司秋菊 钟柏昌
[摘 要] 《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》(简称“新课标”)发布已一年有余,相比老课标,其所呈现的教育理念、课程内容、教学方法均发生了较大变化。为厘清教师对新课标的认知情况及实施新课标的条件状况,文章构建了高中信息技术教师对新课标的认知调查问卷,从教师的兴趣态度、感知的能力基础、学校的硬件设施条件和师资条件、模块开设意向四个维度对江苏、海南、浙江、天津的高中信息技术教师进行了问卷调查。研究发现:教师对新课标中各模块的认知情况存在显著差异;师资欠缺、硬件配备不到位是影响模块开设率的最大因素。新课标的有效实施需要多主体协作探索条件建设的系统方案,尤其需要关注师资和硬件的条件建设问题,从国家发展战略的角度正确认识信息技术课程的教育价值,为课程实施提供相应的制度保障。
[关键词] 高中信息技术课程标准; 信息技术教师; 课程实施; 问卷调查
[中图分类号] G434 [文献标志码] A
[作者简介] 司秋菊(1995—),女,山东菏泽人。硕士研究生,主要从事中小学机器人教育、创客教育的研究。E-mail: Qiuju_Si@163.com。钟柏昌为通讯作者,E-mail:zhongbc@163.com。
一、引 言
面对新时代对提高全体国民素质和人才培养质量的新要求,以及我国高中阶段教育基本普及的新形势,教育部对普通高中课程方案和课程标准作出了新的修订,其中包括《普通高中信息技术课程标准(2017年版)》(以下简称“新课标”)。相比《普通高中信息技术课程标准(实验)》(以下简称“老课标”),新课标所呈现的教育理念、课程内容、教学方法均发生了较大变化,围绕数据、算法、信息系统、信息社会四大概念,精心安排了必修、选择性必修与选修共十个模块。其中,必修课程包括“数据与计算”“信息系统与社会”两个模块,选择性必修课程包括“数据与数据结构”“网络基础”“数据管理与分析”“人工智能初步”“三维设计与创意”“开源硬件项目设计”六个模块,选修课程包括“算法初步”“移动应用设计”两个模塊[1]。然而,理论与实践不可避免地存在一定的距离,高中信息技术教师究竟如何看待新课标,实施新课标各个模块的条件是否成熟,影响实施效果的因素有哪些?厘清这些问题将对落实新课标提供可参考的建议。为此,笔者拟从新课标所涉及的十个课程模块出发,采用问卷法调查高中信息技术教师对新课标的认知情况及实施新课标的条件状况,以期回答上述疑问。
二、调查设计
在借鉴“全国中小学教师专业发展状况调查”项目组关于样本基础信息的调查[2],以及肖广德、韩忠强等人设计的高中信息技术课程标准实施情况的调研问卷[3-4]的基础上,笔者编制了《高中信息技术教师对新课标的认知调查问卷》。问卷第一部分是对教师基本信息的调查,包括性别、学历、专业、教龄、所在学校的位置;第二部分是主体调查,主要包括四个维度的问题:教师对该模块的兴趣态度、该模块对应的教师感知的能力基础、学校开设该模块的条件、学校开设该模块的意向。问卷设计完成后进行了小范围试测,试测对象均表示问卷易于理解和回答。采用问卷正式施测后,问卷整体信度Cronbach's Alpha=0.964;经题项分析,无需要删除的题目;所有分问卷(针对每个模块的调查)的信度均在0.8以上。
考虑到只有经过多轮培训的教师才会对新课标有较为全面和深入的了解,才能为调查提供较为客观的回答,同时为尽可能扩大调查对象的覆盖面,课题组根据各地进入新课改的先后顺序,选择了2017年秋季进入高中新课程改革的三个地区(天津、浙江和海南),以及开展了多次省级和地市级教师培训的江苏省开展问卷调查,由四个省市的省级信息技术教研员通过在线链接的形式向全面接受了新课标培训的高中信息技术教师发放问卷。问卷调查工作自2018年5月课题组设计问卷开始,至2018年11月问卷回收截止,历时6个月,共回收有效问卷377份。
有效调查样本中,94人来自海南省,150人来自浙江省,69人来自江苏省,64人来自天津市。从性别来看,男性教师(52.8%)略多于女性教师(47.2%)。从文化水平来看,99.5%的教师拥有本科及以上学历。从学科背景来看,66.8%的教师毕业于计算机类专业,25.2%的教师来自教育技术专业。从教龄来看,76.6%的教师拥有9年及以上教龄,拥有相对成熟的教学经验,而1—3年教龄的人数与4—8年教龄的人数分别占11.9%、11.5%。此外,来自乡镇、县城和城市的教师比例比较均衡,分别占31.0%、38.7%、30.3%。
三、调查结果与分析
(一)对新课标的整体认知情况
1. 问卷调查结果的描述性统计
(1)教师对各模块兴趣态度的差异分析
教师对“数据与计算”(M=8.06)、“网络基础”(M=8.02)、“信息系统与社会”(M=7.94)、“人工智能初步”(M=7.94)和“算法初步”(M=7.71)模块的兴趣态度都处于较高水平,对“移动应用设计”(M=7.18)、“数据管理与分析”(M=7.1)、“三维设计与创意”(M=7.08)和“数据与数据结构”(M=7.07)模块的兴趣态度较低,对“开源硬件项目设计”(M=6.63)模块的兴趣态度最低。
(2)不同模块下教师所感知的能力基础差异分析
“信息系统与社会”(M=14.7)、“网络基础”(M=14.54)、“数据与计算”(M=13.95)和“算法初步”(M=13.93)模块下教师所感知的能力基础较强,这一结果与教师的兴趣态度刚好吻合,表明教师不仅对这些模块兴趣态度较高,而且可以胜任这些模块的教学。此外,“人工智能初步”(M=11.57)、“三维设计与创意”(M=11.38)、“移动应用设计”(M=11.23)和“开源硬件项目设计”(M=10.37)模块下教师感知的能力基础较弱,尤其值得注意的是“人工智能初步”模块,教师虽然对该模块兴趣态度较高,但在能力方面却有所欠缺。
(3)学校开设各模块的硬件设施条件差异分析
学校的硬件设施条件基本能够满足“信息系统与社会”(M=3.44)、“算法初步”(M=3.33)、“数据与计算”(M=3.26)、“网络基础”(M=3.23)、“数据与数据结构”(M=3.15)和“数据管理与分析”(M=3.08)模块的开设,而“三维设计与创意”(M=2.51)、“移动应用设计”(M=2.43)、“人工智能初步”(M=2.4)和“开源硬件项目设计”(M=2.25)四个模块对应的硬件设施条件较欠缺。
(4)学校开设各模块的师资条件差异分析
学校的师资条件一般能够满足“信息系统与社会”(M=3.57)、“网络基础”(M=3.35)、“数据与计算”(M=3.29)、“算法初步”(M=3.25)、“数据与数据结构”(M=3.06)和“数据管理与分析”(M=3.06)模块的开设。而“三维设计与创意”(M=2.56)、“人工智能初步”(M=2.56)、“移动应用设计”(M=2.49)和“开源硬件项目设计”(M=2.34)模块的师资条件相对较欠缺,这与学校开设各模块的硬件设施条件调查结果一致。
(5)学校开设各模块的意向差异分析
必修模块为各个学校必须开设的课程,因此,不做讨论。对学校开设选择性必修与选修中各模块意向的调查发现,学校开设“网络基础”(M=3.36)与“算法初步”(M=3.08)模块的意向较高,开设“数据与数据结构”(M=2.95)和“数据管理与分析”(M=2.89)模块的意向次之,开设“人工智能初步”(M=2.47)、“三维设计与创意”(M=2.46)、“移动应用设计”(M=2.4)和“开源硬件项目设计”(M=2.24)模块的意向最低。
2. 问卷调查结果的推断性统计
为调查教师对各模块的认知差异,我们以十个模块作为因子,以教师的兴趣态度、教师所感知的能力基础、学校的硬件设施条件、师资条件以及学校开设各模块的意向作为因变量,进行了单因素方差分析。结果显示:教师对各模块的兴趣态度存在显著差异,F(9,3760)=17.995,p<0.001,η2=0.041;各模块对应的教师感知的能力基础存在显著差异,F(9,3760)=46.041,p<0.001,η2=0.099;各模塊下学校的硬件设施条件存在显著差异,F(9,3760)=51.501,p<0.001,η2=0.110;各模块下学校的师资条件存在显著差异,F(9,3760)=47.765,p<0.001,η2=0.103;学校开设各模块的意向存在显著差异,F(9,3760)=56.262,p<0.001,η2=0.119。
为进一步了解各个维度上的差异,我们采用Tamhane's T2检验法进行了事后比较分析,结果如下:
教师对“数据与计算”“网络基础”“信息系统与社会”“人工智能初步”模块的兴趣态度显著高于其他六个模块。其中,教师对“数据与计算”模块的兴趣态度最高,对“开源硬件项目设计”模块的兴趣态度最低。
“信息系统与社会”“网络基础”“数据与计算”“算法初步”模块下教师所感知的能力基础显著高于其他六个模块;“数据管理与分析”“数据与数据结构”模块下教师所感知的能力基础又显著高于“人工智能初步”“三维设计与创意”“移动应用设计”“开源硬件项目设计”模块。其中,“开源硬件项目设计”模块下教师所感知的能力基础最弱。
“信息系统与社会”“算法初步”“数据与计算”“网络基础”“数据与数据结构”“数据管理与分析”模块的硬件设施配备显著优于其他四个模块。其中,学校的硬件设施条件最不能满足“开源硬件项目设计”模块的开设。
“信息系统与社会”“网络基础”“数据与计算”模块的师资条件显著优于其他七个模块;而“算法初步”“数据与数据结构”“数据管理与分析”模块的师资条件又显著优于“三维设计与创意”“人工智能初步”“移动应用设计”“开源硬件项目设计”模块。其中,“开源硬件项目设计”模块的师资条件最差。
学校开设“信息系统与社会”“数据与计算”“网络基础”模块的意向显著高于其他七个模块。而“算法初步”“数据与数据结构”“数据管理与分析”模块的开设意向又显著高于“人工智能初步”“三维设计与创意”“移动应用设计”“开源硬件项目设计”模块。其中,“开源硬件项目设计”模块的开设意向最低。
(二)影响选择性必修与选修模块开设的因素分析
教师的兴趣态度、能力基础、学校的硬件设施条件与师资条件都有可能影响模块的开设率,究竟影响程度如何尚需进一步分析。为此,我们以教师的兴趣态度、教师所感知的能力基础、学校的硬件设施条件和师资条件为自变量,以开设意向作为因变量,对选择性必修模块及选修模块分别建立多元线性回归模型。
1. “数据与数据结构”模块的影响因素分析
统计结果见表1,四个预测变量与开设意向的多元相关系数为0.813,决定系数为0.661,表明四个因素共可解释开设意向66.1%的变异量,回归模型具有统计学意义。四个自变量的标准化回归系数均为正数,表明四个变量对开设意向的影响均为正向。对开设意向有显著影响的预测变量为师资条件、硬件设施条件,前者最为重要。
2. “网络基础”模块的影响因素分析
统计结果见表2,四个预测变量与开设意向的多元相关系数为0.834,决定系数为0.696,表明四个因素共可解释开设意向69.6%的变异量,回归模型具有统计学意义。四个变量对开设意向的影响均为正向,其中有显著影响的预测变量为师资条件、硬件设施条件、教师感知的能力基础,而师资条件最为重要。
3. “数据管理与分析”模块的影响因素分析
统计结果见表3,四个预测变量与开设意向的多元相关系数为0.845,决定系数为0.715,表明四个因素共可解释开设意向71.5%的变异量,回归模型具有统计学意义。四个变量对开设意向的影响均为正向,其中有显著影响的预测变量为师资条件、硬件设施条件、教师感知的能力基础,而师资条件最为重要。
4. “人工智能初步”模块的影响因素分析
统计结果见表4,四个预测变量与开设意向的多元相关系数为0.880,决定系数为0.774,表明四个因素共可解释开设意向77.4%的变异量,回归模型具有统计学意义。四个变量对开设意向的影响均为正向,其中有显著影响的预测变量为师资条件、硬件设施条件、教师感知的能力基础,而师资条件最为重要。
5. “三维设计与创意”模块的影响因素分析
统计结果见表5,四个预测变量与开设意向的多元相关系数为0.876,决定系数为0.767,表明四个因素共可解释开设意向76.7%的变异量,回归模型具有统计学意义。教师的兴趣态度对开设意向的影响为负向,其他三个自变量对开设意向的影响均为正向。其中有显著影响的预测变量为硬件设施条件、师资条件、教师感知的能力基础,而硬件设施条件最为重要。
6. “开源硬件项目设计”模块的影响因素分析
统计结果见表6,四个预测变量与开设意向的多元相关系数为0.876,决定系数为0.768,表明四个因素共可解释开设意向76.8%的变异量,回归模型具有统计学意义。四个变量对开设意向的影响均为正向,其中有显著影响的预测变量为硬件设施条件、师资条件,前者最为重要。
7. “算法初步”模块的影响因素分析
统计结果见表7,四个预测变量与开设意向的多元相关系数为0.840,决定系数为0.705,表明四个因素共可解释开设意向70.5%的变异量,回归模型具有统计学意义。教师的兴趣态度对开设意向的影响为负向,其他三个自变量对开设意向的影响均为正向。其中有显著影响的预测变量为师资条件、硬件设施条件、教师感知的能力基础,而师资条件最为重要。
8. “移动应用设计”模块的影响因素分析
统计结果见表8,四个预测变量与开设意向的多元相关系数为0.887,决定系数为0.787,表明四个因素共可解释开设意向78.7%的变异量,回归模型具有统计学意义。教师的兴趣态度对开设意向的影响为负向,其他三个自变量对开设意向的影响均为正向。其中有显著影响的预测变量为师资条件、硬件设施条件、教师感知的能力基础,而师资条件最为重要。
四、结论与讨论
(一)教师对新课标中各模块的认知情况存在显著差异
调查结果显示,教师对两个必修模块和“网络基础”模块的兴趣态度、感知的能力基础、学校的硬件设施条件、师资条件和开设意向都很高。该结果与李维明等人[5]的调查基本一致。由此表明,老课标“信息技术基础”和“网络技术应用”模块取得了不错的实施效果,为新课标相关模块的理解和接受奠定了重要基础。
肖广德等人[6]在其调查中曾指出,“人工智能初步”模块内容可操作性较低、对理论知识和逻辑思维的要求较高,难度较大,再加上师资水平及软硬件配置不到位,难以实施。本调查结果显示,这一现象在新课标中依旧存在。虽然教师对“人工智能初步”模块的兴趣态度较高,但教师感知的能力基础比较薄弱,学校的硬件设施条件和师资条件都难以满足该模块的开設,因而开设该模块的意向也较低。
值得注意的是,针对“三维设计与创意”“移动应用设计”“开源硬件项目设计”三个模块,教师的兴趣态度、能力基础、学校的硬件设施条件、师资条件和学校的开设意向都较低;其中,直指创客教育的“开源硬件项目设计”模块在上述五个维度中的得分均为最低。相比老课标,这三个模块均为新设内容,在课程内容上与老课标没有继承关系,教师普遍感觉比较陌生,缺乏信心,导致得分较低。以“开源硬件项目设计”模块为例,创客教育正在我国基础教育界轰轰烈烈地开展,各种课程、比赛、宣传和展示活动层出不穷,早已成为教育教学研究领域的热点话题,但调查结果却大相径庭。究其原因,一方面,对于“什么样的教育活动属于创客教育”“创客教育究竟应该教什么”“创客教育的评价标准是什么”,学界并无定论,创客教育成了什么都可以装的“筐”[7],导致很多教师对创客教育认识模糊,无法把握创客教育的本质,未能真正理解和接受创客教育的理念、内容和实施条件;另一方面,在企业利益裹挟和“重硬轻软”传统思维的影响下,一些学校的高配置建设创客空间的做法给教师传导了错误的认知,认为创客教育不是普通学校可以开展的活动,此外,中学高年级是推进创客教育的高压区,升学压力已然成为创客教育在中学阶段普及的一个重要障碍[8]。可见,创客教育要从表面繁荣走向更大范围的可持续发展,还有较长的路要走。
(二)师资和硬件设施是影响模块开设率的最大因素
调查显示,“网络基础”“算法初步”“数据与数据结构”“数据管理与分析”模块的开设意向相对较高,影响以上模块开设的最主要因素是学校的师资条件。换言之,大部分学校的师资条件能够满足以上模块的开设。这一结果与肖广德等人的调查基本一致,他们发现,“多媒体技术应用”和“网络技术应用”的选修率及开课率较高,其次是“算法与程序设计”模块[3]。究其原因,一方面,这些模块的内容操作性和可测性较强,难度较低,且只需要在传统的计算机教室就可以实现模块内容的教学;另一方面,以上模块内容在老课标中均有涉及,教师对相关内容较为熟悉,具备相关的教学经验,方便实施。
对“人工智能初步”与“移动应用设计”模块来说,学校开设这两个模块的意向相对较低,而师资条件是影响其开设的最关键因素,其次是硬件设施条件和感知的能力基础。人工智能与移动应用属于新兴的前沿技术,涉及技术发展的尖端话题,内容新、理论性强,具有超前性。一方面,对现有信息技术教师来说,虽然他们对先进技术具有较强的敏感度和应用能力,但充分掌握技术要领,开展深入、系统的教学设计和实践仍尚需时日;另一方面,从职前教师培养角度来看,开设有“人工智能”与“移动应用设计”等相关专业课程的师范院校尚少。高校专业课程调整具有一定的周期,短时间内无法适应新课标中相对超前的课程设计,新课程师资的供给侧可谓捉襟见肘。