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郭云东，宋西泠，陈虎学鹰
(1.内江师范学院 物理与电子信息工程学院，四川 内江 641100；
2.四川省资中县球溪高级中学，四川 资中 641208)
《教育信息化十年发展规划(2011—2020年)》指出：“以教育信息化带动教育现代化，破解制约我国教育发展的难题，促进教育的创新与变革，是加快从教育大国向教育强国迈进的重大战略抉择.” 《教育信息化2.0行动计划》《加快推进教育现代化实施方案(2018—2022年)》《中小学教师信息技术应用能力标准(试行)》等要求教师在教学中注重信息技术与教学的融合发展.开展信息技术在中学物理教学中的应用现状调查研究，是落实国家教育政策要求的必然，是物理教学自身发展的需要.
信息技术在中学物理的应用研究主要分为四方面：一是对信息技术与中学物理融合认知的研究[1-3]，阐明信息技术应用于中学物理的意义，分析信息技术应用在物理教学的利弊，为后续研究奠定基础.二是对信息技术在中学物理中的应用现状的研究[4-5]，主要集中在信息技术在中学物理课堂开展情况的调查，如信息技术设备的应用情况、教师对信息技术设备的处理和学生对信息技术教学的态度等.三是对信息技术应用于中学物理个案的研究[6-8].四是信息技术应用于中学物理策略的研究[9-10].为进一步落实教育信息化要求，科学推动物理课程改革、改善教育技术、深入研究基础教育推进教育信息化，调查信息技术在内江市中学物理教育的应用现状具有重要意义.通过初步走访、调查研究发现教师的信息化水平、对信息技术的认识存在问题.为全面把握内江市信息技术与中学物理融合的真实情况，对内江市的中学物理教师展开问卷调查，并对调查结果进行分析，对数据结果进行剖析，挖掘更深层次原因与问题，促进内江市物理教学与信息技术的结合应用.
1.1 问卷编制的过程与方法
分析《教育信息化2.0行动计划(〔2018〕6号)》《教育信息化“十三五”规划》等文件中关于信息技术在教育教学中的应用要求，通过对现有文献[6-8]和已有成熟问卷的梳理，拟定问卷维度、初始问卷和开放性访谈内容.
1.2 问卷维度及题目的建立
综合文献修改初始问卷，将问卷和量表进行修订，由专家进行审阅，再根据专家评审意见，将问卷划分为四大维度(学校基础设施设备、教师的信息化技术认识、教师的信息化水平和信息技术在教学中的应用).编写各维度测试题，建立了22个单选题，1个开放题，问卷维度和题目如表1所示.由中学物理教师进行问卷检测，根据预测试反馈，针对调查群体特点进行修正.问卷采用likert量表，七级评分系统编制.将题目选项中的“完全不符合”“不符合”“比较不符合”“一般”“比较符合”“符合”和“完全符合”，分别计分为1—7，采用随机法编排题目顺序.
表1 维度、编号和题目
1.3 问卷的信度和效度分析
通过计算问卷的内部一致性，并对问卷进行同质性信度分析.总问卷的Cronbach"α系数值为0.920，四维度的Cronbach"α系数为0.914～0.919，表明编制的问卷稳定性、可靠性程度高，各维度内部题目的一致性程度很高，可用于进一步分析.
问卷内容效度采用因子分析方法，对因子负荷系数值等指标进行有效性分析，验证数据的有效性水平.在因子分析前，首先进行KMO检验和Bartlett"s球形度检验，用于判断信息提取的适宜性，共性值用于排除不合理研究项，方差解释率值用于解释信息提取水平，因子载荷系数用于衡量因子(维度)和题项之间具有对应关系.
通过计算，所有研究项对应的共同度值均高于0.4，说明研究项信息可以被有效地提取；
KMO值为0.878，大于0.6，接近于1，数据信息可以被有效提取，变量间相关性强，偏相关性弱.根据Bartlett"s球形度检验的选项，Sig值小于0.05，数据呈球形分布，因子分析的效果较好.因子的方差解释率值分别是15.897%，11.470%，9.688%，9.048%，8.910%，旋转后累积方差的解释率为69.698%，大于50%，研究项的信息量可以被有效提取.结合因子载荷系数，确定因子(维度)和研究项之间的对应关系，因子载荷系数绝对值大于0.4，表示选项和因子之间对应关系相符，具有较高效度，测量结果与考察内容的吻合度较高.
1.4 调查对象及其基本信息
设计网络问卷发布于问卷星平台.以内江市在职、在岗的中学物理教师为研究总体，采用随机抽样方式展开匿名调查，共收回有效问卷166份.被调查物理教师分布于内江市各学校，其职称、教龄及学历都有所差异，与内江市中学物理教师整体情况基本一致.调查消解了系统误差、抽样框误差、重复或遗漏误差及无回答误差.
1.5 调查数据分析工具
利用SPSS 26.0软件处理问卷，并对各参数指标描述统计分析和相关性分析.
2.1 描述分析
2.1.1 学校基础设施设备(SIE)
由统计结果可知,仅18.1%的教师所在学校建有物理学科信息化课程资源数据库，另有26.5%教师所在的学校有单独的智慧教室，21.1%教师所在学校有独立网站服务器，19.9%的教师所在学校有独立的培训室.
由此可见，内江地区部分学校资源数据库建设数量较少，开发信息化课程资源意识较薄弱，信息化课程资源缺乏系统性管理.根据访谈结果得知，经费不能及时到位、教学领导的重视程度都会影响学校对物理教学设备设施的投入占比.
2.1.2 教师的信息化教学认识(TCC)
中学物理教师主要通过参与教育信息化培训的方式，了解、学习信息化课程资源与技术，教育信息化相关培训的效果直接影响着教师开发课程资源能力的发展.随着相关培训的开展，教师的信息技术应用能力总体水平逐步提升，77%的教师认为信息技术应用于中学物理可以提高教学效果，78.3%的教师认为信息技术与中学物理融合有利于资源共享，81.33%的教师认为信息技术与中学物理融合符合课程标准.
从总体的百分比、平均值和标准差来看，大多数教师的信息技术认识水平较高，能正确认识资源共享、课程标准，并认同提高教学效果的重要性.尽管，根据当前调查情况来看，学校硬件尚且存在着相关资源少、设备设施不完善的问题，但教师的观念并不落后，这与校本培训、信息技术2.0等培训的开展有所联系.其次，现在网络及信息化技术发展迅速，信息技术的社会普及程度较高.
2.1.3 教师的信息化水平(TIL)
内江地区的教师信息化认识程度较高，但教师的信息化水平仍需持续提高.71.0%的教师通过校本课程获得信息技术能力，另有5.4%的教师通过其他途径获得.然而，有23.4%的教师没有参加过有关信息技术在物理课程应用方面的培训或活动，59.6%的教师能熟练操作各种教学设备和软件，71.6%的教师能够熟练利用网站资源，61.4%的教师精通课件制作，37.4%的教师能够熟练制作教学相关微课，制作的微课能力较为薄弱，且有40.3%的教师对各种教学设备和软件的使用熟练程度为一般或不熟练，28.3%的教师对网站资源的使用熟练程度为一般或不熟练.
因此，内江地区信息技术培训力度覆盖面较广，但还需要根据教师的年龄结构、学科需要进行针对性设计，满足更多教师的多样化需求.教师的信息化水平对中学物理的信息化教学进程有一定的影响.目前，内江市还缺少系统、科学、持续、针对性强的信息技术应用培训体系.
2.1.4 信息化技术在教学中的应用(ITS)
从整体角度来看，有68.7%的教师认为最常使用信息技术支持的教学环节是备课，仅7.2%的教师在备课环节不使用信息技术，也有78.9%的教师认为使用多媒体教学比较高效，69.8%教师曾遇到信息技术教学资源不满意的问题，有31.4%教师不会给学生安排上网查找资料解决问题的任务，56%的教师在物理实验时会利用信息技术软件制作教学资源，60.94%的教师认为信息化教学主要苦难是缺少硬软件支持，67.4%的教师认为最需要的知识与技能是信息化教学设计方法和教学策略，69.8%的教师最需要的帮助是经验型教师的帮助与交流.
由以上结果分析，可以得到以下结论：教师的信息技术利用率高，并对信息技术表示认同，但普遍认为信息化教学的主要困难是设施设备的匮乏.而且，只有少部分教师会给学生布置网络作业，多数教师需要经验丰富的技术型教师进行指导.因此，教育信息化基础设施建设及高效运转的组织体系作用成效有待提升，信息技术型“熟手教师”对不熟悉信息技术应用的“生手教师”传、帮、带的培训机制不健全，还尚未有效激发教师的主观能动性.
2.2 相关分析
下面根据教师的不同属性特征和信息技术应用的不同测试项，进行组间的相关性分析.
2.2.1 教师对信息化教学认识的相关分析
对教师的5个基本属性特征(年龄、性别、职称、学历、教龄)与教师对信息技术的认识进行相关分析(见表2).
表2 教师信息化水平与各属性特征的相关性
Pearson相关系数计算结果表明，教师对信息技术的认识与其年龄、性别、职称、学历、教龄不存在显著的相关性.
2.2.2 教师的信息技术能力的相关分析
接下来分析教师的年龄、性别、职别、学历、从事工作年限与能利用信息技术软件制作微课(TIL4)的相关性，由数据结果可知，教师利用信息技术软件制作微课的能力与性别、学历之间无显著的相关性(见表3).
表3 教师制作微课能力与各属性特征的相关性
然而，教师利用信息技术软件制作微课的能力与教师的年龄和教龄之间存在显著的负相关(见表4)，相关系数为-0.216和-0.240.教师认为自己具备信息技术应用的技术和手段的能力与性别、学历之间无显著的相关性，但与年龄之间存在显著负相关，相关系数为-0.154，表明年龄越大的教师越认为自己并不具备信息技术应用的技术和手段.
表4 教师具备信息技术应用的技术和手段与各属性特征的相关性
进一步地，通过问卷调查和访谈得知，年龄越大、教龄越长的教师利用信息技术软件制作微课的能力越弱，主要原因是他们对新技术有所排斥，觉得没必要去学，对职称评定没有需求，中、老年教师需要更多时间去接受和认识新技术.从侧面也反映出，相关培训应加强对中、老年教师的关注，针对他们的特点设计相应的技能培训.
2.2.3 教师信息化水平与信息技术应用的相关性分析
将问卷的教师信息化水平(TIL)与信息技术在教学中的应用(ITS)维度问题之间的部分问题进行相关性检测.教师在备课过程中经常使用网站资源与能独立编写教学课件、能熟练使用教育信息化资源、经常利用信息技术软件制作微课、具备信息技术应用物理教学的能力、物理实验有利用信息技术制作可视化教学资源和网络、应用信息技术的主要困难是缺少硬软件支持、需要信息化教学设计方法和策略，和信息化教学上需要经验教师帮助的各个问题之间都存在着显著的正相关(见表5).值得注意的是，经常使用网站资源与熟练使用教育信息资源相关性最高(r=0.430),其次是与独立编写教学课件的相关程度也较高(r=0.439)，这一结果说明教师平常的备课习惯与使用信息化资源熟练的熟练程度有显著关系.
表5 TIL与ITS维度问题之间的相关性
同样地，教师能独立编写教学课件与其余测试项都存在显著正相关，能独立编写教学课件与熟练使用教育信息资源相关性最高(r=0.716),其次是和认为自己具备信息技术应用于中学物理的技术和手段的相关程度也较高(r=0.605)，与制作微课的相关程度也较高(r=0.553)，以上结果说明教师独立编写教学课件、制作微课的能力较强，大部分物理教师已经具备信息技术教学技术和手段.
学校基础设施设备物理教学设备设施的投入占比低.较少部分学校建立了物理信息化课程资源数据库、智慧教室、独立网站服务器和培训室.内江市中学物理教师的信息技术应用认识水平较高，主要体现在能正确认识资源共享、课程标准，并认同提高教学效果的重要性.硬件设施的落后并没有对教师认识信息技术产生较大影响，教师在制作网络资源等技能方面表现良好.教师的网络课程开发能力表现一般.仅37.35%的教师能够熟练制作微课，现今仍有40.3%的教师对各种软件的使用熟练程度为一般或不熟练，有31.40%教师不会给学生安排上网查找资料解决问题的任务，也有78.9%的教师认为使用多媒体教学比较高效，69.80%教师曾遇到信息技术教学资源不满意的问题.
对信息技术的认识与其年龄、性别、职称、学历、教龄不存在显著的相关性，但教师制作微课的能力、信息技术的掌握水平与教师的年龄、教龄之间存在显著的负相关.经常使用网站资源的教师也能越熟练使用各类教育信息资源，并且独立编写教学课件能力也较强.同样地，能独立编写教学课件的教师，制作微课的能力也越强，并且也越认可自己具备信息技术应用于中学物理的技术和手段.
(1)学校应对标国家要求，健全多元信息化资源数据库.学校应加强硬件资源的建设，加大教育信息化投入，整合多元数据资源，建立多级物理学科课程与教学资源共享库.初、高级学校应着手优化信息化教学资源库的建设，整合教学资源，丰富信息化教学资源类型，推动在中学物理教学中应用信息技术.
由于各学校信息化教学设备呈现差异化态势，适应不同物理教师的教学需求，学校应首先摸清该校的教育信息化基本现状，否则教师在教学资源方面得不到充分支持，就无法保证“双减”背景下多样化教学的现实需求，因此学校还应摸清教师应用能力基本现状，明确规划.
(2)教师应注重提升信息化应用水平.教师信息技术素养决定课堂教学的应用效果.教师的信息技术水平也会直接影响物理教学效果.现今，学生的物理学习需求更加多元化，教师需要考虑如何在有限的课堂时间内来提高教学的效率，满足学生个性化学习需求.针对教师制作微课不熟练的现状，教师应加强提升录制微课、处理影音等方面的能力，方能在信息技术支持下，创建信息化、数字化课堂，对推动中学物理教学改革和数字化校园建设都有着积极作用.
(3)在传统演示实验中，存在演示效果不理想、微观现象无法观察等问题.调查结果也显示，教师对相关实验的信息化资源不满意，教师较少布置利用网络查找资料预习作业.针对以上问题，教师可以利用多媒体模拟技术功能，让学生观察完整实验过程，更好地掌握其中细节，从而助力学生计算更复杂的实验数据，提高实验结果的准确性.此外，通过转移大数据平台资源、演示问题解决方案等措施，提高习题教学的流畅性.并且，适当设计网络作业，激发学生的兴趣与主观性.
(4)针对中、老年教师信息技术应用能力较弱的问题，学校层面可以组织开设经验总结会、信息技术研讨会，派设信息技术教学经验丰富的老师，传、帮、带部分应用能力较弱的教师.中、老年教师也应主动接触学习信息技术，并利用信息技术创设信息化课堂教学.
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