以数字教材融合应用优化在线教学方式的研究*

◎ 张新宇

2020 年，突如其来的疫情阻断了学生返校上学的道路，在基础教育领域一直作为辅助手段的在线教学方式转瞬之间就被推到了最前沿，成为教育教学的最主要手段，引发了史上最大规模的在线教学实践。在各级政府强有力的领导以及全社会的倾力支持下，教育工作者、学生和家长全情投入、努力学习、主动创新，逐渐适应了在线教学的环境，找到了在线教学的感觉，初步积累了在线教学的经验。在线教学方式已被联合国教科文组织在世界范围内推广［1—2］。

一、研究概述

面授教学中，教师和学生处于同一时空，可以进行直接、实时、连续的互动。而作为远程教育的一种形式，在线教学最本质的特征就是教师与学生在时空上相分离。从面授教学到在线教学的转变，用急转弯来形容毫不过分，关键难点就是怎么保证教的行为能够对学的行为真正起到促进作用。

正因为如此，如何提高在线教学的互动水平，就成了研究与实践关注的焦点。在全国范围内开展的问卷调查结果表明，教师反映最多的问题就是互动不充分，在较大程度上影响了教学效果。［3］该问题的解决有两个主要视角，一是增进互动水平，提高师生互动的充分程度，使其接近乃至超过面授水平；二是增加互动类型，设计合适的学习资源，促进学生与资源之间的互动。

就现状而言，目前应用于在线教学的各类教学平台（包括临时应用的社交平台）可谓各具特色，但并无一种教学平台能够满足在线互动的所有需要。教师在进行在线教学时，往往坚持扬长避短的原则，创造性地融合应用多类教学平台。研究表明，在线教学中使用的互动形式越丰富，教学效果也就越好。

作为以纸质教材数字化为基础的教学平台，数字教材具有与教学内容紧密联系的优势，还具有教学平台的储存、传输、导出等诸多功能，为自主学习、互动交流、诊断改进等提供了技术基础。自上海市于2014 年启动应用研究以来，数字教材应用范围逐步扩大，目前试验学校已经超过150 所。此外，数字教材也已经作为重要资源，置于“上海微校”平台，供上海市所有师生下载安装。

为了解此次在线教学背景下数字教材的应用情况，分析其在增进互动水平、增加互动类型、丰富互动形式方面的作用，上海市教育委员会专门组织了相关调研工作。在此以与会学校代表提供的文字材料为基础，总结提炼数字教材的应用方式，分析其对于在线教学的促进作用，以期对于融合应用数字教材与其他教学平台、提高互动教学效果有所启示。

二、在线教学背景下数字教材的应用方式

总体而言，数字教材应用体现出课内外一体化、技术融合、资源支持等特征。整体思考数字教材的课前、课中、课后应用，整合使用数字教材与各类教学平台，充分利用来源各异、类型丰富、形式多样的教学资源。在此依照教学流程，说明数字教材在各阶段的应用方式，以及由此带来的教学改变。

（一）以丰富资源支持为核心的课前自主学习

自主学习是终身学习的主要方式，也是适应未来社会所需的关键能力。［4］先前虽然也较为重视学生的自主学习，但目的性较为缺乏，主要措施往往停留于要求学生课前看看书。此次学生居家自主学习虽然难度巨大，但也为培养学生自主学习习惯、发展学生自主学习能力提供了有利契机，而教师的指导与支持则是提高自主学习成效的催化剂。

在推进数字教材应用研究时，我们一直强调资源的建设与应用，形成了以“丰富的资源支持”为核心的自主学习方式的实施流程与操作要点。［5］此次在线教学，该方式得到较为充分的应用，资源类型更加丰富，学习过程更为多样，结果应用更为充分，基本满足了学生多样化的学习需要，降低了学生适应在线教学的难度。

1.教师提供学习资源，支持自主学习

教师布置学习任务，引领学生自主学习。与此同时，通过文档、软件、动画、视频等多种形式，提供微课、材料、练习、工具等各类资源。教师应用数字教材的“流转笔记”功能，将任务和资源提前发送给学生。

例如，教师根据学校“前置学习、再造课堂”的整体教学策略，设计并实施课前任务。一是布置阅读课文、分析材料、自主整理等学习任务，引导学生梳理课文，为在线直播教学时交流分享打好基础（见图1）;二是提供学习方法说明，引导学生训练内化，逐步固化方法要点，最终达成自主应用（见图2）;三是提供背景介绍、内容分析、视频讲解等支持性材料，由学生自主决定是否应用以及应用方式，适应学生差异1。

图1 教师布置的课前学习任务（节选）

图2 以文本框形式提供学习方法指导

2.学生完成自主学习任务，提交学习成果

学生在学习任务驱动下，利用教师提供的各种资源支持，开展自主学习。根据教师要求，通过不同形式完成学习任务，并提交学习结果。一是将结果写在纸上，拍照后利用数字教材的“流转笔记”功能进行提交。此方式先前并不常见，此次在线教学中作为提交纸质作业的替代方式，在各学科得到普遍应用。二是使用Word、PPT、电子模板完成后，直接上传，此方式应用频度与先前基本相当。完成此类作业虽然可能不如完成纸质作业方便，但其批改以及后续完善的便利程度远超纸质作业，值得就其应用开展进一步研究。三是使用或完成在线练习，自动批改，此次也在一定范围内得到应用。在有些情况下，学生也会拍摄视频、录制音频等，并发送给教师。

3.教师分析学生自主学习结果，调整教学安排

教师或分析学生上传的学习结果，或查看线上练习的自动统计结果。必要时，和学生进行线上个别交流，发现学习特征与问题。教师往往会根据分析结果，或多或少地调整教学设计，使得教学过程更符合学生的实际情况。

例如，在五年级学习“正数与负数”时，很多学生认为早会了，课上不上都没关系。于是，教师安排他们在课前完成数字教材中的配套练习。结果发现有一道用正负数表示气温的题目，学生错误率极高。于是，教师调整教学安排，删去“读一读并区分正负数”的内容，增加时间来讨论“播报温度时是否需要加正号”的问题2。

（二）以充分的结果分享为关键的课中互动交流

面授教学以师生互动为典型特征，教师和学生即使没有发言，也在通过思考、动作、表情等多种途径进行互动。师生互动的效果，取决于交流的充分程度，更取决于思考的深入程度。此次在线教学的时空分离特征，拉大了师生之间的距离。教师无法直接看到全部学生，更别说观察学生的情况了，这就增加了选择互动时机、确定互动方式的难度。这是此次在线教学的瓶颈所在，改进互动方式则是解决问题的突破口。

在推进数字教材应用研究时，我们一直强调深度思考基础上的师生互动，形成了以“充分的结果分享”为关键的互动交流方式的实施流程与操作要点。［5］此次在线教学中，这种方式得到进一步发展，演示应用更为充分，技术融合的特征更为明显，在较大程度上增加了师生互动的深度。

1.使用数字教材进行动态演示

面授教学中，播放PPT 是最常见的演示方式。虽然其吸引力无法与动态板演相比，不过伴以教师的口头语言与体态语言，以及师生之间的眼神交流，效果基本能够得到保障。在线教学时，教师难以配合体态语言，也无法观察学生的情况。此时，紧密联系内容、突出教学重点、优化演示方式就显得异常重要。

使用其他教学平台的“共享屏幕”功能，可以将教师的数字教材同步呈现在学生的电脑屏幕上。利用数字教材的“聚光灯”功能，截取并放大相关内容，就可以突出教学重点、集中学生注意力。

而若以数字教材内容为底板，使用数字教材的圈画、批注等功能，进行动态操作，就可以解决板书难的问题，拉近和学生之间的距离，让学生更好地浸入学习，更深入地理解学习内容（见图3）。这种操作方式，其效果得到了诸多研究的证实，并被提炼概括为形象化原理（embodiment principle）［6］。

图3 利用数字教材圈画功能进行演示3

2.使用数字教材促进师生互动

调查表明，当前在线教学中的互动以语音连麦（占比58.1%）和视频连线（占比53.8%）为主。这种高度依赖于语言表达的互动方式效果不佳，早已得到相关研究的证实。［7］如何通过语言与图像的结合，激发学生深层思考，从而增加互动深度、提高互动效果，就成为迫切需要解决的问题。

结合数字教材与其他教学平台，可以达到呈现学生学习结果、增加互动深度的目的。若学生直接在数字教材上进行圈画、批注等操作，教师安排学生共享屏幕，即可呈现学习结果（类似于图3）。若学习成果以文本框、Word、PPT 等形式存在，教师可以利用数字教材的“流转笔记”功能预览或下载，并采取共享屏幕的方式呈现一个或多个结果（见图4）。当然，在结果相对较为简单的情况下，也可以直接借助其他教学平台的功能，要求学生在发言栏简单书面回答，然后根据学生的回答情况进行解读与讲解。

图4 学生上传结果后，教师选择性呈现结果

表1 课后作业的实施过程

（三）以学习笔记导出为基础的整理总结

在线教学时，课后工作类型并未减少，仍然涉及复习、作业、批改、辅导等。教师工作以学生提交作业为前提，因而教师也最关注在线发送作业的方式。就目前来说，作业形式变化不大，仍以纸质作业为主，只是操作过程要比平时复杂得多（见表1）。虽然负担有所增加，但也会产生积极作用。教师当晚就可以收到作业，第二天课上即可解决作业问题，时效性明显增强，也更符合教学规律。利用数字教材的“流转笔记”功能，可以在师生之间发送文本或照片，助力此过程的顺利实现。

有些教师使用数字教材的配套练习，或使用“快速编题”功能编制选择、填空、判断、连线等形式的练习。学生完成之后，教师可直接查阅每个学生情况与全班统计结果，从而快速地确定采取个别辅导、小组指导还是全班教学的策略，既减轻了作业实施的压力，也提高了作业应用的针对性。

与作业应用相比，还有一个虽然尚未得到普遍关注但终将无法绕开的话题。学生的学习记录甚为分散，或在纸质教材上，或在数字教材上，或在笔记本上，或在打印纸上，抑或在其他教学平台上，这就给整理总结带来明显不便，也不利于学生学习的持续深入。若将学习记录统一储存于数字教材中，可以建立与学习

内容的联系，方便查找。对于积累的批注、文本、图片、错题等，学生可以利用数字教材的“导出笔记”功能将其导出至Word 文档中，以此为基础不断完善、持续整理、总结归纳，从而增加内容的结构化程度，加深对内容的理解，发展分析、概括等能力。

三、基于数字教材应用的教学设计

在线教学背景下数字教材的应用实践已经表明，在线教学远非将线下教学内容搬到线上那么简单，需要立足于教学环境，综合考虑教学内容、学习活动、互动方式、资源利用、媒体制作、过程监控等诸多要素。这就要求调整设计内容、优化设计过程、改进设计方式，也要求发挥教研团队力量、做好教师分工协作、促进资源共建共享。

通过对数字教材应用情况的梳理，发现教师在教学设计方式上已经产生较为明显的变化，不仅对设计要素的考虑更加充分，而且显示出由静态预设走向动态生成的特征，在一定程度上折射出教学理念的转型。具体表现在以下三个方面。

（一）同时关注课前、课中、课后教学处理

课中的在线直播教学仍然是教学设计关注的重点，较之以前更为重视技术应用设计。课前学习任务应用也得到充分关注，逐步成为教学设计的必选项。对于课后安排，则已经从简单的作业布置转变为对作业设计、完成、提交、反馈的一揽子思考。这说明学校和教师已经倾向于将学生学习看成持续深化的过程，体现了对于学生学习的全程关注。

（二）更为关注教学内容与教材内容的整合

改变先前常见的线性PPT 播放形式，将其拆解形成单页PPT、图片、文本、批注等多种形式，插入数字教材中与内容相对应的位置（见图5）。在线直播教学时，根据需要打开相应内容，并通过“共享屏幕”的形式呈现。这种操作方式体现出预设与生成的统一，显示了对于学生学习过程的充分关注。

图5 将PPT 拆解为不同形式，置于数字教材相应位置

（三）教学设计随着教学进程的变化而调整

教学设计正成为持续的过程（见图6）。教师对课前、课中、课后进行整体规划，明确操作要点。在学生完成自主学习任务并反馈结果后，教师展开分析，并对课堂教学过程进行调整与细化。完成课堂教学后，教师有时并不当场布置作业，而是根据教学情况对课后作业进行迅速调整与优化，再进行发布。教师在批改作业后，进一步调整教学设计。这种操作方式使得教学设计成为逐步优化的过程，体现了因材施教的原则和以学生发展为本的理念。

图6 动态教学设计模型

说明：外圈表示教学设计进程；内圈表示学生学习进程；虚线表示环节联系；实线表示产生影响。

四、后在线教学时期的数字教材应用展望

美国在线学习联盟等机构最近发布了数字化学习创新的10 个趋势，自适应学习、开放教育资源、慕课、学习管理系统与互通性、混合式学习、数据管理位居其中，这预示着在线教学的美好未来。不过，随着疫情的逐渐消退、复学的有序推进，教育无疑会暂时进入后在线时期。如何保持在线教学的优点，将其与面授教学有机融合，形成全新的混合式学习样态，就成了后续研究与实践需要关注的重点。具体而言，在以下三个方面值得持续深化。

第一，强化自主学习方式应用。此次在线教学对于发展学生自主学习能力价值巨大，这已经得到普遍认同。我们可抓住此机会，围绕任务设计、资源建设、学习指导、结果分析等方面着手，开展更为深入的研究，逐步形成自主学习操作的路径方法，建立紧密联系学习内容的支持体系。

第二，深化课堂教学互动应用。随着课堂教学由线上回到面授状态，师生直接互动的机会也会迅速增加。不过，利用数字教材传输学习结果，或借助配套练习进行即时诊断，并通过交互白板等直观呈现，对于激发学生深层思维、提高师生互动水平仍然很有裨益。可围绕学习结果选择、呈现形式、交流方式等，在实践基础上总结以数字教材应用提高互动交流效果的具体途径。

第三，探索课外作业整合应用。纸质作业与在线练习各有优势，前者利于把握个性理解，后者便于发现整体特征。此次在线教学中，以组合应用为主要方式。对于哪些要求更适合纸质作业、哪些要求更适合在线练习，乃至对于同一要求，如何整合应用纸质作业与在线练习以实现效果最大化，均还有待进一步的探索。

总而言之，数字教材与其他教学平台相融合，促进自主学习、互动交流、练习诊断、整理总结等在线教学活动顺利、深入、有效地开展，支持了以学生发展为本、关注学生差异、尊重教学规律等理念的落实。在后续推进数字教材应用时，可承接当前实践的经验，进行深度探索与研究，促进教学方式的持续优化与教学效果的不断提升。

注释：

1. 案例由陈倩蓉老师提供。

2. 案例由戎璐、陈韵老师提供。

3. 图片由王静雅老师提供。