智學生態：小學信息科技數字教材建設新范式研究

【中圖分類號】G434【文獻標志碼】A【論文編號】1671-7384（2025）06-036-03

數字教材以其豐富多樣的呈現形式、便捷高效的學習體驗以及個性化定制的學習路徑，為傳統教學模式帶來了深刻變革。當前，我國基礎教育階段的數字教材建設在資源均衡、內容適配、教師能力、技術融合、評價機制等方面仍面臨挑戰。如何高質量開發基于素養立意、有學科體系、能提升學科素養的中小學信息科技數字教材，并能在區域層面進行應用推廣，是當下新一輪課程實踐與教學改革所面臨的現實挑戰[]。

智學生態：數字教材革新的理論框架

浙江省構建了全國領先的數字資源體系，而在教育領域的數字化推進相對較慢，其核心問題在于如何從價值、認知、范式等方面進行理論重構與生態革新。

1.從知識載體到智學生態的價值躍遷

傳統教材作為知識傳遞的靜態載體，其線性化、符號化的知識表征方式已難以適應智能時代的教育需求。智學教育生態的構建，通過融合建構主義、情境認知和聯通主義等理論，重構了學習者、技術環境與知識系統的多維互動關系。這種價值躍遷的本質在于：在教育知識觀層面實現了從“知識存儲”向“知識生成”的范式轉換，形成了基于學習者個體認知軌跡的動態機制。

2.教育元宇宙視域下的具身認知重構

傳統課堂中，學生主要通過書本文字理解抽象概念。面向未來的教育元宇宙可通過虛擬現實技術，改變學生獲取知識的方式，突破傳統知識傳遞“離身”局限。學生“沉浸式”交互（虛擬操作、多模感知、立體反饋）實現認知過程與身體經驗的深度整合，知識通過身體與環境互動生成個體化有意義的動態系統；同時也要建立技術倫理與價值協同機制，確保數字教材的社會價值導向。

3.項目化學習與AI賦能的范式融合

數字教材是學科的重要學習資源。教學管理者收集學習者學習行為數據，融合AI工具分析，提升學科核心素養是當前面臨的共同挑戰。在“教一學一評”一體化理念指導下，數字教材以項目化學習真實問題為驅動，通過設計情境化任務和跨學科知識整合，推動學生深度參與知識建構與技能應用，為學科創新實踐提供解決方案。

素養導向：數字教材建設的邏輯主旨

數字資源教材的使用主體是學生，浙教版數字教材建設始終把握“以學為中心”的三層次邏輯體系。

1.樂學層：文化浸潤與數字公民意識培育

當下，知識生產、流通和消費循環正在變得普及化和多樣化。浙教版數字教材不僅涵蓋了信息技術的基礎知識與技能，還全系列設定了“博士（數字教師）”“小信（男學生）”“小麗（女學生）”三個卡通形象和沉浸式文化場景設計（虛擬社區、學校、家庭等）；同時還在學習活動中巧妙融入了我國悠久的科技發展史、當代數字技術、數據安全和信息社會責任等內容，浸潤式學習數字公民的社會規范，增強學生數字公民意識和數字社會的文化體驗。

2.好學層：智能交互支持下的項目化學習

浙教版數字教材緊密融合配套教材（單元和課時）素養目標。首先，它根據學科四個核心素養（信息意識、計算思維、數字化學習與創新、信息社會責任）和六條邏輯主線（數據、算法、網絡、信息處理、信息安全、人工智能）來架構。其次，它設計了一系列豐富多樣的項目化學習和闖關互動（如操作教程、互動練習、在線測試、模擬練習等），系統自動記錄學習者畫像，實現學習路徑的動態調整，滿足不同學生需求。此外，為支持多學科教師協同備課，所有多媒體類（文本、視頻、語音等）資源和項目化學習小工具（如“數字設備推薦會”等）可提供下載，讓數字資源在以素養為導向的新一輪教育改革中發揮價值和作用。

3.慧學層：計算思維與創新能力的具象化

浙教版數字教材不僅關注知識的傳授，更重視對學生綜合素養的培養。目前新開發的版本已引入人工智能（智能體）技術[2，基于“線上 .+ 線下多樣態、課內 + 課外全融合、活動 + 項目化探究”策略，以“年級、項目、單元驅動性問題和活動任務清單”等要素，引入可視化計算思維工具（在線流程圖、在線編程），引導學生完成相關學習目標、自我評估和反思總結，形成良好的自我管理和主動學習習慣，促進學生的創新能力具象化。

四位一體：數字教材智能化開發路徑

浙教版數字教材開發十多年來始終圍繞“智學”目標，不斷迭代“自標一機制一技術一質量”四位一體的數字教材建設路徑。

1.目標定位：滿足學科核心素養培育的學習路徑 設計

數字教材使用的核心目標是培養學生的信息科技學科核心素養和數字化實踐能力，支持個性化與協作化學習。我們以“好學、樂學、慧學”的學生視角，以“加強學科與學生的互動”開發宗旨，以“關注真實生活”設計理念，以“結構化、真實性、項目式學科實踐活動”來設計專題開發路徑。

首先，數字教材設計豐富多樣的學習體驗活動，為學生提供了更多探索和實踐的機會。其次是構建高度結構化的學習框架，幫助學生在自學中找到并提煉重要的學科概念，讓知識技能與實踐應用融合為一體。再次，教材通過小圖標、隱藏任務、挑戰進階等方式，增強學生的學習參與度與獲得感。最后，教材通過個性化學習成果展示、線上與線下的學科活動、信息科技學科學習平臺積分獎勵等多種評價，讓學生及時獲得反饋和激勵，提高學習積極性和自信心，真實滿足學生的個性化學習進階需求。

2.運作機制：構建“教研一教師一技術”三方協作模型

數字教材建設涉及的運作業務邏輯較為復雜。浙教版數字教材開發由三個團隊協同并進：項目策劃由省教研室教研員牽頭；腳本設計團隊成員一般是由浙教版信息科技教材編委、市級學科骨干、各縣區的學科帶頭人等一線教師組成，每冊4＼～5人；軟件制作由具有資深教育開發背景的軟件公司承接制作；審核與發行一般由浙江省教育技術中心牽頭，經省相關管理部門審查通過后，最后交由新華書店全省發行。經過多年協同配合，目前三方已經形成聯動協作機制。

3.技術實現：基于大平臺應用的資源開發與創新模式

當前，數字教材缺乏統一標準，不同的數字教材接口規范與跨平臺兼容性要求不同，造成了區域資源難以推廣與共享。浙教版數字教材充分考慮到實際現狀，以教材配套光盤和在線網頁版H5兩種方式，基于“之江匯”統一平臺，兼容手機、平板、電腦等多終端。網頁版部署了輕量化AI工具（語音交互助手），降低了廣大學生的使用門檻。

資源呈現方式主要有四類：第一類是學科知識類，以動畫、圖片、視頻、網站等多媒體表現形式，輔助學生更好地理解教學內容；第二類是互動問答類，以交互、問答、記錄、連線式的每課練習方式，幫助學生測試學習成效，了解薄弱環節，激發學習興趣與積極性；第三類是學科實踐類，通過軟件的仿真模擬，將紙質教材中難以展示的各類真實情況，通過虛擬方式展開，讓使用者可以實時操控相關的軟件使用環境，加強學生對軟件的應用能力；第四類是技巧拓展類，主要體現數字教材的富媒體特性，將紙質教材中部分知識點進行拓展，豐富學生的知識面，提升實踐操作能力。

4.質量閉環：建立“研—產—審—用”四維綜合測評指標體系

數字教材的質量管理是關鍵環節。浙教版數字教材在研發中切實把握整體質量管理，實現“研一產一審一用”四環節全鏈條式品質監管。同時，為保證紙質教材與數字教材的精準匹配與互相支撐，我們通過“之江匯”平臺實現動態反饋。

“研”是指研究團隊和作者需要把關教材內容的準確度，保證教材內容的科學性、邏輯性[3]。“產”是指數字教材生產制作單位，要盡可能把腳本的設計思想用生動形象的動畫、對話、活動、交互等方式開發出來。“審”是指由出版社來落實，嚴格執行三審三校的出版流程（初審、復審和終審），確保數字教材的嚴肅性。“用”是指面對終端用戶，浙江省教育技術中心設置用戶使用建議與服務反饋平臺，通過線上線下不定期收集各類意見并反饋給作者，從而讓數字資源的使用與迭代形成閉環。

實踐驗證：數字資源智學生態體系范式重構

數字教材打破了傳統紙質教材在地域、時間上的限制，極大提高了教育資源利用率。浙教版數字教材自推出以來，憑借其優質內容、先進教學理念以及便捷的學習體驗，迅速得到了省內廣大師生的認可和喜愛。

1.學生學習效果的多維評估

據省域近四年的學科素養監測發現，學生的學習興趣、態度、價值觀持續向好，信息科技學科核心素養達成率提升 28.6% ，平臺資源調用頻次突破4千萬次，近五年累計有1560人次在全國中小學信息科技類比賽、數字素養創新大賽、人工智能與機器人比賽中獲一、二等獎。偏遠地區學生素養達標率與城區學校基本持平，較好地破解數字素養培養碎片化、城鄉差距大等難題[4]。

2.教師專業發展的多維協同

項目組對“之江匯”學科平臺教師發布的學習主題分析發現，超過 86% 的教師會主動使用數字教材資源，其中又有超半數的教師會通過添加注釋、制作課件、設計互動練習等方式，對原有數字教材和資源進行二次開發和個性化改造。針對全省信息科技教師數字素養發展指標區域調研測評顯示，教師數字素養合格率達 92.3% 。在2023年全國小學信息科技優質課比賽中，浙江教師包攬5項標桿課，示范課覆蓋全國30省市，實現“教一學一評一研”多維并進的發展趨勢。

3.“之江匯”平臺智能優化升級

針對中小學學科銜接斷層和區域教研協同不足等難題，項目組在2022年啟動（與新課標要求同步）浙教版數字教材一體化開發（目前已上線3＼～8年級），支持跨學段、跨區域協同育人的智能化升級；同時，通過垂直教研（省一市一區三級聯動）與平行教研（教師自發網絡研討），推動山區、海島等偏遠地區數字資源同步培訓應用（每年全省中小學各2次），有力提升了浙江數字資源的價值效能。當前，我們正在探究數字教材與信息科技實驗室、“之江匯”學科學習平臺、物聯網數據中臺的 μ_1+N， 融合升級。

思考展望

綜上所述，浙江省數字教材的實踐與探索，構建了一個具有學科特質、交互性強、模擬體感豐富的數字教材學習生態系統，不僅豐富了教學手段，更極大提升了學生的學習積極性和參與度。未來，我們將繼續深化數字教材的研究與實踐探索，探索元宇宙教育場景中的教材形態演進、技術異化風險與倫理規范、區域推廣應用等，為教育高質量發展貢獻更多浙江力量。

注：本文是浙江省教育技術中心2023年度立項研究課題“基于學習平臺實施跨場域混合式教學的實踐研究”（編號：202304）的研究成果

參考文獻

[1]熊璋.推進教材數字化轉型是時代要求和趨勢[J].人民教育，2024（2）：45-46.

[2]鄭文，魏雄鷹.浙江省義務教育學生輔助學習音像資源“學習資源包：小學英語（人教版）信息科技（浙江教育版）三至六年級”[CD].浙江電子音像出版社有限公司，2024.

[3]魏雄鷹，翁愷.義務教育教科書信息科技 3～6 年級[M]杭州：浙江教育出版社，2023.

[4]魏雄鷹，馮岳.基于在線學習，培養兒童數字生活力：信息科技“在線學習與生活”模塊教學要領與教學策略[J.中國信息技術教育，2024（15）：24-28.

作者單位：浙江杭州三墩小學浙江省教育廳教研室浙江省教育技術中心

編輯：張曉震