農(nóng)村初中信息技術(shù)課程教學(xué)對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)影響的研究獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

摘

要：農(nóng)村初中信息技術(shù)課程如何有效培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、信息素養(yǎng)。作者在三大理論的指導(dǎo)下，結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐，驗(yàn)證兩個(gè)研究結(jié)論，摸索有效提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的方法。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)課程;有效提高學(xué)生;科學(xué)素養(yǎng)

一、研究背景

信息技術(shù)課程是幫助中小學(xué)生快速完成知識(shí)學(xué)習(xí)和技能掌握的基礎(chǔ)工具類課程。這一點(diǎn)在“中小學(xué)信息技術(shù)課程指南”中有明確的指出，即幫助學(xué)習(xí)者快速的完成基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)、技能方法的掌握與熟練和科學(xué)的情感態(tài)度價(jià)值觀的樹立正是中小學(xué)信息技術(shù)課程的核心教學(xué)目標(biāo)?！吨行W(xué)信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》也更明確的提出該課程的主要任務(wù)是：培養(yǎng)學(xué)生對(duì)信息技術(shù)的興趣和意識(shí)，讓學(xué)生了解和掌握信息技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用對(duì)人類日常生活和科學(xué)技術(shù)的深刻影響。使學(xué)生具有獲取信息、傳輸信息、處理信息和應(yīng)用信息的能力。教育學(xué)生正確認(rèn)識(shí)和理解與信息技術(shù)相關(guān)的文化、倫理和社會(huì)等問題，負(fù)責(zé)任的使用信息技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生良好的信息素養(yǎng)，把信息技術(shù)作為支持終生學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的手段，為適應(yīng)信息社會(huì)的學(xué)習(xí)、工作和生活打下必要的基礎(chǔ)。

本人在農(nóng)村初中任教信息技術(shù)近十年，始終在思考和探索如何改變這一現(xiàn)狀。很幸運(yùn)2015年考取湖南師范大學(xué)科學(xué)與技術(shù)教育專業(yè)在職研究生，在導(dǎo)師的指導(dǎo)下結(jié)合教學(xué)實(shí)踐正式開始了此項(xiàng)研究。

二、研究的理論基礎(chǔ)

1.建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者不斷的完善自身知識(shí)結(jié)構(gòu)和知識(shí)內(nèi)容重新進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)和儲(chǔ)存的過程。知識(shí)是學(xué)習(xí)者在特定的社會(huì)情境中，在協(xié)作與對(duì)話的基礎(chǔ)上，自主完成知識(shí)內(nèi)化的過程，而非教師進(jìn)行傳授的過程。重要的是學(xué)生要知道為什么學(xué)，怎樣學(xué)，怎樣重組和構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)，學(xué)會(huì)逐漸掌握學(xué)習(xí)的方法而不是僅僅關(guān)注知識(shí)的結(jié)論，真正達(dá)到“授人以漁”的目的。情境、合作、對(duì)話和有意義的構(gòu)建是建構(gòu)主義的四個(gè)重要元素。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指出，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程是學(xué)習(xí)者自身與所處環(huán)境的逐漸相互作用的一種過程。在這一互動(dòng)過程中，學(xué)習(xí)者自主地進(jìn)行知識(shí)的建構(gòu)與完善。

2.情境學(xué)習(xí)理論

情境學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)不僅僅是社會(huì)個(gè)體完成信息加工與意義建構(gòu)的過程，它更是一個(gè)基于社會(huì)交互的、基于實(shí)踐參與的過程。情境學(xué)習(xí)理論關(guān)注學(xué)習(xí)者與情境學(xué)習(xí)的互動(dòng)與信息交換，也更加關(guān)注學(xué)習(xí)者之間的交互與信息交換，強(qiáng)調(diào)通過這種社會(huì)性的交互幫助擁有不同信息差的學(xué)習(xí)者完成知識(shí)的意義建構(gòu)。

情境學(xué)習(xí)理論對(duì)本研究的啟示，首先，注重創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)情境。情境作為情境學(xué)習(xí)理論的關(guān)鍵要素，教師需要結(jié)合學(xué)習(xí)者的特點(diǎn)，利用已有的學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)資源，為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造自主學(xué)習(xí)的環(huán)境。激發(fā)學(xué)習(xí)者的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)興趣，以實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者的更深入地學(xué)習(xí);其次，注重學(xué)習(xí)者之間交互合作和對(duì)話也是情境學(xué)習(xí)理論的特征，在學(xué)習(xí)過程中，需要學(xué)習(xí)者之間共同交流，共享內(nèi)容知識(shí)，在這一過程中，教師需要引導(dǎo)學(xué)習(xí)者進(jìn)行團(tuán)隊(duì)交流協(xié)作，共同解決問題。

3.整體教學(xué)設(shè)計(jì)理論

荷蘭開放大學(xué)教授Jeroen提出了面向復(fù)雜的整體教學(xué)設(shè)計(jì)理論。面向復(fù)雜的整體教學(xué)設(shè)計(jì)理論與傳統(tǒng)的教學(xué)理論最大的區(qū)別在于，這一理論將教學(xué)設(shè)計(jì)作為一個(gè)系統(tǒng)的整體去考慮設(shè)計(jì)與開發(fā)，而不是像傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計(jì)一般將教學(xué)分為多個(gè)步驟與模塊。Jeroen教授認(rèn)為傳統(tǒng)教學(xué)設(shè)計(jì)將教學(xué)分為多個(gè)步驟與模塊的做法是對(duì)教學(xué)內(nèi)容的割裂。在提出了面向復(fù)雜的整體教學(xué)設(shè)計(jì)理論的基礎(chǔ)上Jeroen教授及其團(tuán)隊(duì)還設(shè)計(jì)出了四要素教學(xué)設(shè)計(jì)模式（4C/ID），該模型主要由即時(shí)消息，支持信息，學(xué)習(xí)任務(wù)和兼職練習(xí)四個(gè)部分組成，模型旨在提升學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率幫助學(xué)習(xí)者解決實(shí)際問題。

三、研究方法

1.研究對(duì)象及其抽樣方法

本人現(xiàn)任教于湖北省宜都市西湖中學(xué)，為加強(qiáng)研究的時(shí)效性和針對(duì)性，本研究選取任教的湖北省宜都市西湖中學(xué)七年級(jí)的兩個(gè)班級(jí)的84名學(xué)生為研究樣本。兩個(gè)班級(jí)由同一位信息技術(shù)課程的教師進(jìn)行授課。在本次研究中，研究者將這兩個(gè)班級(jí)隨機(jī)分配成實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班。實(shí)驗(yàn)班總共有38人，其中男生有25人，女生有13人。對(duì)照班為總共有45人，其中男生有19人，女生有26人，兩個(gè)班級(jí)學(xué)生人數(shù)相差不大，學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)也比較均衡。

2.研究材料及其來源

材料1：自編的《農(nóng)村初中生科學(xué)素養(yǎng)教學(xué)設(shè)計(jì)材料》該材料包括14課時(shí)的教學(xué)設(shè)計(jì)，具體內(nèi)容詳見下表。

材料2：科學(xué)素養(yǎng)的測(cè)試問卷及其信效度指標(biāo)

該問卷是結(jié)合實(shí)驗(yàn)校的學(xué)生特點(diǎn)所設(shè)計(jì)的基于中學(xué)生的“科學(xué)素養(yǎng)水平調(diào)查問卷”。該套問卷主要包含科學(xué)素養(yǎng)的三個(gè)核心維度，它們主要是“科學(xué)知識(shí)”、“科學(xué)情感價(jià)值觀”和“科學(xué)與社會(huì)的關(guān)系”。其中科學(xué)知識(shí)維度主要包含一些用于科普教育的常識(shí)題，如天文、地理、生活常識(shí)等;科學(xué)情感價(jià)值觀則主要考察學(xué)習(xí)者對(duì)于科學(xué)知識(shí)的理解、持有的情感態(tài)度等，如創(chuàng)新意識(shí)、批判性思維等;科學(xué)與社會(huì)的關(guān)系則主要包含公眾對(duì)科技發(fā)展的理解以及科技發(fā)展對(duì)社會(huì)的影響。

1、自變量及其操作定義

本研究的實(shí)驗(yàn)自變量主要包括：教學(xué)方法和學(xué)生性別兩個(gè)主要的自變量。教學(xué)方法（自變量A），其中實(shí)驗(yàn)中的a1為實(shí)驗(yàn)組，是有意識(shí)設(shè)計(jì)的信息技術(shù)課程設(shè)計(jì)及開展，a2為對(duì)照組，是無意識(shí)設(shè)計(jì)的信息技術(shù)課程設(shè)計(jì)及開展。學(xué)生性別（自變量B），其中水平b1為男生，水平b2為女生。

2、因變量及其衡量指標(biāo)

因變量是初中生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展水平，以“初中生科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展水平研究”的結(jié)果為指標(biāo)。

3、控制變量及其處理方法

①不同學(xué)校學(xué)生的差異性。在前期調(diào)查的基礎(chǔ)上，盡量選擇兩個(gè)平均成績(jī)和學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展水平相當(dāng)?shù)陌嗉?jí)的學(xué)生為研究對(duì)象，并隨機(jī)安排一個(gè)班級(jí)做實(shí)驗(yàn)，另一個(gè)班級(jí)做對(duì)比。

②教師教學(xué)水平的差異。兩個(gè)教授信息技術(shù)課程的老師試著擁有相同的年齡和相似的教學(xué)風(fēng)格。

③期望效應(yīng)。在實(shí)驗(yàn)班級(jí)采用單盲形式（即教師指導(dǎo)在做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不知道），而對(duì)比班級(jí)采取雙盲形式（即教師和學(xué)生均不知道在做實(shí)驗(yàn)）。

四、研究結(jié)果及結(jié)論

1農(nóng)村初中生科學(xué)素養(yǎng)前測(cè)數(shù)據(jù)差異比較

（1）實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的前測(cè)數(shù)據(jù)差異比較

對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的科學(xué)素養(yǎng)的測(cè)試前數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)和t檢驗(yàn)，結(jié)果見表

表顯示實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)組的科學(xué)素養(yǎng)測(cè)試成績(jī)顯著低于對(duì)照組（t=2.656，p=0.1）。

（2）男女生的前測(cè)數(shù)據(jù)差異比較

將男生與女生的科學(xué)素養(yǎng)前測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)和t檢驗(yàn)，結(jié)果見表。

表表明，實(shí)驗(yàn)前男女生的科學(xué)素養(yǎng)測(cè)試分?jǐn)?shù)沒有顯著差異（t=0.650，p=0.517）。

2農(nóng)村初中生科學(xué)素養(yǎng)后測(cè)數(shù)據(jù)差異比較

（1）實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的后測(cè)數(shù)據(jù)差異比較

對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的科學(xué)素養(yǎng)測(cè)試后數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)和t檢驗(yàn)，結(jié)果見表

表顯示實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的科學(xué)素養(yǎng)測(cè)試分?jǐn)?shù)之間的差異減小。實(shí)驗(yàn)組上升明顯（t=0.334，p=0.739）。

（2）男女生的后測(cè)數(shù)據(jù)差異比較

將男生與女生的科學(xué)素養(yǎng)后測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)和t檢驗(yàn)，結(jié)果見表

表表明，實(shí)驗(yàn)后男女生的科學(xué)素養(yǎng)測(cè)試分?jǐn)?shù)沒有顯著差異（t=1.066，p=0.290）。

3、實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組科學(xué)素養(yǎng)測(cè)試差異分析

在實(shí)驗(yàn)前，我們?cè)敿?xì)的測(cè)量了實(shí)驗(yàn)組（七年級(jí)二班）和對(duì)照組（七年級(jí)一班）的成績(jī)，通過簡(jiǎn)單的對(duì)比分析不難發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)水平明顯低于對(duì)照組。但經(jīng)過一系列課程的開展后，可以明顯的發(fā)現(xiàn)雖然實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的學(xué)習(xí)者的科學(xué)素養(yǎng)水平都有所提升，但從提升的幅度來看，明顯是實(shí)驗(yàn)組的提升較大，實(shí)驗(yàn)組學(xué)習(xí)者的科學(xué)素養(yǎng)水平由實(shí)驗(yàn)前的明顯低于對(duì)照組發(fā)展為實(shí)驗(yàn)后的明顯高于實(shí)驗(yàn)組。因此，通過以上分析可以得出：農(nóng)村初中信息技術(shù)課程的教學(xué)可以有效提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)這一結(jié)論。

4、研究結(jié)論

經(jīng)過“農(nóng)村初中信息技術(shù)課程教學(xué)對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)影響的實(shí)驗(yàn)研究”發(fā)現(xiàn)：

（1）農(nóng)村初中信息技術(shù)課程的教學(xué)可以有效提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

（2）農(nóng)村初中信息技術(shù)課程對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的影響沒有顯著的性別差異。

經(jīng)過幾年的實(shí)驗(yàn)研究，信息技術(shù)課程使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣更加強(qiáng)烈，實(shí)驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣有了真正的激發(fā)，大部分學(xué)生愛上了信息技術(shù)學(xué)習(xí)，并能自主探究，改變了在老師監(jiān)督下學(xué)習(xí)的狀況。學(xué)生的學(xué)習(xí)探究和動(dòng)手能力也得到了提高，學(xué)生真正成為了學(xué)習(xí)的主人，老師成了學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者和參與者。學(xué)生的學(xué)習(xí)變得更加自覺，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的效率。學(xué)生的學(xué)習(xí)不再局限于課堂，學(xué)習(xí)成為了一件隨時(shí)都可以開展的事情。讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)和小組學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的樂趣，提高學(xué)習(xí)的效率;學(xué)生和老師在信息技術(shù)課堂中