教育数字化赋能新课程实施与教师培训转型策略研究

摘要：该文梳理了面向学生核心素养教育的新课程标准中大概念教学、单元教学与综合课程、教学评价改革等变革性内容对教师专业发展提出的新要求，阐述了链接型数字教材、嵌入型数字教材、智能交互型数字教材的功能结构，提出了虚实融合的合作教学空间、虚实融合的交互教学空间、虚實融合智能教学空间的构成及对课程改革的支撑作用，分析了教学过程数据促进教学评价变革的路径。提出培训课程场景化，数字素养提升融入课改全流程，强化县区教师发展中心建设的教师培训改革要点。

关键词：教育数字化；学科核心素养；教学空间；数字化教学；数字素养

中图分类号：G434 文献标识码：A

本文系甘肃省高等学校产业支撑项目“乡村教师专业能力智能测评、自适应学习关键技术与应用示范”（项目编号：2022CYZC-10）研究成果。

数字技术的不断创新突破推动了数字产业的诞生与迅速发展，使数字经济成为世界新型经济形态，中国实施新型基础设施建设为数字经济发展提供了强有力的保障，推动产业升级与智能改造，以5G、物联网、卫星互联网、云计算、区块链等为代表信息基础设施建设为教育数字转型发展提供了强有力的条件保障。教育数字化转型发展是整个社会数字化转型发展的组成部分，当前学界对教育数字化是教育信息化的特殊阶段或高级阶段的认识基本达成，教育数字转型是在教育的全领域、全过程、全要素融入数字技术，以推动教育的系统性变革，转型的逻辑起点是数据赋能，把数字作为驱动教育创新，教育变革的要素与动力，数字化的过程是教育系统各构成要素融入数字技术，并实现数据赋能，实现教育要素的变革发展，并通过要素的相互作用实现整个教育系统的升级改造，实现满足社会发展与创新人才培养的新型教育体系的构建[1][2]。教师是教育数字化转型的终端执行者，教师教学数字化转型成为教育数字化转型的关键，在2022年教育数字化战略与教师发展变革在线论坛上，教师工作司司长任友群教授阐述了全面推进教师队伍建设的数字化转型的方向[3]。教师面对教育数字化转型带来的系统性挑战，需要作好充分的准备，持续提升适应力，以顺应教育数字化转型发展的需要。

一、新课标对课程教学变革的导向

当探讨数字化转型过程中教师数字素养、数字技术能力等问题时，也要特别关注到国家课程改革的实际情况。我国从2000年推进教育信息化的同时，也是国家启动新课程标准制定与新课程改革的时间节点。教育信息化与课程改革在初期一直相伴平行，一条路线强调教育信息化的功能作用，强调教师信息技术应用能力提升，强调信息技术与课堂教学整合、深度融合。另一条课程改革的路线强调课程理念、课程目标、教学内容分析等，两条路线几乎平行推进，随着课程改革持续推进与教育信息化深化发展，特别是教育部人工智能助推教师队伍建设行动试点、智慧教育示范区建设等试点示范项目等强力推动下，两条路线相互交融，一体推进的态势已经越来越明显，这为教育数字化转型发展奠定了良好基础。当前义务教育课程方案和课程标准（2022年版）的颁布实施，恰恰与教育数字转型战略具有相同的时间节点，教师面临新课程改革与教育数字化转型发展的双重能力融合发展的要求。

（一）新课程标准规定了课程的学科核心素养教育目标

对于21世纪学生如何培养与发展的问题在20世纪末引发了广泛的讨论，1997年国际经济合作与发展组织（OECD）的“素养的界定与遴选：理论和概念基础”、2002年美国制订了“21世纪素养”框架、2010年新加坡颁布的“21世纪素养”框架，2016年中国发布的“中国学生发展核心素养”等，世界组织与国家都从21世纪社会需求与人的终身发展角度聚焦素养教育。中国学生发展核心素养从文化基础、自主发展、社会参与3个方面的18个维度上规定了学生适应未来发展的价值观、必备品格和关键能力。核心素养是宏观的顶层设计，核心素养通过指导课程标准制定以影响教材与教学。《普通高中课程方案（2017年版2020年修订）》提出了：“普通高中的培养目标是进一步提升学生综合素质，着力发展核心素养，使学生具有理想信念和社会责任感，具有科学文化素养和终身学习能力，具有自主发展能力和沟通合作能力。”课程标准在结构中设置了“学科核心素养与课程目标”统一明确了核心素养在学科层的具体表征及对课程目标的作用。《义务教育课程方案和课程标准（2022年版）》提出聚焦核心素养，面向未来的原则：义务教育课程标准在结构上设置了“核心素养内涵”，在解释学生核心素养基础上，对该课程需要培养的核心素养进行界定。”素养教育在新一轮课标中得到全面贯彻。

（二）新课程标准推动课程教学的综合性发展

近半个世纪以来，分科课程与综合课程发展的理念一直在辩论，分科课程以学科为基础进行内容组织，有利于学生获得系统化的学科知识与能力，便于教师进行教学组织与实施等优势，但也存在强调学科自身概念和原理的阐述的同时，而忽视学科之间横向联系与交叉关系等问题。综合课程主张把有密切关系的学科融合为一个整体，从而形成一个系统性的课程，以破除学科界限，培养学生对事物的整体认知能力，有利于培养学生的问题解决能力等，但也存在多学科知识简单组织，解决了学科之间的联系，但造成学习深度不够等问题。分科与综合的利弊是明显的，通过学界的不断争论与辨析，充分发挥两者的优势融合应用成为共识，新一轮课程改革表现出以下特征。

1.综合课程设置的递进发展

2001年《义务教育课程设置实验方案》明确提出加强课程的综合性，设置综合课程。一至二年级设品德与生活课，三至六年级设品德与社会课，三至九年级设科学课。增设综合实践活动，内容主要包括：信息技术教育、研究性学习、社区服务与社会实践以及劳动与技术教育等。《义务教育课程方案（2022年版）》进一步加强了课程设置的综合性，将小学原品德与生活、品德与社会和初中原思想品德整合为道德与法治。“改革艺术课程设置，一至七年级以音乐、美术为主线，融入舞蹈、戏剧、影视等内容。将劳动、信息科技从综合实践活动课程中独立出来。科学、综合实践活动起始年级提前至一年级”[4]。道德与法治体现了更加综合化的特征，使学习者能够获得跟社会更加契合与系统全面的认识。艺术课程设置在小学段强调综合性，而在八到九年级请允许学校根据特色发展分别开设音乐、美术等课程，使学生获得更加专门化的培养，科学在一至九年级开设（初中阶段可选择分科开设物理、化学、 生物学）。初中阶段若选择开设科学，需统筹科学和地理中自然地理学习内容。科学课程改革更加趋于综合化，新课程方案进一步加强了课程的综合化程度，科学课程给学校留出了综合课程设置与分科课程设置的空间，体现出了综合课程的导向功能，但对教师的知识与能力结构提出跨学科综合化发展的挑战，是教师专业能力发展的起点问题。

2.分科课程中的综合教学导向

2022年版课程标准确定各门课程用不少于10%的课时设计跨学科主题学习，跨学科主题内容设置要求对教材内容选择与组织作出了规定，同时对教师教学提出了新要求，一是需要教师改变传统的讲授教学模式，推动学生自主、合作、探究学习的发生，二是教师需要进行多学科知识与能力的学习与发展。跨学科主题学习是在学生发展学科素养的基础上，能够解决真实问题或复杂问题，在问题解决过程中促进学生运用多学科知识解决问题，引发学生多学科知识融合促进学生高级思维能力发展。

综合课程设置与分科课程中综合化的导向，对整合教师队伍提出了多学科知识与能力发展要求，基础教育课程改革对现有老师培养与培训体系提出了时代性的挑战。师范大学现有的分科教师培养体系下培养的教师在学科知识与能力上不适应或不具备驾驭综合课程教学任务。许多问题在培养阶段没有解决好，而是把大量教师职业发展的任务压力传导到在职培训体系中，即使师范大学即时进行培养体系调整，也存在教师培养的滞后性。当前近一千多万在职教师对新课程标准执行能力的提升任务十分艰巨，教学数字化转型过程中，首要任务就是运用数字技术全面提升教师多学科知识与能力，使教师具备进行综合课程教学的多学科知识与能力基础。第二要持续性推进教师从知识体系为目标的课程观向学科核心素养培养的课程观的根本性转变，这个转变是一个十分艰难过程。长期以来教师培训的目标指向了教师的教学能力，众多培训项目设计的逻辑起点是建立在教师的学科知识与能力没有问题，教师对课标、教材的编制理念完全理解基础之上，恰恰是教师在这个逻辑起点上存在大问题，使“理想态”的教师培训效果大打折扣。教学数字化转型如果不从根源上进行突破，而只是把精力放在项目学习、数字资源运用、数字素养提升等教学理论与方法、技术能力的培训上，教学数字化转型的深度与成效会受极大影响。

（三）大概念与单元教学改革

高中课标（2020修订）明确要求：关注学生学习过程，创设与生活关联的、任务导向的真实情境，促进学生自主、合作、探究地学习。提出创新教学组织形式和运行机制，探索建立行政班和教学班并存等多种教学组织形式。义务教育课标（2020版）对教学改革的要求理加具体，明确提出在坚持核心素养导向前提下，推动探究学习活动，使学生经历发现问题、解决问题的专家过程，有效建构知识、运用知识，体会学科思想方法。探究学习活动的使用与开展需要加强知识学习与学生经验的联系，使学习发生在真实情境之中，培养学生认识真实世界、解决真实问题的能力。推动大单元教学，积极开展主题化、项目式学习等综合性教学活动，促进学生对知识间的关联性学习，实现知识结构化建构。落实因材施教，通过差异化教学，加强个别化指导，满足学生多样化学习需求。引导学生明确目标、自主规划与自我监控，提高自主、合作和探究学习能力，形成良好的思维习惯。当前针对新课标推动教学研究集中的是大概念教学与单元教学。

1.单元教学

在新课程中提到单元会涉及到两个方面，一是教材中的课程单元，在新课标的规定下，教材在编写过程中更加体现程内容结构化，在教学内容组织上采用单元（主题、项目等）课程内容组织方式，单元课程内容组织思想在2011版课标及其课标规范下的教材中已经得到了充分体现，例如：依据2011版课标的人教版八年级（初二）语文上册有六个单元，数学八年级上册共五个单元。即平均需要3—4周完成一个单元的教学。教材中的单元大至可分为学科单元：单元内容以学科知识、技能掌握、能力培养为直接的目标，单元内容体现了知识的获得与学科关键能力发展相融合，从知识获得、力发展到素养养成层次递进；探究单元：探究单元主要落实分科课程中综合课程的思想，具体表现为活动探究单元、综合实践单元、项目单元等，探究单元是以主题或项目为组织形式，强调运用所学知识与生活经验，实现学习者共同探究课题，注重协同性、促进知识迁移、技能运用和跨学科探究，更加强调多学科知识融合与综合素养发展；其它单元：根据学科不同，诸如复习单元、实验单元等[5]。二是单元教学，以课程单元内容组织为基础，对课程单元教学进行整体教学设计，这需要彻底改变教师的课前、课中、课后的课时教学设计观，对一个课程单元进行单元教学系统化设计，形成合理的教学活动序列，合理分解活动到面对面的课时教学与课时之间的学生自主、合作学习之中，使单元教学形成一个逻辑严谨的整體。

2.大概念教学

大概念教学强调教学要围绕大概念进行设计与进行教学，使学生通过学科课程学习最终获得大概念，这是相对于知识点教学的一次根本性的变革，关于大概念在学理上有许多观点，但目前已经达成基本共识。《科学教育的原则和大概念》一书中提出科学大概念是有组织、有结构的科学知识和模型，它们能够解释较大范围内的一系列相关现象[6]。李松森通过对大概念研究成果的综合分析，总结认为学者们在大概念的内涵认识上也明显有三个共识：（1）大概念是抽象概括出来的概念。认为大概念是在经验和事实的基础上，对概念与概念之间的关系加以抽象概括的结果。（2）大概念是联系整合概念的概念。认为大概念是概念的集合，能够将各种相关概念和理解联系成为一个连贯的整体。（3）大概念是更能广泛迁移的概念。认为大概念超越了个别的知识和技能，能够在更大范围内加以迁移运用。大概念的概念包括概念、观念和论题[7]。学科核心素养教育在具体过程中的落地需要通过大概念教学具体实施，对于广大一线教师面临的挑战就是如何理解大概念，并能够根据大概念的特征与内涵、类型与构成在具体的学科中找到大概念。这对于一直采用知识点进行教学的教师是新的挑战。

单元教学与大概念教学是课程教学改革的两个方面，两者相辅相成。刘徽[8]、顿继安[9]、王磊[10]等学者论述了大概念与单元教学的关系，核心观点是：大概念是制定教学目标的核心，大概念具有统领单元教学内容的功能，大概念是落实学科核心素养教育的具体化。单元教学需要围绕大概念的进行整体教学设计，单元教学可以依托课程单元，也可以打破课程单元进行教材重整，单元教学需要突破课时教学观，进行较长周期的系统化设计与合理的课时分解以实施教学，分解后的课时之间密切配合，完成整体教学任务。归纳起来，大概念教学强调的是教学目标与内容，是教学设计的起点，也是结果。单元教学强调实施教学的策略、方法与教学过程设计，以有效促进学生知识建构与素养发展。

（四）教学评价方式多样化

教育评价在整体教育中起到指挥棒的作用，涉及到整个社会的思想观念、经济结构，历史文化等多种因素。改革评价制度是实施素养教育的根本保障，《深化新时代教育评价改革总体方案》明确提出：坚持科学有效，改进结果评价，强化过程评价，探索增值评价，健全综合评价，充分利用信息技术，提高教育评价的科学性、专业性、客观性。高中课标（2020修订）明确要求学校应制订学生综合素质评价实施方案，建立学生综合素质档案，指导学生客观记录成长过程，记录集中反映综合素质主要内容的具体活动。教师要充分利用写实记录材料，对学生成长过程进行科学分析，加强对学生成长的指导。义务教育课标（2020版）在明确要求强化素养导向，注重对正确价值观、必备品格和关键能力的考查，开展综合素质评价，并对评价方式方法进行了具体指导，注重对学习过程的观察、记录与分析，倡导基于证据的评价。关注学生真实发生的进步，积极探索增值评价。加强对话交流，增强评价双方自我总结、反思、改进的意识和能力，倡导协商式评价。注重动手操作、作品展示、口头报告等多种方式的综合运用，关注典型行为表现，推进表现性评价，推动考试评价与新技术的深度融合。教育评价机制的改革使学生发展评价被贯穿于教育教学的全方位、全流程与全要素，评价改变了考试的单一评价方式，使对教师提出极大的能力提升的新要求，需要掌握新的评价方式与手段，需要合理分析与运用评价结果、保障评价的公开、公证性，逐步建立评价的社会公信力等。

（五）教师面临新课程标准的发展要求

在教育数字化转型的过程中，首要任务不是孤立的培养教师的数字素养，而是要全面提升课程改革执行能力，改变传统教育观、人才观，实现教育观念的根本性转变，建立教育变革的上位概念，形成专家性思维范式。通过对新课程标准的整体分析，教师需要在四个方面持续提升自己的专业能力，以适应新改革的需要，教师需要在原有传统知识体系教育的背景下，进行系统性学习，构建起符合新课程标准要求，高质量素养教育实施的知识与能力体系，但需要特别发展的关键知识与能力涉及学科核心素养、综合课程、教学改革与教育评价四个大的维度，这四个维度并不能包括新课标要求的全部内容，只是體现教师面临最具有挑战性的几个方面，概念性说明了教师面对新课改必然提升的重点内容，如表1所示。

二、教育数字化转型对新课程教学实施的赋能

教育数字化转型的基础是数字技术快速发展与融合创新，通过数字技术融入教育的全过程与全要素，以推动教育的创新发展。数字技术对教育的变革作用需要从二个维度分析，一个维度是间接作用，数字技术正在推动整体社会的数字化转型，产业数字化、数字产业化与数字化服务业的快速发展。停车场收费员等简单、程序化劳动职业被数字化、智能化技术替代并逐步扩大，社会在发生结构性演进，社会数字化转型促使世界各国调整人才培养战略，并体现在核心素养教育与课程改革层面。第二个维度是直接作用维度，快速迭代与功能不断优化的数字教育产品融入教育全过程，为教育教学提供技术支撑与保障，在国家新型基础设施建设框架下的教育新型基础实施建设的全面推进正在构建数字化、智能化的支撑服务体系，教育数字化对新课程的支撑作用主要体现在以下几个方面。

（一）数字教材要成为数字教育资源建设的骨架

高质量数字教育资源服务供给是数字化转型首要任务，随着数字技术的不断发展与融合迭代，数字教育资源的表现形式也在持续变化，形成了知识类数字教育资源、工具类数字资源、虚拟交互数字教育资源、智能化数字教育资源等多类态，从初期的为教师开发资源，逐步走向了为学生学习全过程开发资源的转型，从低技术含量的知识类数字教育资源的聚合、共享服务走向了高技术含量的体验性、交互性、沉浸性、探究性的教学系统化服务。但同时也要看到当前数字教育资源应用的尴尬现状，当宣传有N个T的数字教育资源的同时，活跃资源占比极低。造成这一现象的原因是忘记了学生一天只有24小时，他们的资源使用量是有限的，同时教育从工业社会教育向智慧社会转型过程中，学校课程教学与学生学习以教材（教科书）为核心的现状还会持续很长一段时间，教材的数字化建设要成为教育数字化转型的突破口，数字教材绝对不是简单的进行纸质教材的PDF化，数字教材需要系统设计开发，实现数字教材的知识性、技能性、体验性、探究性、场景化与智能化。但是也需要清醒的认识到，在我国当前城乡、区域、家庭经济条件存在极大差异，抛弃低使用成本的纸质教材的全数字化教材建设的路还很长，这不是技术问题，是教育公平的社会需要。实现纸质教材与数字教育资源的融合建设是现实选择，纸质材料与数字教育资源融合的数字教材可分几种类型。

1.链接型数字教材

链接型数字教材是以纸质教材为核心载体，利用AR标记、二维码等技术手段，实现多类型数字资源与纸质教材的关联，方便学生利用智能终端设备获取数字化学习材料，支撑自主、泛在学习的发生。例如：某区教育局组织力量把国家中小学智慧教育云平台、省市平台与学校自有资源根据学生学习需求，依据教材，组织专家加工、整合形成支撑学习过程的结构性与体系化的资源，制作成胶贴二维码发给学生，学生利用手机、平板、具有网络功能的电视等方便获得导学引领、标准朗读、名师微课、动画演示、在线作业等资源。也有许多学校制作“码树”支撑学生自主学习的发生。链接型数字教材的本质是打破长期存在的追求数字资源建设数量的思想，而把数字教育资源建设引入体系化、结构化支撑学习过程的方向上来。

2.嵌入型数字教材

嵌入型数字教材同样是利用各类关联技术实现纸质教材与数字学习资源的关联。区别在于嵌入型数字教材除具备链接型数字教材的数字资源服务属性外，重要的是以知识图谱为基础支撑，使智慧教育平台的功能模块能够嵌入教材，例如：名师工作室、思维工具、小组协作空间、在线写作工具等，嵌入型数字教材需要强大教师智力资源的在线服务、多类型高质量知识学习、情景体验等功能模块的支撑。嵌入型数字教材的本质是把智慧教育平台上的各类服务根据学生学习过程需要有组织的推送给学生，当然这类数字教材的开发需要解决纸质教材与多类智慧教育平台的兼容问题，在技术上不存在障碍。嵌入型数字教材同样是学生使用低成本的数字教材类型。同时需要实现数字教材的可编辑性，通过提供编辑或著作工具，教师能够在低技术条件下，自主完成数字教育资源、平台教学支撑模式与教材的融合，实现数字化教材的校本化与人性化编辑[11]。

3.智能交互型数字教材

智能交互型数字教材将彻底改变纸质教材的编写理念，纸质教材将演化为口袋书，成为学生学习的指导手册，而智能化、交互性的学习系统成为教材的数字化表现形态。智能交互型数字教材以学科素养图谱为基础，实现多类型、多模态数字学习资源结构化组织，支撑学习质量评价与学习资源推送，个性化的数字教育资源获取[12]。多学科图谱的相互关联，支撑综合课程的教学组织与实施。基于大数据学习分析引擎的数字人技术的应用，使智能导师成为学生规划者、指导者，学生课程学习质量得以个性化分析。支撑课程学习的虚拟交互实验室、虚拟场馆成为单元化课程学习基础性支撑资源。类似ChatGPT的智能工具、各类数据库与分析模型等支撑学生智能化、探究性学习活动的发生。体验性、交互性、沉浸性、探究性的学习活动得以组织与开展。

数字教材建设的落后，使教师需要花费大量时间筛选、加工与融合零散的数字教育资源以支撑自己的教学需要，前面提到的前两类数字教材建设的类型，当抽掉文字教材后，实际是多类态数字教育资源的单元化、主题化，支撑单元教学过程性的结构化资源融合应用。在当前不具备数字教材的情况下，以区、校为单位针对新课改实际需要，通过教研共同体、校际教学共同体等有组织的进行多类态数字教育资源单元化、主题化建设非常必要。当然，条件允许的情况下，可快速转化为链接型、嵌入型数字教材服务方式。

（二）虚实融合教学空间成为课程教学的新环境

空间是教学活动得以发生的场所，从原始社会的教学活动发生在狩猎等获取生活资料的真实场景中，到工业社会班级授课制的教室，教学空间随着教育形态的变革也在发生变化。教育信息化的发展初期并没有触动物理教学空间的变化，在我国，支持教师讲学生听的标准化排排座式的教室结构还是常态，信息化设备与教室是简单的功能叠加。随着教育数字化转型的深化发展，物理教学空间与数字教学空间无缝衔接、虚实融合教學空间正在成为教学活动得以发生的主要场所。虚实融合教学空间建设需要规划物理教学空间与数字教学空间的相互关系，使数字化、智能化终端设备或终端设备系统成为链接物理教学空间与数字教学空间的桥梁。

1.虚实融合的合作教学空间

融入数字终端的合作教学空间是在改变传统讲授型教学模式，推动自主、合作、探究性学习的素养教育与新课程教学改革的基础。抛弃传统教室在物理教学空间布局上排排座惯性设计思维，空间结构设计要有利于推动传统集体授课教学向规模个性化教学的发展，规模化是前提，班级还是教学的基本组织方式，规模化中的个性化就要落在小组合作学习上。要充分认识到“教师采用基于项目或基于问题的学习模式、任务驱动教学、大概念教学、单元教学等新型教学模式时，小组合作与协作成为必需的学习组织方式，联合国教科文组织制定的《教师ICT能力框架》把教师能够有效设计与组织小组合作学习作为教师的高级能力。小组或称为学习共同体是实现学生伙伴互助、合作、探究性学习必然的组织方式[13]。”这就需要在教室等集体教学环境中，在物理结构设计上就要把教师讲授与学生小组合作学习的物理条件进行科学规划，在数字终端配置上要有效支撑小组合作学习的发生，合理融入无感数据采集设备，数字终端的配置要根据数字教学空间中数字教育资源能够提供的类型、数字化教学活动功能支撑等综合设计。当前的智能教室、平板教室等是虚实融合的合作教学空间的邹型，或者是基本型，需要从合作学习有效发生视角优化支撑功能。

2.虚实融合的交互教学空间

虚实融合的交互教学空间是针对综合课程、校本课程、实践课程、实验教学等教学需要，通过把知识类、工具类、虚拟交互类、智能类数字教育资源以及教学平台（系统）与智能终端或终端系统融合设计基础上，以智能终端或终端系统为载体使数字学习空间嵌入物理学习空间，支撑体验性、交互性、沉浸性、探究性教学活动开展的教学场所。虚实融合的交互教学空间具有课程化属性，是在实践、实验、观模、操作等实体场景中融合数字学习空间的功能，使学生个体或小组根据学习活动任务完成单元化、主题化、探究性或综合性的学习活动。如广州某小学，从劳动教育入手，在学校建立一个小型农场，社团化建设与管理，学生在教师指导下的自主合作探究学习，学生们从种植逐步走向了土壤成分分析、成长条件、病虫害防止、智能水土监控、种子标本室建设等。学校计划建设数字学习空间，把虚拟农场与真实农场进行有机融合，把知识类资源、分析工具、传感器与智能调控工具等嵌入到真实农场，将初步建成一个虚实融合的交互教学空间，这是一个生成性校本课程建设的案例。在职业学校融入生产线、人体解剖等实物与虚拟仿真相融合的案例有许多。

3.虚实融合智能教学空间

智能学伴、智能导师应用于教学的功能作用已经得到学界充分讨论，ChatGPT掀起了又一次智能技术变革教育教学的辩论高潮，这是人工智能技术大众化应用的预警。虚实融合智能教学空间的本质是人类教师与智能教师的人机协同，也可称为人智协同。核心是以智能代理实现对学习者的个人画像，智能代理能够以物理形态（伴学机器人）或数字人的形式存在。虚实融合智能教学空间将广泛使用祼眼3D、全息显示等设备，通过智能代理建立人机对话关系，并根据学习情况调用多类型数字教育资源支撑学习活动开展。广义的虚实融合智能教学空间是物质世界与人类社会，学习者也能够利用自带设备在旅行、场馆等任何时间地点得到智能代理的帮助。狭义的虚实融合智能教学空间可界定在家庭、学校等具有固定物理教学空间的场所，师生通过与智能代理协同，开展实验探究、设计制作、解剖分析等教学活动。

（三）教学过程数据赋能教学评价

数据赋能是教育数字化转型的特征，教学全过程评价一直是教育评价的难点，随着物联网、智能数据采集等技术的进步，获取学习者物理空间与网络空间数据成为可能，大数据技术应用于过程评价的条件趋于成熟，使教学全过程、全要素的数据采集与分析走向应用。

1.数据采集无感化与伴随性

利用穿戴设备、智能终端、行身感知、眼动跟踪等集成设备或传感器获取师生物理空间位置、行为、表情、语言、文字等数据，数据采集逐步走向无感化，保证数据来源的真实性。通过在线交互操作、作业、测试、虚拟实验等获取在线数据，数据的采集在使用者不知情或知情同意后，在无感觉的情况下采集教师与学生授权数据，无感数据采集避免了调查问卷、访谈等数据采集中普遍存在的数据虚假性、片面性等问题。同时，伴随学习进程持续性获得连续的数据集，保证了数据的过程完整性，对于分析发展动态、趋势等提供数据支撑。如通过学生对话、朗读等语言交互获得学生语言数据，可抽取语言特征，分析学生国家通用语言的标准化水平，通过位置数据、网络阅读偏好等获取，分析学生运动、兴趣倾向等。当前制定规范的学习过程数据采集标准，是实现各类平台数据采集与交换的基础，也是建立各类通用型数据分析模型的根本保障。

2.数据分析工具化

要满足多学科教师利用大数据技术实现教学过程数据分析可视化，支撑教师大数据教学评价的无障碍使用，针对教学全要素、全过程评价的需要开发与提供教学过程数据分析工具集是先决条件，是保证教师在极低技术水平下根据具体需要，选择合适的分析工具，自动抽取数据集进行数据分析与可视化表征，使用数据分析结果支撑教学。分析工具具有模块化、独立使用属性，方便教师根据全流程的学情分析与诊断评价需要，把工具嵌入教学流程，分析，调控教学进程，提升教学质量。例如：学生眼动与注意力、思维的关系分析工具能够支撑教师分析学生思维活动等，教师并不需要明确具体的算法模型，只需要知道在什么情境下，眼动分析结果表现了什么，工具会生成一个分析报告，供教师参考使用。以知识图谱为基础的学生学业质量分析工具（如：智能阅卷工具），能够帮助教师在单元教学开始前、教学实施过程中、教学过程后的学习情况进行分析。分析工具集涵盖个人动机、行为特征、学习偏好、认知习惯、态度倾向等模型化工具，支撑全要素的分类、关联等数据分析，实现学生数据画像。

3.数据赋能教学评价

以知识图谱、能力图谱以及非智力因素数据采集标准指向教学全过程与全要素的长周期、连续性、多模态教学数据队列获取，使对学生学科核心素养的多维度追踪与动态分析成为现实，学生数字画像可视化，动态表征学生发展状态，显性化学生成长规律，为教学评价变革奠定基础。教学评价多元化，基于作业、作品、在线学习行为等的证据评价。教师、家长、学伴之间、智能代理等运用数字化评价工具进行多主体的协商式评价。通过对学生学习投入、高级思维能力发展、课程学习质量等动态化分析，实现发展水平增值性评价，评价方式的多元化为综合素质系统化评价提供了保障。学生学习过程预测与预警，持续跟踪学生学习动机、心理特征、学业质量、智能因素与非智能因素的变化态势，能够动态分析表征学生变化情况，及时判断学生如阅读兴趣偏好、时间管理能力、参与活动情况、学业困难等以预测学生未来的学习走向及可能出现的问题，为教师、家长制定干预策略提供早期预警。数字技术使过程性、结果性、增质性等评价改革获得更方便的操作性。

（四）理解数字化赋能课程改革对教师能力发展的新要求

教师数字素养的发展是一个系统性、持续性与叠代性的动态演进过程。从教师信息技术应用能力提升工程1.0到2.0，教师数字素养得到全员基础性的提升，随着教育數字化转型战略的提出，针对新阶段的教师数字素养需要在原有基础上递进发展，教师需要充分认识到数字素养发展与新课程实施的关系，把数字素养的提升融入到教学过程之中。前面梳理了在数据赋能、智能升级背景下数字化支撑课程改革与教学的重点支撑作用，也是教师数字化教学能力提升的重点内容，教师发展数字素养的结果是形成数字化教学能力。表2概括性说明了教师应用数字技术资源提升新课程实施质量的能力作用维度，需要更科学的研究建立指标框架。

三、融合新课程的教师数字化教学能力培训转型策略

教育数字化转型与以核心素养教育为根本的课程改革的叠加并发，使教师面临前所未有的系统性挑战，教师培训的模式方法、支撑服务、课程体系与形态等需要顺应教育数字化转型发展的趋势，实现教师培训的数字化转型是落实教育数字化转型的关键举措，教师培训数字化转型需要抓住以下要点。

（一）教师数字化教学能力培训融入课程改革全流程

长期以来，教师培训缺少一个统一的主线，造成二条平等线，一条是围绕课标、教材（教学内容）展开的培训。一条是认为教师对课标、教材把握不存在问题，围绕教学模式、信息技术应用能力等展开的培训，这二类培训又都是建立在教师学科知识与能力没有问题的基础上，现实情况是许多教师，特别是乡村学校教师存在学历达标、学科知识与能力不达标的问题。当前，一线教师正在面对核心教育为根本的课程改革与教学数字化转型的交融性、系统性挑战，新课程的数字化教学实施能力是教师的底线要求。教师培训工作统一在课程改革的主线上来，把教师数字素养发展过程融入到课程改革全流程，最终形成教师数字化能力是教师培训数字化转型的必然，数字素养融入课程全流程核心切入点如图1所示。

教师的数字化教学能力可以用一个公式：[（学科与跨学科知识与能力）×（教育理论+学习理论+数字素养+其它）=信息化教学能力]。公式说明教师学科与跨学科知识与能力是第一位的，运用数字技术优势支撑教师学科与跨学科知识与能力的发展，是实施大概念教学与跨学科教学、综合课程教学的前提保障。在过去的培训中，对这一点往往是认为教师不存在问题而被忽略；理解核心素养教育内涵，理解并能够运用因材施教、差异化教育、个性化教育、建构主义、情景认知理论等教育思想、理论，树立符合数字中国建设的人才培养观是数字社会新教学观形成的关键，充分利用数字技术提供方便、灵活、自主、交互、讨论与专家引领的持续与动态发展的教师核心素养教育内涵、相应思想与理论的深化学习尤为重要；项目学习、问题解决学习是教学模式，教师能够根据具体情况直接使用或改造后用于教学，但单元教学、主题教学设计是方法论，是对课时教学的颠覆，需要教师抛弃课前、课中、课后的课时教学观，树立跨度在几周多课时、学生在家庭、课堂面对面、在其它物理场所教学的全流程设计，单元教学将由n个学习活动构成学习活动序列来完成一个整体单元或主题教学任务；把数字教育资源、虚实融合教学环境、数字评价工具等融入到需要的学习活动之中的设计能力是教师数字素养发展的结果。以课程改革为主线，构建新一轮教师培训目标体系、内容体系、技术支撑体系是全面推动发展教师数字素养，并使其融入教师专业发展与教学全流程，实现教学模式创新与学习方式变革发展性要求。

（二）教师数字化教学能力培训场景化

在教师应用能力提升工程中已经提出了分层分类、课程超市、网络研修与校本研修融合、整校推进等教师培训策略，在教师培训过程中体现出了良好效果。随着智慧教育云平台普及应用，虚实融合教学空间的建设、数字教育资源，特别是数字教材的建设与普及应用，基于数据的评价方式的变革，新一轮教师培训走向精准化成为可能。通过构建教师学科知识与能力、教学法知识与能力、技术知识与技能等知识与能力图谱，实现教师发展水平诊断与精准培训研修是改革的重点。但要十分清醒的认识到，教师的数字化教学活动的开展，教师有兴趣的培训需求与其可获得的虚实融合教学空间有着最直接的关系，教师的培训首先需要解决当下问题，使培训内容能够快速迁移到教学过程中去。新一轮教师培训要充分分析与归纳虚实融合教学空间的子类型，以具体化、共性的虚实融合教学空间为前提，以單元或主题教学设计、实施、过程管理、评价等设计课程模块，构建体系化、模块化课程体系。这就要梳理教学发生的虚实融合教学空间场景与其对应的教师实施单元教学过程化场景。例如：面对面教学环境具备平板、触控显示设备、学生在家庭或学校学习中心等场所可获得智能终端的学习支撑，在数字教学空间中可获得需要的知识类、工具类资源的支撑的场景下，针对教师数字化教学能力具体化设计自主学习与评价、课时中小组合作学习与评价、课时间小组合作学习与评价、作品展示与评价等模块化课程。场景化教师培训课程模块设计的基本思想是以教师与学生学习活动真实发生的数字教学空间与物理教学空间为基础条件，以可获得的各种类型的数字教育资源与教学过程评价工具等为设计要素，以单元教学开展的环节为课程设计单位，使教师数字化单元教学设计与实施能力培训实践化。

培训课程场景化建设要充分运用数字技术，实现培训课程的数字化，培训教材的数字化，要使教师培训学习的过程与需要培训教师掌握的数字化教学过程相统一，要颠覆现有的培训模式，构建起自主、合作、探究的教师培训新模式，要彻底改变以讲授教学去告诉教师如何进行项目学习的此类现状。例如：开发嵌入型数字培训教材，设计教师使用数字教材进行自主学习、合作学习、在线讨论、寻求帮助等活动任务，通过教师体验性学习、获得直接经验。同样也可以设计一个物理空间为小组讨论布局，配备触控与平板设备的虚拟现实环境，在虚拟现实环境中发布活动任务，诸如设备故障排除、小组评价工具使用等，使教师获得沉浸性、交互性、问题化的学习体验，并能够对学习效果进行实时评价，根据评价提供数字学习资源与智力资源服务。确切的讲，就是一句话，需要教师在数字化转型中实施什么样的教学，就必须在教师培训中使用同样的教学来开展培训。

（三）虚实融合构建教师服务新体系

在教育优化期，有经验的教师带青年教师，封闭的校本研修等能够提升青年教师教学能力，但在教育变革期，特别是当前智慧教育新生态的构建过程中，传统教学论的不适应、新的教与学理论体系还没有构建完成，技术的创新变革，理念的持续更新、模式方法的不断发展，教师面临发展性、系统性、综合性发展的现实需要。当前以院校、培训机构为主体的教师培训体系难以支撑教师持续性、长周期能力养成，重构数字化教师专业发展理论与方法体系，构建教师专业发展的全方位、全过程、动态化的终身学习支持服务体系迫在眉睫，教师学习支持服务体系的构成非常重要，如图2所示，学习支持服务体系构建需要把实体教师发展中心建设与虚拟教师发展中心建设相融合，形成虚实融合的教师发展中心建设新格局。教师专业发展是教育行政部门的事权与责任，整合县区域教师专业发展支撑服务部门与机构建立教师发展中心或教师支持服务中心是构建教师终身学习支持服务体系的关键一环，同时要推进教师支撑服务的数字化转型，虚实融合的教师发展中心需要至少发挥以下功能作用。

1.推动教师专业发展资源的聚合服务

教师发展中心要成为一个聚合社会教师培训服务的枢纽，通过聚合支撑教师专业发展的智力资源与数字教育资源服务的高等院校、培训机构、企业、社会团体等，构建教师专业发展分类服务体系，为学校、教师与行政管理人员获得自主选择性学习、网络研修，问题解决，引入专家团队等提升服务“菜单”，建立学校、教师为评价主体的服务质量评价机制，沉淀优质服务机构，优化服务购买机制，打破年年招标换机构的现象，实现服务的可持续与迭代发展性。使优质的教师专业发展资源能够留下来，持续提供面向学校与教师不断发展的新需要的长周期服务。

2.提升教师数字化治理水平

教师发展中心要实现教师学科知识、教学法、数字素养、职业道德等维度的大数据采集与分析，进行教师数字画像，跟踪教师发展过程，诊断教师发展水平与发展需求，针对教师具体需求特征推动数字化课程、研修社区、名师工作室等聚合服务资源。线上线下结合持续研究辖区教育发展中、教师专业成长中存在的真问题，针对不同学校发展现状引导学校制定教师发展规划与方案，引导教师制定差异化、个性化的学习与研修方案，策划解决教学实际问题的教师培训项目，提供分层、分类与场景化的学习支撑服务。打造校际协同、面向综合课程教学的跨学科等教学研究与实践共同体。使教师自主学习、协作研修与研究性教学实践形成合力。构建教师专业发展决策科学化、治理精准化、服务高效率的终身服务能力。

3.强化教研队伍的可持续服务能力

在教育变革期引入外部智力资源、成功的经验、模式方法十分必要，但更重要的是区域自主教研队伍与教研能力的建设，改变许多县区存在的教研队伍在教师培训活动中仅仅是组织、协调与评价的现象应是新一轮培训的重要抓手。在国家智慧教育示范区、国培计划实施优秀区域等案例中均表明，一支强有力的区域教研队伍的建设与作用发挥起到了关键性的作用。培训知识与技能向实践教学迁移，真正使教师变革教学模式与改变学生学习方式是一个非常艰难的过程，教师在教育变革期通过培训所获得新教育理念、教学模式等需要一个较长时间持续的实践、反思、教研与改进的过程。教师需要持续性、长周期、迭代性的指导与帮助，伴随日常教学过程的问题解决需要区域教研团队来支撑，设置教研队伍专项提升计划，持续提升教研队伍的数字素养与课程改革直接实施能力是重中之重，是课堂教学革命的核心保障力量。

教育数字化转型推动新教育生态构建是目标，课堂变革是关键，以课程改革为主线，强化教育数字化支撑服务功能，推动数字教材建设与数字化教与学环境改造。从课程教学变革入手，把教师数字素养培训融入课程改革的全流程，在推动核心素养教育深化发展的过程中提升教师数字素养，形成教师数字化教学能力。技术赋能的课程建设、培养培训模式变革、教师发展评价与支持服务体系是教师培训数字化转型的重点，需要师范院校、培训机构以及各级教育行政部门深入研究与实践创新。

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作者简介：

郭绍青：教授，博士生导师，研究方向为信息技术与教育、技术支持的教师专业发展、教育信息化发展战略、大数据分析技术。

Research on the Transformation Strategy of Digitalization of Education Empowering New Curriculum Implementation and Teacher Training

Guo Shaoqing

（School of Educational Technology， Northwest Normal University， Lanzhou 730070， Gansu）

Abstract： This article combs through the new curriculum standards for student core literacy education， which include transformative contents such as big concept teaching， unit teaching and integrated courses， and teaching evaluation reform. It also expounds the functional structure of linked digital textbooks， embedded digital textbooks， and intelligent interactive digital textbooks. It proposes the composition and supporting role of blended cooperative teaching space， blended interactive teaching space， and blended intelligent teaching space for curriculum reform. It analyzes the path of teaching process data to promote teaching evaluation reform. It puts forward the key points of teacher training reform， such as scenario-based training courses， integrating digital literacy improvement into the whole process of curriculum reform， and strengthening the construction of county-level teacher development centers.

Keywords： digitalization of education； core literacy of disciplines； teaching space； digital teaching； digital literacy

責任编辑：赵云建