新课标视野下教育技术装备创新研究

黄桂晶 程莉莉 施建国

[摘   要] 教育技术装备是推进教育现代化和教育强国建设的重要内容。随着教育数字化战略行动和新一轮课程教学改革的深入实施，教育技术装备亟须在装备理念、管理机制、设计应用等方面转型升级。2022年以来，教育部先后颁布了《义务教育课程方案和课程标准（2022年版）》和《基础教育课程教学改革深化行动方案》，对教育技术装备提出了创新和发展的要求，主要体现为：由知识点导向的装备向教学案例导向的装备转变；由标准化实验装备向支持学科实践的装备转变；由验证性实验装备向情境构建式实验装备转变；由理科教育技术装备为主向全学科装备方向转变；由器物工具装备为主向数字化装备方向转变。为了深入贯彻落实新一轮课程和教学改革的要求，教育技术装备要从确立教育技术装备新理念、建立教育技术装备管理新机制、融入学校课程实施规划、找准教学融合关键点4个方面推动创新。

[关键词] 新课标； 课程改革； 教育技术装备； 转型； 创新

[中图分类号] G434            [文献标志码] A

[作者简介] 黄桂晶（1984—），女，黑龙江哈尔滨人。硕士，主要从事新技术促进教学变革和创新、智慧学习空间及云电脑业务设计和实践研究。E-mail：108199818@qq.com。程莉莉为通讯作者，E-mail：30280448@qq.com。

一、引   言

教育技术装备是学校条件的重要组成部分，为教育教学活动的开展提供必要支撑和保障。随着移动互联网、大数据等新一代信息技术在人类生产生活中的深度渗透和融合，教育技术装备的发展既面临挑战，也面临机遇。主要表现为：一是“信息技术对教育发展具有革命性影响”[1]，教育技术装备被赋予了更重要的职责和地位。二是数字化、智能化浪潮为教育技术装备带来挑战，教育改革发展呼唤新型基础设施的支撑。传统教育技术装备需要积极顺应技术发展需求，进行转型和创新。三是随着新一轮义务教育课程方案、课程标准和教育部基础教育课程教学改革深化行動的深入实施，教育技术装备的内涵不断从工具性走向资源化、课程化。积极应对以上机遇和挑战，亟须社会各界和各方对教育技术装备的价值定位、设计理念、功能形态等作重新思考，共同推动教育技术装备的创新。

二、新课标和《行动方案》的改革旨向

为全面落实立德树人根本任务，提高义务教育质量，2022年以来，教育部先后印发了《义务教育课程方案和课程标准（2022年版）》（简称“新课标”）和《基础教育课程教学改革深化行动方案》（简称《行动方案》），为今后一个时期我国基础教育改革提供了行动指南。新课标和《行动方案》主要体现了4个方面的教育教学改革特征。

（一）注重课程育人，体现教育新使命

纵观新中国成立以来的9次课程改革，每一次的课程改革，都体现了一个时期社会发展的特征和人才培养的职责使命。面对新时代教育改革发展 “加快建设教育强国，全面提高人才自主培养质量，着力造就拔尖创新人才，加快建设高质量教育体系”[2]的新使命，本次基础教育课程改革着重完善了课程目标，从“有理想、有本领、有担当”[3]三方面确定了义务教育的育人目标，体现了德智体美劳五育并举、全面发展的育人方针；优化了课程设置，将劳动和信息科技从综合实践活动课程中独立出来，并紧密围绕科技发展对人才培养和社会发展的影响，将“信息技术”课程调整为“信息科技”。

（二）注重实践育人，强调知行合一

自杜威提出经验主义教育理论以来，注重与生活的联系、注重学生学习过程的体验，就一直是教育理论研究和改革实践的重要方向。特别是在建构主义学习观的影响下，创设学习情境、丰富学习体验成为课程和教学改革的重要内容。本次新课标和《行动方案》进一步深化了实践育人的导向，要求体现学科本质的实践学习，引导学生参与学科探究活动，经历问题解决的全过程，体会学科观念和学科思想方法。例如，要求开展操作、体验、观察、寻访等，鼓励“做中学、用中学、创中学”[4]，通过学科实践，学会发现问题、分析问题和解决问题，并在这一过程中形成价值观和思想方法。

（三）注重综合育人，促进全面发展

复合型、创新型人才的培养要求对课程的社会化和综合性提出了更高的挑战。本轮新课标的一大特点是强调对知识的跨学科统整和教学的综合性设计，例如，首次提出“各门课程用不少于10%的课时设计跨学科主题学习”[3]，强化大单元教学、项目式学习等新的教与学方式。同时还明确劳动、综合实践、地方课程和校本课程占总课时14%～18%，探索新技术环境下学习环境与方式变革，为综合育人提供课程载体和课时保障。

（四）注重装备支撑，强化课程实施

新课标强调强化信息技术在教学中的应用，探索线上线下结合的新型教学模式，促进信息技术与教学活动深度融合，创设以学生为中心的跨时空、多资源、开放性的学习环境，为每一位学生提供适宜的学习机会与方法。《行动方案》更是提出了“完善相关学科教学装备配置标准；研制中小学实验教学基本目录；推动实验室建设，建设学科功能教室、综合实验室、创新实验室、教育创客空间；鼓励对普通教室进行多功能技术改造，建设复合型综合实验教学环境；开展教学装备配备达标率、使用率监测；遴选一批富有特色的高水平科学教育和人工智能教育中小学基地”[4]6项教育技术装备任务，作为促进课程实施和全面育人的重要内容。

三、新课标视野下教育技术装备的五大转变

教育技术装备是教育教学的基本物质条件和保障，教育技术装备的设计和应用必须始终立足于人才培养的目标和教育教学改革的需求。贯彻落实好新课标和《行动方案》，需要教育技术装备以数字赋能、教学模式适配、学习力促进为原则，从5个方向进行转型升级。

（一）由知识点导向的装备向教学案例导向的装备转变

传统的教育技术装备以知识点导向为主，以实验室为基本单元，配备相关的仪器与设备。新课标视野下，教师教学的重点从传授知识点转向为学生的学习提供知识建构的有力支撑。对此，要将教育技术装备的设计与教学过程紧密结合，形成技术装备与教学案例充分对接的研发过程，让学生从多个角度感知和理解知识，为构建认知提供学习支架。例如，对于霜的形成，学生一般都理解为露水滴落下来再结成冰。事实上，霜是空气中的水蒸气直接凝华而成的。为了破解这一难题，教师可以制作一个控制器，让放在菜地里的照相机每隔30秒拍摄一幅照片，把照片流整理出来就能清晰地看到霜的形成过程。这个案例中由时间控制器、照相机和图片编辑器等构成了一个特定的案例式教育技术装备，破解学生认知方面的一个难点问题。案例式教育技术装备是一个系统性的产品设计，是在现代学习理论支持下的硬件、软件、数字化资源和学习工具等的有机融合。从设计和应用上，案例式教育技术装备不仅要以技术融合、促进学习为原则，还需要特别关注是否符合青少年身心发展。案例能够引发学生认知的神经元连接，促进学生主动学习和有效学习。

（二）由標准化实验装备向支持学科实践的装备转变

传统的教育技术装备标准趋同性[5]，强调规格的一致性、数量的规定性和建设的标准化。新课标以培养学生发展核心素养为目标，而真正具有素养发展价值的实践一定是基于相应的学科知识储备基础的，实践的目的之一在于提升学生学科认知的水平和层次。特定的学科有其特定的实践方式，通过教育技术装备创设富有浓厚学科特色的空间环境、配备典型的学科教学设备和学习资源，能够有效激发学生开展学科实践的兴趣，提供有效的实践路径，让科学文化在每一个学生的心灵中产生个体的意义，加深对学科观念与学科思想的理解。

（三）由验证性实验装备向情境构建式实验装备转变

传统的实验装备强调验证知识的正确性，重现知识的发生过程，主要作用是知识教学的工具。新课标下，实验装备的作用则转向能够基于问题现象，综合应用数字资源、教学工具、教学仪器设备等创设教学情境，促进学生对知识形成个人的理解、分析、应用、创造和评价。在学科教学过程中，许多教师需要根据某种特定教学需要设计制作教学仪器或者课件，以激发学生的学习兴趣、提高认知水平、提升学习效率。随着数字技术的快速发展，特别是数字实验、虚拟现实、元宇宙、3D打印机等技术的应用，推动了教学方法从注重结果验证向学会科学探究、培养创新精神转变，让学生不仅掌握知识与技能，关注过程与方法，而且抱有正确的情感态度价值观。

（四）由理科教育技术装备为主向全学科装备方向转变

长期以来，学科教育技术装备以支持理科实验教学的仪器设备为主，很少涉及其他学科。新课标优化了课程设置：一是改革了艺术课程设置，一至七年级以音乐、美术为主线，融入舞蹈、戏剧、影视等内容，八至九年级分项选择开设；二是将劳动和信息科技从综合实践中独立出来；三是科学、综合实践活动起始年级提前至一年级[3]。课程设置的优化需要与之相对应的教育技术装备支撑，所有的学科教学都提出了应用教育技术装备的新要求。如语文课标中提出，建设开放的语文学习空间，利用现代信息技术推进资源建设，通过开发阅读资源库、跨媒介阅读平台等数字资源，建立地区、学校之间资源互补、共建、共享的机制等。英语课标中提出，要“努力营造信息化教学环境，基于互联网平台开发和利用丰富的、个性化的优质课程资源，为学生搭建自主学习平台”[6]。纵观所有学科的课程标准，都提出了应用技术创新教学的要求。为此，教育技术装备不能仅仅停留在支撑理科教学，而是要支持全学科教学创新，从而真正促进学习方式、育人方式的转变。

（五）由器物工具装备为主向数字化装备方向转变

传统的教育技术装备强调以器物与工具为主，以“仪器设备达标”作为指挥棒。随着大数据、人工智能等技术在各国的普遍推进，数字赋能成为教育改革发展的重要路径。数字化的本质是实现“人与物、人与信息、人与人”之间的“连接”。 学校在构建数字化课堂教学新模式时，要关注基于证据的教学过程、师生之间的契约和学生的深度学习，推动教育教学的全流程、全要素的数字化和双向在线，实现物理空间与数字空间的数字孪生，并用数学工具解决人们面临的问题，推动教育教学组织结构和业务流程的再造。以数字技术为代表的新一代信息技术具有颠覆性特征，人类正在从原来的以物理空间和人类社会网络为主的二元空间走向以物理空间、人类社会空间和信息空间为主的三元空间[7]。随着云计算、大数据、大模型和5G等技术在教育教学上的应用，新课标要求教育技术装备不仅能够提高认知水平，而且要支持教学和评价创新，能够精准发现学生在优势潜能、学习方式和学习适应性上存在的个体差异。好的教学应该适应学生的个体差异，全面开发学生的优势潜能，并能充分利用差异和潜能实现最优化学习。数字化教育技术装备能够支持开展学习分析，开展个性化评价，制订个性化教学的策略，构建丰富多彩的教育资源库，实现“人人、处处、时时、件件”的跨时空教学方式创新。例如，云计算机进入学校，不仅创新中小学校计算机教室建设模式，推动绿色智慧校园建设，而且可以让学生直接感受云计算技术支撑下的时时学习和处处学习，帮助学生认识网络、数据、算法、安全等概念及其关系，提升师生数字素养。

四、教育技术装备创新的对策

（一）确立教育技术装备新理念

教育技术装备不仅是直接服务于教育教学的“物”，而且包含了对“物”的配备、管理、使用和研究的行为和过程。实践证明，教育技术装备的创新主要受教育教学需求变化和技术进步的影响。进入新时代，教育技术装备工作的新理念必须遵循国家教育方针政策和基础教育课程标准要求，紧密围绕立德树人的根本任务和新时代人才培养目标，服务课程实施、教与学方式转变、教学评价改革和师生数字素养提升，特别要支持学校将育人蓝图转化为教学改革行动，促进学生全面而有个性地发展。

（二）建立教育技术装备管理新机制

从4个方面创新教育技术装备管理机制：第一，以学校和教师为主编制装备目录。学校和教师是课程实施的主体，学校对教育技术装备具有充分的话语权；第二，教育技术装备部门负责对学校教育技术装备的技术规范、案例收集、经验推广、新基建提供业务指导和服务；第三，教育行政部门主要负责制订政策、提出目标和要求、落实经费筹措和开展评估；第四，企业和社会机构根据学校的实际需求，应用新技术开发新装备，为教育技术装备提供增值服务。

（三）融入学校课程实施规划

坚持因地制宜“一地一计”、因校制宜“一校一策”，从课程目标、课程设置、课程内容、课时分配、装备支持、课程实施等方面切入，设计构建适合学校实际的教育技术装备计划，构建新课标视野下的新装备。例如，创设基础的网络环境，配置班级多媒体、实验室、录播系统，支持实现线上线下的混合式教学等。

（四）找准教学融合关键点

1. 为学科教学数字化赋能

数字化转型是将物理空间的过程和要素映射到数字空间，通过运用数学原理对数据的计算，对物理空间的人、事、物作出诊断和预测，进而提高学习者的认知水平。数字赋能是基础教育课程教学改革深化行动的重要内容。一是在線教学。通过网络获取丰富的教学资源，改变教学供给方式。二是传感器应用。获取实验数据，通过计算提高学习者认知水平。三是沉淀教学数据。数据是数字化转型的基础，只有让教与学的活动在线才能真正实现教学数据的沉淀。数据沉淀的路径包括各类教学管理平台和学习平台的伴随式沉淀、传感器采集沉淀、教学评价中的沉淀等。四是计算赋能创新。通过数据聚类和相关性分析，实时了解学生学情和个性特点，激活因材施教和教学相长，赋能教学创新。

2. 为学科实践创设场景

强调学科实践是本轮课程改革的重要特征。实验是理化生等学科教学最基本的方法之一，实验室是相关学科教学的重要场景。新课标要求体现发展核心素养，培养学生适应变化并拥抱“不确定性”的态度、善于解决真实情境中复杂问题的高阶能力、勇于承担个人选择后果并履行他人和社会义务的责任感。教学活动空间是基本的学科实践场景，包含校内的创新实验室、学科教室、STAEM教室、创客教室、智能教室、阅读空间和网络空间等，也包含校外的博物馆、科技活动中心等实践活动场所。具有专业特长的教师带领学生构建的社团活动场所往往是最有特色的学科实践场所。同时，数字资源、元宇宙、虚拟实验等也是增加学科实践的重要资源。构建学科实践场景一般有3种方式：一是构建学科教室。学科教室是在现代教育技术装备的支撑下，以丰富的学科元素、学科资源和学科学习工具支持师生开展学科实践的新型教学空间。二是设计针对特定知识点的学科实验场景。例如，制作一块LC振荡器模板，让频率数据可视化，频率数据会随着电容C或者电感L改变而变化，加深学生对知识的理解。三是让学生在日常生活中加深对学科知识的理解。例如，数学学科中，让学生观察向日葵籽、百合花花瓣、树枝等分布规律，在实践基础上去体验斐波那契数列，并应用数列知识制作太阳能发电器，使发电效率提高。

3. 为学科教学提供典型案例

新课标要求学生在获得知识与技能的过程中学会学习和形成正确价值观，在科学探究过程中培养学生观察的能力、提出问题的能力、信息收集与处理的能力和分析的能力。传统教育技术装备主要是为教学活动提供仪器、设备等器物，发挥装备的工具价值。新课标要求我们改变原有的知识观，改变原来的认识论，要真正考虑每一个学生的发展，尊重每一个学生的个性、独特性，尊重学生的思想自由，让孩子创造着长大，而不是让他长大了再创造。这就要求我们要根据学生所处的学段与个性特点建立知识与生活的联系，通过实践形成案例。例如，关于阿基米德浮力定律，在教学过程中一般都是采用演示实验的方法，通过测量被固体排开水的体积，计算这部分水所受的重力，并与固体重物在水中称量时弹簧秤读数的减小值进行比较，以此来验证阿基米德定律的正确性。新课标则要求我们不仅能够验证知识的正确性，还要求重现浮力定律的发现过程，帮助学生探究固体在水中受到的浮力与被排开水的体积之间建立关联，认识到这种关联才是学习阿基米德定律的关键所在。

4. 为跨学科教学提供方法与路径

跨学科教学是新课标倡导的新型教学方式，其重点是结合传统的批判性思维和相关学科的多种思维方式，旨在推动学生学习与实践的综合发展，以提高学生的智力水平和技能。跨学科教学较为合适的方式是让学生基于设计思维，针对某一问题的解决开展项目式学习。例如，应用传感器收集水的质量、水温变化量和电力消耗量等数据，通过计算来探索电热水的热电效率，把电学、热学和数学等知识融合到一个学习项目中，帮助学生实现跨学科学习。STAEM学习、创客学习是跨学科学习的重要方法。例如，数学老师使用3D打印机打印立体几何中的数学模型，实现将信息技术与数学教学的融合。项目式学习是跨学科学习的重要方式，让学生围绕一个主题开展学习实践，在解决问题的过程中综合应用多方面的知识和技能。例如，学生参与建立和管理校园气象站是项目式学习的一种有效方式。学生应用数字传感器，采集气温、温度、风速、雨水量等时序数据，并且通过数据分析预测本地天气变化趋势。在这一项目任务过程中综合应用了物理、数学、地理等学科知识。如果不同地区学校气象站联网实现数据共享，不仅可以实现跨学科学习，还能扩大学生视野，学会应用数字化、网络化等方式方法，提升与他人合作解决问题的能力。

5. 为数字化学习构建资源与学习平台

构建资源和学习平台主要是构建符合新课标要求的数字教育资源平台和在线学习平台。多年来，我们已经建成海量教育资源库，服务对象是以教师为主，而不是以学习者为主，且主要围绕知识教学的静态堆积，虽然发挥了重要作用，但使用效率不高。新课标视野下的资源建设要能够支持知识变式、日常生活资源、地域特色文化资源、重要问题和学业成果等显性资源，也能支持激发学习兴趣、爱好和特长的隐性资源，需要关注学科学习过程中生成性资源的整理和加工，运用课程资源促进学习方式的转变。新课标环境下，在线学习平台也需要创新发展，借助人工智能、大数据和虚拟现实等先进技术，提供更加优质和多样化的学习体验和资源，帮助学生更好地实现个人和职业发展目标。同时，能够支持移动学习、个性化学习、社交学习、智能学习、虚拟现实学习等。例如，绍兴市鲁迅小学开发了“数字百草园”校本课程平台，以鲁迅文学作品为素材建成校本课程和校本教研体系，为学生提供丰富多彩的学习资源，为教师提供校本教研平台。

6. 為创新学习方式提供新型教学空间

基于新课标的教学创新，需要有多样化、情境化、智能化的教学空间支持，以触动自主学习、合作学习、探究学习、自适应学习等学习方式的生成，联通教师和学生、学生和学生，联通教学内容和环境。新型教学空间的含义应包括以下4个方面：一是教学活动得以开展的物质空间；二是感知、计算技术和数学原理应用孪生的数字空间；三是实现教学目标的各种教学活动和事件所构成的社会空间；四是教学活动中教师与学生这两个主体在交往过程中所构成的心理空间。根据中小学校教学场所分类、技术特征和教学场景，在实践中形成了智能教室、创新实验室、学科教室、劳动实践室、新型场馆空间、网络学习空间和阅读空间等7类新型教学空间样态。

五、结   语

综观教育发展的历史，教育技术装备始终以其不断丰富的内涵与价值伴随和推动教育的发展。在教育中，技术带来教育技术装备的变化，各类教学实验和交互也不再局限于人与人之间，而是广泛的人机之间[8]，体现出人与技术的融合性，从而带来教育技术装备与教学流程的融合，在推进教育技术装备发展过程中，人仍然是最核心的因素。我们需要借变革之力，使教育数字装备成为教育高质量发展的基础教学设施保障，成为提升师生学生素养和深化教学创新的重要支撑。

[参考文献]

[1] 国家中长期教育改革和发展规划纲要工作小组办公室.国家中长期教育改革和发展规划纲要 （2010—2020年）[EB/OL].（2010-07-29）[2023-10-28].http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/s6052/moe_838/201008/t20100802_93704.html.

[2] 习近平.在中国共产党第二十次全国人民代表大会上的报告[EB/OL].（2022-10-25）[2023-10-28]. https：//www.gov.cn/xinwen/2022-10/25/content_5721685.htm？eqid=f5ba0f9e0000f36300000006645ca25d.

[3] 中华人民共和国教育部.义务教育课程方案和课程标准（2022年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2022.

[4] 中华人民共和国教育部.教育部关于印发《基础教育课程教学改革深化行动方案》的通知[EB/OL].（2023-05-26）[2023-10-27]. http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A26/jcj_kcjcgh/202306/t20230601_1062380.html？eqid=c24e469e0002969d00000004647d8db9.

[5] 艾伦.我国智能教育技术装备标准化面临的困境[J].教育技术装备丛论，2021（1）：12-16.

[6] 中华人民共和国教育部.义务教育英语课程标准（2022年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2022.

[7] 余意，易建强，赵冬斌.智能空间研究综述[J].计算机科学，2008（8）：1-5.

[8] 王倩，陈唤春.跨越数字鸿沟：美、日、英三国教育信息化政策的比较分析[J].教育学报，2022（4）：42-57.

Research on Innovation of Educational Technology Equipment from

the Perspective of New Curriculum Standards

HUANG Guijing1，  CHENG Lili2，  SHI Jianguo3

（1.Alibaba Cloud Computing Co.， Ltd， Hangzhou Zhejiang 311100; 2.Zhejiang Education Examinations Authority， Hangzhou Zhejiang 310012; 3.China Education Equipment Industry Association Education Equipment Research Institute， Beijing 100086）

[Abstract]  Educational technology equipment is an important building block of promoting educational modernization and building China's strength in education. With the in-depth implementation of the strategic action of digitization of education and the new round of curriculum and teaching reform， educational technology equipment urgently needs to be transformed and upgraded in the aspects of equipment concept， management mechanism， design and application. Since 2022， the Ministry of Education has promulgated the Compulsory Education Curriculum Plan and Curriculum Standards （2022 Edition） and Action Plan for Deepening the Reform of Basic Education Curriculum and Teaching， which put forward the requirements for innovation and development of educational technology equipment， mainly reflected in the following transformations： from knowledge point-oriented equipment to teaching case-oriented equipment; from standardized experimental equipment to equipment supporting discipline practice; from confirmatory experimental equipment to context-constructed experimental equipment; from the science education technology equipment to the whole discipline equipment; and from the instrumental equipment to the digital equipment. To thoroughly implement the requirements of the new round of curriculum and teaching reform， educational technology equipment should promote innovation in four aspects： establishing a new concept of educational technology equipment， establishing a new management mechanism of educational technology equipment， integrating into school curriculum implementation planning and identifying the key points of teaching integration.

[Keywords] New Curriculum; Curriculum Reform; Educational Technology Equipment; Transofrmation; Innovation