信息技术支持学生自主学习的实证研究——基于TALIS 2018上海数据结果的二次分析
摘要
经济与合作发展组织（简称OECD）公布的最新一轮教师教学国际调查（简称TALIS 2018）数据显示，上海教师在专业准备、专业发展和教学策略使用等多项指标上位居世界前列。然而，上海教师在促进学生积极使用信息技术完成项目或作业，开展自主学习的比例却显著低于OECD均值。本研究试图运用多水平回归的方法，探索影响上海教师促进学生高频率使用信息技术进行自主学习的因素。研究发现，上海在促进学生积极使用信息技术上校际间不存在显著差异，差异集中在教师个体；上海初中学校信息技术教学资源分布均衡且不是制约教师促进学生使用信息技术的显著因素；教师对信息技术教学能力的自信程度、对信息技术价值的重视程度及专业发展水平是影响他们促进学生积极使用信息技术的显著因素。
关键词：信息技术；自主学习；TALIS 2018
一、研究背景
早在上世纪90年代许多国家就开始发起了信息技术教育应用的行动计划并将其纳入重大教育改革之中（Plomp et al.，2009）。在技术和设备驱动的政策导向下，国家投入大量教育经费用于学校网络建设，购置计算机设备和数字化学习资源，招募技术辅助人员和开展提升教师信息化教学能力的专业发展活动。巨大努力和投入的背后是基于对技术提升育人水平的美好愿景，即通过技术与教学的融合变革课堂教学，让学生获得适应21世纪所需具备的工作和生活技能，包括终身学习能力、协作和交流能力、创造力和批判性思考能力等（Jenkins，2007）。二十年过去了，上述愿景是否达成了现实？学生学业表现及学习能力是否随着信息技术与教学的融入而得到提升？课堂有没有随着信息技术与教学的融合发生实质性变化？一系列国际大型教育测评项目的调査显示，结果不尽如人意。
一方面，让学生在课堂上使用信息技术的“量”存在不足。在最新一轮OECD公布的TALIS 2018调査结果显示，上海初中教师每周要求学生使用信息技术完成项目或作业的比例为24.3％，显著低于当年TALIS均值（52.7％）；2015年，上海参加的TALIS 2013调査结果显示，上海教师在该项的比例为15.2％，而TALIS 2013均值为30.8％（徐瑾劼，2017）。显然，上海在连续两轮的TALIS调查中，学生使用信息技术完成项目或作业的比例均较低且显著低于TALIS均值。另一方面，国际测评项目数据发现，上海信息技术没有成为改变传统课堂教学模式的革命性力量。根据PISA 2012测试、TALIS 2013和TALIS 2018调查的上海数据显示，上海初中课堂教学仍由教师主导（徐瑾劼，2017）。学生报告中教师课堂使用个别化指导、布置长作业和形成性评价策略及教师报告中采用自主命题的比例均显著低于OECD国家均值（P＜0.001）。上海教师在数学课上是否使用信息技术与采取教师主导的教学策略、学生为中心的教学策略和形成性评价策略均无显著关联。而OECD国家的总体情况显示，信息技术的教学应用与教师采用以学生为中心的教学策略和形成性评价策略呈显著正相关（OECD，2015）。这说明，相对于经济合作与发展组织国家平均水平，信息技术的教学应用没有对上海课堂带来显著和本质的影响。
比照教育信息化建设的宏伟蓝图和信息技术与教学融合的现实图景，我们有必要深入地理解信息技术与教学融合的现状与难点。本文将利用OECD最新发布的 TALIS 2018上海数据，围绕上海教师促进学生使用信息技术进行自主学习的相关变量进行分析，为进一步推进教育信息化提供实证依据及政策建议。
二、分析框架
如何鼓励和支持教师开展技术环境下的教学创新，从传统教师主导的课堂转变为以学生为中心的课堂，促进学生自主学习和探究能力的发展。该主题一直都是世界各国教育体系密切关注和亟待突破的难题之一。TALIS 2018把该议题纳入重点考察领域，突出教师专业准备与在职培训在促进学生积极使用信息技术的重要作用。相对于其他因素，教师的理念、态度和专业实践可能会对信息技术融入教学产生更大影响（Aoki et al.，2013）。教师专业发展不仅应提高教师的信息化教学能力，还应激发教师发现和体验信息技术的教学价值，并鼓励通过教师间专业协作分享和推广这些创新教学法。
如图1所示，TALIS 2018基于已有研究发现（Gil- Flores，2017），从教师个体特征（性别、年龄等）、专业背景特征（信息技术教学能力的专业发展、教师使用信息技术的自我效能感等）和学校背景（信息技术教学的资源投入、对教学创新的支持等）三个层面综合分析了影响教师促使学生频繁使用信息技术进行自主学习的因素。根据此框架设计，TALIS 2018调查试图探讨下列因素是否影响教师促进学生使用信息技术完成项目学习或作业：
1）学校对信息技术基础设施的投入，包括网络连接、数字技术的硬件和软件等；
2）学校自身的环境与资源，包括学校属性、所处地理位置及对教育创新的支持等；
3）教师的性别、年龄、教龄及学历等个体因素；
4）教师的专业背景，包括信息技术教学能力的专业准备，课堂采用认知激发的策略，对信息技术教学能力的自我概念及对其价值的重视程度等。
三、数据与方法
根据经济与合作发展组织的技术标准，上海198所学校的正职校长及所属3986名初中教师参加了TALIS 2018调查。本文通过对这次调查数据库中上海教师和校长数据的二次分析就上述系列问题展开实证研究。
（一）变量构成
根据 TALIS 2018调查对教师课堂教学使用信息技术状况的分析框架，本研究选取的变量均来自教师和校长的调查问卷。
因变量：教师让学生使用信息技术完成项目或作业的频率。TALIS 2018调查关注的是教师在多大程度上鼓励学生使用信息技术促进项目学习和自主学习。这一评测点调查的是信息技术与教学的深度融合，凸显学生作为学习主体，教师给予他们运用信息技术进行自主学习和探究的机会。对教师的作答分为两组并创建有关信息技术使用的二分因变量：设0为“低频率”使用（“从不或几乎从不”“偶尔”），1为“高频率”使用（“经常”或“总是”）。
自变量：影响教师促进学生使用信息技术进行自主学习的因素。本研究包括两类影响因素：教师类和学校类。其中教师类变量除涉及性别、教龄和学历外，还包括三类教师专业背景变量：1）教师信息技术教学能力的专业准备、专业发展和专业发展需求；2）教师对信息技术教学的信念和态度，包括教师对信息技术教学的自我效能感和对信息技术教学的重视；3）间接影响教师促进学生使用信息技术的教学策略或相关支持，包括教师课堂使用认知激发策略的程度和教师对团队创新的看法。这两项均采用经济合作与发展组织依据相应题目建构的认知激发策略指数和教师团队创新指数。例如，教师课堂使用认知激发策略指数就是由教师常规教学中采用的相关策略（如教师给出没有明确解法的任务）的频率建构而成。
学校变量涵盖两大类：1）信息技术资源的不足对教学的阻碍，包括互联网连接不足和用于教学的数字技术不足；2）可能对教师教学使用信息技术有影响的学校因素，包括学校属性（公办/民办）、学校地理位置和学校对创新的支持。其中，学校对创新的支持也采用经济合作与发展组织根据相应题目建构的组织创新支持指数。表一列出了本研究选取的所有变量及其描述性统计信息。
（二）分析方法
本研究将二分变量“教师促进学生使用信息技术完成项目或作业的频率”（以下简称“信息技术使用”）视为因变量，符合二项分布。考虑到来自同所学校的教师对信息技术的使用存在共性，本研究采用二层回归模型，分别从教师（第1层）和学校（第2层）层面进行逐步回归分析。相应的二水平随机截距 logistic模型加下：
其中，因变量“信息技术使用”符合以1和
（j学校的i教师是否高频使用信息技术的概率）为参数，以
为方差的二项分布。
表示k个教师类变量，
表示h个学校类变量。截距包括固定成分
和学校随机效应
。和遵循均值为0，方差为
的正态分布。本研究利用二层Logistic回归模型所得β计算比值比（Odds
Ratio）反映自变量每增加一个单位时，教师以高频率促进学生使用信息技术完成项目或作业的概率的变化。
本研究使用HLM7软件建构了四组回归模型：1）零模型；2）控制模型，即控制教师背景特征变量；3）在第二组模型的基础上加入学校类变量；4）在第三组模型的基础上加入教师专业特征变量。四组模型相互嵌套，模型间的显著差异性用Wald卡方加以检验。
四、数据统计结果
表二列出四组二层 Logistic
回归模型分析结果。模型Ⅰ（零模型）不含任何解释变量，显示不同学校信息技术使用的频率存在显著差异
。学校间的这一差异量占“信息技术使用”总体差异量的3.3％（根据Logistic回归模型误差项被设定为服从标准
Logistic分布，即残差的均值为0，方差为
，约为3.29，则校间差异为（0.111/（0.111+3.29））＝0.033），这说明差异主要集中在教师个体之间，而非学校之间。
模型Ⅱ引入教师个体特征，结果显示教师性别（β＝0.300、P＜0.01）和教龄（β＝0.020，P＜0.001）对教师高频率使用信息技术有显著影响，而学历水平对信息技术使用影响不显著。这表明男教师比女教师更可能要求学生运用信息技术完成项目或作业；同时，随着教学经验的增长，教师也越有可能这样做。教师的学历影响“信息技术使用”不显著，该变量将不再纳入精简的模型Ⅱ（2）（见表二）。
模型Ⅲ在模型Ⅱ（2）的基础上综合考虑教师类变量。结果显示，模型Ⅲ（1）的学校资源投入，无论是互联网连接还是教学的数字技术都与教师促进学生运用信息技术完成项目或作业均不显著相关，这说明资源不是制约上海教师鼓励学生多运用信息技术进行自主学习的影响因素。此外，学校所处地理位置也无显著影响。但是，公办学校与民办学校的教师“信息技术使用”存在显著差异（β＝0.299，P＜0.05）。学校对创新的支持也显示出对“信息技术使用”频率的显著影响（β＝0.048，P＜0.05）。精简后的模型Ⅲ（2）表明，控制教师性别与教龄的影响后，如果学校对创新的支持越强，具体表现为“学校会迅速接受新的理念”“学校为新思路和想法的实现提供便利的支持”等，那么该校教师越会频繁地促进学生使用信息技术完成项目或作业。
模型Ⅳ在模型Ⅲ（2）基础上加入教师信息技术教学的专业准备、自信心及教学策略的使用。结果发现，教师教学使用信息技术的自我效能感（β=0.827，P＜0.001）、课堂采用促进学生认知激发教学策略强度（β＝0.270，P＜0.001）、入职前教师对信息技术教学准备充分程度（β＝0.344，p＜0.01）及最近12个月是否参加过信息技术教学的在职培训（β＝0.408，P＜0.001）等均显著影响教师高频率要求学生使用信息技术。教师对信息技术的重视也与信息技术使用显著正相关，即越认同信息技术需要投入教育经费（β＝0.466，p＜0.001）的教师越可能要求学生使用信息技术。值得一提的是，加入教师专业特征变量后，学校在创新上的支持对“信息技术使用”不再产生显著影响。这再次证实教师让学生使用信息技术进行自主学习的差异主要源自教师个体差异，尤其是不同教师的专业发展水平等。
最终模型（模型Ⅳ（2））显示除学校属性外，所有对教师是否高频率要求学生使用信息技术产生显著影响的因素皆落在教师层面（见表三）。其中，最显著的因素是教师促进学生使用信息技术进行学习的自我效能感（机会比值比＝2.35）。这表明，认同自己“比较能”或“非常能”支持学生利用数字技术进行学习的教师，比那些认为自己“完全不能”或“一定程度上能”的教师，促进学生使用信息技术完成项目或作业的可能性高135％。另一显著的因素是教师对信息技术的重视（机会比值比＝1.63），认为“非常需要”把教育经费投入信息技术的教师，比那些认为经费投入到信息技术“不重要”或“一般重要”的教师，促进学生使用信息技术的可能性高63％。另外，专业发展活动也是显著影响的第三个主要因素（机会比值比＝1.56）。相对于最近12个月未参加信息技术教学相关专业发展活动的教师，参加的教师比他们频繁促进学生使用信息技术的可能性高56％。而学校层面仅存的显著因素为学校属性（机会比值比＝1.411）。这表明，民办教师比公办教师促进学生使用信息技术的可能性高出41％。
五、讨论与启示
（一）上海学校的信息技术教学资源相对充足且分布均衡
分析结果表明，一方面，学校层面变量仅解释了教师促进学生使用信息技术差异的3.3％。这说明上海学校在促进学生使用信息技术上没有显著差异；另一方面，校际间不存在显著差异，且教师促进学生使用信息技术的频率不受学校硬件和软件供给不足的制约。对于上海初中学校，就现阶段教育信息化水平而言，资源不是影响教师促进学生使用信息技术完成项目或作业的显著因素。调查数据从一定程度上反映了上海初中学校已满足了教育信息化在量上的初级发展阶段需求，应迈向注重“质变”的深化发展。
（二）公办和民办学校促进学生积极使用信息技术呈显著差异，差异集中在教师个体
最终模型显示，公办和民办教师促进学生高频率使用信息技术呈显著差异（β＝0.349，P＜0.01），且差异显著水平在模型Ⅲ考虑了教师类变量后被加强了。这说明公办和民办学校教师促进学生高频率使用信息技术的差异来自教师个体特征及与相关的专业背景，与信息技术资源的投入无关。其中，公办和民办学校教师在性别上无显著差异，但平均教龄上，民办教师比公办教师小，且差异显著（P＜0.001）。本研究结果表明，教龄越长的男性教师，越频繁要求学生使用信息技术完成项目或作业。公办教师教龄上的这一优势，在考虑教师专业背景类变量后被稀释了。最终模型及调整后的机会比显示，教龄长的教师促进学生高频率使用信息技术的可能性比教龄短的教师仅高2％；而民办教师，无论教龄长短，在该方面的可能性比公办教师高41％。
（三）教师信息技术教学能力的自我概念是影响其促进学生高频率使用信息技术的最重要因素
教师对信息技术教学能力的自信程度及对信息技术价值的重视显著影响学生的信息技术应用。最终模型变量及调整后的机会比显示，相对于教师专业发展的显著因素，包括信息技术的专业准备和最近参加的专业发展活动，教师对信息技术教学能力的自我肯定和对信息技术重视的态度更能显著提升教师促进学生高频使用信息技术可能性（见表三）。这说明对教师信息技术教学能力的专业培训要转化为教师信息技术教学能力的自信，才能显著地提升他们促进学生高频率使用信息技术的可能性。因此，教师教育政策制定者要考虑对教师信息技术教学能力相关培训的效果进行验收与评估。
（四）如何发掘信息技术在教学中的价值：转变传统教学模式
大部分课堂的信息技术运用仅仅只是延伸或优化传统课堂教学模式（以教师为主导的讲授式课堂），发挥“锦上添花”作用，表现为教师使用PPT授课、采用实物投影仪和移动学习设备（电子书包、平板电脑和智能手机等）。国外学者把这种效应概括为信息技术“表层化”和“边缘性”的使用（Nancy，2011）。xi信息技术表层化融入教学的典型表现是技术仅作为支撑性手段或工具以便改善传统教学，即教师主导的课堂教学策略。TALIS 2018调査询问教师常用教学策略的使用频率并根据相关的题项和教师回答，建构了课堂管理指数、明确任务指数和认知激发指数。其中，课堂管理和明确任务指数均代表教师主导的教学策略，例如“我告诉学生要听话”“我为学生总结近期学过的内容”及“我说明希望学生学习的内容”等。而认知激发指数包括给予学生自主或深度学习机会策略，具体为“我给出没有明确解法的任务”“我布置需要学生批判性思考的任务”等。从平均水平看，上海教师课堂管理指数和明确任务指数均显著高于认知激发指数且差异显著（P＜0.001）。值得注意的是，上述三项教学策略指数，仅有认知激发指数与教师高频率促进学生使用信息技术完成项目或作业显著相关（r＝0.39，P＜0.001）。如图2所示，从认知激发策略指数最低四分之一到最高四分之一，上海教师经常或总是让学生使用信息技术的比例显著增长（P＜0.001）。这表明教师课堂越多地采用促进学生深度学习和认知发展的教学策略，他们也越倾向促进学生使用信息技术。而采用传统以教师主导的教学策略与促进学生使用信息技术进行学习没有关联。
最终模型及调整后的机会比显示，课堂教学使用认知激发策略较多的教师比使用较少的教师促进学生使用信息技术完成项目或作业的可能性高31.1％（机会比值比＝1.311）。一定程度表明，上海教师让学生积极使用信息技术比例偏低的主要原因之一是信息技术与教学的融合还停留在表层化。因此，教育信息化的推进关键在于改变教育教学模式，促进学生深度学习。
（五）加强信息技术教学能力的教师专业准备与在职学习
最终模型变量及调整后的机会比显示（见表三），教师类变量中，除对信息技术教学能力的自我认识及信息技术价值的看法等显著因素外，相关知识与技能的准备与支持是影响教师积极促进学生使用信息技术的显著因素。在信息技术教学能力的专业准备上，认为职前教育的准备充分的教师比那些认为准备不充分的教师在促进学生使用信息技术的可能性高48.7％。这表明，职前教育需要适应新时代要求，在学科知识和学科教学知识中融入信息技术的知识与技能，为教师信息技术教学实践打下基础，赋于教师自信地面对技术环境的课堂。
此外，信息技术教学的专业发展也会显著影响教师促进学生使用信息技术。在最近12个月参加过信息技术教学专业发展活动的教师比没有参加的教师促进学生使用信息技术完成项目或作业的可能性高55.5％（机会比值比＝1.555）。可见，在职学习是保障和推动教师专业持续发展的重要机制，应为教师提供创新性、前沿性、实效性强的本地或国际的经验与做法。更重要的是，专业发展要转化为教师对信息技术教学能力的自信才能显著提升促进学生使用信息技术进行自主学习和深度学习。
转载自：《开放教育研究》
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