新課標視野下教育技術裝備創新研究

黃桂晶 程莉莉 施建國

[摘 ? 要] 教育技術裝備是推進教育現代化和教育強國建設的重要內容。隨著教育數字化戰略行動和新一輪課程教學改革的深入實施，教育技術裝備亟須在裝備理念、管理機制、設計應用等方面轉型升級。2022年以來，教育部先后頒布了《義務教育課程方案和課程標準（2022年版）》和《基礎教育課程教學改革深化行動方案》，對教育技術裝備提出了創新和發展的要求，主要體現為：由知識點導向的裝備向教學案例導向的裝備轉變；由標準化實驗裝備向支持學科實踐的裝備轉變；由驗證性實驗裝備向情境構建式實驗裝備轉變；由理科教育技術裝備為主向全學科裝備方向轉變；由器物工具裝備為主向數字化裝備方向轉變。為了深入貫徹落實新一輪課程和教學改革的要求，教育技術裝備要從確立教育技術裝備新理念、建立教育技術裝備管理新機制、融入學校課程實施規劃、找準教學融合關鍵點4個方面推動創新。

[關鍵詞] 新課標； 課程改革； 教育技術裝備； 轉型； 創新

[中圖分類號] G434 ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼] A

[作者簡介] 黃桂晶（1984—），女，黑龍江哈爾濱人。碩士，主要從事新技術促進教學變革和創新、智慧學習空間及云電腦業務設計和實踐研究。E-mail：108199818@qq.com。程莉莉為通訊作者，E-mail：30280448@qq.com。

一、引 ? 言

教育技術裝備是學校條件的重要組成部分，為教育教學活動的開展提供必要支撐和保障。隨著移動互聯網、大數據等新一代信息技術在人類生產生活中的深度滲透和融合，教育技術裝備的發展既面臨挑戰，也面臨機遇。主要表現為：一是“信息技術對教育發展具有革命性影響”[1]，教育技術裝備被賦予了更重要的職責和地位。二是數字化、智能化浪潮為教育技術裝備帶來挑戰，教育改革發展呼喚新型基礎設施的支撐。傳統教育技術裝備需要積極順應技術發展需求，進行轉型和創新。三是隨著新一輪義務教育課程方案、課程標準和教育部基礎教育課程教學改革深化行動的深入實施，教育技術裝備的內涵不斷從工具性走向資源化、課程化。積極應對以上機遇和挑戰，亟須社會各界和各方對教育技術裝備的價值定位、設計理念、功能形態等作重新思考，共同推動教育技術裝備的創新。

二、新課標和《行動方案》的改革旨向

為全面落實立德樹人根本任務，提高義務教育質量，2022年以來，教育部先后印發了《義務教育課程方案和課程標準（2022年版）》（簡稱“新課標”）和《基礎教育課程教學改革深化行動方案》（簡稱《行動方案》），為今后一個時期我國基礎教育改革提供了行動指南。新課標和《行動方案》主要體現了4個方面的教育教學改革特征。

（一）注重課程育人，體現教育新使命

縱觀新中國成立以來的9次課程改革，每一次的課程改革，都體現了一個時期社會發展的特征和人才培養的職責使命。面對新時代教育改革發展 “加快建設教育強國，全面提高人才自主培養質量，著力造就拔尖創新人才，加快建設高質量教育體系”[2]的新使命，本次基礎教育課程改革著重完善了課程目標，從“有理想、有本領、有擔當”[3]三方面確定了義務教育的育人目標，體現了德智體美勞五育并舉、全面發展的育人方針；優化了課程設置，將勞動和信息科技從綜合實踐活動課程中獨立出來，并緊密圍繞科技發展對人才培養和社會發展的影響，將“信息技術”課程調整為“信息科技”。

（二）注重實踐育人，強調知行合一

自杜威提出經驗主義教育理論以來，注重與生活的聯系、注重學生學習過程的體驗，就一直是教育理論研究和改革實踐的重要方向。特別是在建構主義學習觀的影響下，創設學習情境、豐富學習體驗成為課程和教學改革的重要內容。本次新課標和《行動方案》進一步深化了實踐育人的導向，要求體現學科本質的實踐學習，引導學生參與學科探究活動，經歷問題解決的全過程，體會學科觀念和學科思想方法。例如，要求開展操作、體驗、觀察、尋訪等，鼓勵“做中學、用中學、創中學”[4]，通過學科實踐，學會發現問題、分析問題和解決問題，并在這一過程中形成價值觀和思想方法。

（三）注重綜合育人，促進全面發展

復合型、創新型人才的培養要求對課程的社會化和綜合性提出了更高的挑戰。本輪新課標的一大特點是強調對知識的跨學科統整和教學的綜合性設計，例如，首次提出“各門課程用不少于10%的課時設計跨學科主題學習”[3]，強化大單元教學、項目式學習等新的教與學方式。同時還明確勞動、綜合實踐、地方課程和校本課程占總課時14%～18%，探索新技術環境下學習環境與方式變革，為綜合育人提供課程載體和課時保障。

（四）注重裝備支撐，強化課程實施

新課標強調強化信息技術在教學中的應用，探索線上線下結合的新型教學模式，促進信息技術與教學活動深度融合，創設以學生為中心的跨時空、多資源、開放性的學習環境，為每一位學生提供適宜的學習機會與方法。《行動方案》更是提出了“完善相關學科教學裝備配置標準；研制中小學實驗教學基本目錄；推動實驗室建設，建設學科功能教室、綜合實驗室、創新實驗室、教育創客空間；鼓勵對普通教室進行多功能技術改造，建設復合型綜合實驗教學環境；開展教學裝備配備達標率、使用率監測；遴選一批富有特色的高水平科學教育和人工智能教育中小學基地”[4]6項教育技術裝備任務，作為促進課程實施和全面育人的重要內容。

三、新課標視野下教育技術裝備的五大轉變

教育技術裝備是教育教學的基本物質條件和保障，教育技術裝備的設計和應用必須始終立足于人才培養的目標和教育教學改革的需求。貫徹落實好新課標和《行動方案》，需要教育技術裝備以數字賦能、教學模式適配、學習力促進為原則，從5個方向進行轉型升級。

（一）由知識點導向的裝備向教學案例導向的裝備轉變

傳統的教育技術裝備以知識點導向為主，以實驗室為基本單元，配備相關的儀器與設備。新課標視野下，教師教學的重點從傳授知識點轉向為學生的學習提供知識建構的有力支撐。對此，要將教育技術裝備的設計與教學過程緊密結合，形成技術裝備與教學案例充分對接的研發過程，讓學生從多個角度感知和理解知識，為構建認知提供學習支架。例如，對于霜的形成，學生一般都理解為露水滴落下來再結成冰。事實上，霜是空氣中的水蒸氣直接凝華而成的。為了破解這一難題，教師可以制作一個控制器，讓放在菜地里的照相機每隔30秒拍攝一幅照片，把照片流整理出來就能清晰地看到霜的形成過程。這個案例中由時間控制器、照相機和圖片編輯器等構成了一個特定的案例式教育技術裝備，破解學生認知方面的一個難點問題。案例式教育技術裝備是一個系統性的產品設計，是在現代學習理論支持下的硬件、軟件、數字化資源和學習工具等的有機融合。從設計和應用上，案例式教育技術裝備不僅要以技術融合、促進學習為原則，還需要特別關注是否符合青少年身心發展。案例能夠引發學生認知的神經元連接，促進學生主動學習和有效學習。

（二）由標準化實驗裝備向支持學科實踐的裝備轉變

傳統的教育技術裝備標準趨同性[5]，強調規格的一致性、數量的規定性和建設的標準化。新課標以培養學生發展核心素養為目標，而真正具有素養發展價值的實踐一定是基于相應的學科知識儲備基礎的，實踐的目的之一在于提升學生學科認知的水平和層次。特定的學科有其特定的實踐方式，通過教育技術裝備創設富有濃厚學科特色的空間環境、配備典型的學科教學設備和學習資源，能夠有效激發學生開展學科實踐的興趣，提供有效的實踐路徑，讓科學文化在每一個學生的心靈中產生個體的意義，加深對學科觀念與學科思想的理解。

（三）由驗證性實驗裝備向情境構建式實驗裝備轉變

傳統的實驗裝備強調驗證知識的正確性，重現知識的發生過程，主要作用是知識教學的工具。新課標下，實驗裝備的作用則轉向能夠基于問題現象，綜合應用數字資源、教學工具、教學儀器設備等創設教學情境，促進學生對知識形成個人的理解、分析、應用、創造和評價。在學科教學過程中，許多教師需要根據某種特定教學需要設計制作教學儀器或者課件，以激發學生的學習興趣、提高認知水平、提升學習效率。隨著數字技術的快速發展，特別是數字實驗、虛擬現實、元宇宙、3D打印機等技術的應用，推動了教學方法從注重結果驗證向學會科學探究、培養創新精神轉變，讓學生不僅掌握知識與技能，關注過程與方法，而且抱有正確的情感態度價值觀。

（四）由理科教育技術裝備為主向全學科裝備方向轉變

長期以來，學科教育技術裝備以支持理科實驗教學的儀器設備為主，很少涉及其他學科。新課標優化了課程設置：一是改革了藝術課程設置，一至七年級以音樂、美術為主線，融入舞蹈、戲劇、影視等內容，八至九年級分項選擇開設；二是將勞動和信息科技從綜合實踐中獨立出來；三是科學、綜合實踐活動起始年級提前至一年級[3]。課程設置的優化需要與之相對應的教育技術裝備支撐，所有的學科教學都提出了應用教育技術裝備的新要求。如語文課標中提出，建設開放的語文學習空間，利用現代信息技術推進資源建設，通過開發閱讀資源庫、跨媒介閱讀平臺等數字資源，建立地區、學校之間資源互補、共建、共享的機制等。英語課標中提出，要“努力營造信息化教學環境，基于互聯網平臺開發和利用豐富的、個性化的優質課程資源，為學生搭建自主學習平臺”[6]。縱觀所有學科的課程標準，都提出了應用技術創新教學的要求。為此，教育技術裝備不能僅僅停留在支撐理科教學，而是要支持全學科教學創新，從而真正促進學習方式、育人方式的轉變。

（五）由器物工具裝備為主向數字化裝備方向轉變

傳統的教育技術裝備強調以器物與工具為主，以“儀器設備達標”作為指揮棒。隨著大數據、人工智能等技術在各國的普遍推進，數字賦能成為教育改革發展的重要路徑。數字化的本質是實現“人與物、人與信息、人與人”之間的“連接”。 學校在構建數字化課堂教學新模式時，要關注基于證據的教學過程、師生之間的契約和學生的深度學習，推動教育教學的全流程、全要素的數字化和雙向在線，實現物理空間與數字空間的數字孿生，并用數學工具解決人們面臨的問題，推動教育教學組織結構和業務流程的再造。以數字技術為代表的新一代信息技術具有顛覆性特征，人類正在從原來的以物理空間和人類社會網絡為主的二元空間走向以物理空間、人類社會空間和信息空間為主的三元空間[7]。隨著云計算、大數據、大模型和5G等技術在教育教學上的應用，新課標要求教育技術裝備不僅能夠提高認知水平，而且要支持教學和評價創新，能夠精準發現學生在優勢潛能、學習方式和學習適應性上存在的個體差異。好的教學應該適應學生的個體差異，全面開發學生的優勢潛能，并能充分利用差異和潛能實現最優化學習。數字化教育技術裝備能夠支持開展學習分析，開展個性化評價，制訂個性化教學的策略，構建豐富多彩的教育資源庫，實現“人人、處處、時時、件件”的跨時空教學方式創新。例如，云計算機進入學校，不僅創新中小學校計算機教室建設模式，推動綠色智慧校園建設，而且可以讓學生直接感受云計算技術支撐下的時時學習和處處學習，幫助學生認識網絡、數據、算法、安全等概念及其關系，提升師生數字素養。

四、教育技術裝備創新的對策

（一）確立教育技術裝備新理念

教育技術裝備不僅是直接服務于教育教學的“物”，而且包含了對“物”的配備、管理、使用和研究的行為和過程。實踐證明，教育技術裝備的創新主要受教育教學需求變化和技術進步的影響。進入新時代，教育技術裝備工作的新理念必須遵循國家教育方針政策和基礎教育課程標準要求，緊密圍繞立德樹人的根本任務和新時代人才培養目標，服務課程實施、教與學方式轉變、教學評價改革和師生數字素養提升，特別要支持學校將育人藍圖轉化為教學改革行動，促進學生全面而有個性地發展。

（二）建立教育技術裝備管理新機制

從4個方面創新教育技術裝備管理機制：第一，以學校和教師為主編制裝備目錄。學校和教師是課程實施的主體，學校對教育技術裝備具有充分的話語權；第二，教育技術裝備部門負責對學校教育技術裝備的技術規范、案例收集、經驗推廣、新基建提供業務指導和服務；第三，教育行政部門主要負責制訂政策、提出目標和要求、落實經費籌措和開展評估；第四，企業和社會機構根據學校的實際需求，應用新技術開發新裝備，為教育技術裝備提供增值服務。

（三）融入學校課程實施規劃

堅持因地制宜“一地一計”、因校制宜“一校一策”，從課程目標、課程設置、課程內容、課時分配、裝備支持、課程實施等方面切入，設計構建適合學校實際的教育技術裝備計劃，構建新課標視野下的新裝備。例如，創設基礎的網絡環境，配置班級多媒體、實驗室、錄播系統，支持實現線上線下的混合式教學等。

（四）找準教學融合關鍵點

1. 為學科教學數字化賦能

數字化轉型是將物理空間的過程和要素映射到數字空間，通過運用數學原理對數據的計算，對物理空間的人、事、物作出診斷和預測，進而提高學習者的認知水平。數字賦能是基礎教育課程教學改革深化行動的重要內容。一是在線教學。通過網絡獲取豐富的教學資源，改變教學供給方式。二是傳感器應用。獲取實驗數據，通過計算提高學習者認知水平。三是沉淀教學數據。數據是數字化轉型的基礎，只有讓教與學的活動在線才能真正實現教學數據的沉淀。數據沉淀的路徑包括各類教學管理平臺和學習平臺的伴隨式沉淀、傳感器采集沉淀、教學評價中的沉淀等。四是計算賦能創新。通過數據聚類和相關性分析，實時了解學生學情和個性特點，激活因材施教和教學相長，賦能教學創新。

2. 為學科實踐創設場景

強調學科實踐是本輪課程改革的重要特征。實驗是理化生等學科教學最基本的方法之一，實驗室是相關學科教學的重要場景。新課標要求體現發展核心素養，培養學生適應變化并擁抱“不確定性”的態度、善于解決真實情境中復雜問題的高階能力、勇于承擔個人選擇后果并履行他人和社會義務的責任感。教學活動空間是基本的學科實踐場景，包含校內的創新實驗室、學科教室、STAEM教室、創客教室、智能教室、閱讀空間和網絡空間等，也包含校外的博物館、科技活動中心等實踐活動場所。具有專業特長的教師帶領學生構建的社團活動場所往往是最有特色的學科實踐場所。同時，數字資源、元宇宙、虛擬實驗等也是增加學科實踐的重要資源。構建學科實踐場景一般有3種方式：一是構建學科教室。學科教室是在現代教育技術裝備的支撐下，以豐富的學科元素、學科資源和學科學習工具支持師生開展學科實踐的新型教學空間。二是設計針對特定知識點的學科實驗場景。例如，制作一塊LC振蕩器模板，讓頻率數據可視化，頻率數據會隨著電容C或者電感L改變而變化，加深學生對知識的理解。三是讓學生在日常生活中加深對學科知識的理解。例如，數學學科中，讓學生觀察向日葵籽、百合花花瓣、樹枝等分布規律，在實踐基礎上去體驗斐波那契數列，并應用數列知識制作太陽能發電器，使發電效率提高。

3. 為學科教學提供典型案例

新課標要求學生在獲得知識與技能的過程中學會學習和形成正確價值觀，在科學探究過程中培養學生觀察的能力、提出問題的能力、信息收集與處理的能力和分析的能力。傳統教育技術裝備主要是為教學活動提供儀器、設備等器物，發揮裝備的工具價值。新課標要求我們改變原有的知識觀，改變原來的認識論，要真正考慮每一個學生的發展，尊重每一個學生的個性、獨特性，尊重學生的思想自由，讓孩子創造著長大，而不是讓他長大了再創造。這就要求我們要根據學生所處的學段與個性特點建立知識與生活的聯系，通過實踐形成案例。例如，關于阿基米德浮力定律，在教學過程中一般都是采用演示實驗的方法，通過測量被固體排開水的體積，計算這部分水所受的重力，并與固體重物在水中稱量時彈簧秤讀數的減小值進行比較，以此來驗證阿基米德定律的正確性。新課標則要求我們不僅能夠驗證知識的正確性，還要求重現浮力定律的發現過程，幫助學生探究固體在水中受到的浮力與被排開水的體積之間建立關聯，認識到這種關聯才是學習阿基米德定律的關鍵所在。

4. 為跨學科教學提供方法與路徑

跨學科教學是新課標倡導的新型教學方式，其重點是結合傳統的批判性思維和相關學科的多種思維方式，旨在推動學生學習與實踐的綜合發展，以提高學生的智力水平和技能。跨學科教學較為合適的方式是讓學生基于設計思維，針對某一問題的解決開展項目式學習。例如，應用傳感器收集水的質量、水溫變化量和電力消耗量等數據，通過計算來探索電熱水的熱電效率，把電學、熱學和數學等知識融合到一個學習項目中，幫助學生實現跨學科學習。STAEM學習、創客學習是跨學科學習的重要方法。例如，數學老師使用3D打印機打印立體幾何中的數學模型，實現將信息技術與數學教學的融合。項目式學習是跨學科學習的重要方式，讓學生圍繞一個主題開展學習實踐，在解決問題的過程中綜合應用多方面的知識和技能。例如，學生參與建立和管理校園氣象站是項目式學習的一種有效方式。學生應用數字傳感器，采集氣溫、溫度、風速、雨水量等時序數據，并且通過數據分析預測本地天氣變化趨勢。在這一項目任務過程中綜合應用了物理、數學、地理等學科知識。如果不同地區學校氣象站聯網實現數據共享，不僅可以實現跨學科學習，還能擴大學生視野，學會應用數字化、網絡化等方式方法，提升與他人合作解決問題的能力。

5. 為數字化學習構建資源與學習平臺

構建資源和學習平臺主要是構建符合新課標要求的數字教育資源平臺和在線學習平臺。多年來，我們已經建成海量教育資源庫，服務對象是以教師為主，而不是以學習者為主，且主要圍繞知識教學的靜態堆積，雖然發揮了重要作用，但使用效率不高。新課標視野下的資源建設要能夠支持知識變式、日常生活資源、地域特色文化資源、重要問題和學業成果等顯性資源，也能支持激發學習興趣、愛好和特長的隱性資源，需要關注學科學習過程中生成性資源的整理和加工，運用課程資源促進學習方式的轉變。新課標環境下，在線學習平臺也需要創新發展，借助人工智能、大數據和虛擬現實等先進技術，提供更加優質和多樣化的學習體驗和資源，幫助學生更好地實現個人和職業發展目標。同時，能夠支持移動學習、個性化學習、社交學習、智能學習、虛擬現實學習等。例如，紹興市魯迅小學開發了“數字百草園”校本課程平臺，以魯迅文學作品為素材建成校本課程和校本教研體系，為學生提供豐富多彩的學習資源，為教師提供校本教研平臺。

6. 為創新學習方式提供新型教學空間

基于新課標的教學創新，需要有多樣化、情境化、智能化的教學空間支持，以觸動自主學習、合作學習、探究學習、自適應學習等學習方式的生成，聯通教師和學生、學生和學生，聯通教學內容和環境。新型教學空間的含義應包括以下4個方面：一是教學活動得以開展的物質空間；二是感知、計算技術和數學原理應用孿生的數字空間；三是實現教學目標的各種教學活動和事件所構成的社會空間；四是教學活動中教師與學生這兩個主體在交往過程中所構成的心理空間。根據中小學校教學場所分類、技術特征和教學場景，在實踐中形成了智能教室、創新實驗室、學科教室、勞動實踐室、新型場館空間、網絡學習空間和閱讀空間等7類新型教學空間樣態。

五、結 ? 語

綜觀教育發展的歷史，教育技術裝備始終以其不斷豐富的內涵與價值伴隨和推動教育的發展。在教育中，技術帶來教育技術裝備的變化，各類教學實驗和交互也不再局限于人與人之間，而是廣泛的人機之間[8]，體現出人與技術的融合性，從而帶來教育技術裝備與教學流程的融合，在推進教育技術裝備發展過程中，人仍然是最核心的因素。我們需要借變革之力，使教育數字裝備成為教育高質量發展的基礎教學設施保障，成為提升師生學生素養和深化教學創新的重要支撐。

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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