數字教材在數字化教學中的應用策略研究

(河南教育電子音像出版社有限責任公司，河南 鄭州 450000)

近年來，隨著互聯網技術的飛速發展，信息技術與各行各業的深度融合已經成為不可逆轉的大趨勢。在教育出版領域，教材的數字化已經成為行業共識，從世界范圍來看，美國、英國、韓國和日本等發達國家在數字教材的開發和普及方面已經走在前列，如世界最大的教育出版商培生教育集團2019年7月宣布將逐步淘汰紙質書籍，優先更新數字版教材。

在我國，數字教材雖已誕生多年，卻一直因為終端設備和技術普及受限等原因，未能得到大面積推廣應用，許多教師對數字教材缺乏認知，更不知在課堂教學中如何有效應用。河南省作為全國教育人口大省，高度重視數字教材建設和應用工作，出臺文件推動數字教材建設，探索利用信息化手段促進教育均衡發展。河南省教育廳于2017年制定了《河南省中小學數字教材建設規范（試行）》，文件明確提出要加強數字教材建設，通過推動數字教材在教育教學中的普及應用，助力信息技術與各學科深度融合，提高教學質量，促進教學改革，加快實現教育現代化[1]。

自2017年以來，河南教育電子音像出版社作為河南省中小學數字教材平臺的承建單位，在省教育廳、省電教館指導下，擔負著全省數字教材建設和應用推廣的具體工作。在數字教材研發過程中，我們深入一線調研，與一線教師共同研究，探索數字教材在數字化教學中的應用策略，尋求數字教材與教育教學的最佳結合點。

一、數字教材內涵及發展趨勢

通過查閱文獻資料可以發現，國內最早的數字教材由人教社于2001年左右研發，數字教材的發展先后經歷了靜態數字教材、多媒體數字教材、交互式數字教材等多種類型。教育出版行業圍繞數字教材的定義和內涵進行了深入探討，但由于數字教材的內容、形式和功能等隨著教育教學和信息技術的發展也在不斷變化和發展，所以一直以來都沒有形成得到普遍認可的數字教材的統一定義。甚至在不同發展階段對數字教材的稱謂也都不相同，如“電子課本”“電子教科書”“網絡教材”等等[2]。

近年來，互聯網的蓬勃發展對各行各業產生了革命性的影響。在教育行業，教育信息化發展也由1.0時代向2.0時代邁進，數字教材無論從內容還是功能上都發生了質的變化，已經逐步融入教育教學的全過程中，其內涵也從早期紙質教材的電子化、多媒體化向基于互聯網的交互型、數據型擴展，為課堂教與學的變革提供了資源和工具支撐。

《河南省中小學數字教材建設規范（試行）》中明確給出了數字教材的定義，即數字教材指的是依據國家課程標準，以在教育部公布的中小學用書目錄中各出版單位出版的紙質教材為藍本，以課程論、教學論、教育學、心理學、信息技術學等理論為指導，以提高教學和學習效率為目標，滿足教育信息化需求的數字化、立體化教材。數字教材是利用多媒體技術將傳統紙質教材內容進行數字化處理，轉化為適用于各類電子終端的互動性教材。這一定義基本上把當前數字教材的內容結構和技術形態進行了規范化約束，為數字教材在河南省的建設和普及應用提供了依據。

通過對數字教材內涵和發展歷史的研究，我們發現，數字教材是以紙質教材為藍本的，無論其內容結構、形態和功能如何變化，其都是教材的重要組成部分，和紙質教材一樣，遵從教育教學規律，反映課程標準的要求，是學校開展教學活動的重要載體和依據。數字教材最大的特點,同時也是與紙質教材最大的區別在于，數字教材的內容除了保持紙質教材原版原貌的課文以外，還內含大量的高清圖片、音頻、視頻、動畫、微課、練習、闖關游戲、筆記、書簽、批注等豐富多樣的、凸顯學科特色的富媒體教學資源以及各種學科專用小工具，能最大限度滿足師生在教學過程中的各種資源需求和交互需求。

未來，隨著互聯網技術的發展和中小學教育教學模式的變革，數字教材也必將進入全新的發展階段。首先，數字教材將更加智慧化。數字教材作為信息化教學中的核心課程資源，隨著信息技術的發展，資源供給模式將會發生大變革，傳統的富媒體資源供給模式將逐步被智慧化教學資源供給模式所取代，在教育資源供給上，結合教育大數據，呈現資源供給的“千人千面”，為個性化教與學提供資源支撐。其次，數字教材服務將平臺化。長期以來，數字教材的開發和推廣都是出版社各自為政，缺乏統一標準和規范。由于各家出版社重視程度和開發標準的不同，各家出版社數字教材的內容形式和制作格式等都各不相同，給數字教材的普及推廣和師生應用造成了巨大障礙。隨著近年來國家和各省市對數字教材的重視，數字教材開發建設的標準化和規范化日益迫切，如河南省、廣東省就分別出臺文件，明確數字教材建設和推廣的要求，實現了數字教材服務的集約化和平臺化，各自建立了全省統一的數字教材服務平臺，作為全省唯一的數字教材建設和服務平臺。最后，數字教材應用將常態化。隨著教育信息化的發展，廣大師生對優質教育資源的需求日益迫切，數字教材作為核心的優質課程資源，必將成為日常教與學的重要工具，貫穿于師生教學的全過程，滿足廣大師生在信息化環境下的教與學需求。

二、數字教材普及應用的條件

數字教材的發展與信息技術在教育教學中的普及程度密切相關，數字教材的普及應用受制于當時教育教學環境和技術發展。因此，在探討當前數字教材在數字化教學中的應用策略之前，有必要對影響數字教材普及應用的條件加以研究。通過近幾年的調查研究發現，數字教材的普及應用主要受到以下幾個方面因素的影響。

（一）數字教材建設的標準化

長期以來，數字教材主要由紙質教材出版社進行開發和發行，出于紙質教材出版和發行利益的考慮，各出版社一般不把數字教材作為重點產品加以重視。這就導致各家出版社開發的數字教材從內容結構到功能都千差萬別，兼容的終端也各不相同，給師生使用數字教材造成了極大障礙。要想實現數字教材的普及和應用，必須建立統一的數字教材建設標準，實現資源內容和建設模式的統一化、規范化，同時提供統一的數字教材服務平臺，使廣大師生通過一個平臺，即可應用各科數字教材，打破多個平臺、不同終端的障礙。

（二）數字教材的產品化營銷

數字教材誕生多年，受傳統教材發行模式和財政政策的影響，一直以來多以電教教材的形式面向市場。但通過電教教材發行的模式，受各種因素的影響，能夠接觸到數字教材的師生、家長極少。2020年上半年，河南省中小學數字教材服務平臺免費開放，新增用戶100余萬，從微信公眾號后臺反饋的信息來看，許多師生特別是家長竟然是首次接觸和使用數字教材。這說明數字教材的普及推廣除了要不斷提升質量和教學服務能力外，還要加大產品化和市場化力度，通過各類營銷，提高數字教材在個人消費者中的認可度。

（三）教育部門對教育信息化的重視程度

一直以來，雖然大家都認可數字教材的地位，把其作為教材的重要組成部分，但數字教材卻一直被視為紙質教材的附屬，并未受到應有的重視，其獨立性和合法性多年未得到認可。直到近年，隨著教育信息化的發展，數字教材才逐漸受到各級教育部門的重視。但數字教材，仍主要依靠政府政策和采購項目，難以獨立在市場發行，其普及應用程度深受當地教育部門對教育信息化的重視程度影響。

（四）師生信息素養

其實，不僅數字教材，任何教育信息化軟件和裝備，在教育教學中能否真正發揮作用，都與師生信息素養密切相關。數字教材內容再豐富、技術再先進，如果師生認識不到位甚至不會用，那么就很難普及。比如自2012年開始的“三通兩平臺”建設，為學校從寬帶網絡、數字資源到軟件平臺進行了規劃建設，但數字資源存在利用率不高的問題，究其根本，就在于師生信息素養亟須提高。為了彌補這一缺陷，國家教育部于2018年發布了《教育信息化2.0行動計劃》，其中明確提出要全面提升師生信息素養。

（五）學校數字化環境

學校的數字化環境是數字教材普及應用的基本條件，主要包括硬件環境和軟件環境。近年來，隨著各地“三通兩平臺”工程的推進，各地學校的數字化環境得到了巨大改善。以河南省為例，截至2018年年底，全省中小學寬帶網絡接入率達到97.9%，中小學多媒體教室占教室總數的比例達79.4%。數字化環境的具備，為數字教材全面普及應用提供了堅實支撐。

三、數字教材在數字化教學中的應用策略

數字教材的普及應用，受到政策、師生信息素養、軟硬件環境等的制約，其應用模式也必然會隨著現實外部條件的不同而變化。近年來，在推廣應用數字教材的過程中，我們對不同地區、不同條件學校應用數字教材的情況進行了長期的調研分析，對數字教材的應用模式及其適用條件進行了深入分析和總結，以期對今后數字教材的普及應用提供參考。

（一）把數字教材作為輔助資源穿插應用于教學過程

數字教材除了具有與紙質教材一致的靜態課程內容，還富集多媒體資源，具有很強的多媒體屬性。通過增加經過精心選擇的視頻、圖片、動畫等教學資源，教材更加生動、形象，學生學習興趣被充分激發，課堂教學效果得到提高。這些免費內嵌于數字教材中的優質教學資源，都經過了專業出版社的層層篩選，緊扣教學內容，與教學過程同步，貼合教學實際，免去了教師通過互聯網檢索資源的麻煩，教師在教學過程中可以直接拿來使用。

如小學語文《狼牙山五壯士》，這節課的教學目標之一是學會生字新詞，理解詞義，并有感情地朗讀課文。傳統教學模式下，老師需要通過板書和領讀的方式，幫助學生達成這一知識與技能目標，但傳統教學往往缺乏吸引力，效果不理想。而在數字教材教學模式下教師可以利用數字教材中的生字筆畫示范教學、課文朗讀、交互練習等多媒體資源，使教學過程更加生動形象，可以極大地調動學生的學習興趣，大大提高教學效果。應用示例如下。

內容一：當教師講到“壁”“墜”等生字的字形和書寫時，可直接調用數字教材中的生字筆畫教學資源，展示生字的書寫筆順（如圖1）。同時還可以利用數字教材中的放大、縮小功能，進行局部的放大或是縮小，不僅更加直觀，而且能夠加深學生印象。

內容二：在課文誦讀的教學環節，教師可以直接利用數字教材提供的課文朗讀功能，讓學生進行跟讀，學習朗讀，使學生在讀中感悟。

圖1 生字書寫與筆順

（二）利用數字教材開展“雙師課堂”遠程教學

在學校教學體系下，教材是課程的具體呈現，是教學活動開展的重要載體，為教師的教學和學生的學習提供了資源和工具[3]。數字教材作為信息技術發展的產物，它一直隨著信息技術的發展而逐步發生改變，這種改變也必將對課堂教與學產生影響。近年來，隨著教育信息化的發展，學校的數字化水平日益提升，各類多媒體設備日益普及，同時教師的信息化應用能力在經過多年的持續培訓后，也得到了顯著提升。在內外部因素的共同推動下，信息技術與教育教學的融合日益深入，數字教材利用其在聲音和圖像等方面的優勢，日益受到重視，越來越多地被教師應用于教學中，特別是在促進教育均衡發展方面，發揮了巨大作用。

如2019年11月，在河南省電化教育館主辦、河南教育電子音像出版社承辦的幫扶助學活動中，開封市第二師范附屬小學洪雪老師全程利用數字教材以“雙師課堂”的形式，遠程連線南陽市鎮平縣黑虎廟小學進行現場授課。結合黑虎廟小學缺乏音樂教師和學生發音不規范等問題，洪雪老師就教學中如何充分應用數字教材進行了研究，重構教學流程，借助音樂學科數字教材中的范唱、跟唱、伴唱以及動畫視頻等功能，帶領相距八百里的兩地學生共上一堂課，同唱一首歌。這節課上，兩地學生不僅共同學習了樂理知識，還增加了情感交融。

正如洪雪老師在課程的最后所說，正是電化教育事業的發展讓學生們從使用磁帶、幻燈片學習進化到現在更加多彩的“雙師課堂”，也正是“互聯網+”環境下，信息技術與教育教學的深度融合，使文字教材可以進化成為如今具有豐富教育教學資源、完善備授課功能、極強課堂互動性的數字教材。

（三）以數字教材為依托開展探究性教學

隨著信息技術的發展，數字教材不僅具有豐富的多媒體資源，其提供的交互工具和功能也日益強大，為教師利用數字教材開展探究性教學提供了支撐。教師在教學過程中，通過利用數字教材提供的交互工具和功能，可以設置豐富多彩的探究活動，使學生在發現問題、自主探究、協作交流中解決問題，并對當前知識點進行分析歸納[4]。

實驗是初中物理教學中的重要的環節和主要方法，也是提高學生學習興趣，幫助學生建立基本物理概念、培養創新意識的重要方法。教材中除了演示實驗外，還設計了很多實驗活動，希望用探究的方式培養學生的創新和實踐能力。但在實際教學中，往往由于缺乏組織探究實驗的工具和資源，而忽視了探究實驗環節。為了打破這一困局，當前的數字教材中設計了大量的交互探究工具，能夠幫助師生很好地完成探究性實驗活動。

人教版八年級《物理》中“光的折射”一課，教材上給出了一個以光的折射為主題的實驗探究活動。在教學過程中利用數字教材中提供的交互探究工具——仿真實驗室，如圖2所示，我們嘗試把光的折射現象的演示實驗改為探究式分組實驗，設計并完成了“光的折射”的探究式學習，這有利于幫助學生從實驗中獲得感性認識，積極參與討論交流，從而理解光的折射規律。

圖2 數字教材中的仿真實驗

在本節課的教學中，教師利用數字教材提供的探究實驗工具，把教材中的演示實驗改為探究式分組實驗，讓學生從實驗中獲取感性認識，積極參與討論交流，幫助學生理解光的折射規律。整個教學過程以數字教材為依托，充分發揮學生認知主體的作用，讓學生自主發現問題、探究問題、解決問題，并引導學生積極思考、主動探索、討論交流、歸納總結，充分發揮信息技術與學科教學融合的優勢。數字教材的這種應用方式，特別適合于配備有相應終端設備的班級，如鄭州二中創新實驗班，可以充分發揮終端設備的優勢，讓學生有更多的探究實驗機會。同時，也能夠解決多數學校缺少實驗器材的難題。當然，這種模式如果能夠進一步拓展，結合翻轉課堂的理念，課前布置探究任務，讓學生利用數字教材和其他工具進行探究學習，課堂進行討論總結，相信更能發揮數字教材中豐富的教學資源和交互功能的作用[5]。

四、結束語

當前，教育信息化2.0行動計劃正在加速推進，數字教材作為推進信息技術與學科教學深度融合的重要工具，越來越受到重視。各地紛紛把數字教材建設和普及應用作為推進教育信息化的重要一環，河南省在這方面走在了全國前列，但我們在建設和普及應用過程中，也發現了諸多問題，如數字教材建設缺乏統一的規范標準，許多教師對數字教材認識不清，缺乏適當的應用方法，數字教材應用的差異化問題比較明顯，等等。因此，有必要在今后的工作中進行更加深入的研究，制定數字教材建設的規范標準，實現數字教材建設和服務的規范化和集約化，重點要針對不同地區、不同學科數字教材在數字化教學中的應用策略進行更加深入的研究和歸納總結，通過示范帶動、名師引領等方式，提升師生數字教材應用的水平，逐步形成具有河南特色的數字教材應用模式，使數字教材在促進教育教學改革、學生自主創新發展和教育均衡發展方面全面發揮作用，構建教育信息化2.0時代的新型教與學體系。