乡村小学科学教师信息技术能力证实研究

远新蕾，许双瑜

（牡丹江师范学院 教育科学学院，黑龙江 牡丹江 157011）

一、引言

《中小学教师信息技术应用能力标准（试行）》中指出“信息技术应用能力是信息化社会教师必备专业能力”。［1］1小学科学作为一门综合性学科，内容上涵盖物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程四个领域科学知识［2］2，教学活动中不乏对微生物世界的观察、地球与未知宇宙的探究等无法让学生亲自动手实验的内容，这就要求小学科学教师不仅要达到应用信息技术优化课堂教学等基本能力要求，更要具备利用数字信息技术进行指导科学探究、创设问题情境，结合虚拟技术“化虚为实”等更为广泛、综合的信息技术应用能力。然而，乡村教师在教学工作中运用信息技术的效果并不明显［3］49。因此，以建设高素质乡村教师队伍为目标，研究乡村小学科学教师信息技术能力的影响因素与优化策略，有助于提升乡村科学教师信息技术能力，加快信息技术与乡村小学学科融合进程，提高乡村小学科学教育质量，进而促进乡村教育振兴。

二、问卷质量与数据来源

（一）问卷质量

为了探寻乡村小学科学教师信息技术能力的影响因素与优化策略，本研究采用自编问卷以H省乡村小学科学教师开展实证调查研究。调查问卷从教师个人基本信息和教师教学信息化情况两部分进行了基本信息调查，包括性别、学校所在区域、学历、职称、运用信息技术教学年限、所在教学环境信息化程度6个题项；参考《中小学教师信息技术应用能力标准（试行）》要求及相关文献资料，设计了调查问卷的价值认同、专业技能、学生评价、专业培训、专业发展5个因子，每个因子均有4个指标共20个题项（见表1），该部分采用李克特五级量表，将完全不符合、不太符合、中立、基本符合、完全符合依次记为1～5分，分值越高说明符合程度越高。

表1 小学科学教师信息技术能力现状调查的问卷维度与指标

本研究使用SPSS 20.0和AMOS 23.0软件对数据进行统计与分析。将所有题项进行极端组比较，t＞3，P＜0.01，均通过显著性检验；各题项题总相关系数r＞0.4，5个 因 子累 积 解 释 变异 量73.646%，共同性均大于0.2，因素负荷量均大于0.45，说明问卷符合同质性标准；问卷α系数为0.893，KMO值为0.774，说明问卷总体信效度较好。

在模型拟合中，X2/df=1.897，RMSEA=0.056，GFI=0.903，RFI=0.916，IFI=0.898，说明价值认同、专业技能、学生评价、专业培训、专业发展的模型结构效度良好；各潜变量对应题项标准化因子量均大于0.7，各潜变量平均方差变异AVE均大于0.4，组合信度CR均大于0.8，说明模型聚敛效度理想；各维度之间均具有显著相关性（P＜0.01），相关性系数小于其AVE平方根，说明模型区分效度理想。总体来看，问卷质量较为理想。

（二）数据来源

本研究选取乡村小学科学教师为研究对象，采用随机抽样方法选取被试，小学科学教师个人基本情况见表2，教师信息化教学情况见表3，本次共计发放197份调查问卷，剔除无效问卷11份，获得有效问卷186份，有效率达到94.42%。

表2 小学科学教师个人基本情况

表3 教师信息化教学情况

在本次参与调查的小学科学教师群体中，女性教师占比（75.27%）多于男性教师（24.73%）；本科学历教师占比（77.42%）最大，其他依次为大专学历（12.90%）、硕士及以上学历（6.45%）、中专学历（3.23%））；一个年级授课（占比53.23%）与多个年级授课（占比46.77%）的教师占比在1：1左右；县域学校教师占比（66.13%）最大，其他依次为乡镇（占比27.42%）、村屯（占比6.45%）。

参与调查的教师信息化教学教龄11年及以上教师占比（40.32%）最大，其他依次为5年及以下（占比37.10%）、6～10年（占比22.58%）；处于交互多媒体教学环境（包括多媒体计算机、触控电视、交互式电子白板等）的教师占比（62.90%）最大，其他依次为处于简易多媒体教学环境（包括多媒体计算机、电视机、投影仪等）的教师（占比24.19%）、处于网络教学环境（包括多媒体计算机网络教室，简易或交互多媒体教学环境、其他学生终端等）的教师（占比8.06%）、处于移动学习环境（包括平板电脑、笔记本电脑、智能手机等移动学习终端设备）的教师（占比4.84%）。

三、研究结果

（一）描述性分析

本研究围绕价值认同、专业技能、学生评价、专业培训、专业发展5个因子开展调查，对小学科学教师信息技术能力基本情况进行了汇总（见表4）。从极值来看，小学科学教师在5个因子（赋值1～5）上的选择均有极端值1和5。从均值来看，总体均值为3.89，说明小学科学教师信息技术能力处于中等偏上水平；5个因子均值从高到低依次为价值认同（4.14）、专 业 技 能（3.96）、专 业 培 训（3.84）、专 业 发 展（3.80）、学 生 评 价（3.69），说明价值认同水平最高，专业技能水平和专业培训水平次之，专业发展水平相对较低，学生评价水平最低。从标准差来看，5个因子离散程度从低到高依次为价值认同（0.80）、专业技能（0.85）、专 业 发 展（0.91）、学 生 评 价（1.01）、专业培训（1.07），说明价值认同水平稳定度最高，专业培训水平稳定度最低。

表4 小学科学教师信息技术能力描述统计量

（二）教师信息技术能力差异性检验

1.性别因素影响差异不显著

不同性别小学科学教师信息技术能力水平无显著差异（P＞0.05）。由表5可知，从总体及5个因子来看，虽女性教师信息技术能力水平均值高于男性教师，但P＞0.05，说明不同性别对小学科学教师信息技术能力水平的影响性差异不显著。

表5 不同性别与小学科学教师信息技术能力的独立样本T检验

2.学历因素影响差异显著

不同学历小学科学教师信息技术能力水平存在显著差异。由表6可知，从总体及5个因子来看，P＜0.05，说明不同学历对小学科学教师信息技术能力水平的影响性差异显著。采用事后比较LSD法进行多重比较，发现硕士及以上学历小学科学教师的信息技术能力水平最高，其他依次为本科、大专、中专，说明学历越高，其信息技术能力水平越高。

表6 不同学历与小学科学教师信息技术能力的ANOVA检验

3.授课年级数量因素影响差异不显著

小学科学教师授课年级数量对信息技术能力水平无显著差异（P＞0.05）。由表7可知，从总体及5个因子来看，P值均＞0.05，说明授课年级数量对小学科学教师信息技术能力水平的影响性差异不显著。

表7 授课年级数量与小学科学教师信息技术能力的独立样本T检验

4.学校所在区域因素影响差异显著

学校所在区域对小学科学教师信息技术能力水平差异显著。由表8可知，从总体及5个因子来看，P值均＜0.05，说明学校所在区域对小学科学教师信息技术能力水平的影响性差异显著。采用事后比较LSD法进行多重比较，发现学校所在区域在小学科学教师价值认同、专业技能、学生评价这3个因子上表现为村屯＜乡镇＜县域，在小学科学教师专业培训、专业发展这2个因子上表现为县域＜乡镇＜村屯。

表8 学校所在区域与小学科学教师信息技术能力的ANOVA检验

5.运用信息技术教学年限因素影响差异显著

运用信息技术教学年限对小学科学教师信息技术能力水平差异显著。由表9可知，从总体及5个因子来看，P值均＜0.05，说明运用信息技术教学年限对小学科学教师信息技术能力水平的影响性差异显著。采用事后比较LSD法进行多重比较，发现运用信息技术教学11年及以上的小学科学教师信息技术能力水平最高，其他依次为6～10年、5年及以下，说明小学科学教师运用信息技术教学年限越长，其信息技术能力水平越高。

表9 运用信息技术教学年限与小学科学教师信息技术能力的ANOVA检验

6.所在教学环境信息化程度因素影响差异显著

所在教学环境信息化程度对小学科学教师信息技术能力水平差异显著。由表10可知，从总体及5个因子来看，P值均＜0.05，说明所在教学环境信息化程度对小学科学教师信息技术能力水平的影响性差异显著。采用事后比较LSD法进行多重比较，发现处于移动学习环境的小学科学教师信息技术能力水平最高，其他依次为网络教学环境、交互多媒体教学环境、简易多媒体教学环境，说明小学科学教师所在教学环境信息化程度越高，其信息技术能力水平越高。

表10 所在教学环境信息化程度与小学科学教师信息技术能力的ANOVA检验

综上分析，学历、学校所在区域、运用信息技术教学年限、所在教学环境信息化程度因素对小学科学教师信息技术能力水平的影响性差异显著，性别、授课年级数量因素对小学科学教师信息技术能力水平的影响性差异不显著。说明应充分考虑学历、学校所在区域、运用信息技术教学年限、所在教学环境信息化程度等因素对小学科学教师信息技术能力水平的影响性，科学提升小学科学教师信息技术能力水平。

（三）乡村小学科学教师信息技术能力影响因素分析

为了对小学科学教师信息技术专业能力影响因素进行进一步分析，笔者假设专业发展、价值认同、专业培训对信息技术能力具有一定的影响。以专业能力为因变量，以专业发展、价值认同、专业培训为自变量构建回归模型。

由表11可以看出，价值认同、专业发展和专业培训对信息技术能力影响解释力为41.2%，从表11可知，共线性统计量VIF值均＜5，说明专业发展、价值认同和专业培训之间不存在多重共线性，模型稳定。

表11 模型汇总

从表12可以看出，在模型中价值认同系数为0.601，对小学科学教师信息技术专业能力影响最大；专业培训系数为0.043，对小学科学教师信息技术专业能力影响对最小。专业发展系数为0.161，略高于专业培训。结合与部分被试教师访谈，教师反映在相关教师培训中，涉及信息技术能力的培训课程多为通识性内容，缺少针对教师工作环境及学科相结合的培训内容。

表12 乡村小学科学教师信息技术能力影响因素回归分析

四、启示与对策

（一）转变教师原有观念，提升教师价值认同

在乡村小学科学教师对信息技术的价值认同方面，价值认同虽为均值最高的因子，但学历、学校所在区域、运用信息技术教学年限等因素都对价值认同的影响性差异显著。

在乡村小学科学教师对信息技术的价值认同上，应充分关注学历、学校所在区域、运用信息技术教学年限、教学环境信息化程度等因素的影响性，从不同角度、不同层次进一步宣传信息技术与科学教育融合的理念，提升教师价值认同。

第一，学校应关注不同学历对教师价值认同的影响性，尤其要对学历水平相对较低的教师加强宣传教育，提升教师对信息技术的价值认同。第二，学校要强化教师日常运用信息技术教学的监督促进工作，可以考虑通过竞赛、资源建设任务等技术性方法，增加教师运用信息技术教学时间，相当于延长教师运用信息技术教学年限，促进信息技术与教学的有机融合，强化教师价值认同。第三，教育行政部门应关注教师价值认同的乡村地域差异，为村屯、乡镇等学校教师信息技术能力提升提供指导意见，为提高乡村教学环境信息化程度提供相应的政策保障。

（二）加强信息技术培训内容针对性，提高教师信息技术能力

在乡村小学科学教师信息技术专业技能和专业培训方面，专业技能和专业培训虽为均值中等偏上的因子，但学历、学校所在区域、运用信息技术教学年限、所在教学环境信息化程度等因素都对专业技能和专业培训的影响性差异显著。在信息技术能力影响因素分析中专业培训在线性方程中的系数最低，远没有达到预想效果。因此，在提升乡村小学科学教师信息技术专业技能水平和专业培训水平上，应充分关注学历、学校所在区域、运用信息技术教学年限、教学环境信息化程度等因素的影响性，加强学科视角下的培训内容设计，从而提高教师信息技术能力。

第一，学校应关注不同学历对教师专业技能和专业培训的影响性，尤其要强化学历水平相对较低的教师信息技术技能培训。第二，教育行政部门应关注教师专业技能和专业培训的乡村地域差异，继续将优质信息技术资源向村屯、乡镇等学校倾斜，同时强化县域学校教师信息技术专业培训，保证不同地域与信息技术资源的匹配度，协调完善各地域信息化教学资源配置，有效提升各地域教师信息技术专业技能水平。第三，地方教育行政部门可联合地方高校，与学校共同实现教师信息技术培训常态化培训，定期开展内容形式丰富多样的校本信息技术培训［4］79。实现点对点帮扶，安排专业技术人员辅助教师结合教学环境设计开发信息技术培训，并能够到现场进行实践指导。第四，各部门协同搭建乡村小学科学教师信息技术优质资源远程共享平台，充分利用教育信息化带来的便利，为教师提供丰富的专业信息化资源，促进信息技术与科学教育的深度融合。

（三）增加学科领域信息技术能力评价维度，全面促进小学科学教师信息技术能力提升

目前，我国对小学教师信息技术能力评价的总依据是2014年国家教育部印发的《中小学教师信息技术应用能力标准（试行）》。在标准中，根据我国中小学校信息技术实际条件的不同、师生信息技术应用情境的差异，对教师在教育教学和专业发展中应用信息技术提出了基本要求和发展性要求；根据教师教育教学工作与专业发展主线将信息技术应用能力区分为技术素养、计划与准备、组织与管理、评估与诊断、学习与发展五个维度［1］2-4，给出了对中小学教师的信息技术应用能力评价的总体框架。

从信息技术角度看，每个学科都具有学科独特性。小学科学课程的综合性和实践性，使得小学科学教学同比小学其他学科更需要新技术的支持，小学科学中有更多源于生活的抽象概念和不可直接实践的内容如果借助VR（虚拟现实）、AR（增强现实）等新技术开展教学，能够达到更优的教学效果［5］52［6］36。小学科学中需要培养学生的创新精神和实践能力，那么3D打印机、数控机床等设备能够有效培养学生创新性思维能力，提升学生实践能力［7］128，这就需要科学教师具备立体建模、编程等方面的信息技术能力。当前这些新技术已经悄然走进乡村，因此，对于小学科学教师，除了通识性信息技术应用能力，还需要具备特殊应用领域的相应信息技术能力。用现有的评价框架，无法更深入地评价科学教师新技术领域的信息技术能力水平，无法完全体现出信息技术与学科深度融合中的学科特性。因此，笔者建议在原有评价标准的维度基础上，增加学科领域信息技术应用能力标准维度，构建具有科学性、可操作性、指导性的评价系统，全面覆盖科学教育学科领域信息技术应用评价框架，以“评价”促“提升”。

教育现代化的核心是教育思想和教育理念的现代化，而教育思想和教育理念的现代化要以人具备了相应的教育现代化技术能力作为基础。从教育信息化1.0到教育信息化2.0，从简单的多媒体教室到融合互联网+、大数据、人工智能等最新技术的智慧课堂，我国教育信息化正在飞速发展，对教师的信息技术应用能力要求也在不断提高。2020年春季学期起，现实需求更是倒逼教育信息化进程快速推进，乡村小学教师也不得不走出原有的教学舒适圈，在短时间内选择信息化教学工具，借助互联网开展线上教学。由此可见，不论是源于人类社会的发展，还是突发新教学情境，在不同的时期对教师的信息化教学能力都有不同的要求。要应对不断变化的要求，归根结底还是要培养教师具备较高的信息技术能力，这样才有可能在任何教学实践环境中都展现出教师高水平的信息化教学能力。