教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間模型設(shè)計

【中圖分類號】G434【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A【論文編號】1671-7384（2025）06-022-04

數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間的新形態(tài)

學(xué)習(xí)離不開教材，教材是學(xué)習(xí)內(nèi)容的主要載體，教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型中，教材數(shù)字化是必然趨勢，數(shù)字教材是很好的切入點(diǎn)。數(shù)字教材承載著國家課程的優(yōu)質(zhì)資源，為知識建構(gòu)提供了豐富的資源支持。從技術(shù)發(fā)展形態(tài)來看，數(shù)字教材從單純的資源內(nèi)容提供，向多元化資源工具整合的學(xué)習(xí)空間發(fā)展[1。本文將數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間定義為以國家課程教材內(nèi)容為核心，聯(lián)結(jié)優(yōu)質(zhì)的數(shù)字資源、協(xié)助工具與社區(qū)，以支持知識建構(gòu)能力發(fā)展的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境。數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下，數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間將始終圍繞教育改革發(fā)展目標(biāo)，育人理念，體現(xiàn)新技術(shù)形態(tài)、承載新學(xué)習(xí)方式，提供智能、泛在、融合、高效的學(xué)習(xí)體驗。數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間以核心素養(yǎng)培育為目標(biāo)，聯(lián)結(jié)正式學(xué)習(xí)和非正式學(xué)習(xí)的環(huán)境，提供知識建構(gòu)的學(xué)習(xí)環(huán)境。教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下，數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間應(yīng)具備以下特征。

一是導(dǎo)向性。數(shù)字教材以核心素養(yǎng)能力發(fā)展為目標(biāo)，圍繞學(xué)科知識能力，組織學(xué)習(xí)內(nèi)容，建設(shè)和推送資源，避免資源建設(shè)的無序性，缺乏知識能力自標(biāo)的導(dǎo)向性。二是開放性。學(xué)習(xí)內(nèi)容根據(jù)知識能力學(xué)習(xí)方式關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)進(jìn)行動態(tài)擴(kuò)展，學(xué)習(xí)內(nèi)容不再局限于教材內(nèi)部，而是圍繞知識點(diǎn)、能力發(fā)展的需要，添加知識內(nèi)容，支持知識建構(gòu)活動的擴(kuò)展。三是融合性。學(xué)習(xí)資源除了教材相關(guān)資源外，還將圍繞學(xué)習(xí)目標(biāo)整合電子書、數(shù)字資源、活動資源等多種形態(tài)的學(xué)習(xí)資源。

教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下，數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間從里層到外層分別是學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)資源、技術(shù)支持、學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)空間五個層次（圖1）。

（1）學(xué)習(xí)目標(biāo)：以核心素養(yǎng)發(fā)展為教育目標(biāo)導(dǎo)向，圍繞核心素養(yǎng)、學(xué)科知識能力，形成知識能力目標(biāo)導(dǎo)航，引導(dǎo)數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間內(nèi)容分類和活動應(yīng)用。

（2）學(xué)習(xí)資源：提供多樣化的學(xué)習(xí)資源，包括國家課程數(shù)字教材、第三方學(xué)習(xí)資源、學(xué)科工具、電子書等，面向知識能力進(jìn)行資源分類，支持個性化學(xué)習(xí)資源推送。

（3）技術(shù)支持：包括智能學(xué)習(xí)終端、移動互聯(lián)網(wǎng)，大數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)分析技術(shù)，支持?jǐn)?shù)字教材學(xué)習(xí)空間應(yīng)用的泛在性和靈活性，提供個性化學(xué)習(xí)支持、行為記錄、學(xué)習(xí)分析等智慧化學(xué)習(xí)環(huán)境。

（4）學(xué)習(xí)方式：支持教師指導(dǎo)下以學(xué)生為主體的多元學(xué)習(xí)方式，包括合作探究、混合學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、實踐創(chuàng)作等多種學(xué)習(xí)方式，服務(wù)不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容，促進(jìn)知識建構(gòu)的深度學(xué)習(xí)。

（5）學(xué)習(xí)空間：學(xué)習(xí)體現(xiàn)自主、泛在、多元的發(fā)展方向，融合正式學(xué)習(xí)環(huán)境和非正式學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)習(xí)空間從課堂覆蓋到網(wǎng)絡(luò)空間、社區(qū)空間、家庭空間。信息技術(shù)支持下，學(xué)習(xí)活動將更多地延伸到非正式學(xué)習(xí)環(huán)境中。在數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間中，非正規(guī)學(xué)習(xí)環(huán)境，如家庭、社會和網(wǎng)絡(luò)空間的應(yīng)用時長將不斷增加。

基于活動理論的數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間模型構(gòu)建

1.構(gòu)建思路

數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間的應(yīng)用設(shè)計，應(yīng)以學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展為核心目標(biāo)，從學(xué)習(xí)資源、技術(shù)支持、學(xué)習(xí)方式到學(xué)習(xí)空間提供支持。從技術(shù)視角看，數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間更有效地聚集學(xué)習(xí)資源，提供學(xué)習(xí)應(yīng)用服務(wù)支撐。從教育視角看，數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間的應(yīng)用本質(zhì)上是一種學(xué)習(xí)活動，數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間為學(xué)生提供了學(xué)習(xí)支架，促進(jìn)學(xué)習(xí)知識深度建構(gòu)。教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型背景下，數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間模型的設(shè)計，不是單純考慮數(shù)字環(huán)境建設(shè)，而應(yīng)持續(xù)引導(dǎo)學(xué)生開展知識深度建構(gòu)活動，提供基于圍繞核心素養(yǎng)的內(nèi)容組織方法，實現(xiàn)支持資源整合的學(xué)習(xí)環(huán)境，因此需要全面考慮學(xué)習(xí)活動中主體、目標(biāo)、工具的融合。

2.理論基礎(chǔ)

依據(jù)維果茨基提出的活動理論核心觀點(diǎn)“中介思想”，中介工具是人類高級認(rèn)知活動的特征，工具是社會知識的積累和傳遞的手段，不僅影響人的外部行為，還影響其智力能力的發(fā)展，工具、主體、客體是三個密切相關(guān)的活動組成要素2。活動理論研究的代表人物Kuutti認(rèn)為，活動理論是一個研究作為發(fā)展過程的不同形式人類實踐的跨學(xué)科框架，包括同時聯(lián)系個人和社會層面，以及中介工具的使用。Nardi認(rèn)為活動理論的提出是一個有力、清晰幫助分析問題、解決問題的理論工具，可以為具體的理論提供基礎(chǔ)。活動理論為分析和理解人類活動，提出了通用的概念框架，引導(dǎo)數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間的建設(shè)和應(yīng)用。

3.數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間模型的構(gòu)成

本文基于活動理論，提出構(gòu)建數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間的模型，圍繞促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)習(xí)內(nèi)容組織、工具資源融合協(xié)同改進(jìn)，促進(jìn)數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間支持下學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成。基于活動理論構(gòu)建的數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間模型FISA（圖2），包含引導(dǎo)學(xué)習(xí)空間的設(shè)計與應(yīng)用的三部分核心結(jié)構(gòu)。分別是數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間主體活動一知識能力轉(zhuǎn)化活動AKA（Abilityand KnowledgeLearning Activities）、數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間內(nèi)容設(shè)計一AKLS內(nèi)容關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)（AKLSRelevanceStructure）、數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間技術(shù)環(huán)境—資源整合環(huán)境（Resource IntegrationEnvironment），基于活動理論引導(dǎo)改進(jìn)數(shù)字教材的學(xué)習(xí)活動、資源內(nèi)容和工具環(huán)境。

數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間模型的設(shè)計

本部分概述了基于活動理論的數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間模型三大核心結(jié)構(gòu)的設(shè)計

1.數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間的主體活動設(shè)計：AKA知識能力轉(zhuǎn)化活動

核心素養(yǎng)的發(fā)展綜合表現(xiàn)在高階能力的發(fā)展上，本質(zhì)是思維的建構(gòu)發(fā)展。知識建構(gòu)是促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展生成的核心活動，而知識創(chuàng)新是知識建構(gòu)的高級階段。本文依據(jù)SECI知識創(chuàng)新模型與知識建構(gòu)活動目標(biāo)、環(huán)境、過程的一致性的特征，描述知識與能力轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)活動設(shè)計要素，歸納了知識能力轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)活動階段與關(guān)鍵行為，將數(shù)字教材支持的學(xué)習(xí)從知識被動接收到主動建構(gòu)兩個維度進(jìn)行分析。

（1）基于數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間的活動要素

數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間的知識能力轉(zhuǎn)化活動在社會化群體的交互中開展。學(xué)生個體在班級群體中進(jìn)行學(xué)習(xí)活動，在數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間的支持下形成完整的活動系統(tǒng)，一般涉及六大活動要素：學(xué)生主體、學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)中介、學(xué)習(xí)群體、交互規(guī)則與任務(wù)分工。數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間中的資源和工具是活動系統(tǒng)的學(xué)習(xí)中介，為知識建構(gòu)和知識庫積累提供支持。學(xué)習(xí)活動在個體之間、個體與群體之間、群體與群體之間開展交互活動。學(xué)生在活動過程中進(jìn)行知識建構(gòu)，能力素養(yǎng)在交互迭代中逐步發(fā)展，形成個體和集體的知識庫。基于數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間的學(xué)習(xí)活動是圍繞學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)生主體進(jìn)行設(shè)計，為實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)，設(shè)計使用的中介工具、群體、交互規(guī)則與任務(wù)分工，促進(jìn)學(xué)生的合作、交流與探究[3]。

（2）知識與能力的轉(zhuǎn)化空間[4]

基于數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間的學(xué)習(xí)活動包括：瀏覽資源觀察同伴學(xué)習(xí)、圍繞問題展開討論促進(jìn)思維顯化、應(yīng)用知識開展拓展活動、學(xué)習(xí)結(jié)果評價促進(jìn)知識反思深化，這些活動發(fā)生在知識能力的轉(zhuǎn)化空間中，參照SECI模型稱之為“場”。知識能力的轉(zhuǎn)化關(guān)鍵活動，通過主體與環(huán)境之間的協(xié)同，實現(xiàn)知識能力的習(xí)得。個人已有的隱性知識通過表達(dá)展示實現(xiàn)外化，轉(zhuǎn)化為顯性知識的過程，知識能力在數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間的支持下促進(jìn)群體間的外化，刺激新一輪的知識習(xí)得，逐步形成集體可共享的知識庫。根據(jù)知識能力轉(zhuǎn)化的不同環(huán)境，設(shè)置了四個不同的“場”，分別是創(chuàng)始場、互動場、建構(gòu)場、反思場。

（3）知識能力轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵活動

從知識能力轉(zhuǎn)化環(huán)境與學(xué)習(xí)階段兩個維度，劃分四個象限，對應(yīng)四個階段的關(guān)鍵活動，構(gòu)建知識能力轉(zhuǎn)化活動坐標(biāo)，引導(dǎo)知識能力轉(zhuǎn)化活動。

知識能力轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)的環(huán)境劃分為“正式學(xué)習(xí)環(huán)境”和“非正式學(xué)習(xí)環(huán)境”兩個方向，實際學(xué)習(xí)環(huán)境可以理解為“課內(nèi)”和“課外”，學(xué)習(xí)階段從“知識獲得”到“主動建構(gòu)”，反映了知識學(xué)習(xí)的客觀規(guī)律。“知識獲取”是指學(xué)生接收來自教師或媒體資源提供的信息，處于被動接收信息的狀態(tài)；“主動建構(gòu)”是指學(xué)生主動探索實踐掌握知識能力，屬于主動創(chuàng)設(shè)知識的狀態(tài)。對應(yīng)SECI模型，數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間的學(xué)習(xí)活動，包括了四個象限，對應(yīng)知識能力轉(zhuǎn)化的四個階段：社會化（信息接收）、外化（思考討論）、組合化（實踐建構(gòu)）、內(nèi)化（評價反思）。

2.數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間的內(nèi)容設(shè)計：AKLS內(nèi)容關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)

知識關(guān)聯(lián)是學(xué)習(xí)內(nèi)容接收到知識習(xí)得的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，大部分學(xué)者認(rèn)同數(shù)字教材應(yīng)整合第三方資源和工具，而數(shù)字教材的內(nèi)容如何圍繞學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行組織，促進(jìn)核心素養(yǎng)發(fā)展，并未提出針對性的解決方案。本文圍繞核心素養(yǎng)與學(xué)科能力發(fā)展，協(xié)同正式學(xué)習(xí)環(huán)境與非正式學(xué)習(xí)環(huán)境的學(xué)習(xí)內(nèi)容，構(gòu)建了描述“知識”“能力”“學(xué)習(xí)方式”三者關(guān)系的AKLS學(xué)習(xí)內(nèi)容關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)，提供圍繞核心素養(yǎng)和學(xué)科能力發(fā)展的內(nèi)容組織結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間的知識內(nèi)容關(guān)聯(lián)。

（1）基于活動理論的學(xué)習(xí)內(nèi)容關(guān)聯(lián)設(shè)計

根據(jù)第三代活動理論，兩個活動系統(tǒng)內(nèi)容對象統(tǒng)一時，效益將最大化。本文提出構(gòu)建AKLS內(nèi)容關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)，從知識能力發(fā)展的維度，整合紙質(zhì)教材以外的學(xué)習(xí)內(nèi)容，提供面向教學(xué)目標(biāo)的內(nèi)容知識導(dǎo)航，能較好地解決相同的知識分散在不同版本教材的問題，更全面地匯聚資源和學(xué)習(xí)平臺工具，使數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間更好地協(xié)同正式學(xué)習(xí)環(huán)境和非正式學(xué)習(xí)環(huán)境的學(xué)習(xí)活動，滿足學(xué)科體系化知識學(xué)習(xí)與知識建構(gòu)活動下高階能力的發(fā)展。正式學(xué)習(xí)環(huán)境課堂教學(xué)以國家課程內(nèi)容為主，非正式學(xué)習(xí)環(huán)境以學(xué)科能力核心素養(yǎng)為主，課內(nèi)課外共享客體內(nèi)容，共同促進(jìn)核心素養(yǎng)的發(fā)展。

（2）AKLS內(nèi)容關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)的組成

AKLS內(nèi)容關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)梳理了知識、能力和學(xué)習(xí)方式三者的關(guān)聯(lián)關(guān)系，與知識地圖相似，其提供描述知識能力之間的關(guān)系和獲取路徑，通過可視化技術(shù)顯示知識之間、知識與能力、學(xué)習(xí)方式之間的關(guān)系[5。知識的可視化表達(dá)，可以實現(xiàn)知識的索源、結(jié)構(gòu)、關(guān)聯(lián)領(lǐng)域中的元素呈現(xiàn)，以實現(xiàn)知識檢索、導(dǎo)航定位[。知識本體以一種抽象化、可視化的方式表征領(lǐng)域知識集合，促進(jìn)知識建構(gòu)，提高異構(gòu)系統(tǒng)的互操作[7]。基于知識地圖的學(xué)習(xí)內(nèi)容組織，可以通過知識本體生成，在知識管理、知識導(dǎo)航系統(tǒng)、個性化推薦系統(tǒng)等方面有比較廣泛的應(yīng)用8。而資源獲取，通過資源實體向知識本體映射，實現(xiàn)面向知識內(nèi)容的資源導(dǎo)航以及推薦服務(wù)[9；基于領(lǐng)域本體，構(gòu)建提供足夠語義信息的教育資源管理，實現(xiàn)基于知識內(nèi)容的查詢。知識地圖打破了教材固有章節(jié)目錄的序列，從知識能力的維度組織內(nèi)容。構(gòu)建知識地圖，需要抽象知識內(nèi)容本體，學(xué)習(xí)內(nèi)容需要從知識能力發(fā)展的目標(biāo)統(tǒng)籌組織。

3.數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間的技術(shù)環(huán)境

RIE資源整合環(huán)境（Resourceintegrationenvironment），描述了數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間的技術(shù)環(huán)境框架，實現(xiàn)一體化的數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間資源整合環(huán)境。數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間提供的資源整合環(huán)境，并非專注某版本數(shù)字教材或某類數(shù)字資源工具，而是實現(xiàn)一體化的學(xué)習(xí)空間環(huán)境，資源整合環(huán)境包含統(tǒng)一的導(dǎo)航組織、資源整合機(jī)制和用戶數(shù)據(jù)記錄三個主要功能：一是根據(jù)AKLS內(nèi)容關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)組織資源導(dǎo)航，為資源提供知識能力學(xué)習(xí)方式的語義信息，提供關(guān)于知識能力學(xué)習(xí)方式的導(dǎo)航支持；二是提供數(shù)字教材與第三方學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)平臺的整合機(jī)制和標(biāo)準(zhǔn)匯聚資源，以突破單一數(shù)字教材內(nèi)容局限，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中無需在不同系統(tǒng)間切換；三是根據(jù)國家網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間的標(biāo)準(zhǔn)要求，提供知識能力轉(zhuǎn)化活動四類學(xué)習(xí)行為的記錄，這部分需要對接具體系統(tǒng)技術(shù)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)與接口。

數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間模型的應(yīng)用

基于活動理論數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間模型，突出教育目標(biāo)，能更好地引導(dǎo)主體的學(xué)習(xí)活動、組織客體的學(xué)習(xí)內(nèi)容、設(shè)計中介工具的數(shù)字教材環(huán)境，引導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間建設(shè)更符合教育發(fā)展的要求。基于活動理論的數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間模型，可以廣泛應(yīng)用于教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境規(guī)劃、改進(jìn)和引導(dǎo)應(yīng)用。此外，還可以改進(jìn)數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間結(jié)構(gòu)僵化、學(xué)習(xí)活動程序化、任務(wù)化的問題，引導(dǎo)數(shù)字學(xué)習(xí)的應(yīng)用活動，提高應(yīng)用效果。在活動理論的數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間中，主體活動并非淺層次的資源瀏覽，而是開展圍繞學(xué)習(xí)發(fā)展目標(biāo)的深層次建構(gòu)活動；客體學(xué)習(xí)目標(biāo)，并非只局限于教材內(nèi)容，而是以核心素養(yǎng)能力發(fā)展為導(dǎo)向，中介工具是以數(shù)字教材為核心的學(xué)習(xí)資源環(huán)境，匯聚多樣化的學(xué)習(xí)資源和工具，支持知識建構(gòu)。

基于活動理論的數(shù)字教材學(xué)習(xí)空間模型，支持資源整合的學(xué)習(xí)環(huán)境，全面考慮學(xué)習(xí)活動中主體、目標(biāo)、工具的結(jié)合，服務(wù)教育發(fā)展的核心理念。依托該模型構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間，能夠更好地聚焦教育發(fā)展的目標(biāo)，為搭建教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型下大資源平臺，全方位促進(jìn)教育的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了理論模型支持。

注：本文系廣東省中小學(xué)教師科研課題研究“人工智能跨學(xué)科課堂教學(xué)研究與工作室品牌凝練”（課題編號：GDSP-2024-Q006）的研究成果

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作者單位：廣東省教育廳事務(wù)中心（廣東省電化教育館）

編輯：仲玉維