小学中高段学生信息素养测评模型构建与应用研究

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  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
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