新一代國家課程核心數字資源設計理念突破

摘" "要：中小學數字教材是國家課程核心數字資源的主要建設方向。當前，中小學數字教材采用的設計模型，導致數字教材存在明顯的內容結構問題，并影響數字教材普及應用。追其根源，數字教材的內容結構問題來自設計者對數字教材理解的偏差和陳舊的資源設計理念。以國家課程核心數字資源為目標，中小學數字教材需要在設計理念上完成突破，包括整體設計理念的更新、基本模型與內容結構的調整、資源設計開發思路的變革等。

關鍵詞：中小學數字教材；教育信息化；數字資源；設計理念

中圖分類號：G434；G423.3" " " 文獻標志碼：A" " " 文章編號：1673-8454（2022）12-0046-07

DOI： 10.3969/j.issn.1673-8454.2022.12.006

基金項目：2018年度國家重點研發計劃“國家質量基礎的共性技術研究與應用”重點專項課題“數字教材與數字版權保護標準研究”（編號：2018YFF0214003）。

在基礎教育的國家課程體系中，中小學教材一直是最重要的核心課程資源。2017年后，教材建設被明確為國家事權，教材在中小學課程資源中的核心地位得以強化。[1]有學者從數字化課程資源體系的視角出發，提出在教育信息化過程中需要研發出類似傳統紙質教科書的核心資源，從而使現存的各類數字資源形成一個能夠服務于教育教學的體系。[2]在實踐層面，數字教材已經成為國家教材建設的主要創新發展方向，廣東、上海、河南、廣西等省（自治區、直轄市）都在最近幾年開展了數字教材的省級試點或實驗項目，并引發廣泛關注。

國內數字教材的研究可上溯至上世紀90年代末。經過多年探索，教材出版領域逐漸形成一種以紙質教材的數字鏡像版為基礎再配套多媒體資源的數字教材設計模式，形成多媒體型的數字教材。但從教材理論和教育信息化發展理念看，這種多媒體型的數字教材存在較為明顯的結構性問題。這種結構性問題不僅制約中小學數字教材的實際應用水平，更在最近幾年逐漸成為數字教材的發展瓶頸。

一、中小學數字教材的內容結構問題描述

中小學數字教材存在內容結構性問題，最早是從傳播學角度提出的，涉及數字教材中的信息失配和媒介融合問題。[3]這種內容結構問題直接對數字教材的應用實效產生負面影響。

（一）數字教材的典型結構分析

2001年以來，國內的中小學數字教材大致分為兩個基本類型。早期階段的數字教材主要采用將紙質教材直接數字化的設計方式，所形成的數字教材以靜態圖文方式呈現，內容與紙質教材完全一致。這類數字教材本質上是紙質教材的數字化鏡像版本，一般采用圖片或PDF格式，通常被稱為靜態數字教材。在靜態數字教材的基礎上，2007年后國內出現多媒體數字教材。[4]多媒體數字教材的典型形態是靜態數字教材與多媒體內容的集成。通常設計者會在靜態數字教材上預置多媒體內容的鏈接熱區和圖標。數字教材的使用者在閱讀靜態教材的時候可以通過點擊圖標，打開與本頁知識點相關的多媒體內容，這樣就豐富了教材內容的呈現方式。

從內容結構上看，靜態數字教材可以用A→A'的模型來表示，其中A代表紙質教材原本的內容，A'表示與紙質教材內容完全相同，但以二進制數字形式存在的靜態圖文內容。多媒體數字教材可以用模型A→A'+a來表示，其中A和A'同樣表示紙質教材的原本內容和靜態數字教材的圖文內容，a則表示與A或A'配套的一個多媒體內容集。在多媒體數字教材的內容創作中，多媒體內容集a通常會與靜態數字教材的內容A'按頁碼進行匹配，以便閱讀和使用。

多媒體數字教材誕生以來，這一模型幾乎成為中小學數字教材內容構成的標準模板。目前，國內超過九成的中小學數字教材都采用多媒體數字教材的形式。新聞出版行業標準中的數字教材結構也參照多媒體數字教材的這一結構模型，將A'和a分別稱為數字教材主體部分和數字教材擴展組件。[5]

（二）多媒體數字教材中的信息失配現象

盡管現實中有很多案例采用多媒體數字教材的模型進行產品研發，但多媒體數字教材模型中存在著無法忽視的內容結構問題。內容結構問題的核心在于：紙質教材自身有一個完備的結構，而數字教材在紙質教材的基礎上增加內容時，沒能與紙質教材內容結構實現恰當的融合。

一般認為，中小學紙質教材是一種重要的課程載體。紙質教材的內容包含雙層信息結構：第一層信息是教學活動中教師應該教的和學生應該學的教學內容，即表層信息；第二層信息則來源于教材編寫者的理念，及其預設的教學策略、教學步驟。第一層信息的遴選與組織依賴于第二層信息中的理念與策略。舉例來說，上世紀末我國中小學主要采用講授法進行教學活動，那么教材的內容選擇和組織就要有利于教師講、學生聽；而現在的中小學教材編寫理念中強調自主、探究，那么教材就要選入供學生自主學習的內容和課堂中可以開展探究活動方面的內容，還要依據每個章節的課程內容要求，采用合理有效的教學策略、步驟依次進行編排，并使其成為整體。總體來說，紙質教材中的第一層信息和第二層信息之間具有一致性，有什么樣的課程實施理念和教學策略、教學活動設計，就配套有對應的教學內容。但是，在采用A→A'+a設計方案的多媒體數字教材中，這兩層信息是不匹配的。多媒體教材的A'（即紙質教材內容的數字鏡像）中全部保留紙質教材的兩層信息，而多媒體資源集a雖與A'的第一層信息具有關聯性，但卻沒有與之匹配的第二層信息。換言之，多媒體數字教材中的教材編寫理念和教學策略仍然是紙質教材原有的，只不過增加了與紙質教材內容對應的多媒體資源集a。A→A'+a多媒體數字教材模型的內容結構如圖1所示。

這樣一來，紙質教材的編寫理念和教學策略是否適用于多媒體資源集a，就變成一個關鍵問題。在絕大多數數字教材設計案例中，我們發現多媒體資源集a都存在無法融入紙質教材原有教學策略、教學活動的現象，即多媒體數字教材的兩層信息之間存在明顯的失配現象。從教材設計和教學應用的角度看，兩層信息的失配容易造成多媒體內容的編排缺乏邏輯性，這也是多媒體數字教材內容結構問題的核心。這里需要特別指出的是：多媒體資源集a在脫離A'被單獨看待時，a只是一個資源集，本身不具備任何教材屬性。只有a與A'配套并整合在一起時，才能被視為教材的組成部分。

（三）數字教材結構帶來的應用問題

教材中的雙層信息匹配對教學應用來說至關重要。教師和學生在教學中可以完全依據教材的課程內容和預置的教學策略、步驟完成教學，并確保達到課程標準要求的教學效果。這是中小學教材在教育公平方面的托底功能。同時，教師也可以參照教材中原有的教學策略、步驟，根據自己的教學風格、學生的實際學情對原有策略進行調整，從而以較小的工作量完成個性化教學設計。這也是中小學教材在教學中發揮其效率功能的基本方式。

而在多媒體數字教材中，由于從內容結構編排上缺少關于多媒體資源該怎樣用、什么時候用的編排結構信息，就會導致教師和學生面對這些資源時沒有應用指引。特別是當多媒體內容較多時，還涉及師生如何在教學活動中選用資源的問題，這就讓數字教材的應用難度進一步增加。在我們見到的許多數字教材應用案例中，教師為了發揮多媒體資源的作用，不得不放棄教材中原有的教學策略，從零開始重新構建一節課的信息化應用方案、教學策略、教學步驟。其結果是教師的備課難度和工作量加重，導致教師整體教學工作效率大幅度降低。

回歸到數字教材的本質上，教材應具有幫助教師完善教學法、提供有效教學途徑、便于學生自學、減輕教師和學生負擔的基礎教學功能。[6]教材的基礎教學功能是其他功能的前提，所談及的教材政治功能、社會功能，都只有在教材能正常發揮基礎教學功能時才有意義。如果一個教材在使用上不被教師、學生接受，那么教材所承載的其他功能、價值是不可能真正發揮作用的。多媒體數字教材的內容結構不合理在應用中會催生諸多麻煩，即教材論中所說的教材功能紊亂現象。這也是多媒體數字教材丟失信息化教學環境中核心課程資源的重要因素。

二、中小學數字教材的內容結構問題溯源

從數字教材的研發、出版過程來看，多媒體數字教材的內容結構問題根源主要是設計人員對數字教材和數字教學資源的認識理念上存在偏差。

（一）對數字教材理解的偏差問題

數字教材的根基是紙質教材。然而，隨著教育信息化的不斷發展，數字教材的研究者和從業者對數字教材與紙質教材關系的認識存在一個變化過程。當國內的教材研究者首次嘗試將紙質教材與信息技術結合時，最容易想到并實現的就是按照A→A'的方式將紙質教材加工成靜態數字教材。就目前的研究視角看，靜態數字教材本身存在一對來自技術形態和教育功能的矛盾——靜態數字教材雖然是數字教材，但它在教學實踐中具有紙質教材的功能。例如，2009年美國加州出于財政因素，啟動美國首個數字教材項目，即用數字教材取代一部分紙質教材（因數字教材售價較低）。這造成的結果是：部分學生使用靜態數字教材，另一部分學生仍使用紙質教材。兩種教材雖然技術形態完全不同，但所含的教育信息是一致的，所發揮的教學功能也幾乎沒有差異。靜態數字教材所存在矛盾的要點是：教材和技術之間沒有真正融合，導致教材形態的數字化沒有催生教育實質的改變。

目前，國內數字教材的設計者對數字教材的普遍觀點是：靜態數字教材是紙質教材的數字版本，其發展的著眼點是對教材不斷增補內容、加強功能。這就存在一個非常嚴重的認識偏差：靜態數字教材并不必然是典型數字教材，從教育信息化的角度看，它是一種沒有體現教材與技術融合的非典型數字教材。在我國的基礎教育環境下，靜態數字教材僅在特殊條件下起到紙質教材替代品的作用。例如，2020年新冠疫情發生后，各教材出版單位向中小學師生提供靜態數字教材下載，這只是一種特殊場合的應急措施。由于在內容上與紙質教材完全相同，這也就意味著靜態數字教材無法更有效地支持信息化環境中的教學活動，也不能起到信息化教學中核心資源的作用。由此不難得出結論：靜態數字教材在教材體系中明顯處于邊緣地位。

數字教材的設計者對靜態數字教材的認識存在偏差，繼而將靜態數字教材當成主體的多媒體數字教材，乃至由多媒體數字教材進一步擴展形成的平臺化數字教材等設計方案，也相應存在理念上的偏差。影響數字教材教學功能的直接原因表現為內容結構問題，但內容結構問題的一個重要起源卻來自最初對靜態數字教材的認識。我國的基礎教育信息化發展已到信息技術與教育教學深度融合階段，對數字教材的理解不能只停留在教材的數字形態上，需要從建設國家課程核心數字資源的高度去重新認識數字教材應有的概念、內容、結構、功能，以及其他特征。

（二）數字教學資源的設計理念陳舊問題

采用A→A'+a模型的多媒體數字教材的主要特征是，內容上增加與紙質教材配套的多媒體資源集a。現有的數字教材案例中，絕大多數的資源集a存在兩個明顯的設計理念問題：一是從資源集a和靜態數字教材內容A'的關系上看，資源設計沒有采用整合或融合思路，而是典型的多媒體輔助課程（或教材）的設計理念。二是在每個資源的設計上，只關注課程內容的呈現方式和交互性變化，缺少內容與教學活動結合的現代數字資源設計思路。資源設計理念的陳舊，也是多媒體數字教材內容結構問題的重要根源之一。

國內多媒體數字教材中資源集a與靜態數字教材內容A'之間最典型的匹配方式，就是將資源的鏈接圖標放置在A'相關聯內容所在頁面的旁邊空白處。其目的在于，讓數字教材的使用者通過頁碼和位置關系可以很容易判斷出某一資源與教材中的哪段課文、圖表或習題是配套的，如圖2所示。這便讓人很容易聯想到上世紀曾有的教育信息化應用理念——計算機輔助（Computer Aided Instruction，簡稱CAI）教學或多媒體輔助（Multimedia Aided Instruction，簡稱MAI）教學。Assist（輔助）一詞的拉丁語本意就是“站在旁邊”，這恰與數字教材中教材原內容和多媒體資源之間的呈現狀態高度一致。

從教材理論的角度看，紙質教材是一種課程載體，承載完整的微觀課程結構。[7]在多媒體數字教材的內容結構A→A'+a中，A'保留原本紙質教材的微觀課程體系，從圖2就可以看出：a的加入沒有改變原本的微觀課程結構，只是置于原來課程結構旁邊。兩者沒有在結構上實現融合是顯而易見的。

多媒體資源集a，也同樣存在設計理念陳舊的問題。多媒體數字教材中的資源設計，是將紙質教材中的原有內容以多媒體（或富媒體）的方式重新呈現，包括圖片、音視頻素材、微課、交互習題等具體形式。但在信息技術與教學深度融合的理念下，內容與教學活動是資源設計的兩大主體要素；基于具體的教學活動情境來設計資源的內容呈現和交互方式，是現代教育信息化理念下的資源設計基本思路。[8]站在課程核心數字資源的視角下，如果在資源設計上只有內容的多媒體呈現和簡單人機交互，而沒有考慮與資源對應的教學活動，那么這樣的資源在教學實踐中也必然會缺少最基本的信息化教學指引功能。當這些資源被置于數字教材中后，與教材中原有的教學策略、教學活動失配，并形成內容結構問題也在所難免。

三、基于融合理念的國家課程核心數字資源設計思路

關于教育信息化未來發展中是否需要核心課程資源的問題，在學術界有一定爭議。相關政策也較為注重教育大資源建設，包括非教育專業資源和個人生成型資源等。但從我國教育事業發展的整體原則來看，黨和國家的意志在中小學數字資源體系中不能缺位，[9]體現國家課程整體、共性要求的資源也不能缺少。因此，國家課程的核心數字資源建設仍然具有必要性。

（一）中小學數字教材的設計理念轉變

數字教材作為國家課程核心數字資源的代表，需要在設計上轉變理念，避免在設計的開端就留下內容結構問題。數字教材設計理念的轉變包括三個層次：第一，能從教材論的層次理解數字教材的概念；第二，數字教材的設計需要體現信息技術與教材的深度融合；第三，需要從國家數字資源公共服務體系的視角建立數字教材的生態觀。

以往對數字教材認識上的最大誤區是：傳統教學環境下的核心課程資源在簡單數字化加工處理后，就可以轉化為信息化教學環境中的核心課程資源。將數字教材定位為信息化教學環境中的核心課程資源，就要具備成為國家課程核心資源的基礎條件，那就是充分體現國家意識形態要求和課程實施要求、提供教育公平保障，以及具備高質量和高效率地引導教學等教材基本功能。

信息化環境中教材基本功能的實現，需要具備信息技術與課程、教材深度融合的意識。具體來說，就是需要以課程目標、核心素養等為導向，結合各類信息技術環境下的有效教學策略、方法、評價方式等，將技術合理運用于課程資源的開發和組織之中。最終體現在數字教材中的，應是教材內容以合理的媒體形態呈現，內容的組織符合有效教學策略的要求，教材的結構能夠支持多種教學應用方式。

當然，建設國家課程核心數字資源的理念也意味著數字教材是有邊界的。正如從不期望紙質教材能解決一切傳統教學問題一樣，數字教材能支撐和滿足信息化環境中的教學需求也是有限的。在數字教材能滿足的范圍之外，還存在著近乎無限的個性化教與學需求。[10]這就要求將數字教材融入基礎教育的數字資源體系并打造數字教材應用生態。

（二）數字教材內容結構模型的革新

自2007年以來，A→A'+a這種數字教材模型一直是中小學數字教材的主流結構，并且在十幾年的時間內沒有本質突破。在這個模型中，我們用大寫字母表征具有教材屬性的部分，小寫字母則用于表征自身不具有教材屬性但與教材配套的各類資源。A→A'+a這一模型的關鍵問題在于它的核心是A'，而A'雖然是數字形態的教材，但不是信息化環境中的核心課程資源。因此，在這個模型基礎上進一步衍生發展出的各種數字教材，如進一步增加教學工具、數據系統、備授課平臺等，都可以轉化為對應的模型：A→A'+a+b、A→A'+a+b+c等。從模型的描述上就能看出，a、b、c自身都不具備教材屬性，而A'又不是信息化環境下的核心課程資源，因此，無論疊加上去多少類型的資源、工具，都不能從根本上改善多媒體數字教材內容結構問題。

基于A→A'+a模型的課例升級模式是A→A'+B模型。與原模型相比，A→A'+B模型所強調的是：B不是A的附屬，而是自身具備教材基本功能和特征的數字資源集，如圖3所示。與圖1相比，圖3描述的A→A'+B模型，基于信息化教學策略對紙質教材中的原有內容模塊和其他多媒體資源實現重組，形成對信息化環境中的教學活動具有明確指導性的數字資源集。

在A→A'+B模型中，B是一個與A對等的內容集合，自身就具備教材屬性和教材基本功能。在實際的教學環境中，A是傳統課堂環境中的教學基本依據，B是信息化課堂環境中的教學基本依據。在A→A'+B模型中，A'也有它的存在價值。按照目前國家對中小學教學中的電子設備使用限制，教學活動不可能完全依賴數字教材進行，紙質教材與數字教材在應用上互補。A'的作用在于數字教材與紙質教材之間交替應用時，用于兩者的銜接。由圖3可知，B與A'之間以單元作為對應單位，B和A'在教材編排的章節、單元層面保持一致，但在一個單元內部，由于采用不同教學策略，內容選擇和編排存在一定差異。當然，由于需要銜接和交替使用，B與A'在單元內部也不能差距過大，B仍需參考A的內容進行設計。

此外，與A→A'+a模型中數字教材的核心是A'不同，A→A'+B模型中數字教材的核心是B，A'只起銜接作用（這種銜接作用不屬于教材的基本功能）。在此基礎上，考慮到信息化教學環境中同一單元內容的有效教學策略可能不只一種，在數字教材局部，A→A'+B模型還可以進一步擴展為A→A'+B+C，即在某些單元再疊加一個基于另一種信息化教學策略組織的多媒體內容集。新模型的提出，不僅讓數字教材在內容結構上能夠符合信息化環境中核心課程資源的要求，還具備進一步發展、創新的可能。

（三）基于教學策略、教學活動的資源設計

中小學數字教材內容結構問題的解決，還依賴于每個內容資源的具體設計與開發。從融合的角度看，資源設計首要考慮的是信息技術如何與教學策略、教學活動進行融合。這直接關系到數字教材的內容遴選和組織，以及數字教材的實用效果。如果我們進一步考慮“深度融合”，那么數字教材的資源設計對應的教學策略還應具備優化“課堂教學結構”的特點。[11]

在一些數字教材的實驗或試點項目中有一些關于教學策略和方法改進的案例。例如，“翻轉課堂”的教學策略，強調學生在課前完成初步知識學習，教師則在課上組織學生通過一系列教學活動深化理解所學內容。[12]通過網絡上的師生信息交流和數字資源對課前學習、課上活動的支持，則可以進一步提升“翻轉課堂”的教學效率，使其成為一個信息技術環境下的高效策略。然而，目前的多媒體數字教材很難支撐類似這樣的教學策略。這是因為紙質教材中沒有針對“翻轉課堂”策略的課前學習內容和課上活動，如果直接采用圖1中的多媒體數字教材模型，必然出現以下兩種情況之一：要么多媒體內容與A′中的內容不匹配、數字教材不自洽，要么數字教材內容無法支持“翻轉課堂”策略。對于定位國家課程核心資源的數字教材來說，無論自身體系不自洽，還是無法支持信息化環境中的合理教學策略，顯然都是難以被接受的。

在將紙質教材內容作為基本參考的情況下，數字教材的資源設計關鍵在于：為這些已經確定下來的學習內容和學習目標找到一個合適的信息化教學策略。基于教學策略設計出具體的教學活動，然后才能確定這些教學活動需要什么樣的數字資源來支撐，以及如何組織這些資源并形成數字教材。從核心課程資源的角度看，信息化教學策略是否有效，不僅要看最終的教學效果，還要看教學策略是否具有廣泛適用性、是否具備經濟性、是否便于個性化改造等。已有的信息化教學研究顯示，習得教學、探究教學、體驗教學、啟發教學等策略分別對不同的教學內容展現出有效性。數字教材的研發如果能基于這些教學策略及其具體教學活動，完成資源設計和組織，其結果不僅能大幅提升數字教材應用實效，還能反過來促進這些先進教學策略的普及，讓更多教師和學生受益。

參考文獻：

[1]田慧生.新時代教材建設的若干思考[J].課程·教材·教法，2019，39（9）：4-6.

[2]王志剛，沙沙.中小學數字教材：基礎教育現代化的核心資源[J].課程·教材·教法，2019，39（7）：14-20.

[3]沙沙.傳播學視域下的中小學數字教材出版現狀與對策[D].北京：中國人民大學，2018：31-35.

[4]王志剛，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，2017：32-34.

[5]全國新聞出版標準化技術委員會.中小學數字教材加工規范：CY/T 125—2015[S].北京：中國書籍出版社，2015：1-4.

[6]石鷗.教科書概論[M].廣州：廣東教育出版社，2019：33-38.

[7]呂達.課程概論[M].北京：人民教育出版社，2004：10.

[8]余勝泉，王琦，汪凡淙，等.泛在學習資源組織和描述框架國際標準研究——暨學習元的國際標準化研究[J].中國遠程教育，2021（7）：1-9，76.

[9]本書編寫組.習近平總書記教育重要論述講義[M].北京：高等教育出版社，2020：19-26.

[10]沙沙，代毅，趙子瑩.融合應用理念下的中小學數字教材設計策略[J].中小學數字化教學，2021（2）：25-29.

[11]何克抗.如何實現信息技術與教育的“深度融合”[J].課程·教材·教法，2014，34（2）：58-62，67.

[12]梁春曉.基于復雜適應性協同設計理念的項目實施行動研究——以G省國家課程數字教材規模化應用全覆蓋項目為例[J].中國教育信息化，2021（11）：32-37.

作者簡介：

沙沙，主任編輯，碩士，主要研究方向為中小學數字教材理論與實踐，郵箱：shas@pep.com.cn；

賈楠，編輯，碩士，主要研究方向為基礎教育課程信息化，郵箱：jian@pep.com.cn。

Breakthrough in the Design Concept of Core Digital Resources for the New Generation

of National Curriculum： Research on the Structural Problems of Digital Textbooks

in Primary and Secondary Schools

Sha SHA， Nan JIA

（Key Laboratory for Digital Educational Publishing of People’s Education Press， Beijing 100081）

Abstract： Digital textbooks for elementary and secondary schools are the focus of the core digital resources of national curriculum. At present， the design model of digital textbooks in elementary and secondary schools has not only given rise to obvious problems in content and structure， but also impeded the popularization and application of the textbooks. The problem roots from the designer’s misunderstanding of digital textbooks and the outdated resource design philosophy. With the goal of building national curriculum core digital resources， the digital textbooks for elementary and secondary schools need to make a breakthrough in the design philosophy， including the renewal of the overall design concept， the adjustment of the basic model and content and structure， and the optimization of resource design and development ideas.

Keywords： Digital textbooks for elementary and secondary schools; Education informatization; Digital resources; Design philosophy

編輯：王天鵬" "校對：王曉明