摘" 要：隨著科技的迅猛發(fā)展和信息時代的到來，數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新成為信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分?；诮?gòu)主義理論，構(gòu)建面向初中生數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)培養(yǎng)的5E教學(xué)模式。為驗證該教學(xué)模式的有效性，選取“可視化之美——Excel圖表制作”為教學(xué)案例進行實踐研究。研究結(jié)果表明，該模式對于提升初中生的數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)具有顯著的積極作用。

關(guān)鍵詞：初中生；信息技術(shù)數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)；5E教學(xué)模式；核心素養(yǎng)

文章編號：1671-489X（2025）03-00-04

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2025.03.0

0" 引言

近年來，隨著人工智能等技術(shù)的迅猛崛起，數(shù)字化學(xué)習(xí)已經(jīng)成為當今教育領(lǐng)域的一種重要趨勢。初中生作為信息時代的原住民，具備良好的數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)顯得尤為重要。2017年，教育部頒布的《普通高中信息技術(shù)課程標準》首次將“數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新”作為單獨素養(yǎng)提出，標志著這一素養(yǎng)已成為信息技術(shù)課程價值的鮮明體現(xiàn)[1]；熊璋等[2]指出，深化學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)的培養(yǎng)，必須勇于探索全新的教學(xué)理念與方法。顯然，傳統(tǒng)教育模式已難以適應(yīng)當前教育的迫切需求，教育模式的創(chuàng)新與轉(zhuǎn)型勢在必行。以建構(gòu)主義理論為基礎(chǔ)，強調(diào)“親身探究、主動建構(gòu)”的5E教學(xué)模式成為培養(yǎng)學(xué)生探究與創(chuàng)新能力的有效途徑。因此，將5E教學(xué)模式融入信息技術(shù)學(xué)科教學(xué)，不僅是時代對教育的嶄新要求，更是落實學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的具體體現(xiàn)。

基于此，本研究旨在構(gòu)建面向初中生數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)培養(yǎng)的5E教學(xué)模式，以“可視化之美——Excel圖表制作”一節(jié)課為例，通過準實驗的方式，深入探究5E教學(xué)模式在提升初中生數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)方面的有效性，以期開辟一條適合初中生數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)培養(yǎng)的新路徑。

1" 面向數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)培養(yǎng)的5E教學(xué)

模式

1.1" 5E教學(xué)模式

《義務(wù)教育信息科技課程標準（2022年版）》將數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新描述為：個體通過評估并選用常見的數(shù)字化資源與工具，有效地管理學(xué)習(xí)過程與學(xué)習(xí)資源，創(chuàng)造性地解決問題，從而完成學(xué)習(xí)任務(wù)，形成創(chuàng)新作品的能力[3]。

5E教學(xué)模式起源于美國，是一種廣泛應(yīng)用于科學(xué)教育領(lǐng)域的教學(xué)模式，主要是通過五個階段的循環(huán)教學(xué)，即吸引（Engage）、探究（Explore）、解釋（Explain）、遷移（Elaborate）和評價（Evaluate），促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力的發(fā)展。美國生物科學(xué)課程研究會（BSCE）曾進行了一次富有深度的教學(xué)實踐研究，發(fā)現(xiàn)5E教學(xué)模式能夠提升學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)效果[4]。目前，5E教學(xué)模式已擴展到其他學(xué)科、領(lǐng)域。

1.2" 5E教學(xué)模式培養(yǎng)數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)的可行性

本研究通過系統(tǒng)梳理相關(guān)文獻資料，發(fā)現(xiàn)5E教學(xué)模式在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)方面具有可行性。在以往研究中，盧燕慈[5]深入剖析了5E教學(xué)模式在信息技術(shù)學(xué)科中的適用性，指出該模式對學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力具有積極提升作用。其他研究者的成果也進一步驗證了5E教學(xué)模式在不同學(xué)段信息技術(shù)課中的適用性，如陳麗娜[6]對小學(xué)階段學(xué)生計算思維的培養(yǎng)進行探討；徐順芹[7]針對高中信息科技概念學(xué)習(xí)進行實證研究。這些研究不僅為后續(xù)研究提供了豐富的實踐經(jīng)驗，也為在初中信息技術(shù)課堂中融入5E教學(xué)模式提供了有益的啟示。此外，王克勝等[8]詳細闡述了5E教學(xué)模式的五個環(huán)節(jié)與信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)之間的對應(yīng)關(guān)系，進一步揭示了5E教學(xué)模式在教學(xué)實踐中廣泛的應(yīng)用價值，證明了其各個環(huán)節(jié)對信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)具有積極作用。

綜上所述，通過深入分析和探討數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力的發(fā)展與5E教學(xué)模式的映射關(guān)系，本研究認為5E教學(xué)模式在培養(yǎng)學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)方面具有有效性，為初中信息技術(shù)課程教學(xué)改革提供了有力的理論支持和實踐指導(dǎo)。

1.3" 數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)培養(yǎng)的5E教學(xué)模式建構(gòu)

在以往研究的基礎(chǔ)上，在建構(gòu)主義理論指引下，融合5E教學(xué)模式的核心精髓，創(chuàng)造性地構(gòu)建數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)培養(yǎng)的5E教學(xué)模式，如圖1所示。

課前，教師細致分析學(xué)情，基于學(xué)生現(xiàn)有知識體系，探尋潛在發(fā)展空間。在此基礎(chǔ)上，對教學(xué)內(nèi)容進行深入剖析，明確教學(xué)目標，選擇合適的教學(xué)方法。同時，對現(xiàn)有教學(xué)資源進行全面評估，力求其價值最大化，為學(xué)生營造優(yōu)質(zhì)的教學(xué)環(huán)境。依據(jù)上述分析，精心設(shè)計教學(xué)過程，確保教學(xué)順利實施。

課中，5E教學(xué)模式深入實施。在吸引環(huán)節(jié)，教師巧妙創(chuàng)設(shè)生動情境，激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲，讓他們對教學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生濃厚興趣與深度思考；在探究環(huán)節(jié)，教師發(fā)布一系列富有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生主動探索新知，培養(yǎng)他們發(fā)現(xiàn)問題、追根溯源的能力；在解釋環(huán)節(jié)，教師解釋新知識點，幫助學(xué)生進一步理解概念，完善認知結(jié)構(gòu)，并引導(dǎo)學(xué)生通過小組討論、協(xié)作學(xué)習(xí)等方式進行深度交流；在遷移環(huán)節(jié)，教師創(chuàng)設(shè)新的問題情境，鼓勵學(xué)生運用所學(xué)知識解決新問題，實現(xiàn)知識的靈活應(yīng)用與遷移；在評價環(huán)節(jié)，教師采用多元評價方式，全面評估學(xué)生學(xué)習(xí)成果，學(xué)生通過反饋進一步鞏固知識，提升綜合素質(zhì)。

課后，教師通過教學(xué)總結(jié)和反思增強教學(xué)效果，從而實現(xiàn)教學(xué)總流程的閉環(huán)。

通過完整的5E教學(xué)模式流程，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的適應(yīng)能力和數(shù)字化學(xué)習(xí)資源的收集與管理能力和數(shù)字化學(xué)習(xí)資源的應(yīng)用與創(chuàng)新能力，全面提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效能與綜合素質(zhì)。

2" 實驗設(shè)計

運用實驗組與控制組對照進行實驗設(shè)計，旨在對比研究兩種不同教學(xué)模式下學(xué)生在數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力方面的提升效果。通過實施前后測，系統(tǒng)收集學(xué)生在5E教學(xué)模式下的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，進行深入分析與比較，驗證該教學(xué)模式的成效。

2.1" 實驗對象

實驗對象為湖北省黃石市某中學(xué)七年級的110名學(xué)生，其中男生57名，女生53名，年齡在13～14歲。為確保實驗的準確性和公正性，研究在實驗前進行了有關(guān)數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新水平的問卷調(diào)查，旨在深入了解實驗對象的數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新水平和當前接受的信息技術(shù)教學(xué)的基本狀況。經(jīng)過仔細篩選和對比，選定了兩個水平相當?shù)陌嗉壸鳛閷嶒瀸ο螅_保精確評估不同教學(xué)模式對他們的影響。

2.2" 實驗學(xué)習(xí)內(nèi)容

實驗的學(xué)習(xí)內(nèi)容為華中科技大學(xué)出版社出版的《信息技術(shù)（七年級）》教材中的“EXCEL圖表制作”一節(jié)，將其命名為“可視化之美——EXCEL圖表制作”，教學(xué)設(shè)計基于5E教學(xué)模式展開。

2.3" 實驗過程與檢測

2.3.1" 問卷調(diào)查

在廣泛查閱相關(guān)文獻的基礎(chǔ)上，依據(jù)《普通高中信息技術(shù)課程標準（2017年版）》中對數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)的詳細闡述，特別是其三種表現(xiàn)、三個發(fā)展階段和四個水平的劃分，參考陳明選等[9]關(guān)于數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)的層級劃分，將問卷分為三個核心維度：數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的適應(yīng)（意識層）、數(shù)字化學(xué)習(xí)資源的收集與管理（能力層）、數(shù)字化學(xué)習(xí)資源的應(yīng)用與創(chuàng)新（輸出層）。

為確保研究的全面性和準確性，參考多位學(xué)者的研究，編制了專門針對初中生數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)現(xiàn)狀的調(diào)查問卷。問卷共包含24個問題，前4個問題主要用于收集實驗對象的基本信息，后20個問題構(gòu)成問卷的主體部分。問卷采用李克特五級量表的形式，分為完全符合、符合、一般、不符合、非常不符合五種情況。對問卷結(jié)果進行數(shù)據(jù)化處理，為后續(xù)深入分析提供有力支撐。

運用SPSS 25對問卷數(shù)據(jù)進行信度、效度分析，如表1和表2所示。問卷整體的克隆巴赫系數(shù)α=0.936＞0.7，說明該問卷的信度較高，具有可靠性。KMO=0.876＞0.5，且巴特利特球形度檢驗的Sig值均為0，表示各變量間的偏相關(guān)性強，該問卷的效度較高。

問卷調(diào)查結(jié)果顯示，21.34%的學(xué)生對數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)存在不了解的情況，在意識層、能力層、輸出層表現(xiàn)出參差不齊的水平。對5E教學(xué)模式的興趣度上，僅有2%的學(xué)生對5E教學(xué)新模式持負面態(tài)度（圖2）。據(jù)此，運用5E教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)具有可行性。

2.3.2nbsp; 測量量表

在已有研究測量量表的基礎(chǔ)上，以陳明選等[9]的三維度劃分為依據(jù)，為使量表題項更加符合初中生的認知，更貼合量表維度劃分，結(jié)合實際課堂情況確定題項。量表采用李克特五項計分法進行量化。每道題根據(jù)選擇按1～5分統(tǒng)計，每個選項都被賦予了相應(yīng)的分值，從“非常符合”的5分到“非常不符合”的1分。最終確定量表為18項題目，維度與題目劃分如表3所示。

為保證量表的可靠性，對量表進行信度分析，結(jié)果如表4所示。問卷整體的克隆巴赫系數(shù)α=0.942＞0.7，說明該量表的信度較高，具有可靠性。

為保證量表的有效性，對量表進行了效度分析，結(jié)果如表5所示。問卷整體的KMO=0.869＞0.5，且巴特利特球形度檢驗的Sig值均為0，表示各變量間的偏相關(guān)性強，該問卷的效度較高。

2.4" 實驗流程

實驗流程如圖3所示。

3" 實驗結(jié)果分析

教學(xué)前，本研究對兩組學(xué)生進行了統(tǒng)一的數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)水平前測，采用SPSS軟件對兩組學(xué)生的成績進行了獨立樣本t檢驗。如表6所示，實驗組的前測素養(yǎng)水平均值為70.89，標準差s=12.703，控制組的前測素養(yǎng)水平均值為72.69，標準差s=13.286。t檢驗結(jié)果表明，兩組學(xué)生在前測成績上并未顯示出顯著性差異（t=-0.726，P=0.469＞ 0.05）。

進一步觀察表6中的前測均值成績，雖然控制組的平均成績略高于實驗組（72.69＞70.89），但差距并不明顯，再次證實了在教學(xué)實驗開始之前，兩組學(xué)生的數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)水平相當，無顯著差異。

為探究不同教學(xué)模式對學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)水平的影響，教學(xué)實驗結(jié)束后，本研究再次對兩組的學(xué)生進行后測。通過獨立樣本t檢驗分析后測成績，發(fā)現(xiàn)P值小于0.05，這表明兩組學(xué)生在后測成績上存在顯著差異。觀察表6中的均分結(jié)果，可以明顯看出實驗組的整體平均得分高于控制組（77.27＞73.38）。由此可見，本研究設(shè)計的5E教學(xué)模式對提升學(xué)生的數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)水平具有積極而顯著的效果。

4" 結(jié)論

以建構(gòu)主義理論為基礎(chǔ)，通過問卷調(diào)查法和測量法，深入剖析5E教學(xué)模式對初中生數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)的影響。研究結(jié)果顯示，5E教學(xué)模式在提升學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)方面發(fā)揮了積極作用。通過5E教學(xué)實踐，學(xué)生在數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的適應(yīng)性、數(shù)字化學(xué)習(xí)資源的收集與管理和數(shù)字化學(xué)習(xí)資源的應(yīng)用與創(chuàng)新等能力上均得到了顯著提升。本研究也存在一定的局限性。由于僅選取了一節(jié)課作為教學(xué)實踐樣本，研究結(jié)果的普適性和推廣性可能受到一定影響。為確保實驗結(jié)果的準確性和有效性，后續(xù)研究應(yīng)進一步擴大教學(xué)時間，以檢驗5E教學(xué)模式的實踐效果，為教育教學(xué)改革提供參考。

5" 參考文獻

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作者簡介：周霞，通信作者；楊杏本，湖北師范大學(xué)信息化建設(shè)與管理工作處處長，副教授。