【摘 要】
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21世纪,信息与通信技术的飞速发展推动产业变革,也深刻影响了科学教育发展和教学改革的前进方向。探索ICT对科学教育成效的影响机制是有效落实国家教育信息化发展战略,优化信息技术在科学教育中的临床应用,推动科学教育健康发展的必要手段。国际科学教育以科学素养的培育为变革取向,因此本研究聚焦ICT与科学素养之间的关系,利用PISA国际学生评估项目的数据,挖掘ICT对中国、日本、新加坡、芬兰四国学生科学素养
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21世纪,信息与通信技术的飞速发展推动产业变革,也深刻影响了科学教育发展和教学改革的前进方向。探索ICT对科学教育成效的影响机制是有效落实国家教育信息化发展战略,优化信息技术在科学教育中的临床应用,推动科学教育健康发展的必要手段。国际科学教育以科学素养的培育为变革取向,因此本研究聚焦ICT与科学素养之间的关系,利用PISA国际学生评估项目的数据,挖掘ICT对中国、日本、新加坡、芬兰四国学生科学素养发展的影响机制,旨在推动我国教育信息化战略的整体落实,促进科学学科课程与教学理论研究的发展,规范ICT与科学教学实践的深度整合。研究主要包括以下部分:第一部分深入分析了国际科学教育的发展趋势,指出ICT正是促进科学教育范式转型的强大外驱力。接着简单介绍了 PISA的ICT和科学素养测评框架,并详细分析了国内外基于PISA数据探索ICT与科学素养之间影响机制的研究现状,指出研究的不足之处。最后阐述了本研究的意义所在。第二部分对本研究进行整体规划和设计,包括界定核心概念、阐释理论基础、确定研究问题、制定研究目标、选择研究方法以及分析研究思路。第三部分采取经典统计检验方法,分别比较了 ICT变量和学生科学素养的国际差异、ICT变量和学生科学素养的性别与城乡差异、ICT使用模式的国家差异。第四部分采取多水平线性回归分析的方法,建构学生个体和学校两层面的嵌套模型,探索ICT对四国学生科学素养的影响因素。第五部分采取结构方程模型分析法,从ICT可用性、ICT情感感知、ICT学习使用、科学态度、科学素养认知水平这五类变量中选取了六个潜变量和一个观察变量,进行结构方程建模,分析了 ICT与四国学生科学素养之间的影响路径。第六部分总结了本研究所得结论,并为ICT和科学教育发展提出针对性意见。总体来说,本研究发现我国教育信息化发展还存在硬件上的不足和明显的城乡差距;学生的ICT使用还缺乏引导和规范;学生的ICT情感态度、科学态度存在显著的国际差异和性别差异;ICT与科学素养之间存在错综复杂的影响关系,且不同文化背景的国家中具有不同的影响机制;ICT社交的不良效应亟需克服;ICT与科学教学的深度融合还较为欠缺;科学教师整合ICT进行创新探究教学的意识和能力相对较弱;家庭ICT和科学教育还缺乏关注。从宏观政策层面出发,研究认为未来应推进教育信息化发展战略,弥合数字鸿沟;鼓励信息化教育资源共建,促进优质资源整合共享。在中观课程层面上,未来应关注课程理论的时代属性,推动课程改革的信息化发展;强化科学教师信息化专业发展,打造高素质师资队伍。在微观教学层面,未来应规范ICT使用方式,推进ICT与科学教学的深度融合;营造自主支持型学习环境,培养学生积极的ICT情感态度;关注ICT和科学素养的性别差异,重视女生的情感态度培养;促进学习交流与合作,纠正ICT社交的不良影响;创新科学探究教学,激发ICT学习行为和科学自我效能感;强化家庭ICT学习指导,增强家长信息素养及科学教育意识。
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