蔡建学：课堂上，数字教材如何推动教学与信息技术的深度融合？
问卷调查
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《教育信息化2.0行动计划》指出：实施数字资源服务普及行动，要完善数字教育资源公共服务体系，优化“平台+教育”服务模式与能力，实施教育大资源共享计划。我们认为，所谓教育大资源是指可以促进信息技术课堂用、经常用、普遍用的数字资源。资源是中小学教育教学的刚需，数字资源建设也是中小学信息化建设的重点。从教育专用资源向教育大资源的转变是基础教育资源建设的必然方向。
人教数字教材是数字化教学中的基础资源，为基础教育信息化提供基础连接和基础服务，能有效推动中小学教学与信息技术的深度融合，优化教育教学理念、模式、内容和方法，是能够促进信息技术课堂用、经常用、普遍用的基础教育大资源。
自2013年起，人教数字教材的开发与应用工作每年都列入教育部《教育信息化和网络安全工作要点》。人民教育出版社研发的第三代数字教材是面向中小学师生，依据国家课程标准，以传统纸质教材为蓝本，针对信息化环境中教与学的新需求，利用互联网、数字媒体、大数据等技术，融教材、数字资源、学科工具、应用数据于一体的立体化教材。
在各地开展数字化教学应用实践的过程中，中小学师生初步形成了不同应用场景下数字教材的教学应用模式，正在形成教师教研的闭环、课堂教学的闭环、学生学习的闭环。下面通过两个案例，说明人教数字教材在常态化教学中的创新应用。
依托人教数字教材，促进学生自主学习
统编《语文》七年级上册的《从百草园到三味书屋》，是初中阶段语文教材中第一篇鲁迅先生的作品，教学中要求把握文章的主题，理解、体会作者的思想感情，思考成长的快乐和烦恼。由于存在时代背景、生活经历上的巨大差异，很多学生在学习鲁迅先生作品时存在理解上的困难。在完成该篇课文的学习后，经与几位老师讨论，借鉴学术刊物上鲁迅作品专题教学的思路，依托人教数字教材和智慧教学平台，设计了以“童年的烂漫”为主题的鲁迅作品专题自主学习活动，以帮助学生们全面地认识鲁迅先生。
这个专题的教学目标为：通读鲁迅先生的三篇作品，通过查看书籍、在网上查资料，学习数字教材上的微课，了解鲁迅童年所处的社会背景、家乡民俗、地理环境，从而认识童年的鲁迅，亲近童年的鲁迅，理解童年的鲁迅。教学目标确定后主要的工作内容和步骤如下：
第一步是学习资源准备阶段，教师需要使用平台的资源检索与下载、个性化资源上传、班级群组分享功能。
几位老师首先为专题选择了三篇与童年生活有关的鲁迅先生作品：《阿长与〈山海经〉》《社戏》《五猖会》。其中《阿长与〈山海经〉》在统编《语文》七年级下册中，因与本专题匹配所以让学生先行阅读。然后检索数字教材及智慧教学平台中的资源，下载后并修改制作为《鲁迅先生的一生》《阿长的故事》《社戏》《五猖会》四节微课，用以帮助学生理解原文。最后，语文老师负责把《阿长与〈山海经〉》《社戏》《五猖会》的原文以及四节微课上传到数字教材《从百草园到三味书屋》这课的页面上，并分享到班级群里。
第二步，学习任务的完成过程中需要用到的平台功能有共享资源下载、在线视频学习、个性化资源上传与分享、班级共享资源的查看与点评等。
在这个阶段，学生在班级空间的共享资源中下载三篇作品，阅读中标记自己感兴趣的语句，记录自己的学习体会；在线学习老师分享的四节微课。然后，学生把找到的与鲁迅童年有关的资料，上传到自己的数字教材《从百草园到三味书屋》这课的页面上，并分享到班级群里；并预览其他同学上传分享的鲁迅资料；随后，学生根据自己掌握的资料，完成《鲁迅的童年》小作文（300字以内），上传到自己的数字教材页面，分享到班级群里，查看并点评同学上传的小作文（要求至少点评2篇）。
第三步是学习交流与评价阶段，该阶段用到的平台功能包括学生资源及作品的点评、资源排序与管理。
在这个阶段，要求教师随时关注人教智慧教学平台班级空间里学生上传资料的情况，及时给予点评，鼓励学生自主学习的积极性。利用资源中心共享资源的排序功能，整理学生上传的学习资料。从上传时间、阅读次数、评分等角度统计排序靠前的作品，并对学生给予奖励。选出优秀小作文，给予表扬奖励。请获奖同学分享自己对鲁迅童年的认识。
专题学习利用周五的一节语文课完成了三篇作品的自主阅读，利用周末的时间请学生在父母的帮助下，完成资料查找、写作及点评的自主学习任务，周一又用一节课组织了学习交流与评价。通过专题学习，促进了学生对鲁迅先生的了解，较好地实现了预计的教学目标。专题学习使学生在应用资源的同时也成为资源的建设者，促进了班级空间的合理应用，提升了学生的自主学习意识和信息素养，为后续数字化教学的推进打下了基础。
提供交互探究工具，培养学生的创新和实践能力
“数学活动”是初中数学综合与实践领域的重要载体，教材中设计了很多来源于生活的数学活动，希望用探究的方式培养学生的创新和实践能力，发展学生的数学核心素养。但在实际教学中，教师们往往不太重视“数学活动”的模块，其原因是组织探究时缺少必要的工具和资源，教师在活动组织和过程控制上也缺乏经验。为了解决教材应用中这类困难，人教数字教材中设计了大量的交互探究工具。
人教版《数学》八年级上册在学习完多边形的有关概念及其内角和、外角和公式后，教材上给出了一个以平面镶嵌为主题的数学活动。利用人教数字教材中提供的交互探究工具——镶嵌实验室，我们设计并完成了“平面镶嵌”的探究式学习，学生们经历了从“实际问题抽象出数学问题，建立数学模型，到综合运用已有的知识解决问题”的全过程，加深了对本章知识的理解和运用，提高了数学思维能力。
该探究活动的第一步是引导学生发现问题。
教师从地板拼装的实际场景出发，引导学生总结出数学问题：什么是平面镶嵌？平面镶嵌的条件是什么？这个特点如何用数学语言表述？从学生回答中可以看到语言提炼的过程：从“完全覆盖”，到“严丝合缝，不留空隙”，最后是“每个拼接点处内角之和为360°”。在教师恰当的点拨下，学生体会到了从具体直观到抽象概括的数学化过程。
活动第二步是抛出问题，激发学生提出猜想。
结合平面镶嵌的特点，教师抛出一个问题：要想完美地实现平面镶嵌，对图形有什么要求吗？面对问题，学生提出了很多解决思路，最后对猜想的归纳如下：哪些常见的正多边形可以完成镶嵌？两种、三种或更多的正多边形组合起来是否能完成镶嵌？任意三角形、四边形、多边形是否可以完成镶嵌？问题提出后，学生的思考积极主动，也越来越深入。在这个过程中，教师要注意引导学生提升思考的逻辑性，并对提出的猜想进行归纳整理，提出具体的猜想。
活动的第三步是分组合作，探究验证。
学生分组后，在各自的PAD上打开数字教材中提供的探究工具——镶嵌实验室，依次完成工具中的5个问题。学生在分组探究的过程中集思广益，思维互补，主动求知欲得到鼓舞。探究工具的5个问题设计层层深入，挑战性和趣味性并重，让学生获得成功体验的同时感受到矛盾和困难的冲击，使学生的探究意识和解决问题的能力得到提升。
活动的第四步是学生交流归纳。
各小组总结研究结果，选出代表在讲台上分享小组的学习成果。经过各组的补充完善，学生基本上找到了全部的结论。比如，一个正多边形能否镶嵌，要看它的一个内角能否整除360°；任意多边形拼接时，拼接边要相等。
交流归纳阶段强化了学生思考的深度，培养了学生讨论交流的习惯，学生的表达能力也得到提高，尤其是数学语言的运用有了很大的进步。
（图片来源：图行天下）
活动最后一步是巩固延伸。
教师结合学生的探究过程，完成平面镶嵌问题的总结，并利用人教智慧教学平台的课堂互动系统完成4个与平面镶嵌相关的小练习，获取了学生学习情况的真实数据。最后教师在人教智慧教学平台上分享一节微课《平面镶嵌》，主要是介绍数学家研究平面镶嵌得出的一些有趣的成果，用于开阔学生视野，进一步提升学生对数学研究的兴趣。
上面的两个案例来自于北京的一所初中学校，经过近一年的应用实践，数学、语文等学科已经形成了以第三代人教数字教材为核心的常态化教学新模式，学生独立思考、自主学习的能力得到提高，教师组织自主、合作、探究式教学的能力得到加强，人教数字教材基本实现了在该校教学中的课堂用、经常用、普遍用。
融教材、数字资源、学科工具、应用数据
于一体的人教数字教材
为了服务教育现代化目标，促进信息技术与教育教学实践的深度融合，人教社以提高学习效果、培育学生核心素养、落实全面立德树人根本任务为目标，研发出第三代人教数字教材。总体来说，第三代人教数字教材具有以下特点：
（一）与纸质教材同步开发，体现教材的编写思路
人教数字教材由纸质教材编者进行整体设计，与纸质教材的编写同步进行，把教材、教参、教辅的内容做系统化的整合并用数字技术加以呈现，使得数字教材更加形象、完整、深刻地体现了教材的编写意图，帮助教师更方便地组织教学，提高教与学效果。
（二）以学生为核心用户，体现学习者为中心的设计思想
人教数字教材以学生为核心的用户，通过内嵌到教材上的图文素材、交互动画、视频微课、原文音频等数字资源的使用，帮助学生解决教学重难点，激发学习兴趣，提高自主学习能力。资源的设计原则是从问题出发，重视人机交互，体现以学习者为中心的设计思想。
（三）强调资源的生成性，体现互动、共享的应用理念
人教数字教材提供由教材编者设计的核心资源，同时支持师生上传个人资源，倡导生成性资源在班级、群组、学校以及平台范围内的共享，培育资源共享新机制，形成覆盖基础教育阶段全学段、全学科的生成性资源体系，生成留有深深个人印记的数字教材。师生可以对资源进行评论、交流，开展以教学为中心的互动、合作，让广大师生成为资源的制作者、使用者、评价者。
（四）制订资源规范、标准，体现兼容、开放的平台设计
人民教育出版社有着丰富的纸质教材编写经验，并积极推动传统出版与数字出版的融合创新发展，先后参与研制了《中小学数字教材元数据规范》《中小学数字教材质量要求与检测方法》《中小学数字教材生产流程规范》等行业标准，形成了数字教材内容构成与技术加工的行业标准。目前，人教数字教材以平台方式对出版行业开放，联合各教材出版单位形成数字教材专属服务平台，兼容各版本教材，服务全国不同地区、不同水平、不同信息化条件下的师生。
（作者系人教数字公司数字教材事业部副总经理）
文章来源：《中小学数字化教学》2018年第6期，原标题为《数字教材在常态化教学中的创新应用——以第三代人教数字教材为例》，内容有删减
责任编辑：朱 哲
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