中学生信息技术应用与信息素养水平的关系探究：基于潜在剖面分析

蒋龙艳 吴砥 朱莎 黎欢

摘要：为探究中学生信息技术应用类别，以及不同信息技术应用类别的中学生在信息素养水平上的差异，本研究对我国x市2526名中学生进行了调查。通过潜在剖面分析，研究结果显示：（1）中学生信息技术应用可分为“ICT应用适中组” “ICT应用不足组” “ICT应用休闲组” “ICT应用普遍组”四种，比例分别为36.6%、12.2%、41. 7%和9.5%;（2）从信息素养总分来看，当学生信息技术应用处于“ICT应用休闲组”类别时，其信息素养得分最高， “ICT应用普遍组”“ICT应用适中组”其次， “ICT应用不足组”得分最低;（3）从四个一级指标得分来看， “ICT应用普遍组”在信息意识与认知指标上得分最高，其他一级指标得分上均为“ICT应用休闲组”得分最高，“ICT应用不足组”在所有一级指标得分上均为最低。学校、教师及家长应根据不同信息技术应用类别中学生的特点，多途径、针对性地采取措施，促进中学生信息素养的培育和提升。

关键词：中学生;信息技术应用;信息素养;潜在剖面分析

中图分类号：G434

文献标识码：A

一、问题提出

随着互联网、大数据、人工智能等现代信息技术在社会各领域的迅速渗透和广泛应用，人类的思维、生产、生活、学习方式产生重大变革，信息技术应用能力已逐渐成为信息社会公民的必备技能。《教育信息化2.0行动计划》明确指出，到2022年信息化应用水平和师生信息素养普遍提高，实施信息素养全面提升行动。由此可见，提升学生信息技术应用能力和信息素养水平，是当前我国教育改革与发展的重要一环，对推动信息技术与教育深度融合创新、重构信息时代的新型人才培养体系具有重要意义。

（一）中学生信息技术应用现状

中学生信息技术应用现状一直是国内外学者极为关注的话题。James等对柬埔寨和日本中学生信息技术使用情况的调查结果显示：两个国家的学生在数字素养的大多数任务上均存在巨大差异，仅在回答学习信息技术和信息技术对学校课程学习有帮助这两方面问题时结果相似。Kleopatra等对希腊一所中学学生的信息技术参与度进行了调查，结果显示：大部分学生对计算机和移动设备具有浓厚兴趣，超过90%的学生认为互联网对于查找信息是有用的，他们能够熟练地使用手机及下載手机应用程序。2012年PISA（Programme for International StudentAssessment）测评报告显示：经合组织成员国中96%的15岁学生家中拥有电脑，72%的学生在学校能够使用台式电脑、笔记本电脑或平板电脑，而韩国和中国上海分别只有42%、38%的学生在学校使用电脑。北京师范大学发布的《2014年度全国中小学生网络生活方式蓝皮书》报告指出：中小学生初始触网年龄日趋低龄化，四成以上的课余活动基于信息技术，且将近2%的学生存在网络使用过度的情况。国内外对中学生信息技术应用研究的程度虽有所不同，但都基于所调研的学生信息技术应用现状结果，为其区域内更有效的制定和实施相关教育政策提供了数据支持。

（二）中学生信息技术应用与信息素养水平的关系

相关研究显示，学生信息技术应用是影响其信息素养水平的重要因素。国际计算机与信息素养调查（ICILS）将学生在各个情境中信息技术的应用范围和频率等作为计算机与信息素养的影响因素，考察信息技术应用与学生信息素养水平的关系。研究表明，学生信息技术应用时间的长短对其信息素养水平具有显著影响，应用时间越长信息素养水平越高，同时，学生信息技术应用的频率与其信息素养水平呈显著正相关。Law等的研究发现，除上课使用ICT和利用ICT查找信息两个维度对计算机与信息素养呈消极作用外，在学校中学习与信息技术相关的任务、在工作中使用信息技术、信息技术用于研究、利用ICT进行娱乐活动、使用ICT进行社交等其他信息技术使用因素均对计算机与信息素养存在积极作用。Ronny Scherer等从信息技术应用的不同目的出发探讨了信息技术应用对信息素养水平的影响，认为出于娱乐目的与出于学习、获取信息等其他目的的两种不同类别的学生在计算机与信息素养得分之间无显著差异。

（三）研究目的

信息技术应用是培育和提升中学生信息素养水平的基础和前提。综上可知，国内外学者也都从各自不同的角度探讨了信息技术应用对信息素养水平的影响，并得出了相应的结论。然而，我们发现以往的研究基本上是基于个体同质的假设，从变量的平均值比较中获得研究结论，忽视了学生的个体差异。潜在剖面分析以个体异质性为基本假设，旨在探究不同类别的异质情况，能更准确地刻画个体之间的差异性，已被广泛应用于心理学、教育学等领域。因此，本研究采用潜在剖面分析，对中学生信息技术应用情况进行剖析和分类，并在此基础上探究不同信息技术应用类别的中学生在信息素养水平上的差异，从而揭示中学生信息技术应用与信息素养水平之间的关系，为中学生信息素养的培育和提升策略与政策研究提供实证依据。

二、研究设计

（一）研究对象

本研究遵循分层随机抽样的原则，兼顾城乡学校比例，在我国X市随机抽取7个县/区作为样本县/区，在每个样本县/区分别随机抽选一所初中和一所高中的初一、初二、高一、高二各两个班级的学生作为调研对象。本次调研总共发放问卷3000份，回收2638份，回收率为87.93%，其中有效问卷2526份，有效率为84.20%。

（二）研究工具

1.中学生信息素养水平评估工具

本研究采用朱莎等人设计的《中学生信息素养水平评估问卷》作为评估工具，该问卷在石映辉等人开发的中小学生信息素养评价指标体系基础上编制而成。该指标体系包括信息意识与认知等4项一级指标，及信息敏感性等13项二级指标。问卷总共89道题，满分100分，如表1所示，并已被证明具有良好的信效度、难度和区分度。本研究以该问卷测试得分作为学生信息素养水平高低的依据。

2.中学生信息技术应用调查问卷

本研究以“中学生信息技术应用调查问卷”作为探究中学生信息技术应用现状的工具，该问卷基于国际计算机与信息素养研究（ICILS）的调查问卷改编而成，如表2所示，共包含28道单项选择题，由中学生信息技术应用程序使用、学校相关信息技术使用两个方面及特殊信息技术应用程序的使用（S_USEAPP）、信息技术用于社交（S_USECOM）、信息技术用于获取信息（S_USEINF）、信息技术用于娱乐（S_USEREC）、信息技术用于校内学习目的（S-USESTD）五个维度组成。

（三）数据分析

采用Mplus 7.0进行潜在剖面分析，探讨在五个信息技术应用维度基础上划分的中学生信息技术应用潜在类别。本研究选取中学生总体样本作为建模数据，并将五个信息技术应用维度作为外显变量，通过拟合指标和统计检验，确定最合理的信息技术应用类别，进而分析不同信息技术应用类别中学生亚群体的特征。采用SPSS 22.0进行方差分析，探讨不同信息技术应用类型的中学生在信息素养水平总分及各二级指标上的差异。

三、研究结果

（一）基于中学生信息技术应用的潜在剖面分析

1.最优模型选择与验证

在潜在剖面分析中，常用赤池信息量（AIC）、贝叶斯信息量（BIC）、信息熵（Entropy）、罗蒙代尔鲁本校对似然比（LMRT）等指标综合判断模型拟合优度，一般情况下，AIC、BIC和ABIC越低，Entropy越高，并且LMRT和BLRT达到显著（小于0.05）时，模型的拟合度越高，模型更优。以五个信息技术应用维度作为外显变量，分别将中学生信息技术应用类型分成1类、2类、3类、4类、5类进行潜在剖面分析的模型拟合比较。结果如表3所示，AIC、BIC和ABIC从分成1类到5类持续降低，分成4类、5类较低且基本接近;同时，分成2类、3类、4类的Entropy值较高，介于0.795 -0.802，而分成5类的Entropy值明显下降，从0.795下降到0.766;并且，分成2类、3类、4类、5类的LMRT和BLRT均达到显著性水平（p<0.05）。因此，综合以上模型指标情况，中学生信息技术应用类型分成4类最优。

本研究采用判别分析对上述潜在剖面分析的四种类别的最优模型结果的准确性进行验证。结果如表4所示，第2类309名学生和第4类240名学生的预测准确率为100%;第1类的924名学生中，859名学生被正确预测，预测准确率为92.97;第3类1053名学生中，999名学生被正确预测，预测准确率为94.87%。总计2526名学生中，共2407名学生被正确预测，总体预测准确率为95.29%，具有较高的辨别力，表明潜在剖面分析所获得最优模型结果较合理可信。

2.潜在剖面的特点分析

为探究四种类别的中学生在信息技术应用五个维度上所呈现的分布特征和类别特点，本研究先对五个维度得分进行Z分数转换，计算四种类别在各个维度上Z分数的均值，如表5所示;并通过绘制均值折线图，呈现中学生不同信息技术应用类型各自的特点，如下页图1所示。结果显示，第2类、第1类、第4类中学生在信息技术应用各维度上的均分较为一致，未出現太大起伏，并呈现低、中、高的特点。第2类中学生在所有维度和总分上得分最低，说明该类别学生在日常的生活和学习中对信息技术的使用非常不足，故命名为“ICT应用不足组”;第1类中学生其次，故命名为“ICT应用适中组”;第4类中学生在所有维度和总分上均最高，说明该类别中学生对信息技术应用非常普遍，故命名为“ICT应用普遍组”。除第1、2、4类外，第3类中学生在信息技术用于社交（S_USECOM）、信息技术用于娱乐（S_USEREC）两个维度上得分较高，而在特殊信息技术应用程序的使用（S_USEAPP）、信息技术用于获取信息（S_USEINF）、信息技术用于校内学习目的（S_USESTD）三个维度上得分很低，与第2类中学生（“ICT应用不足组”）基本一致，故该类别命名为“ICT应用休闲组”。

（二）不同信息技术应用类型中学生的描述性统计分析

为探究四种类别的中学生在人口统计学等信息上的差异，分别统计了四种类别的中学生在“性别”“年龄（年级）”“家庭经济状况”等的分布比例情况，如下页表6所示。卡方检验结果表明，四种类别的中学生在性别、年级、家庭经济状况、学习成绩、网龄、日均上网时长、使用计算机频率等变量上均存在显著差异（p<0.001）。

在性别变量中，第3类中学生（ICT应用休闲组）“男”与“女”构成比例差异较大，女生比例明显高于男生;在年级变量中，同年级在不同类别上分布较为平均，而在同类别上初中生比例普遍高于高中生;在家庭经济状况变量中，第2类中学生（ICT应用不足组）的家庭经济状况（非常差与比较差）的比例明显高于其他三种类型的中学生;在学习成绩变量中，第2类中学生（ICT应用不足组）的学习成绩（末等）的比例明显高于其他三种类型的中学生，而学习成绩（前段）的比例明显低于其他三种类型的中学生;在网龄变量中，第2类中学生（ICT应用不足组）的网龄（0-1年）的比例明显高于其他三种类型的中学生，第4类中学生（ICT应用普遍组）的网龄（8年以上）的比例普遍高于其他三种类型的中学生;类似的，在“日均上网时长”与“使用计算机频率”变量上，第2类中学生（ICT应用不足组）的日均上网时长（从不上网）与使用计算机频率（从不使用）的比例明显高于其他三种类型的中学生，第4类中学生（ICT应用普遍组）的日均上网时长（4小时以上）与使用计算机频率（几乎每天）的比例相对高于其他三种类型的中学生。总体而言，“ICT应用不足组”的家庭经济状况及学习成绩较落后的概率更大，且网龄较短，很少上网，使用计算机频率低，而“ICT应用普遍组”相对来说，网龄较长，经常上网，使用计算机频率高。

（三）不同信息技术应用类型中学生的信息素养差异

1.不同类型中学生在信息素养总分和一级指标上的差异

信息素养总分和各一级指标得分在中学生信息技术应用类别上的多重比较结果如下页图2所示。我们用I表示均值，则四种类别在信息素养总分和各一级指标得分上的均值可分别表示为I1、I2、I3、I4。从信息素养总分来看，除第1类“ICT应用适中组”与第4类“ICT应用普遍组”不存在显著差异外，其他类别两两之间均存在显著差异（p<0.05）;四种类别均值从大到小依次为I3>14>11>12，第3类“ICT应用休闲组”均值最高，第2类“ICT应用不足组”均值最低。一级指标方面，从信息意识与认知来看，除第3类“ICT应用休闲组”、第1类“ICT应用适中组”和第4类“ICT应用普遍组”不存在显著差异外，其他类别两两之间均存在显著差异（p<0.05），四种类别均值从大到小依次为I4>I3>I1>I2。从信息科学知识和信息道德与法律来看，第3类“ICT应用休闲组”均值显著高于第1类“ICT应用适中组”、第2类“ICT应用不足组”和第4类“ICrl应用普遍组”（p<0.05），第1、2、4类彼此之间无显著差异。从信息应用与创新来看，第3类“ICT应用休闲组”均值显著高于第1类“ICT应用适中组”、第2类“ICT应用不足组”和第4类“ICT应用普遍组”（p<0.01），四种类别均值从大到小依次为I3>I1>14 >I2。总的来说，除信息意识与认知指标外，第3类“ICT应用休闲组”在信息素养总分和其他各个一级指标上均值表现最好，第2类“ICT应用不足组”表现最差，其他两种类别介于二者之间。

2.不同类型中学生在信息素养二级指标上的差异

信息素养各二级指标得分在中学生信息技术应用类别上的多重比较结果如图3所示。信息意识与认知的二级指标方面，从信息敏感性来看，第2类“ICT应用不足组”均值显著低于其他三个类别（p<0.001），其他三个类别彼此之间无显著差异。从信息应用意识来看，第4类“ICT应用普遍组”显著高于其他三类（p<0.01），第2类“ICT应用不足组”显著低于其他三类（p<0.001），第1类和第3类之间无显著差异。从信息保健意识来看，第2类“ICT应用不足组”显著低于第1类“ICT应用适中组”和第4类“ICT应用普遍组”（p<0.05），其他类别彼此无显著差异。总的来说，在信息意识与认知的二级指标得分上，第4类“ICT应用普遍组”表现最好，得分在各二级指标上均为最高，第2类“ICT应用不足组”表现最差，得分均为最低，其他两个类别介于二者中间。

信息科学知识的二级指标方面，从信息基础理论知识来看，第3类“ICT应用休闲组”均值显著高于其他三个类别（p<0.05），其他三个类别彼此之间无显著差异。从现代信息技术来看，第3类“ICT应用休闲组”均值显著高于第1类“ICT应用适中组”和第2类“ICT应用不足组”（p<0.01），其他类别间无显著差异。总得来说，在信息科学知识的二级指标得分上，第3类“ICT应用休闲组”表现最好，第2类“ICT应用不足组”表现最差。

信息应用与创新的二级指标方面，从信息的创造与创新来看，四种类别间差异均显著（p<0.01），四种类别的均值从大到小依次为I4>I1>I3>I2。除信息的创造与创新外，其余二级指标均显示第3类“ICT应用休闲组”均值显著高于其他三个类别（p<0.01），其他三個类别彼此之间无显著差异。总得来说，在信息应用与创新的二级指标得分上，第3类“ICT应用休闲组”表现最好，只有在信息的创造与创新二级指标上，第4类“ICT应用普遍组”得分最高，且各类别间差异均达到显著。

信息道德与法律的二级指标方面，在三个二级指标上，第3类“ICT应用休闲组”均值显著高于其他三个类别（p<0.001），其他三个类别彼此之间无显著差异。另外，在信息的法律与法规上，第2类“ICT应用不足组”和第4类“ICT应用普遍组”也存在显著差异（p<0.05），四种类别的在各个二级维度上的均值大小排序均为I3>I4>I1>I2。

四、总结与讨论

（一）中学生信息技术应用的潜在剖面分析

潜在剖面分析结果发现，中学生信息技术应用可被分成四种类别：“ICT应用不足组”“ICT应用适中组”“ICT应用普遍组”“ICT应用休闲组”，四种类别的中学生在信息素养总分及各一级指标上的得分均存在显著差异，表现出信息素养水平的逐步上升。研究还发现，男生ICT应用不足的概率显著高于女生，而家庭经济状况及学习成绩越落后的中学生，越容易出现ICT应用不足，而学习成绩越靠前的学生越不容易出现ICT应用不足的现象。另外，网龄越短、日均上网时间越少、使用计算机频率越低的中学生更容易ICT应用不足。

在四种类别中，41.7%的中学生处于“ICT应用休闲组”，说明中学生ICT应用于社交和娱乐方面比较常见。这可能与在日常生活中，中学生倾向于使用网络手段与教师及同学保持日常联系有关;36.6%的中学生处于“ICT应用适中组”，说明中学生信息技术应用已较为普遍，且能够合理把控应用的频率与时间。研究还发现，12.2%的中学生处于“ICT应用不足组”，9.5%的中学生处于“ICT应用普遍组”，这两类中学生的比例较少，说明目前在中学生中已很少出现信息技术应用不足的现象，但由于中学生的主要任务是学习，其信息技术应用的频率和时间得到了合理控制，因此应用普遍的中学生比例也较少。

（二）不同信息技术应用类型的中学在信息素养上的差异

不同信息技术应用类别的中学生在信息素养总分及四个一级指标得分上均存在显著差异。从信息素养总分来看，“ICT应用休闲组”得分最高，“ICT应用普遍组”“ICT应用适中组”其次，“ICT应用不足组”得分最低;从四个一级指标得分来看，除信息意识与认知指标得分上，“ICT应用普遍组”得分最高外，其他一级指标得分上均为“ICT应用休闲组”得分最高，“ICT应用不足组”在所有一级指标得分上均为最低。根据以上数据统计分析结论可知，低年级和网龄较小的学生更容易普遍应用信息技术，即“ICT应用普遍组”的学生年龄和网龄较小，而他们对信息技术知识和技能以及道德与法律的掌握和认识相对不足，相关测试题得分相对较低，因此在总分上受到影响。

一级指标信息意识与认知的三个二级指标信息敏感性、信息应用意识与信息保健意识和一级指标信息应用与创新的二级指标信息的创造与创新上的得分在不同应用类别间均具有显著性差异，呈现“ICT应用普遍组”高于“ICT应用休闲组”“ICT应用适中组”高于“ICT应用不足组”的特点。而在其他二级指标上，各指标得分在不同应用类别间均呈显著差异，但“ICT应用休闲组”的得分最高，“ICT应用普遍组”“ICT应用适中组”其次， “ICT应用不足组”得分最低。结合上文不同信息技术应用类别中学生的描述性统计分析可知，ICT应用不足组的中学生，家庭经济状况更差，网龄更短，更少时间上网，且使用计算机频率低，使其信息素养相对更低。

五、对策建议

基于上述研究结论，本研究认为对于不同信息技术使用类别的中学生，学校、教师及家长应采取有针对性的、差别化的措施，以更好地促进中学生信息素养的培育和提升。

（一）对于“ICT应用不足组”学生，创造更多的信息技术使用机会

在本研究中，有将近10%以上的中学生被划人“ICT应用不足组”中，并且研究表明，信息技术应用不足的中学生的信息素养水平也最低。另外，研究还发现家庭经济状况较差、学习成绩较差、上网时长较少、使用计算机频率较低的中学生更容易出现信息技术应用不足。因此，学校和教师应当为其创造更多的信息技术接触和使用的机会，如合理增加学校网络教室的开放时间段，适当增加教师运用信息技术教学的频率，或以借用方式将学校用于学习的ICT设备给与学生家庭学习使用。

（二）对于“ICT应用休闲组”学生，积极引导其将信息技术用于学习

“ICT应用休闲组”的中学生人数占比最大，且信息素养得分较“ICT应用普遍组”和“ICT應用适中组”更高。原因可能是“ICT应用普遍组”和“ICT应用适中组”中初中生占比较大，年龄相对偏小，信息技术知识和技能及法律与道德知识的储备时间较短，在测试得分上更不占优势。对于此类中学生，教师与家长应当增强其合理、恰当地使用信息技术的自觉性，积极引导学生更多地运用信息技术用于在线学习网络优质教育资源，更好地为学习服务，转变学习方式，提高学习效率。

（三）对于“ICT应用适中组”和“ICT应用普遍组”学生，营造良好的信息技术使用氛围

如前所述，“ICT应用适中组”和“ICT应用普遍组”这两类中学生，更倾向于网龄较短、年级相对更低，更可能出现信息意识与敏感性、信息技术知识和技能及信息法律与道德知识的储备的相对欠缺，从而未能明显地达到较高的信息素养水平。因此，学校、教师及家长应为其营造良好的信息技术使用氛围，注重信息技术基础知识的补充与更新，加强信息法律与道德教育，树立学生正确的信息技术使用态度，促使学生的信息技术应用朝着良性方向发展，不断提升信息素养水平。

*本文系国家重点研发计划“基于大数据分析挖掘技术及其智慧教育示范应用”项目课题“基于大数据的教学效果评价技术”（课题编号：2018YFB1004504）、教育部一中国移动科研基金2017年度项目“义务教育阶段学生信息素养评价指标及其应用研究”（项目编号：MCM20170504）的阶段性研究成果。