数字教科书：教育转型发展的必选项******
【世界教育之窗】
作者：牛楠森（中国教育科学研究院基础教育研究所副研究员）
新一轮科技革命和产业变革深入发展，全球经济越来越呈现数字化特征，因而世界各国都把数字化作为经济发展重点，覆盖经济社会发展全领域。教育作为影响国家当下和未来政治经济社会全方位发展的重要因素，更是数字化转型发展的关键领域。新冠肺炎疫情的发展，也使得线上线下混合学习成为全球教育不得不采用的新形态。可以说，顺应经济数字发展要求，满足学生不受时空限制的大规模学习需求，教育数字化转型已成关乎世界各国教育生存发展的必选项。
数字化教材的开发与使用是教育数字化转型的撬动因素之一。数字化教材，即以数字形态存在、可装载于数字终端阅读、可动态更新内容、可及时记录交互轨迹的新型学习材料。数字教材是国家教材的新类型，既有教材的一般属性，即它是关联教与学的核心纽带，是国家教育方针的落实载体，也有信息技术产品的一般属性，即开放性、个性化、交互性等。因而，数字化教材被视为撬动课堂教学改革及教育改革的重要支点，是教育数字化转型的重要抓手。世界各国基于各自国情基础和需要，积极探索数字教科书的应用、推广、师资培训、使用效果和评价指标，以构建本国的数字教科书使用体系，保障数字教科书的科学有效使用。
政府是数字教科书的主要推动者
数字教科书不同于一般的数字教育资源，隶属于教科书系列，事关“培养什么人，为谁培养人”的问题。因此，世界各国多由政府直接或间接通过专项计划的形式来推广本国数字教科书的使用。
韩国是世界上较早推行数字教科书且已有成效的国家之一。这同韩国政府二十年来的持续推行密不可分。早在2002—2006年，韩国政府便开始探索建立数字教科书模型。2007年，韩国教育部宣布实施中长期“数字教科书商业推广计划（2007—2011）”，开始进行数字教科书试点，测试数字教科书应用于课堂教学的有效性。2011年，韩国教育部宣布“促进智慧教育的行动计划”，主要任务便是开发和应用数字教科书。2013年，韩国宣布“数字教科书开发和调整计划”，正式启用数字教科书教学，课堂上数字教科书与纸质教科书并行使用。2016年，韩国教育部公布“基于2015年修订课程方案的国家指定/授权中小学数字教科书分类（提案）”，开发易于实施、以学习者为中心、多媒体分级的数字教科书。2018年，数字教科书逐步在普通学校全面推广和应用。根据韩国教育研究信息院2021年发布的教育白皮书，从2014年到2021年，韩国全境使用数字教科书的中小学由163所增长到10755所。
法国政府较为重视在农村地区推行数字教科书，以提高农村地区教育质量和全国的教育公平水平。2009年，法国政府拨发专项资金用于支持农村地区的教育信息化发展，即“数字农村学校项目”主要用于农村的数字化基础设施建设。同年，法国政府推行了一项数字教科书试点计划，向来自12个学区的69所初中的一、二年级学生提供数字教科书，包括法语、历史、地理、数学、物理、化学等学科。该项目于2016年5月结束，累计为15000多名学生和1500多名教师提供了数字教科书。2016年，法国教育部又联合投资总署实施“创新的数字学校和农村计划”，用于支持农村地区小学的教育数字化创新发展，进一步完善农村地区学校的带宽等信息化基础设施建设。法国教育部下属的教学项目、教师专业发展和数字发展办公室负责数字教科书推广相关工作，如开发在线平台、组织教师培训并提供多学科课程教育资源。
美国的数字教科书推广也是政府行为，但由州政府先发起，联邦政府支持肯定，再颁布全国计划。美国第一个数字教科书项目，是时任加利福尼亚州州长阿诺德·施瓦辛格于2009年提出的“免费数字教科书计划”，同年，加州法案通过允许K-12公立学区为学生提供数字教科书的规定，允许地方购买达到国家规定的幼儿园和1—8年级数字教科书，以及达到州政府标准的9—12年级数字教科书。2012年10月，时任美国教育部部长阿恩·邓肯呼吁全国学校尽快采用数字教科书。随后，美国教育部与联邦通讯委员会颁布《数字教科书指导手册》，构建了数字教科书建设的系统框架，用于指导全美的数字教科书事业发展。但美国政府并未全权领导和推动数字教科书事宜，2001年成立的美国国家教育技术总监协会是主要的执行推动者，该协会以推动全美教科书电子化为使命，并同美国各州和地方政府形成长效合作机制，发布《美国数字化教科书发展报告》，提供相关的数字教科书资源和软件，引领和支持各州的数字教科书发展。
数字教科书有效运行需要持续投入
数字教科书的数字属性，对国家信息化水平、校园和家庭信息化条件、终端设备等均提出了要求。同时，信息技术发展迅速，基础设施更新换代率极高，进一步抬高了数字教科书的使用成本。面对这个客观现实，各国的应对策略不同，但均持多元路径、积极投入的态度。
法国在“数字教育战略”规划下，为加强学生数字能力、促进教师专业发展和激发教学创新，在学校的数字化基础设施和设备上投入了大量资金，2013—2017年便投入了约23亿欧元，为中小学师生配备高水平的数字化和网络数字设备。
德国2019年正式启动“中小学数字化协议”项目，计划此后五年每年投入5亿欧元用于学校信息化平台建设。2020年，德国在向欧盟提交的《国家恢复和复原力计划》申请中，明确设置了专项资金支持“教育数字化”计划，用于教师数字教育资源和数字技能的数字设备支出，以及开发德国数字教育平台。
韩国科技部发布《2021年数字新政行动计划》，将资助128亿韩元为“教科书试点项目”完善硬件设施，为累计270000间中小学教室安装高性能Wi-Fi，提供约80000台平板电脑。此外，为丰富数字教科书内容，韩国也在积极推进完善《促进远程教育框架法》的立法工作，并修订《教育用著作权作品指南》以扩大中小学教育用著作权作品范围。
数字教科书进入学校的两种路径
不同国家的数字教科书开发模式不同，也会影响数字教科书进入学校的方式。
在韩国，数字教科书是由教育部主导开发与部分授权相结合。根据课程和学习阶段，数字教科书有不同的授权和批准系统，基于“2015年修订课程方案”，小学三、四年级的社会研究和科学科目由国家指定开发，初中一年级的社会研究和科学科目由私人出版商开发、政府部门验收授权后投入使用。因而，在经历了国家主导开发或授权审查后的数字教科书，可以直接推行至学校。当然，这种推行并非是全面铺开，而是试点制逐步推行。2007年，在数字教科书推行的初始阶段，韩国教育部选择了小学五、六年级的部分科目，首期选了20个试点学校，后扩大到100所。至2020年，韩国教育部的报告表明，小学三、四年级、初中一年级的社会研究、科学、英语科目，小学五、六年级和初中一到三年级的社会研究、科学和英语，以及高中三年的英语科目，都应用了国家授权的数字教科书。换言之，除了小学低段的一、二年级，整个基础教育阶段其余年级的部分学科已经应用数字教科书。
在美国，各州政府会参考美国国家教育技术总监协会提供的数字教科书采购指南，组织相关部门对出版商开发的数字教科书进行审核，通过后投入学校使用。以加利福尼亚州为例，教学质量委员会作为州教育部门的咨询机构，负责监管数字教科书评审、建议和任命专家审查小组成员，小组成员一般包括教师、管理人员等教学评审专家，以及专门负责内容审查的专家。教学质量委员会在参考专家审查意见的基础上，为州政府提交数字教科书审查报告。与此同时，教学质量委员会还会收集整理公众对数字教科书的审阅和评论，并撰写研究报告。州政府综合这两份报告，并召开三次公开听证会，充分考虑民众意见后，发布教科书采购清单，供所在州和地区的学校参考。
数字教科书对学生的多元成效
从理论上来说，数字教科书可以通过互动性和多媒体功能，帮助学生更好掌握相关知识，也可以增强学生的信息素养，帮助他们适应数字化社会等。换言之，只有对学生发展真正起到独特而不可替代的作用，才是数字教科书存在和发展的根本依据。
韩国学者使用个案研究、访谈观察等实证研究方法来探究数字教科书对学生的影响。他们发现，在课堂上使用数字教科书的学生在学业成绩、解决问题能力方面要高于使用纸质教科书的学生，数字教科书也有助于提升学生的学习态度、兴趣、动机和自学能力，对学生学习动机的影响要高于对学生成绩的影响。具体来说，随着学生使用数字教科书的时间和频率的增加，学生将获得多方面提升：一是自主学习能力提高，如学生能为自己制定计划，并按照计划进行，同时，设定优先级并首先做重要的事情；二是创新与创造能力显著提高，学生能运用创新思维和方法解决问题等；三是信息素养有所提升，如学生可以收集学习所需信息、用收集到的信息弥补知识空缺。此外，研究发现，教师对数字教科书使用的热情越高，学生的信息素养能力也越高，但与学生的自主学习能力、创新创造能力之间并无显著相关。
关于“数字教科书的使用能够显著提升学生学习动机”这一结论，在美国和英国也得到证实。美国学者通过为处于成绩上游、中游和下游的小学一年级学生提供数字化书籍，再采用问卷调查和一对一访谈的方式，发现使用数字教科书提高了学生学习动机水平。英国学者对11—12岁的小学生进行分组实验研究发现，相较在课堂教学中使用纸质教科书的对照组，使用数字教科书学生的小组成绩和个人成绩更高，学习态度也更积极，学习动机水平更高。
多路径提升教师数字教科书教学能力
数字教科书并非传统纸质教科书的数字化，它是一种新型的教学载体，对教师的学科知识、知识跨度，信息素养、教学整合能力都提出了更高要求，对其所习惯的传统教学方式也提出了挑战。数字教科书的推广过程，也是教师教学能力的转型过程，所谓老路走不到新目的地，因而各国纷纷采取积极策略提高教师的数字教科书教学能力。
美国国家教育技术总监协会提出，各州和地区必须为教师提供专业的信息化培训课程，内容涉及资源使用培训、同伴辅导、持续的专业学习等；培训目的在于让教师有能力选择符合课程标准、支持所有学生使用的数字教科书，持续提高教师信息化素养。
为提升教师数字化水平和技能，法国采取了培训与认证两种路径并行的方式。在项目培训方面，既有专门的数字化培训项目，如法国的“教育数字领地”计划将教师培训作为关键措施之一，根据教师个体需求、背景和专业知识水平，将数字化技术作为培训主题；也有一般类的教师专业发展培训中的“信息化”专题，自愿选择该专题的教师比例从2013年的39.8%增加到2018年的50.2%。在资格认证方面，2007年，法国教育部以教育法令的形式颁布了中小学教师专业能力标准，将信息与通信能力纳入教师十大必备专业能力，只有获得国家规定的计算机与网络二级认证证书，才有机会获得教师资格证。
韩国多措并举提升教师数字化教学能力。首先，制定专门的数字教科书培训计划，派遣指导顾问入校提供现场培训。其次，学校自主建设校内数字教科书学习社群，在学习社群里，教师自愿贡献优秀案例并进行经验交流，以学习共同体的方式提升数字教科书应用能力。另外，2021年，支持教师信息通信技术能力提升的在线平台ITDA交付使用，为教师提供了更丰富的数字教科书资源，更为开放的交流平台。
（本文系国家社科基金教育学重点课题“新时代五育融合实践路径与评价改革研究”）
《光明日报》（ 2023年01月05日 14版）
“升维思考”数字科技发展 大变局中谋求战略主动******
当今世界，人类社会正经历自工业革命后最重要的一场变革，数字技术是这场“大变局”的核心动力。作为一种新型生产要素，数据深刻改变着生产方式、生活方式和社会治理方式。数字化转型已经不仅仅是一个技术问题，更是一个战略问题，准确把握其发展趋势，才能谋求战略主动、赢得未来先机。
谈到“升维”，人们很容易联想到科幻小说《三体》中“升维思考，降维打击”的方法论。在商业变革中，“升维思考”就是数字化转型、“数实融合”的过程。自2020年起，腾讯联动百位内部科学家、技术专家和外部院士专家，连续3年发布《数字科技前沿应用趋势》报告观察。
继2021年的“变量”、2022年的“融合”之后，2023年数字科技的发展呈现出明显的“升维”特征。今年的报告以“升维”为题，从IT重塑、未来网络、数实交互和智能世界四个维度，从数字科技的科研突破、重大事件和创新应用等方面，对高性能计算、泛在操作系统、云计算、数字人、时空人工智能、能源互联网、Web3、机器人、数字办公、产业安全共10个热点方向进行了深入分析，对2023年的主要数字科技创新趋势做出前瞻性判断，为洞察数字经济、践行以数强实提供了“升维思考”的参考。
数字科技重构国家竞争新优势
党的二十大报告指出，“坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位”。放眼全世界，全球科技竞争趋于白热化，数字经济改变了全球竞争的格局，一部分国家和地区积极发展数字经济，抢占了发展先机，逐渐形成本国或本地区的竞争新优势，而有的国家和地区则处于不进则退的尴尬境地，数字经济环境脆弱，形成明显的对外依赖。
我们常讲，国与国之间的竞争归根结底是综合国力的竞争，在数字化浪潮的背景下，“综合国力”的概念也在嬗变。随着数字技术的持续发展，数据正在成为一种全新的国家实力要素，数字技术竞争已经成为大国关系调整的核心动力之一。
根据中国信息通信研究院的测算，2020年全球数字经济同比名义增长3.0%，当年全球经济负增长3.3%（世界银行数据），数字经济成为拉动全球经济增长，推动经济复苏的主要动力。
中国金融四十人论坛学术顾问、复旦大学特聘教授黄奇帆曾断言，“未来的数字经济时代，国家与国家的核心竞争力就是算力，是千真万确的概念。”有观点认为，当前全球经济形成了传统经济和数字经济构成的“新二元经济”，数字经济和传统产业的并行，成为现代世界的基本特征。
中国科学院院士、中国计算机学会理事长梅宏在《升维-2023年十大数字科技前沿应用趋势》报告推荐语中表示，数字化转型是一次根本性的变革，它带来的是一次范式变革，信息技术正从助力社会经济发展的辅助工具，转变为引领社会经济发展的核心引擎。
从中共中央、国务院公布的“数据二十条”意见中，我们也能深切感受到国家对于数据的重视。引言中明确指出，意见出台的重要目的在于激活数据要素潜能，做强做优做大数字经济，增强经济发展新动能，构筑国家竞争新优势。
农业经济时代，土地和粮食是人类赖以生存的基础，工业经济时代，石油是国家经济的“血液”，而在数字经济时代，数据作为“新型石油资源”的价值逐渐凸显，类似石油的“采－运－炼－储－用”是工业经济的核心命脉一样，数据的“采－存－算－管－用”就是数字经济的核心命脉。
在《升维-2023年十大数字科技前沿应用趋势》报告中，无论是高性能计算、泛在操作系统，还是不断演进的云计算、时空人工智能、Web3，以及充满未来色彩的机器人、数字人、自动驾驶，都在重构我们的ICT基础设施，组成了报告中展示的一幅“科技星图”。
在“科技星图”之下，AI大模型、AIGC、自动驾驶、蛋白质结构预测等人工智能应用大量涌现，数字办公、知识共创、远程交互风起云涌，人与人之间的沟通从“在线”向“在场”转变，协同的边界正在逐渐被打破。复杂场景下，“人机物”的深度融合、全面加速，算力不仅成为人类智慧的核心，更是国家核心竞争力的体现。
数实融合夯实高质量发展底座
党的二十大报告指出，“加快发展数字经济，促进数字经济和实体经济深度融合，打造具有国际竞争力的数字产业集群。”随着新一轮科技革命和产业变革深入发展，数字化转型已经不是一道“选择题”，而是一堂“必修课”。“数据二十条”意见中也提到，促进数据合规高效流通使用、赋能实体经济是一条“主线”。
作为一种全新定义的生产要素，有异于土地、矿产、森林、石油、人力等，在某种意义上，数据是无形的，看不见摸不着。但是，“无形”的数据却能带来“有形”的、实实在在的生产力，而数据只有流动起来，才会产生更多的可能性、更大的生产力。
数字化是护航实体产业“穿越风浪”的重要助手。对于企业来说，如何充分挖掘数据富矿，释放数据生产力，是数字化转型过程中的重要课题，也是“数实融合”的核心要义。
在《升维-2023年十大数字科技前沿应用趋势》报告中，腾讯集团高级执行副总裁、腾讯云与智慧产业事业群总裁汤道生提出，数实融合的大潮正在席卷各行各业，数字科技的加速发展，不仅让“联”更加泛在，也让“真”更为身临其境。
在他看来，“全真”要服务真实的场景，解决实际的问题，在城市、能源、制造、交通、教育、文旅、金融、零售等千行百业发挥更大的价值。全真互联既是技术驱动的必然方向，也是社会产业升级的关键推手。
腾讯集团高级执行副总裁、腾讯技术工程事业群总裁卢山也表示，科技更需要价值视角，科技创新的根本目的，是要给用户带来实实在在的价值，科技向善正在成为全社会的共识。
比如，报告中提出，柔性材料的革新将推动机器人仿生精进，依靠光学、电容、电磁等传感技术，机器人触觉传感器进展显著，而芯片、算法到开源生态的进一步突破，将推动机器人从触觉感知向触觉智能进化。在此背景下，远程医疗、可穿戴设备等场景未来3-5年内将有产品级应用问世。后疫情时代，健康产业站在新的起点上，相信相关数字科技将为医疗健康产业带来巨大变革。
实体经济面临的所有问题，都可以在数字科技中寻找答案，这也是一种“升维思考”。正如中国工程院院士、中科院大连化学物理研究所所长刘中民所说，未来具有不确定性，创新离不开对科技趋势的理性判断。以发展的眼光和广阔的视野，从更高的维度思考当前遇到的问题，找准发力点，才能更好地集中力量攻坚克难，化解人类生存发展面临的系列挑战。
在数字经济的语境下，“升维思考”就是通过“数实融合”推动实体经济从竞争力下降、过剩严重的传统模式向数字化赋能、生产率大幅提升的融合发展模式转变，构建以数字科技为引领、以赋能实体经济为主线的新型创新体系，夯实高质量发展的“数字底座”，推动实现中国式现代化，而这也正是腾讯这份报告的意义所在。（金言）
