我国中小学数字教材建设的特征及趋势分析
2024-12-11赵春芝顾戬
摘要:随着信息技术的迅猛发展和教育数字化转型的深入推进,数字教材以其多元化的构成元素、丰富的内容、高效互动、智能陪伴等优势,成为促进教育改革创新的重要驱动力,受到国家、各级教育行政部门、教材开发机构、学校、专家学者等广泛关注。研究者通过分析我国中小学数字教材建设的基本情况,探讨其建设特征,预测其未来发展趋势,以期推动数字教材建设高质量发展。
关键词:教育信息化;数字教材;特征趋势
作者简介:赵春芝,辽宁教育学院副研究员,研究方向为课程建设与教学研究、教师专业发展。顾戬,阜新市彰武县招生委员会办公室教师,研究方向为教师研训。
课题项目:本文系人教数字教育研究院2023年度规划重点课题“信息科技课程数字教材建设实践研究”的阶段性研究成果。课题编号:RJA0323002。
2018年4月,教育部印发的《教育信息化2.0行动计划》指出,要将教育信息化作为教育系统性变革的内生变量,支撑引领教育现代化发展,推动教育理念更新、模式变革、体系重构,使我国教育信息化发展水平走在世界前列。2022年4月,教育部印发的《义务教育课程方案(2022年版)》明确提出,要创新教材呈现方式,充分利用新技术优势,探索数字教材建设。教材是教师教学和学生学习的重要资源,是实现课程育人价值的重要载体。当教材从传统的纸质形态转变为数字形式时,这一变革不仅对教材内容的构成要素产生深刻影响,更在表达方式与交互体验上带来了前所未有的革新与飞跃。建设高质量的数字教材既是教材建设改革的重要举措,也是推进教育改革的内生动力。
一、数字教材建设的基本情况
历经二十余年的发展,我国中小学数字教材的载体从光盘、SD卡等移动存储设备向网络云存储模式转变,数字教材内容从以纸质教科书内容为核心向融合音视频、动画,以及学习工具等多种教学资源集成转变,数字教材使用从服务教师教学为主向支撑学生泛在化和个性化学习为主转变。通过分析数字教材内容及其功能的演变情况,我们认为数字教材建设主要经历了以下三个阶段。
(一)纸质教材数字化呈现阶段
这一阶段数字教材的主要特征是直接将纸质教材进行数字化,即以PDF等格式提供纸质教材的电子版,其呈现的内容是文字和图片信息,通过目录实现与章节内容的链接。这是数字教材发展的初级阶段,主要目的是将传统教材的内容以电子形式呈现,有利于存储和传输,方便师生在有数字设备的条件下使用。
(二)多媒体方式呈现课程资源阶段
随着数字媒体和互联网技术的不断发展,数字教材开始融入更多的多媒体元素。该阶段的数字教材不仅提供了文字、图片内容,还丰富了动画、音视频等教学资源。多媒体技术不仅丰富了教学内容的呈现方式,提高了学生的学习兴趣和效果,与此同时,还丰富了支撑教师教学使用的资源,如教学课件、教案、课堂录像等,提高了教师教学水平和课堂教学质量。
(三)强交互性发展阶段
随着技术的发展,数字教材开始具备更强的交互性。集成平台除了提供多媒体课程资源外,还融合学科学习或实验工具、虚拟平台等,学生可以通过点击、拖拽、选择等操作与课程资源内容进行互动,实现个性化的学习路径和反馈机制。另外,平台集成的在线讨论、社区等功能,还能实现学生与学生、学生与教师等多元交流互动。这一阶段的数字教材更加注重学生的主体性和参与性,促进了教学方式的变革。
二、数字教材建设的特征分析
纵观我国中小学数字教材的发展历程,可以从以下几个方面总结其建设特征。
(一)开发主体多元化
一是图书出版机构加大数字教材研发投入。在数字化转型的浪潮下,越来越多的出版机构意识到数字教材的市场潜力和教育价值,纷纷加大投入力度,开发适应数字化教学需求的数字教材。这些机构凭借丰富的教材编辑经验和专业的作者资源,能够更好地保障数字教材的内容质量和学术价值。
二是教育技术公司积极参与。教育技术公司凭借其强大的技术实力和创新能力,在数字教材开发中发挥着越来越重要的作用。这些公司通常具备先进的软件开发技术和平台运营能力,能够开发出功能丰富、交互性强的数字教材产品。同时,他们还能够根据市场需求和用户反馈,不断优化和更新产品,提升用户体验。
三是学校和教育机构自主开发。学校和教育机构作为数字教材的使用者,逐渐加入开发主体的行列中来。其根据自身的教学需求和特色,自主开发适应本校或本机构教学实际的数字教材。这种自主开发方式能够更好地满足学校或教育机构的教学需求,尤其在学校校本课程的建设与实施中发挥着重要作用。
四是优秀教师和专家的个性化贡献。优秀教师和专家是数字教材开发中不可或缺的力量,他们凭借丰富的教学经验和专业知识,能够为数字教材提供宝贵的内容建议和教学设计等课程资源。一些优秀的教师和专家还能够根据自身的研究成果和实践经验,开发出具有独特性和创新性的数字教材产品。
(二)深度依赖信息技术发展水平
一是信息呈现方式从静态到动态。最初,基于互联网技术的数字教材主要模拟纸质教材,将其文字、图片以数字化形式静态呈现,利用超链接技术实现目录导航功能。随着信息技术的不断发展,数字化课程资源开始融入音频、视频、动画等动态元素,以及虚拟现实等实验平台,使得信息的传递更为生动和直观,增强了学生参与深度和学习体验。
二是信息传递模式由单向到多向交互。与纸质教材的单向传递模式不同,数字教材通过内置的交互功能,如在线测试、讨论区、即时反馈等,实现了学生与教材、学生与学生、学生与教师等之间的多向交互。学生可以根据自己的学习进度和理解程度,选择交流主题和对象,调整学习内容和速度;教师也可以通过数字教材提供的分析工具,了解学生的学习情况,进行针对性的教学指导。
三是使用终端呈现多样化。随着互联网的发展和移动智能终端的普及,数字教材的使用终端从PC逐渐拓展到手机、平板等多种终端,并兼容Windows、Android、Ios等主流系统,支持离线、在线学习。多终端化有利于促进学习方式的转变和教育模式的创新发展。
(三)重塑课程观
随着教育改革的不断深入,教材内容的演变反映着教育理念的更迭。传统的纸质教材内容侧重于体现学科知识的逻辑体系,而新课标引领下的教材内容则更加关注学生核心素养的形成与发展,强调知识与解决实际问题能力的结构化体现。数字教材通过高度集成和多维度展示丰富的数字化资源,更好地诠释新的课程观,为教师的教学和学生的学习提供集成化的服务和支撑。数字教材不仅是教育改革的产物,更是课程观全新演绎的载体,正以其独特的优势为教育发展注入新的活力。
(四)政策导向性明显
实现教育现代化是国家发展战略部署。2019年2月,中共中央、国务院印发《中国教育现代化2035》,提出加强课程教材体系建设的重要性,并明确指出要充分利用现代信息技术,丰富并创新课程形式。与此同时,2024年的《政府工作报告》首次写入“人工智能+”行动,突出了人工智能在教育领域的应用与发展。未来,我国教育数字化战略行动将从“3C”走向“3I”,即从联结为本、内容为本、合作为要走向集成化、智能化、国际化,着力丰富资源形态,大力开发数字教材。在教育强国时代背景下,加强数字教材建设,推进数字教材发行和应用是促进教育教学改革的重要举措。
三、数字教材建设的发展趋势
建设数字教材无疑是教育领域的一次革命性进步。从建设高质量数字教材和服务教育教学发展视角分析,数字教材建设将呈现以下发展趋势。
(一)数字教材开发主体跨界融合
随着技术进步和教育需求的不断变化,数字教材开发主体将呈现多元协同趋势。传统教材出版机构、教育机构、科研院所、IT技术公司通过合作开发、共同推广等方式实现资源共享和优势互补。这种合作方式能够有效提高数字教材的质量和效益,促进教育资源的优化配置与共享。
(二)数字教材建设更加规范
2022年5月,国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会发布《数字教材 中小学数字教材出版基本流程》《数字教材 中小学数字教材元数据》《数字教材 中小学数字教材质量要求和检测方法》3个标准,一是明确中小学数字教材出版的流程应包括选题策划与论证、原型开发与验证、编辑制作、质量检测、产品发布5个基本环节;二是将用于描述中小学数字教材整体特征的51个元素和用于描述内容对象特征的46个元素,作为中小学数字教材开发、应用和管理,以及有关数据库建设的基本规范;三是确定从有效性、完整性、规范性和准确性4个方面检测数字教材质量。国家层面出台的这3个标准将有利于促进数字教材建设规范化持续发展。
(三)数字教材功能定位更加精准
中小学数字教材是依据中小学课程规划或课程标准、教学大纲系统编写、开发,适用于信息化环境下教学活动的电子图书。它与传统纸质教材一样,要体现国家意志,凸显育人为本,是学校教育教学的重要资源。数字教材应体现技术服务教育本质需求,既要满足教师的教学需要——教师版数字教材,又要支撑学生的个性化学习——学生版数字教材,聚集学生核心素养发展,提供多样化教学模式,强化互动和深度参与,有效促进教育教学质量提升和学生德智体美劳全面发展。
(四)数字教材向智能化发展
随着大数据、人工智能等现代信息技术的快速发展,数字教材向智能化发展亦是必然趋势。首先,智能化数字教材利用大数据和人工智能技术,能够根据学生的学习习惯、能力水平以及兴趣爱好,提供个性化的学习内容和路径。其次,智能化数字教材通过嵌入丰富的多媒体元素和互动功能,如使用AR、MR等虚拟技术,向学生提供沉浸式交互学习体验,让学生在轻松愉快的氛围中掌握知识、形成能力。最后,智能化数字教材能够实现实时反馈和评估,能够根据学生的学习进度和表现及时给出反馈与建议,帮助学生及时调整学习策略。同时,教师也能够通过系统收集的数据和分析结果,全面了解学生的学习情况,为优化教学策略和课程资源、服务学生个性化学习提供有力支持。
(五)优化迭代更富有实效
数字教材开发者可以通过承载数字教材的平台收集和分析用户使用信息,监控数字教材使用和教学效果,及时发现数字教材中的问题和不足,并组织编者进行修正和优化。这种基于实际使用的反馈机制,能够使数字教材更好地满足教师和学生的需求,提升教材应用价值与教学效果。另外,数字教材更加方便实时更新和补充知识与信息,能够有效缩短内容更新的周期,保障教学内容具有更好的时效性,为教育领域的创新和发展提供强有力的支持。
四、数字教材建设面临的挑战及对策建议
(一)面临的挑战
一是数字资源版权保护及审订发布周期长。数字教材的优势之一就是构成元素丰富,可以及时吸纳并呈现学科领域或与学科相关的最新信息、成果等,实现快速更迭优化,让学生的学习与实际生活、社会发展高度接轨。但是,这同时也给教材审订工作带来了新的挑战,即如何在确保多媒体素材版权合规的前提下,缩短审订周期,保持内容的时效性。
二是数字教材的开发成本远高于传统纸质教材。这主要源于其复杂的技术需求与内容的精细化制作。从课程体系架构到内容组织与呈现,从多媒体素材处理到交互与智能化设计,从平台适配到后期使用维护,每一个环节都需要投入大量的人力、物力。特别是高质量的动画、视频、虚拟现实及学科工具等内容的开发制作,更是成本高昂。
三是学生视力健康保护的问题。学生需要通过电子设备终端使用数字教材,长时间使用数字设备会对其视力健康产生一定影响。如何有效保护学生视力是数字教材在建设包括后续使用过程中要思考解决的问题。
(二)对策建议
一是构建高效的数字教材建设与审订机制。教育行政部门应发挥引领作用,携手各相关单位或部门,共同构建并持续优化数字教材建设与审订机制,加强数字资源版权管理,促进数字资源的合法流转和共享,简化审订流程,有效缩短审订与发布周期,为数字教材的建设和发展提供有力支持。
二是多措并举降低数字教材成本。政府应加大对数字教材开发的资金投入或政策扶持,鼓励跨界融合,吸引多方力量共同参与,分担成本、促进资源共享,有效避免不必要的重复劳动和资源浪费。此外,还需加强技术研发和应用,不断提高数字教材开发的效率和质量,实现数字教材开发的良性循环。
三是发挥技术监管功效。为了更好地保护学生视力,数字教材在建设时应遵循视觉健康原则,合理设置字体大小、颜色对比度等视觉元素,减少对学生视力的不良影响。此外,数字教材系统中还可以提供护眼模式,集成使用频次和时长提醒管理或限制机制等,既充分发挥数字教材在教育中的独特优势,又切实保障学生的视力健康,实现教育与健康的双赢。
总之,数字教材作为教育数字化转型与现代化进程中的核心驱动力,其重要性不言而喻。在政策积极引领、技术日新月异以及市场需求持续增长的共同作用下,数字教材建设已经受到更加广泛关注,步入新的发展阶段。它将以前所未有的方式助力教育生态重塑,促进知识的广泛传播与深度学习,为构建终身学习体系、实现教育现代化目标贡献重要力量。
参考文献:
[1]张丽芳,罗军涛,钟志贤.我国数字教材研究热点、历程与展望[J].江西开放大学学报,2024(2).
[2]毕海滨,王安琳.数字教材的特征分析及其功能设计[J].科技与出版,2012(7).
[3]孙竞争,汤丽娟,戴长春.基于移动互联网的云模式数字教材的设计[J].电脑知识与技术,2016(3).
[4]李锋,熊璋.建设数字教材,助力学生数字素养与技能提升[J].中小学数字化教学,2022(8).
(责任编辑:赵昆伦)