摘要: 教育信息化，作为教育领域的一项关键技术创新实践，构成了促进高质量教育资源广泛共享、有效缩小城乡教育鸿沟的坚实桥梁。家庭中的信息通信技术(ICT)资源不仅深刻影响着学生的教育成效，更成为推动青少年信息技术能力发展的核心动力之一。基于PISA (国际学生评估项目) 2018年的详实数据，本研究深入剖析了家庭ICT资源投入与学生在阅读、数学及科学学科学习成果之间的内在联系，以期揭示其对学生综合学业表现的积极影响。研究结果表明，家庭中拥有教育软件和互联网资源对学生学科素养的提升具有积极作用；然而，家庭若主要依赖平板电脑和电子阅读器作为学习工具，则可能对学生的学科素养产生不利影响；相比之下，是否拥有电脑或电子阅读器本身，并未显著影响学生的学科素养水平。据此提出三点政策启示：聚焦家校教育资源异步问题，共促学生全面发展、构建家庭数字教育资源综合服务与监测机制、强化家庭数字交互，提升信息素养与综合能力。
Abstract: Educational informatization, as a key technological innovation practice in the field of education, constitutes a solid bridge to promote the widespread sharing of high-quality educational resources and effectively narrow the urban-rural education gap. The information and communication technology (ICT) resources in the family not only profoundly affect the educational effectiveness of students, but also become one of the core driving forces for promoting the development of young people’s information technology abilities. Based on detailed data from PISA (Programme for International Student Assessment) in 2018, this study deeply analyzes the intrinsic relationship between household ICT resource investment and students’ learning outcomes in reading, mathematics, and science subjects, in order to reveal its positive impact on students’ overall academic performance. The results show that having educational software and Internet resources in the family has a positive effect on the improvement of students’ discipline literacy; however, if families primarily rely on tablets and e-readers as learning tools, it may have a negative impact on students’ academic literacy; in contrast, the possession of a computer or e-reader itself did not significantly affect students’ academic literacy level. Based on this, three policy implications are proposed: focusing on the asynchronous problem of home school education resources, promoting students’ comprehensive development together, building a comprehensive service and monitoring mechanism for home digital education resources, strengthening home digital interaction, and enhancing information literacy and comprehensive abilities.
1. 引言
伴随着时代的日益进步与信息科技的飞速发展，我国教育领域已经逐渐认识到网络信息技术在教学过程中的重要性。教育信息化不仅促进了教学方法的创新和变革，而且有助于平衡教育资源和提升教育质量，已成为全球教育发展的一个重要方向[1]。近年来，各国政府纷纷加大对教育信息化的投入，致力于构建覆盖城乡、惠及全民的教育信息化体系。在这一背景下，家庭作为学生学习和成长的重要环境，其ICT (信息与通信技术)资源的配置和使用情况对学生的教育结果产生了深远的影响。教育信息化的核心在于利用现代信息技术手段，优化教育资源配置，提升教育教学效率和质量。而家庭作为教育信息化的“最后一公里”，其ICT资源的投入直接关系到学生能否充分利用这些先进的教育资源，进而影响其学科素养的形成和发展。结合当前的社会环境，深刻理解家庭ICT资源的投放，并结合其所带来的学习效果，在促进教育公正、提升教育质量等方面，加强家庭ICT资源的合理利用是至关重要的。本研究旨在深入探讨当前家庭ICT资源的配置，并结合其所带来的潜在的学习效果，给予相应的改进建议，从而促进未来的教育信息化的可持续发展。
2. 文献综述
教育信息化自20世纪末以来逐渐兴起，并随着信息技术的飞速发展而不断深化。随着技术的发展，教育信息化从过去的依赖于计算机辅助的教学转向现在的基于人工智能的个性化自适应的教学[2]。这一转型使得课堂内容的多样化、有趣化以及可视化，都得到了显著的提升，使得学生们可以轻松、有效地获取知识。随着教育信息化的发展，ICT资源的有效利用已经被认定是教育过程中的关键环节，特别是对于学生来说，家长的参与尤为重要[3]。首先，它们是学生获取数字化教育资源的重要途径。随着互联网的普及和智能终端设备的广泛应用，学生可以在家中轻松访问各类在线教育资源，如电子图书、网络课程、学习软件等，从而满足个性化的学习需求。其次，家庭ICT资源还为学生提供了自主学习和协作学习的平台。学生可以利用这些资源进行自主学习，培养自我管理和解决问题的能力；同时，他们还可以通过在线协作工具与他人进行交流和合作，共同完成学习任务。最后，家庭ICT资源还有助于提升学生的信息素养和数字技能。在信息化时代，信息素养和数字技能已成为个人发展的重要素养之一。家庭ICT资源的投入和使用为学生提供了锻炼和提升这些素养的机会和平台。
国内外学者对家庭ICT资源与学生学业成绩之间的关系进行了广泛而深入的研究。一些研究表明，家庭ICT资源的投入和使用对学生的学业成绩具有积极影响。根据最新的研究，家庭ICT资源可以帮助学生获得更全面、更丰富的知识，激发他们的学习热情，进一步提升他们的学习表现[4]。但是，同时也不可否定的是，它们在某种程度上会削弱孩子的学业表现。一方面，过度依赖ICT资源可能导致学生缺乏自主学习能力和批判性思维能力；另一方面，不同家庭之间的ICT资源投入差异可能导致教育不平等现象的加剧。综合现有研究成果可以看出，家庭ICT资源与学生学业成绩之间的关系是复杂而多维的。一方面，适当的家庭ICT资源投入和使用可以提升学生的学业成绩；另一方面，过度依赖或不当使用这些资源则可能产生负面影响。尽管已有研究探讨了家庭ICT资源与学生学业成就之间的关系，但鲜有文献系统地分析这些资源如何具体影响学生的学科素养。本文通过选取特定的ICT资源变量，并结合学科素养这一具体成果指标来分析，将有助于深入理解家庭环境如何通过具体的学习工具影响学生的学习过程和结果。因此，在未来的研究中需要更加深入地探讨家庭ICT资源与学生学业成绩之间的内在机制和作用路径，以便为教育实践提供更加科学的指导和支持。
3. 研究设计
3.1. 数据来源
本研究依据的数据源自OECD于2018年在PISA项目中针对中国四个省市(包括上海、北京、浙江及江苏)的15岁青少年所收集的认知与非认知方面的问卷资料[5]。就样本构成而言，共选取了12,058名中学生作为研究对象，他们的平均年龄为15.77岁。其中，男性学生占据52.1%的比例，具体人数为6283人；女性学生占比则为47.9%，共计5775人。
3.2. 变量选取与处理
1) 被解释变量
本文在变量选取上从研究目标、科学的评估维度、权威的数据源、专业的评估方法以及高效的数据处理策略出发。被解释变量聚焦于学生的学科素养，学科素养是一个综合且多维度的概念，但通常可以通过关键学科领域的表现来具体量化。因此本文聚焦于PISA2018中数学、阅读及科学三项关键能力素养测试的成绩进行量化评估。选择这些学科作为评估对象，是因为它们在学生的整体教育体系中占据核心地位，能够较好地反映学生的综合素质和能力水平。PISA采用项目反应理论(IRT)生成每位学生在三项学科测试上的10个似真值，PISA2018发布的数据为每位学生在这三项测试上分别提供了10个似真值(Plausible Values)，代表了学生能力后验分布的10个近似能力素养成绩估计[6]。虽然PISA提供了10个似真值，但本文选择每位学生在三项关键学科素养测试的第1个似真值成绩作为因变量。这一选择既保留了似真值带来的评估优势，又简化了数据处理过程，提高了研究的可操作性和效率。同时，由于似真值之间具有较高的相关性，选择一个似真值通常能够代表学生的整体表现。
2) 解释变量
本文旨在深入探讨家庭环境中ICT资源(包括教育软件、互联网连接以及智能手机、计算机、平板电脑、电子书阅读器等电子设备)的配备情况如何深远影响学生的学科素养。这些资源，已远远超越了单纯的娱乐与通讯范畴，成为促进学习与研究不可或缺的重要工具。其使用情况深刻反映了家庭成员的教育背景、家庭经济状况以及对教育投入的重视程度。
值得阐明的是，为了精准把握这一关联，本文筛选了PISA2018学生问卷中聚焦于家庭ICT资源的关键变量。这些变量直截了当地询问了家庭是否拥有互联网、教育软件、电脑(台式电脑、笔记本电脑等)、平板电脑(例如IPAD等)、电子阅读器(例如Kindle等)。本文选择以上5个二分变量作为自变量进行探究(家庭中有该种设备或资源 = 1)，这种设置简化了数据分析的复杂性，使得研究结果更加直观易懂。同时，这些变量直接反映了家庭在ICT资源方面的投入情况，避免了通过间接指标(如家庭收入)进行推断可能带来的误差。在对比相关文献时，本文选择这些特定变量作为模型输入，不仅延续了家庭社会经济背景对学生学业成就的影响这一研究脉络，还进一步细化了家庭资源对学生学业影响的微观层面。这些变量直接关联到家庭为学生提供的具体学习工具和条件，与理论框架中的“资源投入”概念高度一致，有助于更具体地揭示资源不平等如何影响学生学科素养的发展。这样的变量设定，旨在全方位、多层次地探究家庭ICT资源对学生学科素养的潜在影响，为后续的分析与研究提供了丰富而精确的数据支持。
3) 控制变量
本文主要关注学生在家庭环境中拥有的ICT资源情况对其学科素养的影响。但是个人特征信息可能会带来潜在影响，如性别差异可能影响学生对ICT资源的使用方式、偏好以及学习效果，还可能影响学科素养的发展路径，某些学科(如STEM领域)可能因传统观念或教育环境的差异，而在性别间表现出不同的学习成果；年级代表了学生的学习阶段和认知水平，不同年级的学生在学科知识基础、学习需求及能力发展上存在差异。这些差异会直接影响他们对ICT资源的利用程度和效果。随着年级的升高，学生可能接触到更多高级的学习任务和复杂的学科知识，对ICT资源的需求和利用方式也会相应变化；学校类型(如公立学校、私立学校、重点学校等)往往与教育资源、教学质量、学生背景等多方面因素相关。不同类型的学校可能在ICT基础设施建设、教师信息技术应用能力、学生信息素养培养等方面存在差异，这些差异会进一步影响学生在家庭环境中使用ICT资源的效果和学科素养的提升。综上所述，通过将这些个人特征信息作为控制变量纳入分析，本研究能够更全面地考虑到可能影响学科素养发展的多种因素，从而更精准地揭示家庭ICT资源投入与学科素养之间的内在联系。
4. 研究结果及分析
4.1. 变量的描述性统计
本研究中重要变量的描述性统计结果见表1。
Table 1. Descriptive statistics of main variables
表1. 主要变量描述性统计
变量名 |
均值 |
标准差 |
阅读素养 |
563.06 |
89.30 |
数学素养 |
594.29 |
82.25 |
科学素养 |
595.52 |
84.70 |
教育软件 |
0.74 |
0.44 |
互联网 |
0.94 |
0.23 |
电脑 |
0.92 |
0.27 |
平板电脑(如IPAD) |
0.63 |
0.48 |
电子阅读器(如Kindle) |
0.29 |
0.29 |
家庭ESCS |
−0.35 |
1.09 |
每周学习时间 |
33.29 |
11.04 |
学校ICT |
3.30 |
0.58 |
4.2. 家庭ICT资源对学生学科素养的影响
数学、阅读及科学能力素养的多元回归分析结果见表2，该分析旨在探究在剔除其他潜在影响因素后，家庭中的信息通信技术(ICT)资源如何具体影响学生的学科素养水平。经过回归分析，发现家庭拥有教育软件和互联网资源对于提高学生的学科素养有积极作用。这可能是由于“学习导向性”指南的支持。具体来说，与没有使用教育软件的学生相比，使用教育软件的学生在数学、阅读和科学能力方面分别表现5.50分、7.84分和9.13分的优势。此外，使用互联网的学生也表现出了类似的优势。家庭成员掌握互联网技术的表现显著优于其他三项能力，其中39.63分、31.28分和36.40分分别为最高水平。另一方面，家庭中的平板电脑和电子阅读器资源则对学生学科素养产生了一定的负面影响，这或可归因于这些设备相对较强的“娱乐导向性”。根据最新的数据，拥有平板电脑的学生在数学、阅读和科学方面的表现都不如没有电子阅读器的学生，分别为5.69分、8.19分和6.68分。这些差异表明，拥有平板电脑的学生在这三项能力方面都存在一定的不足。研究发现，尽管拥有电脑可以提升学生的学习效率，但它却不能直接影响学生的学科素养，这一结论暗示了在家庭ICT资源中，电脑并不一定是决定学生学习成果的关键因素。
研究发现，性别差异会显著影响学科素养：女性在阅读能力方面表现突出，而男性则在数学和科学领域有着显著的优势。同时，学生的学科素养水平还与其年级、学习投入、家庭社会经济文化背景以及学校的信息通信技术(ICT)资源状况密切相关。研究结果指出，随着年级的增加，以及每周花费的学习时间增加，学生的综合能力通常得到改善；此外，来自于家庭、社区、教育背景等方面的优秀者，他们的综合能力也有着明显的差异；另外，ICT技术的发展，使得学生有机会获得更好的综合能力。
Table 2. Regression analysis of mathematical, reading, and scientific literacy abilities
表2. 数学、阅读、科学能力素养的回归分析
变量 |
阅读素养 |
数学素养 |
科学素养 |
性别 |
−10.82 (1.49)*** |
11.79 (1.41)*** |
12.67 (1.44)*** |
年级 |
28.69 (1.36)*** |
23.39 (1.29)*** |
24.63 (1.32)*** |
ESCS |
30.47 (0.87)*** |
25.13 (0.82)*** |
25.66 (0.84)*** |
每周学习时间 |
0.40 (0.07)*** |
0.53 (0.06)*** |
0.49 (0.07)*** |
学校ICT资源 |
7.29 (1.28)*** |
7.72 (1.21)*** |
6.57 (1.24)*** |
教育软件 |
5.50 (1.81)** |
7.84 (1.71)*** |
9.13 (1.75)*** |
互联网 |
39.63 (3.50)*** |
31.28 (3.30)*** |
36.39 (3.38)*** |
电脑 |
−2.70 (3.01) |
−2.92 (2.84) |
0.37 (2.91) |
平板电脑(如IPAD) |
−8.03 (1.77)*** |
−5.91 (1.67)*** |
−6.72 (1.71)*** |
电子阅读器(如Kindle) |
−5.69 (1.77)** |
−8.19 (1.67)*** |
−6.68 (1.71)*** |
注：***表示在p < 0.001水平上存在显著；**表示在p < 0.01水平上存在显著；*表示在p < 0.05水平上存在显著。
5. 讨论与启示
5.1. 聚焦家校教育资源异步问题，共促学生全面发展
随着我国教育现代化的推进，家庭和学校的教育资源出现了差距，特别是数字教育设备的普及率不够高，这一问题已经成为一个不容忽视的挑战。教育部门需积极引领，通过实施远程数字教育策略，来促进国家与地方共建多元化数字教育资源公共服务平台，以加速教育资源的普及与共享。然而，这一转型进程也凸显了家庭间数字教育资源分配不均的深层次问题，进一步加剧了教育资源劣势学生的学习困境，形成了隐性的教育不公平现象，成为教育现代化道路上的重大关切。面对新技术不断重塑学习方式的现实，推动家校教育现代化的同步发展，实现两者的深度融合与良性互动，已成为新时代的迫切任务。随着《中国教育现代化2035》的推进，为了实现教育质量的飞跃，政府必须把家庭数字教育作为一项重要的教育工程来实施。这既需要学校积极推进现代化教育，也需要政府采取有效措施，以支撑教育发展，特别是针对贫困地区及其贫困家庭，实现教育资源的公平分配[7]。在当今社会，首要且紧迫的任务在于确保贫穷地区与农村家庭能够享有高质量的数字化教育资源，以此作为促进教育公平与均衡发展的关键举措。努力扩大数字教育的范围，消除地理差异，并让所有人都可以接触到这些资源。此外还需要给予他们专门的帮助，以便他们可以充分发挥自己的潜能，并且在线上、在线下都得到良好的服务。采取这一系列措施后，有望观察到教育差距的缩小趋势，进而促进教育公平的实现，为所有学生的全面发展构建出一个坚实的基础平台。
5.2. 构建家庭数字教育资源综合服务与监测机制
通过强化家校之间的沟通与协作，可以构建一个高效的数字教育资源服务及监测体系，进而达成教育资源的均衡分配与高效利用。这一机制旨在通过多维度、全方位的支持体系，不仅促进学校与家庭在学生学习旅程中的无缝对接与资源互补，还激发家校合作的新模式与新动力，实现教育供给的深度整合与创新。首先构建一个集多元化、跨学段、跨学科于一体的信息化教学服务平台，该平台应便捷易用，能够精准对接家庭需求，为家庭提供丰富多样的数字教育支持服务[7]。这样的平台不仅能够促进家校之间在资源、信息、方法上的交流共享，还能激发双方在教育创新上的合作潜力，共同探索适应学生个性化发展的教育模式。通过平台的搭建与运用，我们可以有效拓宽教育公平的实现路径，完善教育质量的保障机制，确保每位学生都能享受到高质量、个性化的教育资源。其次，建立健全家庭数字教育信息的采集与分析体系是提升教育管理效能与服务质量的关键。通过收集设备配置、使用频率、教育成效等多维度数据，运用大数据分析技术，精准把握家庭数字教育资源的使用情况与成效，为教育决策提供科学依据。通过深入研究和实践，可以更好地掌握和利用数字化教育的优势，从而更好地满足各类学习者的需求，提高其获得优质的知识和技能的机会。
在政策层面，我们需要加大对家庭教育信息化服务的支持力度，确保经费保障到位，构建以学校为中心、辐射家庭的精准化数字资源监测与反馈机制。这要求我们在制定相关政策时充分考虑家庭实际情况与需求，确保政策的科学性、合理性和可操作性。家庭教育信息资源的有效应用与发展，是一个持续探索、实践与优化的复杂而漫长的过程。尽管当前阶段，学校与家庭在教育信息资源的整合上仍面临诸多挑战与问题，但只要社会各界——包括政府、学校及家庭本身——能够各司其职，紧密协作，共同参与教育信息资源的建设与管理工作，那么这些资源必将迎来更加广泛且高效的应用，为教育质量的提升注入强劲动力。为了更有效地满足家庭教育的多元化需求，有必要深入调研家庭数字设备的需求分布现状，并据此实施精准的配置策略[8]，以保障家庭教育的顺畅进行。鉴于当前家庭数字教育资源监测体系、评估工具及政策制定层面存在的短板与挑战，我们应把握时代脉搏，积极吸纳国内外先进理念与技术，加大研究与实践力度。具体而言，一方面，需强化对教育资源匮乏学校的评估与援助，完善其信息化基础设施与硬件配备；另一方面，深化家校合作教育模式的改革与创新，依托社会主义制度优势，汇聚政府、学校、家庭及社会各界的资源与智慧，共同推动数字教育资源的精准优化与广泛应用。通过上述举措的稳步实施，来促进学生的全面发展，提升教育质量，为构建更加公正、高效、卓越的现代教育体系贡献力量。
5.3. 强化家庭数字交互，提升信息素养与综合能力
家庭数字教育质量的飞跃，核心在于确保学生与数字化设备之间实现高效且有益的互动。数字参与通过促进家庭教育投入与提升家庭教育期望，鼓励家长利用增强的数字设备来积极辅助学生的学习过程，实现教育成效的优化[9]。反之，过度依赖或提供过剩的数字设备则可能削弱学生利用其他传统家庭教育资源(如书籍)的机会。这一发现强调了优化学生与家庭数字设备交互质量对于提升教育资源利用效率的重要性，这是在设计并实施相关政策时务必考虑的要点。为此，可采取双管齐下的策略：一是加强家庭教育理念的引导与普及，通过利用社会公益广告、知名教育专家讲座等多种宣传途径，帮助家长树立科学合理的数字教育观念，并分享有效利用家庭数字教育资源的成功经验；第二点是强调对学生非认知能力的培育，尤其是在当前新技术革命浪潮中，随着人工智能逐渐替代众多程序化工作岗位，对非认知能力的需求与回报日益增长。通过系统性地培养学生的时间管理能力、学习毅力、自我监管技巧及自主学习能力，旨在有效缓解因数字设备不当使用而可能导致的分心现象、自制力下滑及学业成绩下滑等问题，确保学生在数字时代中能够保持高效学习与健康成长[10]。综上所述，新时代的优质教育供给策略，不仅要聚焦于满足家庭对数字教育设备的基本需求，更需深入探索如何促使这些设备成为促进高质量家庭教育与学习的有力工具，最终促进学生的综合素质与能力的全面发展。
NOTES
*通讯作者。