课题申报书：基于TALIS数据的数字化时代新疆南疆地区小学科学教师教育现状与优化策略研究

教育科学规划2025年度重点课题申报书、课题设计论证求知探理明教育，创新铸魂兴未来。基于TALIS数据的数字化时代新疆南疆地区小学科学教师教育现状与优化策略研究课题设计论证一、研究现状、选题意义、研究价值国内外TALIS数据在教师教育研究中的应用及现状分析。经济合作与发展组织（OECD）开发的教师教学国际调查（TALIS）作为一种国际性的教师专业发展测量框架，正受到越来越广泛的关注和应用。TALIS通过收集和分析教与学的大数据，为教育政策制定者和实践者提供实证支持，其测量框架包括教师专业发展、学生学习环境、教学实践和教育结果等关键领域。全球教师专业发展的框架以教师专业精神为核心，构建了由11个主题和五大“支柱”构成的基本框架，当前全球视域下的教师专业发展实践具有实现持续性、工作满意度较高、开展合作活动和拥有教学自主权等共同特征，未来将呈现专业标准趋同化、信息和通信技术能力增强、专业合作程度加强、教师领导力彰显的趋势。此外，基于TALIS数据的分析还指出教师教育课程资源错配问题，主要包含课程资源供给与主观需求之间的错配、课程资源供给与客观需求之间的错配两类，关键原因是全球标准化评价、国内政治等因素的过度介入。数字化时代对教育的影响及南疆地区小学科学教育的重要性。随着数字化时代的到来，数字化技术在小学科学教学中的重要性日益凸显。例如，传感器技术作为数字化实验的核心技术之一，给我们的生活带来了很多便利，也为学生在科学实验中使用传感器技术做好了准备。数字化探究室的现代实验技术可以将学生从烦琐的数据处理工作中解放出来，为学生实现科学实验、开展合作与交流提供时间和空间，更有利于学生进行创造性思维。同时，在新疆南疆地区，小学科学教育对于提升学生的科学素养至关重要。新疆公民科学素质整体偏低，南北疆差异较大，提高青少年尤其是南疆青少年科学素养显得尤为迫切。加强青少年科学教育是科普工作的重中之重，对科学兴趣的引导和培养要从娃娃抓起，使他们更多了解科学知识，掌握科学方法，形成一大批具备科学家潜质的青少年群体。本研究对提升南疆地区小学科学教师教育水平及促进区域教育均衡发展的价值。本研究基于TALIS数据对数字化时代新疆南疆地区小学科学教师教育现状进行研究，具有重要的价值。一方面，有助于提升南疆地区小学科学教师的教育水平。目前，南疆地区小学科学教师存在缺乏专职教师、知识储备和实验能力有待提高等问题，严重制约着南疆青少年科学素养的提升。通过本研究，可以为南疆地区小学科学教师提供专业发展的策略和建议，提高他们的教学能力和科学素养。另一方面，有利于促进区域教育均衡发展。新疆维吾尔自治区着力促进义务教育优质均衡发展和城乡一体化，加强对南疆地区基础设施和师资队伍等资源配置，重点加强南疆乡镇寄宿制学校建设，做好小、散、弱乡村小规模学校整合撤并，区域间办学条件和水平差距显著缩小。本研究可以为南疆地区小学科学教育的发展提供参考，推动南疆地区教育质量的提升，促进区域教育均衡发展。二、研究目标、研究内容、重要观点1.明确研究目标本研究的目标在于深入了解数字化时代新疆南疆地区小学科学教师教育现状，并在此基础上提出具有针对性的优化策略。具体来说，包括以下几个方面：全面掌握南疆地区小学科学教师队伍的结构特点，如教师的学历层次、专业背景、年龄分布等，为教师队伍的优化提供依据。深入了解教师的教学实践情况，包括教学方法的运用、实验教学的开展、数字化教学资源的使用等，以提高教学质量。关注教师的专业发展需求，探索有效的专业发展途径，提升教师的科学素养和教学能力。研究数字化应用在小学科学教学中的现状和问题，提出促进数字化教育发展的策略，以提升南疆小学科学教育水平。2.研究内容包括教师队伍结构、教学实践、专业发展及数字化应用等方面教师队伍结构：调查南疆地区小学科学教师的数量、性别比例、学历层次、专业背景等，分析教师队伍的稳定性和发展趋势。同时，关注兼职教师的比例和现状，探讨如何提高专职教师的比例，优化教师队伍结构。教学实践：研究教师在教学过程中的教学方法、实验教学的开展情况、教材的使用情况等。通过课堂观察、教师访谈和学生问卷调查等方式，了解教学实践中存在的问题和需求，为教学改进提供建议。专业发展：关注教师的专业发展需求和途径，包括参加培训、教研活动、学术交流等。分析现有专业发展活动的有效性，提出改进建议，以促进教师的专业成长。数字化应用：研究数字化技术在小学科学教学中的应用情况，包括传感器技术、数字化探究实验室、多媒体教学资源等的使用。分析数字化应用的优势和挑战，提出推广数字化教育的策略。3.重要观点如数字化教育是提升南疆小学科学教育的关键等在数字化时代，数字化教育已成为提升南疆小学科学教育的关键。数字化技术为小学科学教学带来了诸多优势，如：拓展学生的知识面。数字化探究实验能够让学生更广泛地接触和了解较为前沿的实验仪器和电子产品，为学生快速理解实验现象提供支持，同时开拓学生的知识面。培养学生的科学过程和方法。将传感器技术与科学探究相结合，可以使学生的探究活动变得更为灵活，更有利于学生观察技能的培养，数据分析也更为全面，对学生探究兴趣、思维和探究技能等的培养均产生积极影响。优化实验过程。数字化探究室的现代实验技术可以把学生从烦琐的数据处理工作中解放出来，为学生实现科学实验、开展合作与交流提供时间和空间，更有利于学生进行创造性思维。此外，提高南疆小学科学教育水平，还需要重视教师队伍建设。一方面，要增加专职科学教师的比例，提高教师的专业素养和教学能力；另一方面，要为教师提供更多的专业发展机会和资源，促进教师的专业成长。同时，还需要加强学校对科学教育的重视程度，改善教学条件，为学生提供良好的学习环境。三、研究思路、研究方法、创新之处1.阐述从现状分析到策略提出的研究思路。本研究将首先通过对TALIS数据的深入分析，了解国内外教师教育的现状和趋势，为研究新疆南疆地区小学科学教师教育提供国际视野和参考框架。在此基础上，结合数字化时代的背景，运用文献研究法收集相关政策文件、学术论文和研究报告，全面了解数字化技术在教育领域的应用情况以及对小学科学教育的影响。同时，采用问卷调查法，针对南疆地区小学科学教师设计调查问卷，了解他们的队伍结构、教学实践、专业发展需求以及数字化应用情况。此外，还将进行实地观察，深入南疆地区的小学课堂，观察教师的教学过程和学生的学习情况，以获取更真实、具体的研究数据。通过对这些数据的综合分析，明确南疆地区小学科学教师教育的现状和存在的问题。最后，根据问题提出具有针对性的优化策略，包括加强教师队伍建设、改进教学方法、提升教师专业发展水平以及推广数字化教育等方面。2.运用文献研究、问卷调查、实地观察等研究方法。文献研究法：通过查阅国内外关于TALIS数据应用、教师专业发展、数字化教育以及小学科学教育等方面的文献资料，了解研究现状和前沿动态，为本研究提供理论支持和研究思路。例如，参考《让学校成为分享成长的地方——基于教师教学调查(TALIS)的调查结果分析》《国际视野中教师专业发展状况及对我国启示基于TALIS》等文献，深入了解TALIS数据的特点和应用价值，以及国际教师专业发展的现状和趋势。问卷调查法：设计针对南疆地区小学科学教师的调查问卷，内容涵盖教师队伍结构、教学实践、专业发展需求以及数字化应用等方面。通过问卷收集大量数据，了解南疆地区小学科学教师的实际情况和需求。如参考《数字化赋能南疆乡村小学“科学教育”教学路径探索调查问卷》，设计科学合理的问卷问题，确保调查结果的有效性和可靠性。实地观察法：深入南疆地区的小学课堂，观察教师的教学过程和学生的学习情况，记录教学方法的运用、实验教学的开展、数字化教学资源的使用等情况。通过实地观察，获取第一手资料，弥补问卷调查和文献研究的不足，使研究结果更加真实、具体。3.创新之处在于结合TALIS数据与数字化时代背景，针对南疆地区进行特色研究。本研究的创新之处主要体现在以下几个方面：一是将TALIS数据与南疆地区小学科学教师教育相结合，为研究提供了国际视野和科学的测量框架。通过分析TALIS数据，可以了解全球教师专业发展的趋势和特点，为南疆地区小学科学教师教育提供借鉴和参考。二是充分考虑数字化时代的背景，研究数字化技术在南疆地区小学科学教育中的应用情况和发展策略。在数字化时代，数字化教育已成为提升教育质量的关键，本研究将深入探讨如何利用数字化技术提升南疆地区小学科学教育水平。三是针对南疆地区进行特色研究，关注南疆地区的特殊地理、文化和教育环境，提出符合南疆地区实际情况的小学科学教师教育优化策略。南疆地区具有独特的文化和教育需求，本研究将结合这些特点，为南疆地区小学科学教育的发展提供有针对性的建议。四、研究基础、条件保障、研究步骤介绍已有研究成果及团队优势作为研究基础。已有研究成果：国内外已有众多基于TALIS数据的教师教育研究，如《让学校成为分享成长的地方——基于教师教学调查(TALIS)的调查结果分析》《国际视域下的教师专业发展及其影响因素基于TALIS数据的实证研究》《国际视野中教师专业发展状况及对我国启示基于TALIS》等文献，为我们的研究提供了理论支持和研究思路。同时，关于教师教育的研究方法和步骤也有很多可借鉴之处，如科学教学研究的基本步骤包括明确研究目的和课题、审查相关文献、收集重要资料及科学教学资源、进行实地考察、收集教学有关结论和数据信息、进行科学分析、归纳汇总数据、生成研究报告并进行结论分析和总结、提出科学教学建议等。此外，我国小学科学教师队伍现状的大规模调研也为我们了解南疆地区小学科学教师队伍提供了参考，如《我国小学科学教师队伍现状、影响与建议：基于31个省份的大规模调研》指出我国小学科学教师队伍结构失衡、知识与信念薄弱、专业发展羸弱等问题。团队优势：我们的研究团队由具有丰富教育研究经验的专家学者和一线教师组成。专家学者们在教师教育、数字化教育等领域有着深入的研究和丰富的成果，能够为研究提供理论指导和方法支持。一线教师则对小学科学教学实际情况有着深刻的了解，能够为研究提供真实的教学案例和实践经验。团队成员之间分工明确、协作紧密，具备完成本研究的能力和条件。说明资金、设备、合作单位等条件保障。资金保障：学校将设立专项研究经费，用于研究过程中的资料收集、实地调研、数据分析等方面的支出。同时，积极争取外部科研经费支持，与企业、科研机构等建立合作关系，申请科研项目的外部经费支持。此外，鼓励和支持教师参加各类科研竞赛和评选活动，争取科研经费的奖励和资助。设备保障：学校将为研究提供必要的设备支持，包括计算机、打印机、复印机等办公设备，以及传感器技术、数字化探究实验室等教学设备。同时，学校还将购置教育图书、光盘以及各种培训材料，为教师的专业发展提供资源保障。合作单位保障：本研究将与相关教育部门、科研机构、学校等单位建立合作关系，共同开展研究。合作单位将为研究提供实践基地、数据支持、专家指导等方面的保障，确保研究的顺利进行。详细规划研究的各个步骤，包括准备、实施、总结等阶段。准备阶段：明确研究目的和课题，审查相关文献，勾勒研究方案和路线。组建研究团队，明确成员分工。制定研究计划，包括研究方法、数据收集和分析、时间安排等。收集重要资料及科学教学资源，进行实地考察。实施阶段：按照研究计划，运用文献研究法收集相关政策文件、学术论文和研究报告，全面了解数字化技术在教育领域的应用情况以及对小学科学教育的影响。采用问卷调查法，针对南疆地区小学科学教师设计调查问卷，了解他们的队伍结构、教学实践、专业发展需求以及数字化应用情况。进行实地观察，深入南疆地区的小学课堂，观察（全文共4875字）教育科学规划2025年度重点课题申报书、课题设计论证求知探理明教育，创新铸魂兴未来。基于TALIS数据的数字化时代新疆南疆地区小学科学教师教育现状与优化策略研究课题设计论证一、研究现状、选题意义、研究价值新疆南疆地区小学科学教育面临诸多挑战，如教师资源匮乏、实验器材不足、教学方法单一等。同时，数字化时代为教育带来了新的机遇和挑战。目前，南疆地区很多学校科学课程常常由数学或语文老师兼任，教师资源匮乏问题突出。例如，墨玉县阿克萨拉依乡中心小学分校校长杜民泽所在的学校有近400名学生，学校十几位教师几乎都兼职科学课教师。而且阿则古丽・阿卜力孜作为一名小学数学老师，也兼职科学课教师。此外，实验器材不足也令科学课老师头疼，小学科学课程中的很多实验，由于配套零件买不到，导致很多科学实验没法正常进行。教学方法方面，日常讲课主要以讲为主，动手实验较少。数字化时代为南疆地区小学科学教育带来机遇与挑战。教育信息化2.0推动新疆南疆地区教育数字化转型，强调信息技术与教育教学深度融合，为提高教育教学质量、促进教育资源共享和均衡发展提供了新的途径。然而，南疆地区信息技术基础设施建设仍然不完善，教师信息技术应用能力较弱，教育资源的分类和整合还有待完善，同时还需要解决教育信息化带来的安全和隐私问题。选题意义在于提升南疆地区小学科学教师教育水平，促进教育公平，培养学生的科学素养。通过对基于TALIS数据的数字化时代新疆南疆地区小学科学教师教育现状与优化策略的研究，可以有针对性地提升小学科学教师的教育水平。例如，中科院新疆分院启动南疆中小学教师科学素养提升培训项目，通过组织各科研单位、学会、协会等专业力量，与教育部门携手推动高端科研资源与中小学校教育活动融合项目，为当地中小学教师提供学科融合的示范和科学素养提升的机会，从而提升教师的教学水平。提升小学科学教师教育水平有助于促进教育公平。南疆地区地理环境和交通条件相对较为困难，学校建设和资源配置不均衡，教育资源供需矛盾突出。通过提高教师教育水平，可以更好地利用数字化资源，打破地域限制，让更多学生获得优质教育资源。培养学生的科学素养是小学科学教育的重要目标。小学科学教育的价值在于培养未来科学家和探索者的摇篮，有助于孩子在学习过程中发展出对自然和科学的兴趣和好奇心，培养孩子们的科学思维和解决问题的能力，发展独立思考和创新能力。研究价值在于为南疆地区小学科学教育提供理论支持和实践指导，推动数字化教育在南疆地区的发展。本研究依托TALIS数据，深入分析小学科学教师的教学实践现状及其影响机制，为深化科学教师培训改革、促进小学科学教育提质增效提供循证依据。例如，郑永和等学者对我国小学科学教师教学实践现状及影响机制的研究发现，我国小学科学教师的一般教学法知识较好，学科教学法居中，实践型智慧最为薄弱，信息技术应用、跨学科与问题解决式教学以及探究教学等实践能力亟待提高。通过研究，可以为南疆地区小学科学教育提供实践指导。如中科院新疆分院启动的南疆中小学教师科学素养提升培训项目，从当前正在使用的中小学课本入手，将相关课程与相关科学知识进行紧密结合，专门打造出科学与教学结合的课程教案，为教师提供了实践教学的范例。推动数字化教育在南疆地区的发展。教育信息化2.0为南疆地区教育数字化转型提供了机遇，本研究可以探索如何更好地利用数字化技术提升小学科学教育质量，促进教育资源共享和均衡发展，为南疆地区教育数字化转型提供助力。二、研究目标、研究内容、重要观点1.研究目标本研究的目标是深入分析南疆地区小学科学教师教育现状，提出切实可行的优化策略，以提高教师教育水平和学生科学素养。具体而言，通过对教师专业素质、教学设备、教学质量、数字化资源应用等方面的研究，为南疆地区小学科学教育的发展提供有力支持。2.研究内容（1）教师专业素质研究将关注南疆地区小学科学教师的专业素质，包括学科知识水平、教学方法掌握、科学实验能力等方面。当前，师资结构不合理、知识水平不够、教学能力不足等问题较为突出。例如，一些老教师年龄偏大但因缺乏后继力量仍在岗位，新教师学历不足且缺乏实践经验；许多教师由于教育资源分布不均衡、教学环境条件有限等原因，知识储备不理想；教学内容复杂抽象且与现实联系不紧密，导致教师教学能力存在明显不足。（2）教学设备教学设备方面，主要考察实验器材的配备情况以及数字化教学设备的应用。目前南疆地区实验器材不足，很多科学实验因配套零件买不到而无法正常进行。同时，虽然一些学校引进了数字化教学设备，但很多教师仍按照传统教学方式进行教学，未充分利用电子白板等设备的功能。（3）教学质量教学质量的研究包括教学方法的有效性、学生的学习效果等。日常讲课主要以讲为主，动手实验较少，导致学生可能学到一些支离破碎的科学知识，但科学处理问题方法却不知道，科学态度和科学精神的养成显得脆弱。（4）数字化资源应用数字化时代为南疆地区小学科学教师教育带来了新的机遇，研究将重点关注数字化资源在教学中的应用。例如，利用数字技术辅助教师教学，可以得到更好的教学效果，但目前南疆地区教师信息技术应用能力较弱，教育资源的分类和整合还有待完善。3.重要观点（1）数字化时代为南疆地区小学科学教师教育带来新机遇数字化时代为南疆地区小学科学教师教育带来了新的机遇，应充分利用数字化资源提升教育质量。例如，数字化教学资源作为教学资源组织的一种有效形式，已经成为推进信息技术与课程整合的有效途径。地方学校开展数字化环境下的教学研究，应用数字化教学资源具有深刻的意义。如在小学科学教学中，利用电子白板互式触控一体机等数字化教学设备，可以提高小学课堂的效率。同时，数字技术赋能劳动教育形式多元、方法多样和空间泛化，为小学科学教育提供了更多的可能性。（2）提升教师教育水平的重要性提升南疆地区小学科学教师教育水平至关重要。一方面，教师是学生科学素养的重要建设者和引导者，其专业素质能直接影响到学生的科学学习成果。另一方面，提升小学科学教师教育水平有助于促进教育公平。南疆地区地理环境和交通条件相对较为困难，学校建设和资源配置不均衡，教育资源供需矛盾突出。通过提高教师教育水平，可以更好地利用数字化资源，打破地域限制，让更多学生获得优质教育资源。（3）培养学生科学素养的关键培养学生的科学素养是小学科学教育的重要目标。小学科学教育是培养未来科学家和探索者的摇篮，有助于孩子在学习过程中发展出对自然和科学的兴趣和好奇心，培养孩子们的科学思维和解决问题的能力，发展独立思考和创新能力。例如，在南疆中小学教师科学素养培训中，专家授课和实践活动激发了孩子们对科学的浓厚兴趣，让青少年在实践中感知科学魅力。同时，学校和家庭在培养学生科学素养方面都扮演着重要角色，学校科学教师要注重引导孩子的科学兴趣，家庭教育方面，家长要呵护好孩子的好奇心，帮助孩子在自由探索中找到科学研究的乐趣。三、研究思路、研究方法、创新之处研究思路是通过文献研究、问卷调查、实地考察等方法，分析现状，提出优化策略。本研究将首先进行文献研究，梳理国内外关于小学科学教师教育、TALIS数据应用以及数字化教育等方面的研究成果，为后续研究提供理论基础。同时，利用问卷调查收集南疆地区小学科学教师的专业素质、教学设备、教学质量、数字化资源应用等方面的数据，了解当前小学科学教师教育的现状及存在的问题。此外，还将进行实地考察，深入南疆地区的小学，观察教师的课堂教学、与教师和学生进行交流，获取更直观的信息。通过对这些数据和信息的分析，找出南疆地区小学科学教师教育的薄弱环节，结合TALIS数据和数字化时代特点，提出针对性的优化策略。研究方法包括文献研究法、问卷调查法、实地考察法、案例分析法等。文献研究法：通过查阅相关文献，了解小学科学教师教育的研究现状、发展趋势、理论基础等信息。例如，参考OECD报告《积极、成绩优异学生？学校和教师能做什么》，该报告基于TALIS数据和PISA数据，对教师和学校因素与学生学习成绩和社会情感发展之间的关系进行了关联性分析，为本研究提供了方法借鉴和理论支持。问卷调查法：设计针对南疆地区小学科学教师的问卷，了解他们的专业素质、教学方法、数字化资源应用等情况。如“数字化赋能南疆乡村小学‘科学教育’教学路径探索调查问卷”，从教师基本情况、科学知识认知、教学方法应用、学校资源评价等多个方面进行调查，为研究提供大量数据。实地考察法：深入南疆地区的小学，观察课堂教学、与教师和学生交流，了解实际教学情况。例如，观察教师在课堂上是否充分利用数字化教学设备，学生对科学课的兴趣和参与度等。案例分析法：选取南疆地区小学科学教育的典型案例进行深入分析，总结成功经验和存在的问题。如中科院新疆分院启动南疆中小学教师科学素养提升培训项目，可作为成功案例进行分析，总结其创新模式和对小学科学教师教育的积极影响。创新之处在于结合TALIS数据和数字化时代特点，提出针对性的优化策略。结合TALIS数据：参考TALIS框架中的教师因素和学校因素，分析南疆地区小学科学教师教育的现状。例如，关注教师的课堂实践、幸福感和工作满意度、班级特点等维度，与南疆地区的实际情况相结合，找出影响小学科学教师教育的关键因素。同时，利用TALIS数据的统计方法和指标体系，为研究提供科学的分析方法和评价标准。数字化时代特点：充分考虑数字化时代为小学科学教师教育带来的机遇和挑战。如利用数字技术辅助教师教学，提高教学效果；关注教师信息技术应用能力的提升，促进教育资源的分类和整合；解决教育信息化带来的安全和隐私问题等。提出的优化策略将充分利用数字化资源，推动南疆地区小学科学教育的数字化转型。例如，借鉴小学科学数字化实验教学策略研究和小学科学课程与数字化教学的整合研究中的方法，引入数字化实验设备和教学资源，创新教学方式，提高学生的学习积极性和科学素养。同时，加强教师的数字素养培训，提升教师在数字化时代的教学能力。四、研究基础、条件保障、研究步骤研究基础包括已有研究成果、研究团队、数据资源等。已有研究成果：国内外已有不少关于小学科学教师教育、TALIS数据应用以及数字化教育等方面的研究成果，为本次研究提供了理论基础。例如郑永和等学者对我国小学科学教师教学实践现状及影响机制的研究，发现我国小学科学教师的一般教学法知识较好，学科教学法居中，实践型智慧最为薄弱，信息技术应用、跨学科与问题解决式教学以及探究教学等实践能力亟待提高。此外，还有多篇关于教师教育课程资源错配问题及启示基于TALIS数据的分析、经合组织教师评价项目的新动向及动因基于TALIS系列数据的实证研究等文献，为深入理解TALIS数据和教师教育提供了参考。研究团队：本研究拥有一支专业的研究团队，团队成员具备丰富的教育研究经验和专业知识，涵盖教育学、心理学、教育技术学等多个领域，能够为研究提供多学科的视角和方法支持。数据资源：本研究可以利用TALIS数据，深入分析小学科学教师的教学实践现状及其影响机制。同时，还可以通过问卷调查、实地考察等方式收集南疆地区小学科学教师的专业素质、教学设备、教学质量、数字化资源应用等方面的数据，为研究提供丰富的实证资料。条件保障包括研究经费、研究设备、研究时间等。研究经费：本研究将积极争取各级各类科研项目的资助，确保研究经费充足。经费将主要用于问卷调查、实地考察、数据分析、论文发表等方面，为研究的顺利进行提供资金保障。研究设备：研究团队将配备必要的研究设备，如电脑、打印机