较认同”之和为93.33%。由此可以判断，专家认为本研究构建的测评模型能有效测量小学生信息素养水平。同时，专家的访谈结果也较好地验证了测评模型的科学性。大部分专家认为该评价指标体系结构设计合理，部分专家认为学生信息素养，首先要具备信息意识，其次再是知识、技能，在能力之上则要具备信息化环境下的科学思维方式与行为习惯，知识与技能是基础，意识与思维是核心，应该占据比较大的比重。此外，某些专家认为作为数字原生代，信息技术知识与技能对他们来说并不是问题，关键是意识与责任，需要正面导向。从这些质性描述可知，上述构建的小学生信息素养测评模型能比较客观刻画小学生信息素养的基本情况，符合专家的经验与认知。

三、小学生信息素养测评工具的设计

（一）试题的编制

试题编制依据上述构建的小学生信息素养评价指标体系及各指标的权重。试题的来源主要包括两个方面：一是翻译、改编国外大规模中小学生信息素养评估项目如ISKILLS、TRAILS、NAPICT等关于小学生信息素养的测评试题;二是参考国内中小学生信息技术课程部分练习测试题及中小学生计算思维竞赛题目。每道题目包含如下信息参数：所考察的知识要素、关联的评价指标、参考答题、情境素材等。考虑到小学生的认知及心理特征，试题的设计主要以学生所熟悉的现实生活情境为主题背景。

为方便所有小学生的参与，在本研究中信息素养测试采用标准化测试的方式进行，每个题目均为包含4个选项的单项选择题。编制《小学生信息素养测试题》初步版本后，本研究邀请了20名小学语文、数学、信息技术等学科的教师对试题进行审读与难度预估。经过两轮的反馈修订，删掉了难度较大的题目，且对题干语句表达过于学术化的题目进行了调整，最终形成了35道小学生信息素养测试题。

（二）验证性因子分析与试题的信度、难度、区分度

本研究选取了W市487名小学生参与预测试。基于预测试数据利用SPSS进行探索性因子分析，删掉因子负荷小于0.40及同时与两个主成分都高度相关的题目，从30个反映小学生信息素养的测试题项中抽取到9个主要成分。基于探索性因子分析的结果，利用AMOS24.0软件，将信息意识与态度、信息知识与技能、信息思维与行为、信息社会责任二级评价指标作为潜变量进行验证性因子分析。经计算，当因子设为9时，探索性结构方程模型显示的结果：NFI=0.94>0.90，TLI=0.93>0.90，CFI=0.94>0.90，GFI=0.97>0.90，RFI=0.93>0.90，RMSEA=0.03<0.05，各二级指标对应题目的标准化因子载荷介于0.43—0.78之间，具体如表4所示。由此说明，验证性因子分析的模型拟合度较好，所构建的评价指标体系结构比较合理。

为进一步检验试题的信度、难度与区分度，本研究采用SPSS软件对预测试数据进行分析。试题的总体信度Cronbach Alpha系数为0.92>0.9，表明该试题具有非常好的信度[20]。难度系数作为试题质量的重要指标，常用所有测试项的得分均值与试题总分的比值表示[21]。经计算，试题的整体难度为0.72，介于0.55与0.75之间，表明该试题的难度适中。区分度表示测验题目能够在多大程度上区分所要测量的心理特质，本研究采用极端分组法（前27%为高分组、后27%为低分组）进行计算区分度。根据相关研究，区分度的判断标准为：高于0.40表示区分度非常好;0.30—0.39表示区分度良好;0.20—0.29表示区分度一般;低于0.19表示区分度差[22]。经计算，本研究编制的小学生信息素养测试题的区分度为0.41，说明区分度很好，能区分具有不同信息素养水平的学生。

四、小学生信息素养测评模型的应用

为了解小学生信息素养水平，本研究采用分层抽样与随机抽样相结合的方法，选取了西部N省进行调研。调研在2018年12月—2019年3月进行。首先，随机选取8个市/县作为调研城市;其次，每个城市随机抽取6所小学，各城市均覆盖城区、镇区学校与乡村学校;第三，每所小学各选取四、五年级各一个班级，每个班级保证至少40人参与调研。各学校组织学生以在线问卷的形式统一开展测评，共计45所小学的7058名学生参加本次调研，学生基本情况如表5所示。

（一）小学生信息素养整体水平

小学生信息素养的整体均值为67.61（总分为100分）。将小学生信息素养得分划分为四个等级，分别计算各个等级优秀（85分以上）、良好（75—84.99）、一般（60—74.99）、较差（0—59.99）的人数占总人数的比例。处于“优秀”与“良好”等级人数分别占总人数的16.9%和24.3%，而处于“一般”与“较差”等级人数占总人数的29.2%和29.6%。

分别计算小学生信息素养四个一级指标的得分率。比较发现，四个一级指标的得分率均在50%以上，这表明小学四、五年级学生已具备一定的信息素养水平。此外，信息意识与态度、信息社会责任这两方面表现较好，得分率分别为75.69%，76.79%，其次为信息知识与技能，为69.71%，而信息思维与行为的得分率最低，为51.66%。

（二）小学生信息素养水平的群组特征

1.性别与年级差异

小学男女学生在信息素养总分及各维度上的均值呈显著差异，具体如表6所示。在总分及信息意识与态度、信息知识与技能、信息社会责任方面，女生得分均值要高于男生。而在信息思维与行为方面，男生比女生表现较好。在年级方面，五年级学生的信息素养总分及“信息意识与态度”“信息知识与技能”“信息思维与行为”“信息社会责任”维度的平均得分均显著高于四年级学生，具体如表7所示。

2.不同类型的学校差异

城区、镇区及乡村学校小学生信息素养整体及各维度均值存在显著差异，具体如表8所示。在总分上，城区学生要高于整体均值，而镇区及乡村学生得分显著低于平均值。在信息意识与态度、信息知识与技能方面，城区学校、镇区学校、乡村学校得分均值呈递减趋势;在信息思维与行为方面，城区学校与镇区学校均显著高于鄉村学校，而信息社会责任方面，城区学校学生均值高于镇区学校与乡村学校。

五、结论与建议

（一）结论

本研究以小学四、五年级学生为调研对象，从信息素养内涵的界定入手，综合采用文献调研、专家咨询、数理验证等方法构建了小学生信息素养测评模型。此外，本研究还应用该模型对部分地区的小学生开展评估实践，探究小学生信息素养在整体、个体及学校层面的水平与差异。基于调研数据，我们可以得出如下结论：

第一，从整体水平看，小学四、五年级学生已具备一定的信息素养，整体处于中等水平，但各维度发展并不均衡。从各等级所占人数的比例来看，处于优秀与良好等级人数之和超过40%。从各指标的得分率来看，他们在信息意识与态度、信息社会责任方面的表现较好，信息知识与技能方面次之，而信息思维与行为的表现较差。表明大部分小学生的信息意识与态度已初步形成，对信息具有较敏锐的关注力与判断力，了解并能遵守网络道德行为规范与法律法规，基本掌握信息科学及技术的相关概念、原理及技能。但在信息思维能力方面，仅有53.2%的同学具有一定的抽象概括能力，能找出以图表或数据所呈现出的规律与特征;36.8%的同学能在“迷宫游戏”类的问题情境下选出最佳路线设计方案。在信息行为方面，约28%的同学表示没有使用信息化设备在课外开展数字化阅读或观看学习网站，32%的同学表示很少使用微信、QQ等社交软件开展社交活动。究其原因，一方面，由于大部分小学生在课余时间主要完成课程作业和参加其他特长学习;另一方面，通过访谈发现，部分家长由于担心网络的负面影响会直接采取禁止使用手机、电脑上网的措施。

第二，在个体层面，小学四、五年级学生信息素养在性别与年龄方面都呈现显著差异。从年级来看，小学五年级学生信息素养及各维度得分均显著高于四年级学生。这表明信息素养的发展是一个循序渐进的过程，随着年级及知识学习、认知水平的增长，信息素养也会对应得到提升。在性别差异方面，小学男生在信息思维与行为方面比女生表现较好，而小学女生则在信息意识与态度、信息知识与技能、信息社会责任方面得分均值显著高于男生。这可能与男、女学生在心理特征与认知风格的差异相关，已有研究表明男生比女生冒险性意识更强[23]，在学习先进的信息技术方面，拥有更强烈的自我效能与学习欲望[24]，面对问题时会主动寻求不同的解决方案。而女生则比男生更具有自律性与保守性，其警觉性也较高，因此在信息意识与态度、道德伦理认知方面具有更好的表现。

第三，在学校层面，城区、镇区、乡村学校学生的信息素养及各维度具有明显差距。长期以来，我国城乡间的教育发展差距未能根本缓解，而这一差距也体现在学生信息素养的培育上。根据调研结果，城区、镇区、乡村学校学生信息素养得分呈递减趋势。在实地调研过程中，我们发现乡村及偏远地区的学生信息技术操作能力普遍低下，部分学生甚至还面临不会输入名字、不会上网查找及下载资料的窘境。一方面，相比较城区学校，镇区及乡村学校在师生网络、数字化学习终端、工具等方面相对不足，这在一定程度上也影响了学生信息素养的提升;另一方面，县镇及乡村教师的信息素养水平相对有限，对各类信息化设备和工具应用的知识储备不足，普遍缺乏利用信息技术调整教学策略、提升教学绩效的能力[25]，这对学生信息素养的培育与提升产生了重要影响。因此，如何进一步缩小区域及城乡差异，促进学生信息素养的均衡发展是我国学生信息素养培育工作中面临的重大挑战。

（二）建议

为进一步提升小学生信息素养水平，应重点关注以下方面。

第一，优化信息素养培育体系，提升学生信息素养整体水平。学生信息素养的发展是一个渐进、系统的过程，为促进小学生信息素养的整体提升：首先，在战略层面，应颁布相关政策及规划，从小学阶段就开始加大对学生信息素养的关注力度，从学校、家庭及社会等层面形成良好的信息素养培育氛围;其次，信息技术课程是开展信息素养教育的重要途径，若缺乏统一的国家标准，中小学教师则无法把握信息技术的课程内容与发展方向。当前，我国政府已相继颁布《高中信息技术课程标准》及其修订版，而针对小学及初中阶段，还缺乏统一的信息技术课程标准。为保障学生信息素养教育的延续性，应从小学阶段开始，根据各学段特征，构建系统、科学的信息技术课程标准，以有效指导学生的信息素养教育实践活动。此外，将学生信息素养纳入学生个体评价体系，积极开展中小学学生信息素养测评，以评估促进学生信息素养的培育与提升。

第二，深化信息技术与学科融合，重视培养学生在信息化社会的思维方式。全面提升学生信息素养的最终目的是培育学生在信息化环境下进行发现、分析、探究及问题解决等综合能力，并逐步内化成自身的思维品质。因此，为进一步培养与提升学生的信息思维能力，一方面，进一步促进信息技术课程的跨学科融合。如针对小学低年级阶段，可将信息素养教育系统性、模块化嵌入数学、艺术、科学、阅读等课程，并倡导项目式学习、基于PBL的探究性学习活动，在以实践为导向的学习活动中，有意识地培养学生基于真实生活情境的问题抽象、分析与设计问题解决方案的能力;另一方面，根據不同学段的学生认知特点，开设有梯度的可视化编程课程，通过趣味编程、编程比赛等活动培养学生分析问题、解决问题及逻辑推理的意识与能力。此外，应提高女生对编程的兴趣，从而帮助减少信息素养在性别上的差异。

第三，关注农村薄弱学校弱势群体，推进小学生信息素养均衡发展。数字鸿沟已从有无信息技术与工具的层面转变为技术与工具使用差异性所出现的鸿沟，即体现在人们的信息素养水平方面[26]。而具有较高信息素养的广大学生是消弭社会性数字鸿沟的中坚力量。研究发现乡村学校学生信息素养及各维度显著低于城市学校与镇区学校学生的水平。为推进小学生信息素养的均衡发展，要对乡村薄弱学校学生给予重点关注。一方面，政府、学校、企业应多方联动共同解决乡村薄弱学校师生网络、终端及数字化软件、工具等信息化教学条件不足的现实困难;另一方面，应打破校际之间的隔阂，采用同步课堂、专递课堂等方式共享优质的信息技术课程教学资源，并与企业、科研机构等进行合作，为学生信息素养教育实践提供如3D打印机、无人机、机器人等课程资源。此外，通过相关研究项目、工作坊、共同体等方式连接科研机构与一线教师，大力提升教师信息素养，提升其利用信息技术改进教学模式与方法的能力，从而帮助乡村薄弱学校信息素养教育更好地开展与实施。