本文摘要：摘要：教育信息化向智能化时代转型时期，作为数字时代的原住民，信息素养已经成为中小学生生存必备的核心素养之一，信息素养的高低直接影响到他们在信息化社会中的学习、生活、发展、创新。该研究在文献分析、专家咨询的基础上，结合信息技术创新实践活动对学生信息素
摘要：教育信息化向智能化时代转型时期，作为数字时代的原住民，信息素养已经成为中小学生生存必备的核心素养之一，信息素养的高低直接影响到他们在信息化社会中的学习、生活、发展、创新。该研究在文献分析、专家咨询的基础上，结合信息技术创新实践活动对学生信息素养培养的侧重，构建了天津市中小学生信息素养评价指标体系，并根据具体测量指标编制问卷，调查中小学生信息素养发展现状，分析信息技术创新实践活动的开展对中小学生信息素养培养的作用，并在此基础上提出重塑信息技术课堂，打造学生计算思维能力提升主阵地;促进学生信息技术创新实践活动的深度与广度参与，提升学生自我效能;打破校级壁垒，注重多学科课程融合，助力学生信息素养全面均衡发展的三点建议，以期为信息技术创新实践活动的组织开展及中小学生信息素养的提升提供指导与借鉴。
关键词：中小学生;信息素养;信息技术创新实践活动;评价指标体系;发展水平
一、研究背景
2016年6月教育部印发的《教育信息化“十三五”规划》明确指出“着力提升学生的信息素养，养成数字化学习习惯”[1]。2018年4月，教育部连续颁布两个教育信息化纲领性文件，《中小学数字校园建设规范(试行)》及《教育信息化2.0行动计划》，明确全面提升学生信息化学习能力，从态度与意识、方式与技能两方面对信息素养进行评价[2]，详细规划了八大实施行动，助力学生信息素养全面发展[3]。
2019年3月，教育部办公厅印发《2019年教育信息化和网络安全工作要点》中进一步提出，要全面提升师生的信息素养，开展学生信息素养测评[4]。2021年6月，国务院出台《国务院关于印发全民科学素养行动规划纲要(2021-2035年)的通知》，特别提出在“十四五”时期实施5项提升行动，其中包含青少年科学素质提升行动[5]。天津市在学生信息素养培育方面积极作为，连续出台《天津教育信息化2.0行动计划》《市委教育工委市教委关于天津市中小学数字校园建设与应用的指导意见》等多项文件，将人工智能课程、编程教育等纳入学生信息技术课程。
可见，从国家到地方对中小学生的信息素养愈加重视，信息素养教育已经被提升到前所未有的新高度，成为增强国民信息社会素质的重要举措[6]。信息技术课作为中小学生信息素养培养的主要方式之一，近年来，通过引入创客教育、编程教育、人工智能课程等丰富了学生信息素养培养的渠道，但在信息技术课堂中，仍存在一些突出问题，受传统课堂教学模式制约，教师更多的是以教材为中心进行知识传授，缺乏知识拓展与项目驱动，学生的学习热情与自主探究能力受限[7]。
另外，信息技术作为非考试科目很难得到学生的重视，缺乏学习研究的内驱力。信息技术创新实践活动是以具体任务或者项目为主线，以教师为引导、学生为主体参与的一种竞赛活动形式。竞赛具有相应的激励机制，能够激发学生学习热情，围绕具体的项目或者任务开展自主探究或团队合作，引导其利用信息化手段和智能工具进行探究式学习及创作，培养其创新精神与实践能力，提升学习内驱力，以赛促学、以赛促练，从而有效助推学生信息素养的提升。因此，本研究将立足信息技术创新实践活动的开展，研究其对中小学生信息素养培养的作用，既能够指导后续实践活动的可持续开展，又能够丰富学生信息素养培养的有效路径。
二、核心概念界定与研究现状述评
(一)核心概念界定
1.信息素养与中小学生信息素养信息素养的引入是在20世纪80年代中期，随后其出现频次逐年增加，不同学者从不同角度对其内涵进行了阐释。2018年，教育部发布了《中小学数字校园建设规范(试行)》，首次对信息素养进行了明确的定义，即“个体恰当地利用信息技术来获得、管理、表达、整合和评价信息以及建构新知识、分析和解决问题、开展社会交往的态度和能力”[8]。本研究主要研究对象为中小学生的信息素养，结合研究内容与人工智能时代背景，故将其定义为“教育信息化向智能化转型时代，中小学生恰当地利用信息技术来获得、管理、表达、整合和评价信息以及分析问题、建构模型、形成算法、解决问题与形成对智能社会认知、交往的态度和能力”。
2.信息技术创新实践活动信息技术创新实践活动是指以涵盖智能竞技、数字创作、程序设计、创客、人工智能、机器人等的项目或任务为主线，教师为引导，学生为主体参与的竞赛活动，旨在启迪学生的信息意识，培养其计算思维、编程能力、动手实践、数字化创新等方面能力。如“学生信息素养提升实践活动”及“中小学信息技术创新与实践活动”(NOC)等竞赛活动。
(二)信息素养评价现状述评
1988年，美国图书馆协会和教育与传播技术协会从信息技能、独立学习、社会责任三维度评价中小学生的信息素养水平[9]。2000年，美国大学与研究生图书馆协会(SCONUL)从标准、执行指标、学习效果三方面制定了面向高等教育学校教育管理者、教师、图书管理员的信息素养能力评价标准[10]。2013年，联合国教科文组织颁布了《全球媒体和信息素养评估框架》，从国际组织的角度为信息素养的评估提供了方法与工具，明确了从国家标准和个人两个层面所要达到的能力水平[11]。
国内，信息素养的评价研究起步于上世纪90年代，2000年陈文勇等人制定了面向高等教育学生的信息素养能力标准，共涉及识别和表达需求、识别与选择信息源、批判性评价信息在内的10项标准及39项细则，为高等院校学生的信息素养评价提供了方向[12]。2018年石映辉等人在对比多种国外评价体系，结合SWOT分析及专家建议，构建了中小学生信息素养评价指标体系[13]。吴溢洋从基本素养、知识与技能、信息熟练度和合作交流与创新四个维度调研中职学生的信息素养现状[14]。同年，李毅等人从“基本信息素养、支持学习的信息素养、支持教学的信息素养”三个角度开发评价工具，对我国师范生的信息素养发展水平进行了研究并针对师范生信息素养提升提出了相应的对策建议[15]。
可见，国内学者对信息素养评价指标的构建与分析越来越丰富，对高等教育、职业教育、基础教育等教育阶段的学生、教师的信息素养测评都进行了有益的探索。近两年来，随着教育信息化向智能化、智慧化时代的转化，中小学信息素养的内涵又有了进一步的丰富与发展。学生必须以“将来时”状态来提升自身的信息素养，特别是在技术时代的进阶转型中不断更新信息素养能力，以适应日新月异的社会环境[16]。
但目前针对中小学生信息素养评价指标方面，主要是基于对多种国外评价框架、标准的比较分析的基础上构建的，如对中小学生信息素养指标体系成果较为丰富的石辉映等人，构建了以“信息意识与认识、信息科学与知识、信息应用与创新、信息道德与法律”为一级指标的中小学生信息素养指标体系，这一体系与智慧教育、人工智能等教育信息化发展的前沿领域关联度低，其中缺乏对计算思维、智能社会感知、数字化创新方面的考察，而这些维度恰恰是智能竞技、数字创作、程序设计、创客、人工智能、机器人等项目为代表的信息技术创新实践活动对学生信息素养培养的重点领域，我们在调研中小学生信息素养培养现状时，考虑将这些方面作为重点指标维度考察。
所以，目前已有指标体系，虽然有其科学性，但却不适用于天津区域教育信息化发展及学生信息素养培养，故考虑重新构建天津市中小学生信息素养指标体系，为后续研究奠定基础。信息技术创新实践活动是国家、省、市电教馆组织的，针对学生信息素养培养工程的一项有益举措，多年来一直呈现布置多指导少，数据多分析少，组织多研究少的特点，该活动的开展对中小学生信息素养培养方面，还没有相关的实证研究。
基于以上分析，本研究拟构建适应区域特点的中小学生信息素养指标体系，编制问卷，深入一线调研，以分析天津市中小学生的信息素养现状与信息技术创新实践活动对中小学生信息素养的培养作用，并在此基础上为信息技术创新实践活动的组织开展及中小学生信息素养提升提供指导与借鉴。
三、中小学生信息素养指标体系的构建与问卷设计
(一)中小学生信息素养一级指标设计
评价体系的构建要以地区、学校的信息化发展程度作为基础，针对具体研究问题，构建适应区域发展特色的中小学生信息素养测评体系。在文献研究基础上，我们对比不同专家提出的信息素养评价指标，邀请高校专家、信息技术实践活动的市区两级组织团队人员、信息技术学科教研员、电教人员等多名教育信息化工作者，分析智能竞技、数字创作、程序设计、创客、人工智能、机器人等信息技术实践活动对学生信息素养的培养维度，再结合天津市在教育信息化、智慧教育方面的发展状况及对学生信息素养培养考虑，我们选取信息意识、计算思维、数字化实践与创新、信息社会感知与交往作为一级指标，四个一级指标相互渗透、层层递进，共同组成本研究中学生信息素养的全部内涵。
(二)中小学生信息素养二级指标设计
1.信息意识信息意识，决定了学生在处理问题过程中的外显行为[17]。具体分析，信息意识包含三个层面的内容：
首先，根据需要，自觉、主动地以恰当的信息化方式获取、处理信息——信息的获取与处理;其次，能够精准地提取数据中的有效信息，并对其来源的可靠性、内容的准确性作出合理判断——信息的感知与判断;再者，能够熟练地应用信息化设备与方式，主动与他人共享资源，实现信息价值的最大化——信息的共享。综上可知，信息意识维度的二级指标包括：信息的获取与处理、信息的感知与判断、信息的共享。
2.计算思维计算思维能力相对比较抽象，是解决问题过程中大脑进行的一系列信息思维活动，包含三层面的内容：首先，发现问题后，能够以计算机处理问题的方式抽象特征、建构模型、组织数据——意义建构能力;其次，解决问题过程中，能够分析、判断、综合各类信息，形成有效的算法方案——算法解决能力;再者，能够及时归纳总结，形成解决方案，迁移到相似、相关领域的问题上——方法迁移能力。综上可知，计算思维的二级指标为：意义建构能力、算法解决能力、方法迁移能力。
3.数字化实践与创新数字化实践与创新具体包含两个层面的内容：能够认识到数字化学习环境的优势与局限(如了解天津市教育资源公共服务平台及其所提供的功能及使用权限、使用方法)，并养成在数字换环境中学习与创新的习惯——数字化学习环境;发现恰当的数字化学习工具(如网络学习空间)，利用其整合优质学习资源、开展协作学习、建构知识、动手解决问题、进行创新实践的意识和能力，助力终身学习——数字化协作学习与创新。分析可知，该维度的二级指标为：数字化学习环境、数字化协作学习与创新。
4.信息社会感知与交往信息社会感知与交往，分解为两方面，首先，了解并遵守信息安全相关常识及法律法规，具有保护信息安全的意识，合法使用信息，积极维护信息安全，同时能够感知智能化环境所带来的文化生活环境的变化——信息安全意识与智能感知;关注并清楚地认识到信息科技飞速发展所带来的人文伦理方面的问题，对新产物、新观念保有积极的学习热情，同时又有理性的判断与负责任的行动——信息伦理道德意识与能力。综上可知，信息社会交往维度可以分解为：信息安全意识与智能感知和信息伦理道德意识与能力。
(三)基于专家咨询法的中小学生信息素养测量
指标体系的构建及问卷设计通过文献分析和理论初步研究提取的指标，存在指标数量多、信息重复、交叉之处，为了确保该测量指标体系的可靠性和有效性，在形成最终的指标体系与问卷之前，本研究采用专家咨询法，以邮件形式向专家发放问卷表，收集整理专家的建议，修正指标与问卷题目。专家的选取，选取高校的信息化教学理论研究者2名，从事指标体系制定方面的高校教授2名，市级从事教育信息化工作的主管人员2名，信息技术教研员2名，组成专家小组。本研究共进行两轮专家咨询，结合专家建议进行细致的修订后，得到了如下修正版的评价指标体系。
问卷设计上，问题情境的选择紧跟信息化、智能化发展趋势，与实践活动、编程教育、人工智能、创客等相关主题做了适度关联，充分展示学生在人工智能、物联网等信息化向智能化发展背景下的信息素养能力。同时，尽量给学生提供一些具体技术手段、工具、问题情境，帮助学生理解题目，提高评价指标测量的准确性与可行性。将每一个观测指标所对应的问卷题目的答案设计成5个级别，对应的信息素养能力水平得分分别用1—5分来表示。
1分，表示学生完全在该指标项上的发展水平为零，需要从起点上进行培养;2分，表示学生具备少部分的观测指标能力，发展水平处于较低层次，仍有较大程度的提升空间;3分，表示学生具备常规的观测指标能力，发展水平处于中等层次，需要有侧重的提升;4分，表示学生具备大部分、较高程度的观测指标素养能力，但是在内化为自身的核心素养方面仍有可提升之处;5分，表示学生已经具备该指标所代表的全部素养能力，并能够利用这一素养能力为自身发展、社会进步做出贡献。
四、中小学生信息素养现状调查与结果分析——以天津市为例
为确保问卷的有效性，随机选取天津市高中、初中、小学各一所学校作为样本进行了问卷初测，共计回收523份问卷，剔除不合格问卷，有效问卷475份，有效率为90.8%。本研究利用SPSS工具的克朗巴哈系数作为信度测量方法，问卷整体的α系数为0.807，各二级维度的α系数也在0.75以上，说明该问卷整体与各维度均有较好的信度。
效度方面，采用KMO值与Bartlett球形检验来检验预测问卷的 效度，KMO值越接近1越适合做统计分析，统计可知KMO=0.870，可知本问卷的效度非常好，适合做后续的统计分析。为了了解天津市中小学生的信息素养现状，分析信息技术创新实践活动对学生信息素养的培养情况，我们在全市范围内下发调查问卷，共计回收问卷5815份，剔除不合格问卷，有效问卷5462份，有效率93.9%。本问卷共两部分组成，第一部分是调研对象的基本信息，第二部分是中小学生信息素养能力量表主体部分，共27题。
(一)基本信息分析
通过SPSS软件对5462名学生的基本信息进行统计分析，他们来自天津市14个区县，参与问卷调查的学生的性别男生2846人，占比52.1%，女生2616人，占比47.9%。学段处于小学(4—6年级)的学生人数最多，为3056人，占比56%，初中生1505人，占比27.6%，高中生901人，占比16.5%。
具体年级方面，五、六、七年级参与调研的学生人数最多，均在1300人以上，占比共76.8%，高一年级人数次之，为804人，占比14.7%，四年级学生的认知相对最低，参与的人数也较少，仅为241人，九年级与高二、高三年级的学业负担较重，参与人数最少。所有受调查的学生中，参加过信息技术科技创新实践活动的教育、培训、竞赛活动的学生为1816人，占比33.2%，未参加过的为3646人，占比66.8%，可见我市学生对信息技术创新实践活动的参与热情还是比较高的，特别是小学及中学低年级阶段的学生。
(二)天津市中小学生信息素养现状分析
1.信息意识维度现状分析
展示出了信息意识维度的9个三级指标的均值、标准差。从统计数据可知，天津市中小学生的信息意识总体均值为3.44，标准差为1.487，说明学生的信息意识总体处于中等偏上水平，离散度为1.487，大于1，学生们在信息意识维度的发展水平有一定的差异。除了a14、a32两个指标外，其他指标的均值均高于总体均值，80%左右的学生在指标a11、a12、a13、a21、a22、a23、a31的发展水平都达到了3以上，这7个指标的得分均值也均在3.7左右，说明学生整体来说在信息获取、感知与判断方面处于中等以上水平，能够自觉关注信息发展态势、运用信息化工具与途径合理地获取信息，并能够判断信息的真伪与价值所在。
但同时，利用信息手段恰当的加工信息、运用信息化工具与方法共享信息方面的表现则较差，不到中等水平，同学们更倾向于运用传统方式或惯性方式去加工并分享信息，尤其是在运用信息化手段加工信息方面，比如向朋友介绍发明创造过程，学生更倾向于选择口述方式去介绍，而非通过ppt、拍摄短视频或者模拟动画等信息化手段加工展示。综上所述，学生在信息获取、感知、判断方面发展水平处于中等偏上水平，但是在信息加工与分享方面，缺乏信息化手段的运用，仍有较大提升空间。
2.计算思维维度现状分析
天津市中小学生在计算思维维度的得分总体均值为3.41，标准差为1.123，标准差略大于1，说明学生在计算思维维度的发展水平略有差异。其中学生在b11、b22两个指标下的得分均值均高于平均值，尤其是指标b22的得分均值为4.10，说明绝大多数学生在该指标项的发展水平较高，解决问题过程中能够修正、优化算法解决方案，b11的得分均值为3.51，说明大多数学生在抽象问题特征并进行形式化表征能力方面水平较高。b12、b21、b31三个维度得分均值低于总体均值，有50%左右的学生在建构模型、形成算法与迁移问题的能力有所不足。
综上可知，学生在计算思维维度的发展水平总体比较均衡，但在有些方面的差异略大，抽象问题与问题表征能力较强，建构模型、形成算法与问题迁移能力仍有较大提升空间。计算思维中的建模、算法与迁移能力的培养尤其需要在编程教育、创客教育、人工智能等课程或者信息技术实践活动的参与中，在问题解决过程中不断实现。虽然近几年，我们在不断地更新信息技术课程内容，突出编程教育、开发人工智能课程、鼓励创客创作，但总体来说，学生的参与度与覆盖面较低，更多的是以学校兴趣小组的形式铺开，没有调动起大多数学生的学习热情与积极性。
3.数字化实践与创新维度现状分析
数字化实践与创新维度的总体得分均值为3.02，标准差为1.350，说明，学生在该维度刚刚达到中等水平，其中指标c23的得分均值3.83远高于总体均值，说明我市中小学生充分具备运用学习工具管理学习资源的能力，但同时我们发现c12、c21、c22三个指标的均值均低于总体均值，即使有超过50%的学生反映学校建设了包括计算机教室、创客空间、3D打印室、虚拟实验室、智慧教室等数字化的学习环境。
但学生每周在这些数字化学习环境中开展交互式学习活动频率较低，有71%的学生反映每周只能在数字化学习环境中上0—3节课，50%左右的学生能够根据学习需要恰当的选择数字化资源与工具，并利用这些开展学习活动，解决问题。综上可知，学生在数字化实践与创新维度的发展水平有一定的差异，虽然大多数学校都配备了数字化学习工具与环境，但一半以上的学生接触数字化学习环境的机会较少，频率较低，导致学生选择数字化学习资源、工具并利用其开展学习、解决问题的能力不足。
4.信息社会感知与交往维度现状分析
信息社会交往维度的得分均值为4.08，说明我市中小学生践行信息社会交往的能力处于水平4以上，比较优秀，90%的学生都具备维护信息安全、设备安全的意识，并能够采取有效的手段、途径维护个人、社会的信息安全，能够在社会伦理道德允许的范围内开展信息活动，信息伦理道德意识与能力、对智能社会的感知较强。该维度的标准差为1.179，说明学生在信息社会交往维度的能力水平稍有差异，需要有侧重的提升与内化。
五、天津市中小学生信息素养提升的对策与建议
(一)重塑信息技术课堂，打造学生计算思维能力提升主阵地
学生信息素养的培育离不开课堂，尤其是信息技术课堂。计算思维维度，有50%左右的学生在建构模型、形成算法与迁移问题的能力有所不足，说明学生进行信息抽象与分解、数据组织、问题解决与迁移方面存在障碍。编程教育作为激发与培养学生计算思维的重要支撑，编程就是将现实问题进行抽象建模、形成算法、不断优化解决问题的过程，是目前培养中小学生计算思维的有效途径。
人工智能技术的快速发展将课程内容与问题情境联系的更加紧密，可以帮助学生借助编程完成协作性问题解决，实现学生从传统地获取知识与技能能力的培养转向创造性的问题解决能力的培养。核心素养培养为导向的课程改革，要求教师在内容选择、过程设计、教学实施、反思评价等各环节中，都要以学生、以核心素养的培养为中心[18]。重塑信息技术课堂，就要针对不同学段学生认知发展水平与信息素养发展情况，开设不同难度、层次的信息技术课程，合理设计学习内容，分层教育、按需推进。
例如，在中小学开设人工智能课程，在小学阶段，主要是人工智能启蒙的教育，感知人工智能、了解人工智能的发展、尝试从人工智能的视角去思考问题。初中阶段，则偏重人工智能的应用，根据具体的应用案例去剖析人工智能的数据、算法，亲手编创简单的人工智能作品，辩证分析人工智能对人类社会发展的双面影响。高中阶段，更偏重对人工智能的设计，熟悉具体的开发平台与工具，学习根据应用框架搭建人工智能模块，在真实的情境中解决问题。天津市部分学校已自行开发校本课程，部分学校计划“十四五”时期，尝试开发人工智能校本课程，探索人工智能课程体系的建设。
目前，编程教育虽然也是中小学信息技术课程中的一部分，但是多属于选修模块，除了在高中阶段才上升为必修课程外，其他学段还属于选修范畴。建议尽量多的学校与信息教师从小学阶段开始，着重对编程教育、程序设计课程的选修力度，力求达到必修的重视程度，小学阶段初步接触程序设计，形成对编程教育的感性认知，初中阶段，开设程序设计与应用，熟悉程序设计的思想，学习用人工智能技术、计算思维解决实际问题，高中阶段，形成更加高阶的计算思维与实践创新能力，给学生个性化发展空间。从而实现不同学段间编程教育的有效衔接。通过编程教育、人工智能等课程在各个学段的开设与普及，重塑信息技术课堂，打造提升学生计算思维能力的主阵地。
(二)促进学生信息技术创新实践活动的深度与广度参与，提升学生自我效能
天津市组织的信息技术创新实践活动，项目涵盖数字创作类、程序设计类、创客类、人工智能创作类、机器人类五大门类几十个项目，每年赛事参与规模在几万人到十几万人，规模之大、影响之深可见一斑。其实，信息技术实践活动的组织开展，对学生而言，更有一种促进与激励作用，以赛促学、以赛促用，学生在活动的参与过程中去实践自己所学，体验解决问题的快乐，享受创新实践所带来的成就感，这些无疑都让学生提升了自我效能感。
面对中小学生信息素养发展不均衡问题，乡村薄弱学校如果不具备建设数字化学习环境条件，可以考虑使用同步课堂、专递课堂实现优质资源的共享，区县内可以考虑共创共建一套或几套设备中心，助力不同区县学生信息素养均衡发展。情境学习理论认为，能力素养的培养如果脱离了实际应用场景，人们会很快忘记所学内容[20]，因此，信息素养的培养应当渗透到多学科的交织应用之中，形成“信息技术+”的培养模式[21]，助力学生信息素养能力全面施展。
参考文献：
[1]教育部关于印发《教育信息化“十三五”规划》的通知[EB/OL].2016-06-07.
[2][8]教育部关于发布《中小学数字校园建设规范(试行)》的通知[EB/OL].
[3]教育部关于印发《教育信息化2.0行动计划》的通知[EB/OL].
[4]教育部办公厅关于印发《2019年教育信息化和网络安全工作要点》的通知[EB/OL].
[5]国务院关于印发全民科学素质行动规划纲要(2021—2035年)的通知[EB/OL].
[6]王美倩,郑旭东等.信息实践何以促进信息素养内涵式发展:基于具身认知视角[J].现代远程教育研究,2021,33(3):25-31.
[7]曾雪庆,张精宝等.基于项目式教学提升学生信息素养的实践研究——以《信息技术》课程为例[J].中国教育信息化,2021,(2):56-61
作者：周蓉1，田超2
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