教育科學規劃2025年度重點課題申報書、課題設計論證求知探理明教育，創新鑄魂興未來。基于TALIS數據的數字化時代新疆南疆地區小學科學教師教育現狀與優化策略研究課題設計論證一、研究現狀、選題意義、研究價值國內外TALIS數據在教師教育研究中的應用及現狀分析。經濟合作與發展組織（OECD）開發的教師教學國際調查（TALIS）作為一種國際性的教師專業發展測量框架，正受到越來越廣泛的關注和應用。TALIS通過收集和分析教與學的大數據，為教育政策制定者和實踐者提供實證支持，其測量框架包括教師專業發展、學生學習環境、教學實踐和教育結果等關鍵領域。全球教師專業發展的框架以教師專業精神為核心，構建了由11個主題和五大“支柱”構成的基本框架，當前全球視域下的教師專業發展實踐具有實現持續性、工作滿意度較高、開展合作活動和擁有教學自主權等共同特征，未來將呈現專業標準趨同化、信息和通信技術能力增強、專業合作程度加強、教師領導力彰顯的趨勢。此外，基于TALIS數據的分析還指出教師教育課程資源錯配問題，主要包含課程資源供給與主觀需求之間的錯配、課程資源供給與客觀需求之間的錯配兩類，關鍵原因是全球標準化評價、國內政治等因素的過度介入。數字化時代對教育的影響及南疆地區小學科學教育的重要性。隨著數字化時代的到來，數字化技術在小學科學教學中的重要性日益凸顯。例如，傳感器技術作為數字化實驗的核心技術之一，給我們的生活帶來了很多便利，也為學生在科學實驗中使用傳感器技術做好了準備。數字化探究室的現代實驗技術可以將學生從煩瑣的數據處理工作中解放出來，為學生實現科學實驗、開展合作與交流提供時間和空間，更有利于學生進行創造性思維。同時，在新疆南疆地區，小學科學教育對于提升學生的科學素養至關重要。新疆公民科學素質整體偏低，南北疆差異較大，提高青少年尤其是南疆青少年科學素養顯得尤為迫切。加強青少年科學教育是科普工作的重中之重，對科學興趣的引導和培養要從娃娃抓起，使他們更多了解科學知識，掌握科學方法，形成一大批具備科學家潛質的青少年群體。本研究對提升南疆地區小學科學教師教育水平及促進區域教育均衡發展的價值。本研究基于TALIS數據對數字化時代新疆南疆地區小學科學教師教育現狀進行研究，具有重要的價值。一方面，有助于提升南疆地區小學科學教師的教育水平。目前，南疆地區小學科學教師存在缺乏專職教師、知識儲備和實驗能力有待提高等問題，嚴重制約著南疆青少年科學素養的提升。通過本研究，可以為南疆地區小學科學教師提供專業發展的策略和建議，提高他們的教學能力和科學素養。另一方面，有利于促進區域教育均衡發展。新疆維吾爾自治區著力促進義務教育優質均衡發展和城鄉一體化，加強對南疆地區基礎設施和師資隊伍等資源配置，重點加強南疆鄉鎮寄宿制學校建設，做好小、散、弱鄉村小規模學校整合撤并，區域間辦學條件和水平差距顯著縮小。本研究可以為南疆地區小學科學教育的發展提供參考，推動南疆地區教育質量的提升，促進區域教育均衡發展。二、研究目標、研究內容、重要觀點1.明確研究目標本研究的目標在于深入了解數字化時代新疆南疆地區小學科學教師教育現狀，并在此基礎上提出具有針對性的優化策略。具體來說，包括以下幾個方面：全面掌握南疆地區小學科學教師隊伍的結構特點，如教師的學歷層次、專業背景、年齡分布等，為教師隊伍的優化提供依據。深入了解教師的教學實踐情況，包括教學方法的運用、實驗教學的開展、數字化教學資源的使用等，以提高教學質量。關注教師的專業發展需求，探索有效的專業發展途徑，提升教師的科學素養和教學能力。研究數字化應用在小學科學教學中的現狀和問題，提出促進數字化教育發展的策略，以提升南疆小學科學教育水平。2.研究內容包括教師隊伍結構、教學實踐、專業發展及數字化應用等方面教師隊伍結構：調查南疆地區小學科學教師的數量、性別比例、學歷層次、專業背景等，分析教師隊伍的穩定性和發展趨勢。同時，關注兼職教師的比例和現狀，探討如何提高專職教師的比例，優化教師隊伍結構。教學實踐：研究教師在教學過程中的教學方法、實驗教學的開展情況、教材的使用情況等。通過課堂觀察、教師訪談和學生問卷調查等方式，了解教學實踐中存在的問題和需求，為教學改進提供建議。專業發展：關注教師的專業發展需求和途徑，包括參加培訓、教研活動、學術交流等。分析現有專業發展活動的有效性，提出改進建議，以促進教師的專業成長。數字化應用：研究數字化技術在小學科學教學中的應用情況，包括傳感器技術、數字化探究實驗室、多媒體教學資源等的使用。分析數字化應用的優勢和挑戰，提出推廣數字化教育的策略。3.重要觀點如數字化教育是提升南疆小學科學教育的關鍵等在數字化時代，數字化教育已成為提升南疆小學科學教育的關鍵。數字化技術為小學科學教學帶來了諸多優勢，如：拓展學生的知識面。數字化探究實驗能夠讓學生更廣泛地接觸和了解較為前沿的實驗儀器和電子產品，為學生快速理解實驗現象提供支持，同時開拓學生的知識面。培養學生的科學過程和方法。將傳感器技術與科學探究相結合，可以使學生的探究活動變得更為靈活，更有利于學生觀察技能的培養，數據分析也更為全面，對學生探究興趣、思維和探究技能等的培養均產生積極影響。優化實驗過程。數字化探究室的現代實驗技術可以把學生從煩瑣的數據處理工作中解放出來，為學生實現科學實驗、開展合作與交流提供時間和空間，更有利于學生進行創造性思維。此外，提高南疆小學科學教育水平，還需要重視教師隊伍建設。一方面，要增加專職科學教師的比例，提高教師的專業素養和教學能力；另一方面，要為教師提供更多的專業發展機會和資源，促進教師的專業成長。同時，還需要加強學校對科學教育的重視程度，改善教學條件，為學生提供良好的學習環境。三、研究思路、研究方法、創新之處1.闡述從現狀分析到策略提出的研究思路。本研究將首先通過對TALIS數據的深入分析，了解國內外教師教育的現狀和趨勢，為研究新疆南疆地區小學科學教師教育提供國際視野和參考框架。在此基礎上，結合數字化時代的背景，運用文獻研究法收集相關政策文件、學術論文和研究報告，全面了解數字化技術在教育領域的應用情況以及對小學科學教育的影響。同時，采用問卷調查法，針對南疆地區小學科學教師設計調查問卷，了解他們的隊伍結構、教學實踐、專業發展需求以及數字化應用情況。此外，還將進行實地觀察，深入南疆地區的小學課堂，觀察教師的教學過程和學生的學習情況，以獲取更真實、具體的研究數據。通過對這些數據的綜合分析，明確南疆地區小學科學教師教育的現狀和存在的問題。最后，根據問題提出具有針對性的優化策略，包括加強教師隊伍建設、改進教學方法、提升教師專業發展水平以及推廣數字化教育等方面。2.運用文獻研究、問卷調查、實地觀察等研究方法。文獻研究法：通過查閱國內外關于TALIS數據應用、教師專業發展、數字化教育以及小學科學教育等方面的文獻資料，了解研究現狀和前沿動態，為本研究提供理論支持和研究思路。例如，參考《讓學校成為分享成長的地方——基于教師教學調查(TALIS)的調查結果分析》《國際視野中教師專業發展狀況及對我國啟示基于TALIS》等文獻，深入了解TALIS數據的特點和應用價值，以及國際教師專業發展的現狀和趨勢。問卷調查法：設計針對南疆地區小學科學教師的調查問卷，內容涵蓋教師隊伍結構、教學實踐、專業發展需求以及數字化應用等方面。通過問卷收集大量數據，了解南疆地區小學科學教師的實際情況和需求。如參考《數字化賦能南疆鄉村小學“科學教育”教學路徑探索調查問卷》，設計科學合理的問卷問題，確保調查結果的有效性和可靠性。實地觀察法：深入南疆地區的小學課堂，觀察教師的教學過程和學生的學習情況，記錄教學方法的運用、實驗教學的開展、數字化教學資源的使用等情況。通過實地觀察，獲取第一手資料，彌補問卷調查和文獻研究的不足，使研究結果更加真實、具體。3.創新之處在于結合TALIS數據與數字化時代背景，針對南疆地區進行特色研究。本研究的創新之處主要體現在以下幾個方面：一是將TALIS數據與南疆地區小學科學教師教育相結合，為研究提供了國際視野和科學的測量框架。通過分析TALIS數據，可以了解全球教師專業發展的趨勢和特點，為南疆地區小學科學教師教育提供借鑒和參考。二是充分考慮數字化時代的背景，研究數字化技術在南疆地區小學科學教育中的應用情況和發展策略。在數字化時代，數字化教育已成為提升教育質量的關鍵，本研究將深入探討如何利用數字化技術提升南疆地區小學科學教育水平。三是針對南疆地區進行特色研究，關注南疆地區的特殊地理、文化和教育環境，提出符合南疆地區實際情況的小學科學教師教育優化策略。南疆地區具有獨特的文化和教育需求，本研究將結合這些特點，為南疆地區小學科學教育的發展提供有針對性的建議。四、研究基礎、條件保障、研究步驟介紹已有研究成果及團隊優勢作為研究基礎。已有研究成果：國內外已有眾多基于TALIS數據的教師教育研究，如《讓學校成為分享成長的地方——基于教師教學調查(TALIS)的調查結果分析》《國際視域下的教師專業發展及其影響因素基于TALIS數據的實證研究》《國際視野中教師專業發展狀況及對我國啟示基于TALIS》等文獻，為我們的研究提供了理論支持和研究思路。同時，關于教師教育的研究方法和步驟也有很多可借鑒之處，如科學教學研究的基本步驟包括明確研究目的和課題、審查相關文獻、收集重要資料及科學教學資源、進行實地考察、收集教學有關結論和數據信息、進行科學分析、歸納匯總數據、生成研究報告并進行結論分析和總結、提出科學教學建議等。此外，我國小學科學教師隊伍現狀的大規模調研也為我們了解南疆地區小學科學教師隊伍提供了參考，如《我國小學科學教師隊伍現狀、影響與建議：基于31個省份的大規模調研》指出我國小學科學教師隊伍結構失衡、知識與信念薄弱、專業發展羸弱等問題。團隊優勢：我們的研究團隊由具有豐富教育研究經驗的專家學者和一線教師組成。專家學者們在教師教育、數字化教育等領域有著深入的研究和豐富的成果，能夠為研究提供理論指導和方法支持。一線教師則對小學科學教學實際情況有著深刻的了解，能夠為研究提供真實的教學案例和實踐經驗。團隊成員之間分工明確、協作緊密，具備完成本研究的能力和條件。說明資金、設備、合作單位等條件保障。資金保障：學校將設立專項研究經費，用于研究過程中的資料收集、實地調研、數據分析等方面的支出。同時，積極爭取外部科研經費支持，與企業、科研機構等建立合作關系，申請科研項目的外部經費支持。此外，鼓勵和支持教師參加各類科研競賽和評選活動，爭取科研經費的獎勵和資助。設備保障：學校將為研究提供必要的設備支持，包括計算機、打印機、復印機等辦公設備，以及傳感器技術、數字化探究實驗室等教學設備。同時，學校還將購置教育圖書、光盤以及各種培訓材料，為教師的專業發展提供資源保障。合作單位保障：本研究將與相關教育部門、科研機構、學校等單位建立合作關系，共同開展研究。合作單位將為研究提供實踐基地、數據支持、專家指導等方面的保障，確保研究的順利進行。詳細規劃研究的各個步驟，包括準備、實施、總結等階段。準備階段：明確研究目的和課題，審查相關文獻，勾勒研究方案和路線。組建研究團隊，明確成員分工。制定研究計劃，包括研究方法、數據收集和分析、時間安排等。收集重要資料及科學教學資源，進行實地考察。實施階段：按照研究計劃，運用文獻研究法收集相關政策文件、學術論文和研究報告，全面了解數字化技術在教育領域的應用情況以及對小學科學教育的影響。采用問卷調查法，針對南疆地區小學科學教師設計調查問卷，了解他們的隊伍結構、教學實踐、專業發展需求以及數字化應用情況。進行實地觀察，深入南疆地區的小學課堂，觀察（全文共4875字）教育科學規劃2025年度重點課題申報書、課題設計論證求知探理明教育，創新鑄魂興未來。基于TALIS數據的數字化時代新疆南疆地區小學科學教師教育現狀與優化策略研究課題設計論證一、研究現狀、選題意義、研究價值新疆南疆地區小學科學教育面臨諸多挑戰，如教師資源匱乏、實驗器材不足、教學方法單一等。同時，數字化時代為教育帶來了新的機遇和挑戰。目前，南疆地區很多學校科學課程常常由數學或語文老師兼任，教師資源匱乏問題突出。例如，墨玉縣阿克薩拉依鄉中心小學分校校長杜民澤所在的學校有近400名學生，學校十幾位教師幾乎都兼職科學課教師。而且阿則古麗?阿卜力孜作為一名小學數學老師，也兼職科學課教師。此外，實驗器材不足也令科學課老師頭疼，小學科學課程中的很多實驗，由于配套零件買不到，導致很多科學實驗沒法正常進行。教學方法方面，日常講課主要以講為主，動手實驗較少。數字化時代為南疆地區小學科學教育帶來機遇與挑戰。教育信息化2.0推動新疆南疆地區教育數字化轉型，強調信息技術與教育教學深度融合，為提高教育教學質量、促進教育資源共享和均衡發展提供了新的途徑。然而，南疆地區信息技術基礎設施建設仍然不完善，教師信息技術應用能力較弱，教育資源的分類和整合還有待完善，同時還需要解決教育信息化帶來的安全和隱私問題。選題意義在于提升南疆地區小學科學教師教育水平，促進教育公平，培養學生的科學素養。通過對基于TALIS數據的數字化時代新疆南疆地區小學科學教師教育現狀與優化策略的研究，可以有針對性地提升小學科學教師的教育水平。例如，中科院新疆分院啟動南疆中小學教師科學素養提升培訓項目，通過組織各科研單位、學會、協會等專業力量，與教育部門攜手推動高端科研資源與中小學校教育活動融合項目，為當地中小學教師提供學科融合的示范和科學素養提升的機會，從而提升教師的教學水平。提升小學科學教師教育水平有助于促進教育公平。南疆地區地理環境和交通條件相對較為困難，學校建設和資源配置不均衡，教育資源供需矛盾突出。通過提高教師教育水平，可以更好地利用數字化資源，打破地域限制，讓更多學生獲得優質教育資源。培養學生的科學素養是小學科學教育的重要目標。小學科學教育的價值在于培養未來科學家和探索者的搖籃，有助于孩子在學習過程中發展出對自然和科學的興趣和好奇心，培養孩子們的科學思維和解決問題的能力，發展獨立思考和創新能力。研究價值在于為南疆地區小學科學教育提供理論支持和實踐指導，推動數字化教育在南疆地區的發展。本研究依托TALIS數據，深入分析小學科學教師的教學實踐現狀及其影響機制，為深化科學教師培訓改革、促進小學科學教育提質增效提供循證依據。例如，鄭永和等學者對我國小學科學教師教學實踐現狀及影響機制的研究發現，我國小學科學教師的一般教學法知識較好，學科教學法居中，實踐型智慧最為薄弱，信息技術應用、跨學科與問題解決式教學以及探究教學等實踐能力亟待提高。通過研究，可以為南疆地區小學科學教育提供實踐指導。如中科院新疆分院啟動的南疆中小學教師科學素養提升培訓項目，從當前正在使用的中小學課本入手，將相關課程與相關科學知識進行緊密結合，專門打造出科學與教學結合的課程教案，為教師提供了實踐教學的范例。推動數字化教育在南疆地區的發展。教育信息化2.0為南疆地區教育數字化轉型提供了機遇，本研究可以探索如何更好地利用數字化技術提升小學科學教育質量，促進教育資源共享和均衡發展，為南疆地區教育數字化轉型提供助力。二、研究目標、研究內容、重要觀點1.研究目標本研究的目標是深入分析南疆地區小學科學教師教育現狀，提出切實可行的優化策略，以提高教師教育水平和學生科學素養。具體而言，通過對教師專業素質、教學設備、教學質量、數字化資源應用等方面的研究，為南疆地區小學科學教育的發展提供有力支持。2.研究內容（1）教師專業素質研究將關注南疆地區小學科學教師的專業素質，包括學科知識水平、教學方法掌握、科學實驗能力等方面。當前，師資結構不合理、知識水平不夠、教學能力不足等問題較為突出。例如，一些老教師年齡偏大但因缺乏后繼力量仍在崗位，新教師學歷不足且缺乏實踐經驗；許多教師由于教育資源分布不均衡、教學環境條件有限等原因，知識儲備不理想；教學內容復雜抽象且與現實聯系不緊密，導致教師教學能力存在明顯不足。（2）教學設備教學設備方面，主要考察實驗器材的配備情況以及數字化教學設備的應用。目前南疆地區實驗器材不足，很多科學實驗因配套零件買不到而無法正常進行。同時，雖然一些學校引進了數字化教學設備，但很多教師仍按照傳統教學方式進行教學，未充分利用電子白板等設備的功能。（3）教學質量教學質量的研究包括教學方法的有效性、學生的學習效果等。日常講課主要以講為主，動手實驗較少，導致學生可能學到一些支離破碎的科學知識，但科學處理問題方法卻不知道，科學態度和科學精神的養成顯得脆弱。（4）數字化資源應用數字化時代為南疆地區小學科學教師教育帶來了新的機遇，研究將重點關注數字化資源在教學中的應用。例如，利用數字技術輔助教師教學，可以得到更好的教學效果，但目前南疆地區教師信息技術應用能力較弱，教育資源的分類和整合還有待完善。3.重要觀點（1）數字化時代為南疆地區小學科學教師教育帶來新機遇數字化時代為南疆地區小學科學教師教育帶來了新的機遇，應充分利用數字化資源提升教育質量。例如，數字化教學資源作為教學資源組織的一種有效形式，已經成為推進信息技術與課程整合的有效途徑。地方學校開展數字化環境下的教學研究，應用數字化教學資源具有深刻的意義。如在小學科學教學中，利用電子白板互式觸控一體機等數字化教學設備，可以提高小學課堂的效率。同時，數字技術賦能勞動教育形式多元、方法多樣和空間泛化，為小學科學教育提供了更多的可能性。（2）提升教師教育水平的重要性提升南疆地區小學科學教師教育水平至關重要。一方面，教師是學生科學素養的重要建設者和引導者，其專業素質能直接影響到學生的科學學習成果。另一方面，提升小學科學教師教育水平有助于促進教育公平。南疆地區地理環境和交通條件相對較為困難，學校建設和資源配置不均衡，教育資源供需矛盾突出。通過提高教師教育水平，可以更好地利用數字化資源，打破地域限制，讓更多學生獲得優質教育資源。（3）培養學生科學素養的關鍵培養學生的科學素養是小學科學教育的重要目標。小學科學教育是培養未來科學家和探索者的搖籃，有助于孩子在學習過程中發展出對自然和科學的興趣和好奇心，培養孩子們的科學思維和解決問題的能力，發展獨立思考和創新能力。例如，在南疆中小學教師科學素養培訓中，專家授課和實踐活動激發了孩子們對科學的濃厚興趣，讓青少年在實踐中感知科學魅力。同時，學校和家庭在培養學生科學素養方面都扮演著重要角色，學校科學教師要注重引導孩子的科學興趣，家庭教育方面，家長要呵護好孩子的好奇心，幫助孩子在自由探索中找到科學研究的樂趣。三、研究思路、研究方法、創新之處研究思路是通過文獻研究、問卷調查、實地考察等方法，分析現狀，提出優化策略。本研究將首先進行文獻研究，梳理國內外關于小學科學教師教育、TALIS數據應用以及數字化教育等方面的研究成果，為后續研究提供理論基礎。同時，利用問卷調查收集南疆地區小學科學教師的專業素質、教學設備、教學質量、數字化資源應用等方面的數據，了解當前小學科學教師教育的現狀及存在的問題。此外，還將進行實地考察，深入南疆地區的小學，觀察教師的課堂教學、與教師和學生進行交流，獲取更直觀的信息。通過對這些數據和信息的分析，找出南疆地區小學科學教師教育的薄弱環節，結合TALIS數據和數字化時代特點，提出針對性的優化策略。研究方法包括文獻研究法、問卷調查法、實地考察法、案例分析法等。文獻研究法：通過查閱相關文獻，了解小學科學教師教育的研究現狀、發展趨勢、理論基礎等信息。例如，參考OECD報告《積極、成績優異學生？學校和教師能做什么》，該報告基于TALIS數據和PISA數據，對教師和學校因素與學生學習成績和社會情感發展之間的關系進行了關聯性分析，為本研究提供了方法借鑒和理論支持。問卷調查法：設計針對南疆地區小學科學教師的問卷，了解他們的專業素質、教學方法、數字化資源應用等情況。如“數字化賦能南疆鄉村小學‘科學教育’教學路徑探索調查問卷”，從教師基本情況、科學知識認知、教學方法應用、學校資源評價等多個方面進行調查，為研究提供大量數據。實地考察法：深入南疆地區的小學，觀察課堂教學、與教師和學生交流，了解實際教學情況。例如，觀察教師在課堂上是否充分利用數字化教學設備，學生對科學課的興趣和參與度等。案例分析法：選取南疆地區小學科學教育的典型案例進行深入分析，總結成功經驗和存在的問題。如中科院新疆分院啟動南疆中小學教師科學素養提升培訓項目，可作為成功案例進行分析，總結其創新模式和對小學科學教師教育的積極影響。創新之處在于結合TALIS數據和數字化時代特點，提出針對性的優化策略。結合TALIS數據：參考TALIS框架中的教師因素和學校因素，分析南疆地區小學科學教師教育的現狀。例如，關注教師的課堂實踐、幸福感和工作滿意度、班級特點等維度，與南疆地區的實際情況相結合，找出影響小學科學教師教育的關鍵因素。同時，利用TALIS數據的統計方法和指標體系，為研究提供科學的分析方法和評價標準。數字化時代特點：充分考慮數字化時代為小學科學教師教育帶來的機遇和挑戰。如利用數字技術輔助教師教學，提高教學效果；關注教師信息技術應用能力的提升，促進教育資源的分類和整合；解決教育信息化帶來的安全和隱私問題等。提出的優化策略將充分利用數字化資源，推動南疆地區小學科學教育的數字化轉型。例如，借鑒小學科學數字化實驗教學策略研究和小學科學課程與數字化教學的整合研究中的方法，引入數字化實驗設備和教學資源，創新教學方式，提高學生的學習積極性和科學素養。同時，加強教師的數字素養培訓，提升教師在數字化時代的教學能力。四、研究基礎、條件保障、研究步驟研究基礎包括已有研究成果、研究團隊、數據資源等。已有研究成果：國內外已有不少關于小學科學教師教育、TALIS數據應用以及數字化教育等方面的研究成果，為本次研究提供了理論基礎。例如鄭永和等學者對我國小學科學教師教學實踐現狀及影響機制的研究，發現我國小學科學教師的一般教學法知識較好，學科教學法居中，實踐型智慧最為薄弱，信息技術應用、跨學科與問題解決式教學以及探究教學等實踐能力亟待提高。此外，還有多篇關于教師教育課程資源錯配問題及啟示基于TALIS數據的分析、經合組織教師評價項目的新動向及動因基于TALIS系列數據的實證研究等文獻，為深入理解TALIS數據和教師教育提供了參考。研究團隊：本研究擁有一支專業的研究團隊，團隊成員具備豐富的教育研究經驗和專業知識，涵蓋教育學、心理學、教育技術學等多個領域，能夠為研究提供多學科的視角和方法支持。數據資源：本研究可以利用TALIS數據，深入分析小學科學教師的教學實踐現狀及其影響機制。同時，還可以通過問卷調查、實地考察等方式收集南疆地區小學科學教師的專業素質、教學設備、教學質量、數字化資源應用等方面的數據，為研究提供豐富的實證資料。條件保障包括研究經費、研究設備、研究時間等。研究經費：本研究將積極爭取各級各類科研項目的資助，確保研究經費充足。經費將主要用于問卷調查、實地考察、數據分析、論文發表等方面，為研究的順利進行提供資金保障。研究設備：研究團隊將配備必要的研究設備，如電腦、打印機