融合應用理念下的中小學數字教材設計策略

摘要： 在教育信息化應用理念上，我國經歷了計算機輔助教學、信息技術與課程整合、信息技術與教育教學深度融合三個階段。每個階段對數字化課程資源有著不同的要求。中小學數字教材作為一種公認的核心數字化課程資源，目前尚存在著其核心價值與多樣化需求矛盾等問題。基于融合應用理念，中小學數字教材可以通過加強核心資源特征，打造以數字教材為核心的教學應用系統和加強標準化建設等策略，提高數字教材對教學應用實踐的支持力度。

關鍵詞：數字教材;教育信息化;教學應用系統;課程標準;教學策略

我國中小學數字教材研究與實踐始于2000年前后，早期主要表現為紙質教科書的簡單數字化，近年來則以多媒體數字教材、富媒體數字教材為主要形式，并朝著數據化數字教材、平臺化數字教材的趨勢發展。國家在教材建設和教育信息化方面出臺了一系列政策，以推動數字教材的研發和應用進程。如今，中小學數字教材作為教材發展的新形態和新方向備受關注，并已進入中小學校課堂，甚至在一些地區逐步被大規模應用。但是，目前數字教材在應用中尚存在一些矛盾，如數字教材的核心價值與多樣化需求的矛盾、數字教材的文本結構與應用理念的矛盾等，制約了數字教材的大范圍持續性應用。本文從數字教材的教材特性和基礎教育信息化應用需求的雙重視角出發，對其設計方案提出優化建議，并對當前主流數字教材設計中存在的問題做簡要剖析。

一、教育信息化應用理念演化及對數字化課程資源需求的變化

數字教材的應用效果與教育信息化的應用邏輯密切相關。在中小學課堂上，信息技術與課程教學的結合方式經歷了計算機輔助教學、信息技術與課程整合、信息技術與教育教學深度融合三個階段。不同階段的技術應用邏輯差別較大，對數字化課程資源的內容和功能需求也截然不同。

（一）計算機輔助教學階段

計算機輔助教學（CAI）是20世紀60年代信息技術引入基礎教育時的一種應用理念^[1]。從詞義可以看出，這種理念下的信息技術處于輔助地位，而教學主體框架、流程都是不變的。CAI作為一種主流的技術應用理念存在了近半個世紀，直到2000年左右，才逐漸被信息技術與課程整合的新理念所替代，但其對教學實踐依然產生著深刻的影響。在各種信息化教學案例中，我們經常見到教師在課堂上運用多媒體課件或交互性工具對教學內容進行輔助性展示或補充完善的情形。甚至可以說，CAI至今仍是我國中小學教師應用信息技術最主要的一種方式?；谠摾砟睿瑪底仲Y源一般要基于課程標準或教材進行設計和開發，并與課程或教材的內容配套，強調資源的專業性、精致性、適配性，以求達到最佳的輔助應用效果。

（二）信息技術與課程整合階段

21世紀初，教育信息化領域提出“信息技術與課程整合”的新理念，其目標是要運用技術改變傳統的教學結構^[2]。這與“輔助”邏輯下的CAI理念有本質的差異。信息技術與課程整合的理念解決了基礎教育中信息技術與學科課程存在的割裂等問題，通過信息技術與課程的互動性雙向整合，以達到更好的技術應用效果^[3]。

信息技術與課程整合的關鍵是雙向適應。在CAI方式中，教學活動本身自成體系，有技術輔助固然好，沒有技術輔助教學活動也能開展;而信息技術與課程整合方式則要求改變傳統的教學內容與課程實施策略，以形成更適合信息化教學環境的內容形式和教學模式。

該理念對數字化課程資源的要求明顯提高。一部分數字內容資源要從輔助性資源轉變為課程或教學內容的主要形態;還有相當一部分數字化課程資源要能夠支持信息技術環境下的新型課程實施策略或教學模式，如數字化探究、在線研討和虛擬課堂等。

（三）信息技術與教育教學深度融合階段

2012年，教育部發布了《教育信息化十年發展規劃（2011—2020年）》，首次提出了“信息技術與教育教學深度融合”^[4]。信息技術與教育教學的深度融合是對信息技術與課程整合理念的進一步探索，它強調將信息技術應用到教育教學的全過程，實現深層次的教育系統結構性變革^[5]。這種深層次變革深到何種地步，目前尚無定論，但深度融合理念要求傳統的教育教學中的每個環節都朝著與信息技術結合的方向轉變是無疑的。它同樣要求信息技術與教育之間的雙向融合^[6]。

在該理念引領下，數字化課程資源的豐富性和功能性要求更高?！督逃畔⒒?.0行動計劃》提出了深度融合理念下的資源轉變方式：先是從專業生成的內容資源（PGC）向教師和學生在教學活動中的生成型內容資源（UGC）轉變，再進一步從教育領域的資源向大資源轉變。但無論數字化課程資源變得如何多樣、復雜，承載國家意志、落實國家教育根本任務和系統化反映課程標準要求的核心資源依然是必要的。中小學數字教材就是有代表性的核心數字化課程資源。

二、數字教材現有設計與應用之間的矛盾解析

目前，國內的數字教材大多以紙質教科書為藍本進行設計和開發。多數數字教材選擇了以紙質教科書的電子版作為數字教材的主體，在此基礎上輔以各類多媒體、交互型內容資源以及數字教學工具的設計方案。但這種設計方案與實際教學應用之間存在一些內在的固有矛盾，需要在深入研究、解析數字教材的基礎上提出解決對策。

（一）數字教材的核心育人價值與多樣化需求的矛盾

數字教材作為中小學教材體系的新形態，承擔著在信息化教學環境中落實國家教育根本任務和系統化反映課程標準要求的核心作用。有學者認為，數字教材所承載的更多是國家層面的教育教學共性要求^[7]。但我國教育信息化2.0發展階段強調應通過信息化手段，滿足教師和學生個性化教與學的需要。數字教材所體現的共性要求與教育信息化提出的滿足個性需求之間存在矛盾。

通過大量的實踐案例調研我們發現，從作為教材的本質屬性而言，數字教材是較難滿足個性化學習需求的。舉例來說，數字教材的內容一般需要有一定嚴謹性，也是信息化環境中學生獲取權威課程信息的主要來源。而在實際教學中，教師和學生往往會提出個性化的學習需求。這些需求可能只適合少數人或某一特定地區的師生，與嚴謹、權威的要求有較大距離。這類個性化需求在實踐中數量繁多、要求各異，它們既不符合教材編制的原則，也不可能用一套數字教材同時滿足上億師生的個性化需要。

要解決這個矛盾，我們需要建立融合應用的數字教材設計和使用思路。在設計上重點確保數字教材的核心價值，特別是數字教材內容的政治性、科學性、嚴謹性。而針對個性化教與學需求，則可以在數字教材的基礎上，通過更多其他形式的數字資源來滿足師生需求。將數字教材與其他數字資源融合應用，既可體現數字教材的核心育人價值，又能滿足個性化需求。

（二）數字教材的文本結構與應用理念的矛盾

當前以紙質教材為藍本的數字教材，在文本結構上天然與信息化環境下的教學應用之間存在矛盾。在教學中，紙質教材是一種課程載體，教材內容包括兩個層面的信息：第一層是教師應該教的和學生應該學的內容，第二層是教學實施建議方案（或步驟）。因此，中小學教材的價值之一是為課程的實施提供基本參考。對紙質教材來說，兩層信息之間是匹配的——第一層信息中有什么樣的知識點，第二層信息就會安排適合于這個知識點的教學方案。教師使用教材時會參照教材中的兩層信息完成教學設計。其中，第一層信息往往是國家課程標準中規定的知識點，教師的調整空間在于學生對知識點的預期掌握程度;第二層信息則相對靈活，如果教師認為自己有更好的教學實施方案，就可以對教材中的原有方案進行局部調整。但一般來說，出于工作效率原因，絕大多數教師在常規教學中都會高度依賴教材中給出的第二層信息。

當數字教材以紙質教材為藍本設計時，紙質教材中的兩層信息就會都在數字教材中被保存下來。數字教材的設計開發者會以紙質教材內容為基礎，再配套其他數字化資源來構成數字教材的全部內容。在這種情況下，必然會出現數字教材中的新增內容與紙質教材中的第二層信息之間失配的情況。這是因為紙質教材中原有的教學實施建議方案是以非信息化教學環境為主設計的。

由于采用上述設計方式的數字教材，內含的教學策略和教學模式并非針對信息化教學環境設計的，因此這類數字教材的唯一合理應用方式就是CAI模式。因為CAI模式不需要改變傳統的教學策略和教學模式，只需要補充輔助性數字化課程資源即可。我們前面已分析過，當前更提倡“整合”“深度融合”的技術應用理念。如果數字教材中沒有給出適切的教學策略或模式，那么任課教師在備課時就必須重構教學策略，形成新的教學方案。這勢必給教師帶來巨大的備課工作量，數字教材也會失去基礎性參考作用。

采用數字教材融合應用的思路可以部分地解決數字教材文本結構和信息技術應用理念之間的矛盾。在融合應用思路下，數字教材主要支持CAI模式的應用。數字教材的配套資源可以包含“整合”或“深度融合”理念下所需的新教學策略和新教學模式，再結合數字教材本身的系統性與核心育人功能，就可以支持更先進的教育信息化應用理念了。

（三）數字教材技術應用與教材管理之間的矛盾

數字教材作為中小學教材體系的組成部分，是需要納入中小學教材管理體系的。但在許多案例中，數字教材中包含的各種交互內容、學習工具都不能按照教材的一般審核方式進行內容審查。目前，可用于數字教材的技術手段很多，并且會隨著技術的發展不斷增加。但在這些技術中，能夠較好地支撐教材內容審核審查的卻十分有限。

社會的進步與教育現代化的發展，都要求課程資源與時俱進。但在現實中，數字教材的審核方式方法卻發展緩慢。數字教材與其他各類數字化課程資源的融合應用，可以在一定程度上解決當前教材審核方式方法與先進信息技術的教育應用之間的矛盾。

正如“互聯網不是法外之地”一樣，數字教材作為教材體系中的一員，當然也不能以技術為理由去規避國家的教材管理法律法規和基本原則。數字教材保持健康、穩定的持續發展，嚴格的審核是必不可少的。一些對教育信息化有較好的支撐作用卻暫時不支持審核的新技術，可以先不引入數字教材，而是作為數字教參、數字教輔、虛擬教具等其他資源類型進入教學活動中，與數字教材融合應用。當新技術有能力支持數字教材的審核要求時，再將其用于提升數字教材的內容和功能。這也使新技術從引入教育信息化領域到進入數字教材作為核心課程資源有了一個逐漸過渡的過程。

三、融合應用思路下的中小學數字教材設計策略

數字教材與其延伸出的數字化課程資源的融合應用思路，本質上是將數字教材回歸到教材應用的核心價值中。與我們從不期望紙質教材能解決一切教學問題一樣，數字教材能夠支撐的信息化環境中的教學需求也是有限的。在數字教材能夠提供的作用之外，當然還存在著近乎無限的個性化教與學需求。這就需要我們建立一個以數字教材為核心的教學應用系統，通過融合應用數字教材和教學應用系統中不同的數字化資源、數字化學習工具等，完成不同的教學目標，形成差異化的教學方式或風格。在融合應用的思路下，數字教材的設計思路也會與當前常見的設計方式有一定區別。

（一）突出核心資源特征的數字教材設計

考慮到中小學數字教材作為信息化教學環境中的核心課程資源，數字教材的設計必須突出“核心”二字，否則就會失去數字教材最主要的教育教學價值。

首先，在設計數字教材時需要有“核心資源”意識。設計和開發者要堅持以落實國家教育根本任務為前提，緊密圍繞課程標準要求設計數字教材內容，尤其要體現數字教材在促進學生學科核心素養發展方面的作用。與之相對應的，則是要減少或降低數字教材中的非核心內容或功能要求。在理念上，應敢于突出數字教材核心價值，并將非核心內容和功能移至教學應用系統的其他資源中。

其次，在研發數字教材時需要注重內容的科學性、嚴謹性。數字教材中的每個單元內容都應是反復打磨、精益求精的，數字教材整體則應保持較好的體系性。內容質量是數字教材作為核心數字化課程資源的先決條件。我們強調數字教材的設計要有“核心資源”意識，也是希望能在縮小數字教材研發范圍和內容數量的前提下，能夠將研發能力聚焦于數字教材的內容質量上來。

最后，在設計數字教材時需要考慮適用性問題。數字教材作為信息化教學環境中的一種“托底資源”，必須考慮到不同地域、年齡、水平師生的信息技術應用情況。從實踐上看，信息技術應用水平越低的教師，對數字教材依賴度越高。因此，數字教材的設計需要在易用性上下功夫，避免出現復雜操作。

（二）以數字教材為核心建設教學應用系統

數字教材作為核心資源，就如同餐桌上的主食。光有主食，讓人“吃飽”是沒問題的，但離“吃好”就有很大差距了。在教育信息化2.0時代，數字教材解決的是核心問題，其他各類數字化課程資源需要與數字教材一道，構成一個信息化教學環境中的應用體系，即以數字教材為核心設計應用體系架構。

將數字教材與其他資源、教學系統等進行整合的案例并不少見。如人民教育出版社在2011年推出的“人教數字校園”，就是包含了數字教材、教學課件、備授課工具、教務管理等內容資源和功能的教學系統。但以往此類系統大多只面向教師，并以平臺自身功能而非數字教材為核心。

應當指出的是，在信息化教學應用系統中，數字教材的核心作用不可替代。畢竟在所有數字化課程資源中，未來只有數字教材會根據教科書審核管理的相關要求和步驟來保障其內容的政治性和科學性，而其他各類數字化課程資源是難以具備相近教育價值的。從這個角度看，以數字教材為核心向外擴展建設信息化教學應用系統，更符合國家當前的教育要求^[8]。實際上，以數字教材為核心的信息化教學應用系統在技術開發方面與以往的教學系統并沒有太大差異，二者的區別更多地體現在對我國當前基礎教育課程教學的理解上。

（三）加強數字教材與其他數字資源之間的互聯互通設計

數字教材的融合應用，其關鍵在于打通數字教材與其他各類數字資源的信息互聯、數據互通，使得以數字教材為核心的信息化教學應用系統成為一種實踐可能，而不是只停留在理念上。這其中最為重要的問題是，在信息化教學應用系統中，其他各類數字資源如何調用和整合數字教材中科學、規范、權威的教學內容信息。例如，數字教材的文本結構與應用理念的矛盾，就可以通過基于信息化教學策略的內容重構加以解決，以實現教學內容與教學策略、教學方法之間的協調。這需要數字教材的內容可以被拆解、調用和重組。

以往的信息化教學應用系統之所以不得不采用以平臺功能為核心的設計方案，主要原因就在于數字教材的內容無法被有效調用。當教師運用新教學策略重新組織教學材料時，數字教材反而成了一種固化和難以應用的數字資源。這客觀上造成了數字教材在教學應用時與信息化教學策略的割裂，對數字教材的使用效果影響很大。

數字教材與其他數字資源之間的互聯互通需要研究數字教材的標準化數據連接方案，規范數字教材與其他數字資源、學習工具之間的技術接口。從實踐角度看，這并不存在技術難點，更多的是要在數字教材設計上轉變為融合應用理念。數據實現互聯互通后，就可以圍繞數字教材將其他數字資源構建成一個整體，并實現嵌入式和無縫銜接的融合應用。

四、小結與展望

本文提出的融合應用思路，究其本源是希望數字教材能夠回歸到數字化核心資源的本質，在教學應用中發揮其核心價值，同時結合其他擴展的數字資源與工具來實現其他多樣性的教學過程和效果。

“十四五”時期，我國即將進入新的發展階段。在未來幾年中，數字教材的研究和發展需要在幾個重點方向上努力。首先，數字教材要加強標準化研究，當前的數字教材標準化程度還很低，甚至遠遠低于紙質教材，而標準化在互聯網發展中是極其重要的。其次，數字教材需要基于信息化環境下的有效教學策略、模式開展數字教材創新實驗。從教育信息化發展的要求來看，用CAI方式應用數字教材是遠遠不夠的。早在2013年前后，顧小清等學者就提出了數字教材可以采用多個學習路徑，每個學習路徑均包括不同的教學策略和模式^[9]。在數字教材中設計多個學習路徑并不存在技術障礙，只是數字教材的研發尚未充分吸收信息化環境下教學策略和教學模式的研究成果。最后，數字教材還需要加強理論建設，改變“開發實踐在前，理論研究滯后”現狀^[10]。理論建設要突出具有中國特色的馬克思主義教材觀，明確“培養什么人”“為誰培養人”的根本目標，圍繞“網絡時代怎么培養人”的新課題開展研究，從理論高度指導數字教材的發展途徑。

注：本文系2019年度廣東省基礎教育信息化融合創新示范培育推廣項目“智慧教室規?；瘧么僬n堂教學創新的探索與實踐”;全國教育信息技術研究“十三五”規劃重點課題“粵教云數字環境下教師群體協同交互研修的策略研究”（課題編號：163623379）的研究成果。

參考文獻

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[10]王志剛，錢冬明，沙沙等.中國基礎教育數字教材與電子書包發展研究報告[M].北京：人民教育出版社，2017（2）：282-284.

（作者沙沙系人民教育出版社人教數字教育研究院高級研究員，主任編輯;代毅系北京師范大學教育學部博士后，中學高級教師;趙子瑩系教育部數字課程教材研究中心副理事長，中教云數字課程教材云平臺首席執行官，本文通信作者）