小學(xué)生信息素養(yǎng)與數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量的相關(guān)性分析及啟示

劉太如

上海市閔行區(qū)教育學(xué)院

信息素養(yǎng)是人們?cè)谛畔r(shí)代，為了適應(yīng)信息社會(huì)的發(fā)展，應(yīng)該具備的與信息技術(shù)相關(guān)的關(guān)鍵能力和必備品格，包括信息意識(shí)與態(tài)度、信息知識(shí)與技能、信息思維與行為和信息社會(huì)責(zé)任［1］。國(guó)家層面已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到信息素養(yǎng)的作用，教育部在2018年發(fā)布的《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》中提出了信息素養(yǎng)全面提升行動(dòng)。提升信息素養(yǎng)對(duì)于落實(shí)立德樹(shù)人目標(biāo)、培養(yǎng)創(chuàng)新人才能夠發(fā)揮重要作用，因而要求各地加強(qiáng)對(duì)于學(xué)生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)。

信息素養(yǎng)的重要性已經(jīng)深入人心。然而，在培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)時(shí)，很多家長(zhǎng)甚至部分教師會(huì)抱有一些疑問(wèn)，如信息素養(yǎng)培養(yǎng)會(huì)不會(huì)影響學(xué)生的學(xué)科學(xué)業(yè)成長(zhǎng)？如何處理信息素養(yǎng)和學(xué)科之間的關(guān)系？這成為基礎(chǔ)教育工作者需要研究的問(wèn)題。本文以小學(xué)三年級(jí)、四年級(jí)數(shù)學(xué)學(xué)科為例，通過(guò)數(shù)據(jù)采集和分析，探索學(xué)生信息素養(yǎng)和數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量之間的相關(guān)性，并構(gòu)建線性回歸方程，為制定區(qū)域信息素養(yǎng)培養(yǎng)的政策和路徑提供參考依據(jù)，形成數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的信息素養(yǎng)提升策略，解答了以上疑慮。

一、 研究設(shè)計(jì)

（一） 信息素養(yǎng)測(cè)評(píng)

為了了解區(qū)域小學(xué)生信息素養(yǎng)水平，借助華中師范大學(xué)研發(fā)的信息素養(yǎng)測(cè)評(píng)工具，采用中小學(xué)信息素養(yǎng)評(píng)估指標(biāo)和框架［2］，在2021年1月，對(duì)區(qū)域小學(xué)生進(jìn)行了信息素養(yǎng)抽樣測(cè)評(píng)。測(cè)評(píng)工具包含49道單項(xiàng)選擇題，總分為100分。其中，“信息意識(shí)與態(tài)度”共16題，分值為29.50分；“信息知識(shí)與技能”共11題，分值為17.00分；“信息思維與行為”共11題，分值為28.90分；“信息社會(huì)責(zé)任”共11題，分值為24.60分。三年級(jí)抽樣人數(shù)為5 020人，四年級(jí)抽樣人數(shù)為4 505人，以上人員自主完成信息素養(yǎng)測(cè)評(píng)問(wèn)卷。

在獲取測(cè)評(píng)結(jié)果數(shù)據(jù)后，經(jīng)初步分析，區(qū)域測(cè)評(píng)得分均值為69.73分，標(biāo)準(zhǔn)差為16.7，其中5 215人高于平均分。由于采用權(quán)威的測(cè)評(píng)工具，測(cè)評(píng)工具我們默認(rèn)采信，不再對(duì)測(cè)評(píng)工具的信度和內(nèi)部一致性進(jìn)行檢驗(yàn)。采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)對(duì)測(cè)評(píng)結(jié)果進(jìn)行了初步分析，發(fā)現(xiàn)除了信息知識(shí)與技能外，在信息素養(yǎng)總分、信息意識(shí)與態(tài)度、信息思維與行為、信息社會(huì)責(zé)任方面，三年級(jí)和四年級(jí)之間、男生和女生之間具有顯著差異，女生優(yōu)于男生，四年級(jí)優(yōu)于三年級(jí)。

（二） 開(kāi)展作業(yè)質(zhì)量數(shù)據(jù)采集

受限于政策因素，目前在獲取學(xué)生成績(jī)上存在困難，而學(xué)生日常作業(yè)數(shù)據(jù)比較容易采集，而且學(xué)生日常作業(yè)結(jié)果也是代表學(xué)生階段性學(xué)業(yè)水平的良好指標(biāo)，因此，本研究選取了區(qū)域三年級(jí)和四年級(jí)四月份的一次節(jié)點(diǎn)式作業(yè)的分?jǐn)?shù)作為學(xué)生的日常作業(yè)質(zhì)量結(jié)果，同時(shí)按照學(xué)習(xí)水平、學(xué)科知識(shí)和學(xué)科能力對(duì)作業(yè)結(jié)果進(jìn)行分別統(tǒng)計(jì)分析。在作業(yè)布置和數(shù)據(jù)采集時(shí)，借助區(qū)域統(tǒng)一搭建的智能作業(yè)平臺(tái)，伴隨式采集數(shù)據(jù)。兩份作業(yè)作答時(shí)間都是35分鐘，三年級(jí)參與抽樣總?cè)藬?shù)為14 555人，整體平均分為77.29分，標(biāo)準(zhǔn)差為17.04?？寺“秃障禂?shù)α為0.82，信度可接受。四年級(jí)參與抽樣人數(shù)為12 631人，整體平均分為84.59分，標(biāo)準(zhǔn)差為15.14。克隆巴赫系數(shù)α為0.91，信度可接受。三年級(jí)節(jié)點(diǎn)式作業(yè)包含22小題，主要涉及的學(xué)科能力為運(yùn)算能力，學(xué)科知識(shí)為數(shù)與運(yùn)算，學(xué)習(xí)水平涉及知道、理解、運(yùn)用、綜合；四年級(jí)節(jié)點(diǎn)式作業(yè)包含35小題，主要涉及的學(xué)科能力為運(yùn)算能力、推理能力、解決問(wèn)題能力，學(xué)科知識(shí)為數(shù)與運(yùn)算、圖形與幾何、方程與代數(shù)，學(xué)習(xí)水平為理解、運(yùn)用。

綜合信息素養(yǎng)測(cè)評(píng)結(jié)果和節(jié)點(diǎn)式作業(yè)結(jié)果，分別選取三年級(jí)3 862人、四年級(jí)3 616人作為樣本進(jìn)行相關(guān)性分析。三、四年級(jí)的男女生比例分別為1.04 : 1和1.05 : 1，都接近1 : 1。

獲取節(jié)點(diǎn)式作業(yè)數(shù)據(jù)后，由于作業(yè)中的能力、認(rèn)知等維度都是人工標(biāo)注，為了檢驗(yàn)標(biāo)注的準(zhǔn)確度，首先對(duì)三、四年級(jí)數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)總分和各維度進(jìn)行了相關(guān)分析，均在0.01級(jí)別（雙尾）上顯著相關(guān)，相關(guān)維度標(biāo)注均可接受。

二、 研究過(guò)程

在數(shù)據(jù)分析的過(guò)程中，主要探索信息素養(yǎng)及各個(gè)子維度和數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)水平及各個(gè)子維度的相關(guān)性、差異度和解釋率，從而確定信息素養(yǎng)和數(shù)學(xué)之間的關(guān)聯(lián)程度，為有針對(duì)性地制定信息素養(yǎng)培養(yǎng)策略，確定信息素養(yǎng)與數(shù)學(xué)學(xué)科融合共生的模式提供依據(jù)和佐證。

（一） 信息素養(yǎng)與作業(yè)質(zhì)量的相關(guān)性分析

借助SPSS軟件的Pearson雙變量相關(guān)性分析，分別對(duì)三年級(jí)學(xué)生和四年級(jí)學(xué)生的信息素養(yǎng)與數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量進(jìn)行相關(guān)分析。在三年級(jí)，數(shù)學(xué)認(rèn)知維度的“知道”總分和信息素養(yǎng)及各子維度不相關(guān)，其余各個(gè)維度之間都在0.01級(jí)別（雙尾）具有顯著相關(guān)性，但相關(guān)系數(shù)均小于0.3，如表1所示。在四年級(jí)，信息素養(yǎng)和數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量在各個(gè)子維度及總分上具有顯著相關(guān)性，但相關(guān)系數(shù)也均小于0.3，如表2所示。

表1 三年級(jí)學(xué)生信息素養(yǎng)與數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量相關(guān)分析

表2 四年級(jí)學(xué)生信息素養(yǎng)與數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量相關(guān)分析

（二） 信息素養(yǎng)與作業(yè)質(zhì)量的差異分析

為了進(jìn)一步檢驗(yàn)信息素養(yǎng)和學(xué)生數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量影響的顯著性，將信息素養(yǎng)總分及各維度分?jǐn)?shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，并轉(zhuǎn)換為9個(gè)分?jǐn)?shù)，將9個(gè)分?jǐn)?shù)平均分為三個(gè)等級(jí)，即由低到高分別為低、中、高等級(jí)。然后選擇單因素方差分析方法，對(duì)信息素養(yǎng)等級(jí)和學(xué)生數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量之間的關(guān)系進(jìn)行分析。

在三年級(jí)中，認(rèn)知維度的“運(yùn)用”總分和信息素養(yǎng)為高等級(jí)的學(xué)生相關(guān)性不顯著，認(rèn)知維度的“知道”總分和信息素養(yǎng)三個(gè)等級(jí)相關(guān)性不顯著，認(rèn)知維度的“綜合”總分和信息素養(yǎng)高等級(jí)的學(xué)生相關(guān)性不顯著，其余所有維度之間差異是顯著的。其中，信息素養(yǎng)高水平學(xué)生的數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量表現(xiàn)顯著高于信息素養(yǎng)低水平學(xué)生的作業(yè)質(zhì)量。如表3所示。

表3 三年級(jí)不同信息素養(yǎng)水平與數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量差異分析

在四年級(jí)中，信息素養(yǎng)的各個(gè)等級(jí)和數(shù)學(xué)的各個(gè)維度之間的差異顯著。隨著信息素養(yǎng)水平提高，數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量總分及其能力和認(rèn)知子維度表現(xiàn)顯著變好。如表4所示。

表4 四年級(jí)不同信息素養(yǎng)水平與數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量差異分析

（三） 信息素養(yǎng)與作業(yè)結(jié)果的回歸分析

在獲取了相關(guān)性和差異性結(jié)果后，兩者之間存在相關(guān)性和差異性，且大部分結(jié)果是顯著的，那么兩者之間是否存在解釋性？是否可以形成因果關(guān)系呢？基于此，將三年級(jí)和四年級(jí)數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量和信息素養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)化，建立回歸模型，并進(jìn)行回歸分析。其中，數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量作為因變量，信息素養(yǎng)及其子維度和性別作為自變量。模型如下。

模型1：數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量=常數(shù)+ （系數(shù)1）* 性別+（系數(shù)2）*信息素養(yǎng)

模型2：數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量=常數(shù)+（系數(shù)1）* 性別（系數(shù)2）*信息意識(shí)與態(tài)度+（系數(shù)3）*信息知識(shí)與技能+（系數(shù)4）*信息思維與行為+（系數(shù)5）*信息社會(huì)責(zé)任

首先使用以上模型對(duì)兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)回歸模型的質(zhì)量進(jìn)行初步檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)所有回歸模型中共線性指標(biāo)VIF值都小于5，模型中多個(gè)變量之間不存在多重共線性問(wèn)題，Durbin-Watson（D-W）檢驗(yàn)值都在2附近（1.7—2.3），表明模型中不存在自相關(guān)性（隨機(jī)誤差項(xiàng)的各期望值之間存在著相關(guān)關(guān)系），F(xiàn)檢驗(yàn)顯著，說(shuō)明模型中至少有一個(gè)自變量對(duì)因變量有顯著的影響關(guān)系［3］。

在構(gòu)建良好的模型基礎(chǔ)上，深入分析信息素養(yǎng)和數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)信息素養(yǎng)對(duì)數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量有顯著影響，但解釋率偏小。結(jié)果分析如下。

1. 三年級(jí)數(shù)據(jù)分析結(jié)果

如表5所示，模型1結(jié)果表明性別和信息素養(yǎng)對(duì)數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量有顯著影響（p＜0.05），并且信息素養(yǎng)對(duì)數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量影響比性別對(duì)數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量影響大。進(jìn)一步探究信息素養(yǎng)對(duì)數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量的影響，如表6所示，模型2結(jié)果表明信息素養(yǎng)的4個(gè)子維度都對(duì)數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量有顯著影響，其中信息意識(shí)與態(tài)度子維度（系數(shù)0.120）影響程度比性別（系數(shù)0.117）略大。總的來(lái)說(shuō)，不論是模型1還是模型2，信息素養(yǎng)對(duì)數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量解釋率都較小。

表5 三年級(jí)模型1線性回歸分析

表6 三年級(jí)模型2線性回歸分析

2. 四年級(jí)數(shù)據(jù)分析結(jié)果

如表7所示，模型1結(jié)果表明僅信息素養(yǎng)對(duì)數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量有顯著影響，性別無(wú)顯著影響， 而且信息素養(yǎng)對(duì)數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量影響比性別對(duì)數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量影響大。進(jìn)一步探究信息素養(yǎng)對(duì)數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量的影響，如表8所示，模型2結(jié)果表明信息素養(yǎng)的4個(gè)子維度中只有信息意識(shí)與態(tài)度、信息思維與行為和信息社會(huì)責(zé)任對(duì)數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量有顯著影響（p＜0.05），其中影響程度由大到小依次是信息意識(shí)與態(tài)度（系數(shù)0.151）、信息社會(huì)責(zé)任（系數(shù)0.150）和信息思維與行為（系數(shù)0.101）?？偟膩?lái)說(shuō)，不論是模型1還是模型2，信息素養(yǎng)對(duì)數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量解釋率都較小。

表7 四年級(jí)模型1線性回歸分析

表8 四年級(jí)模型2線性回歸分析

三、 研究結(jié)論及發(fā)現(xiàn)

結(jié)論1：基于相關(guān)分析得到信息素養(yǎng)與區(qū)域節(jié)點(diǎn)式數(shù)學(xué)作業(yè)總分有顯著的微弱正相關(guān)，即有正向影響，但影響程度較小。對(duì)于數(shù)學(xué)能力和認(rèn)知維度下的子維度，除了較低層次“認(rèn)知能力—知道”子維度，其他子維度與信息素養(yǎng)都存在顯著的微弱正相關(guān)。

結(jié)論2：基于單因素方差分析得到不同信息素養(yǎng)等級(jí)與區(qū)域節(jié)點(diǎn)式數(shù)學(xué)作業(yè)總分有顯著的差異，其中信息素養(yǎng)等級(jí)越高，數(shù)學(xué)作業(yè)總分越高。除了認(rèn)知能力中低層次的“知道”子維度，不同信息素養(yǎng)等級(jí)與數(shù)學(xué)能力子維度和認(rèn)知的其他子維度都存在顯著的差異，其中信息素養(yǎng)等級(jí)越高，學(xué)生在數(shù)學(xué)能力和認(rèn)知子維度上表現(xiàn)越好。

結(jié)論3：基于回歸分析得到信息素養(yǎng)能正向預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)作業(yè)表現(xiàn)，只是解釋度較小。除了信息素養(yǎng)子維度信息知識(shí)與技能，對(duì)數(shù)學(xué)作業(yè)表現(xiàn)預(yù)測(cè)作用不是一致的顯著外，其他信息素養(yǎng)的子維度對(duì)數(shù)學(xué)作業(yè)表現(xiàn)預(yù)測(cè)作用都是顯著的正向預(yù)測(cè)，解釋度依舊較小。

結(jié)論4：基于信息素養(yǎng)題目和數(shù)學(xué)作業(yè)總分的交叉分析，得知學(xué)生上網(wǎng)課時(shí)參與討論次數(shù)越多，數(shù)學(xué)成績(jī)表現(xiàn)總分越高，同時(shí)參與討論次數(shù)最多的學(xué)生會(huì)比基本沒(méi)有參與討論的學(xué)生的數(shù)學(xué)成績(jī)顯著性高。

四、 總結(jié)及啟示

在小學(xué)三、四年級(jí)，信息素養(yǎng)的高低在微弱程度上可以預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量的高低，可以再次驗(yàn)證學(xué)業(yè)水平影響因素的復(fù)雜性；反過(guò)來(lái)，數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量的高低也會(huì)在一定程度上影響信息素養(yǎng)的高低（雙尾）。在較低的思維層面，信息素養(yǎng)和數(shù)學(xué)之間關(guān)系不大，明確了兩者分屬于不同的學(xué)科知識(shí)體系，應(yīng)該獨(dú)立設(shè)置學(xué)科，分別進(jìn)行培養(yǎng)和培育。在高階思維方面，信息素養(yǎng)和數(shù)學(xué)的高層次的認(rèn)知和能力具有正向相關(guān)性，說(shuō)明學(xué)生在高階思維能力方面具有一定的統(tǒng)一性。因此，得出總體結(jié)論：信息素養(yǎng)的培養(yǎng)不會(huì)降低數(shù)學(xué)學(xué)科的學(xué)業(yè)表現(xiàn)，而且會(huì)在一定程度上和數(shù)學(xué)學(xué)業(yè)水平有互相促進(jìn)作用。除此之外，對(duì)區(qū)域信息素養(yǎng)培養(yǎng)具有如下啟示。

第一，信息素養(yǎng)和數(shù)學(xué)學(xué)科雖然具有相關(guān)性，且在高階思維能力方面具有統(tǒng)一性，但兩者之間具有明顯的獨(dú)立性，在學(xué)生培育過(guò)程中，應(yīng)該將信息素養(yǎng)的培養(yǎng)單列，參照學(xué)科模式進(jìn)行獨(dú)立培養(yǎng)。

第二，信息素養(yǎng)提升在一定程度上能夠解釋數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量，因此應(yīng)大力開(kāi)展信息素養(yǎng)提升工程，有利于學(xué)生的綜合能力提升，在信息素養(yǎng)培養(yǎng)的同時(shí)，能夠有助于學(xué)科能力的提升。

第三，由于在高階思維和能力方面具有一定的統(tǒng)一性，可以在學(xué)科教學(xué)中融入信息素養(yǎng)，借助信息素養(yǎng)的高階部分來(lái)發(fā)展數(shù)學(xué)學(xué)科能力。即建議在學(xué)科教學(xué)中廣泛應(yīng)用信息技術(shù)手段，在提升信息素養(yǎng)的同時(shí)，發(fā)展學(xué)科能力。

第四，由于信息素養(yǎng)還具有實(shí)踐性和操作性，而上述測(cè)評(píng)采用了傳統(tǒng)問(wèn)卷模式，沒(méi)有使用交互式的、伴隨式數(shù)據(jù)采集模式，學(xué)生的信息知識(shí)與技能的結(jié)果可能會(huì)有一定的誤差，存在一定的局限性。學(xué)生的數(shù)學(xué)作業(yè)質(zhì)量來(lái)源也僅限于一次節(jié)點(diǎn)式作業(yè)，結(jié)果存在一定的偶然性。在后續(xù)研究中將改善以上不足之處。

總之，信息素養(yǎng)的培養(yǎng)有利于學(xué)生綜合能力的提升，而且會(huì)和學(xué)科學(xué)習(xí)相輔相成，促進(jìn)學(xué)生高階思維和能力的養(yǎng)成。后續(xù)在小學(xué)生培養(yǎng)和培育方面，需要進(jìn)一步加強(qiáng)信息素養(yǎng)的培養(yǎng)，促進(jìn)每一個(gè)學(xué)生的全面成長(zhǎng)。