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智能时代中小学数字教材设计:逻辑结构及实践理路

2023-07-21张蓉菲田良臣彭婉李倩倩

电化教育研究 2023年7期
关键词:交互设计

张蓉菲 田良臣 彭婉 李倩倩

[摘   要] 在智能时代,开发出个性化且高质量的数字教材已成为当前课程教学建设中的一个重要课题。以智能时代为语境,对中小学数字教材设计进行历史溯源,廓清中小学数字教材的设计逻辑。然而,数字教材设计同时面临设计价值认知存在缺位与错位、数字教材交互设计易忽视与应用情境之契合、知识统整模式亟须创新与规范、内容与功能设计存在技术偏失四个方面的现实挑战。据此,提出中小学数字教材设计的实践理路:一是形塑智能技术嵌入数字教材设计中的价值治理框架,二是优化数字教材交互体验的智适应反馈与改进机制,三是合规评议数字教材知识统整数智化转型的创新模式,四是构建数字教材内容与功能设计的技术责任体系。

[关键词] 数字教材; 逻辑结构; 交互设计; 知识统整

[中图分类号] G434            [文献标志码] A

[作者简介] 张蓉菲(1995—),女,山东日照人。博士研究生,主要从事设计教育研究。E-mail:zhangrongfei822@163.com。

基金项目:2021教育部新文科研究与改革实践项目“新文科视域下综合性大学教师教育改革与实践”(项目编号:20210850);2022年国家社科基金社会学一般项目“互联网+教育”促进城乡教育均等化的机制研究(项目编号:22BSH014)

一、引   言

教材作为传播人类优秀文化、国家意志和师生开展教育教学活动的基本媒介,受到了人类媒介技术发展和信息传播方式变革等因素的影响。人工智能、增强现实、智能辅导系统、学习管理系统等教育技术手段走进课堂,促使教材新形態不断发展和构建,近年来,数字教材被纳入教材创新建设工作当中。2020年1月,教育部颁布的《国家教材建设重点研究基地管理办法》中强调,应研究“信息时代新形态教材”[1]。2022年,教育部印发的《义务教育课程方案和课程标准(2022年版)》再次明确提出,教材的编写应充分发挥技术优势,强化数字教材建设,用数字化的手段促进信息科技教育的发展[2]。然而,目前国内外有关数字教材研究均聚焦于数字教材的内涵、开发和应用等方面[3],对于数字教材建设背后的价值与问题研究亟待进一步拓展。为此,以智能时代为语境,挖掘智能时代中小学数字教材设计的逻辑结构及实践理路,以期能对数字教材的未来建设与发展提供有益参照。

二、中小学数字教材设计的历史溯源

数字教材设计的兴起与发展离不开技术的支撑与服务,不同时代的技术催生了不同形态的数字教材设计范式。以传统计算机技术为核心支撑的知识工程化时代,为数字教材的建设奠定了基础,到了云计算、物联网技术为核心支撑的教育信息化时代,数字教材开始呈现出更为丰富的形态和内容,进入智能时代,大数据、5G和人工智能技术成为数字教材设计的核心支撑,中小学数字教材不断朝着智能化、个性化的方向发展。综合技术的发展历程来看,中小学数字教材经历了从以扫描纸质内容为主的静态“电子教材”,到以多媒体制作技术为主的“电化教材”转变,并逐步迈入新型智能化“数字教材”形态嬗变历程(如图1所示)。

(一)知识工程化时代:数字教材设计的萌芽期(20世纪70—90年代)

随着现代通信和传播技术的进步,信息传播速度与范围正不断向纵深发展。1977年,美国斯坦福大学费根鲍姆(Feigenbaum)提出“知识工程”这一概念,即知识工程化,是人们将已有事物的认知理解进行分析、归纳和传播的全过程[4]。数字教材的研发源于电子书的发展,知识工程化为电子教材设计提供了理论和方法支持。1968年,用户语言接口方面的先驱者Andries Van Dam 首创“Electronic Book”(电子书)这一概念,并开发了超文本系统(Hypertext Systems)用于储存、检索和链接知识结构。与此同时,美国计算机科学家Alan Kay基于建构主义理论,设计开发了一款能够替代纸质书籍,便于每位儿童随时随地阅览的个人电脑——“Dynabook”[5]。综合来看,此阶段的电子教材设计综合了教育学、心理学、工程学等跨学科研究成果,大致呈现两种教材设计取向。其一,基于行为主义的数字教材开发设计:电子计算机辅助教学(CAI,1975—1985)。自20世纪70年代后期到80年代初,伴随着计算机的问世,基于行为主义教学理论的中小学数字教材得到初步研发,电子教材开始具备信息提示和学习者应答反馈的基本功能。其二,基于认知主义的数字教材设计:多媒体教材(Multimedia,1985—1995)。从20世纪80年代后期到90年代初,随着自适应超媒体领域对画面、影像、声音等处理能力的提升,增加了支持人机之间有意义回答和概念映射练习的多媒体设计。然而,受限于当时的机械化学习策略,多媒体教材在解决纸质教材中知识扁平化、去情境化、去体验等方面,仍不具备明显的优势,此阶段的电子教材设计仍处于初级阶段。

(二)教育信息化时代:数字教材设计的发展探索期(20世纪90年代—21世纪初)

从20世纪90年代后期到21世纪初,语义网、互联网、大数据等技术的发展,使远程学习共享变为可能,基于网络技术及知识模型架构的数字教材得以研发,数字教材设计迈入发展探索期。纵观全球,美国佛罗里达大学最早推出电子教材,将纸质教材内容扫描成电子形式,并保留了纸质教材的内容与排版。为顺应教育信息化发展,新加坡于1999年也开发了集存储、记载和阅读信息资料于一体的数字化教材[6]。我国中小学数字教材研究与实践始于2000年前后,与国际数字教材兴起时间基本一致。2001年,人民教育出版社推出我国最早的“手持电子教材”,关于中小学数字教材的设计研究正式展开。在这一时期,数字教材的设计处于发展探索期,具有丰富的多媒体显示功能,使教材的阅读和使用更加方便快捷,同时还提供了学习课包、课外实践、在线讨论、知识测评、问题答疑指导等功能。

(三)教育智能化时代:数字教材设计的智能转型期(21世纪至今)

相对于前两个阶段,智能转型期的数字教材设计更关注主体使用体验以及对学习者生活经验的智能化映射。智能技术与教育的融合,促进了国家数字教材研发体系建构,对数字教材编写、出版范式做出了一系列数字化变革的要求。2012年,人教社启动了第二代人教版数字教材的设计工作,开始注重将数字教材与丰富的教学构建组织结合。2018年4月,教育部发布《教育信息化2.0行动计划》,将数字教育资源列入中小学教材配备要求范围[7]。2019年,教育部印发《全国大中小学教材建设规划(2019—2022年)》,提出“建设信息技术与教育教学深度融合、多种介质综合运用、表现力丰富的新形态教材”[8]。2022年11月1日,首批中小学数字教材国家标准开始实施,数字教材设计逐渐走向规范化。这一时期,数字教材迈入智能转型期,注重“智能终端+交互内容+服务平台”于一体的立体化教材开发。例如,“Pearson eText”是由全球最大的教育出版商之一Pearson Education开发的数字教材平台,同时也是提供学习管理和学习分析工具的服务平台,具备智能检索、个性化内容推荐、进度追踪和在线评估等功能。类似的平台还包括谷歌和微软开发的“Microsoft Classroom”和“Google Classroom”在线学习管理系统,支持教师组织课程资源、布置作业以及与学生的交流互动。这类智能化平台与数字教材的结合应用,使得数字教材具备更强的交互性和智能属性,可为学生提供个性化学习和智能化辅导。

三、智能时代中小学数字教材设计的逻辑结构

在智能时代,数字教材是教学新范式实施的载体,对于学科知识创新呈现、建构及内化极具价值意义。设计是智能教材建设中的一个重要环节,涉及教材价值导向、交互式学习情境的提供、知识的整合与联结,合理组织课程资源等方面。据此,本研究从价值逻辑、交互逻辑、知识逻辑、组织逻辑四个方面对智能时代中小学数字教材设计的逻辑结构予以解析。

(一)价值逻辑

厘清智能时代中小学数字教材设计的价值逻辑,是中小学数字教材构建与其发展的出发点。虽然融入智能技术的中小学数字教材是一种以思维发展和认知创新为基本目标的“智能化产物”,但其背后的设计思维才是真正促进教材设计发展的创新方法论[9]。一是从教材设计的主体角度看,其知识背景、个人经验、设计意图直接影响或决定着数字教材的价值导向。在智能时代,教材设计者承担着新时代的文化使命,不仅需要利用设计方法体现课程标准要求,还要充分利用技术手段拓展课程资源,以确保数字教材的科学性、思想性与伦理统一性。二是从开发设计流程看,智能技术的介入使得数字教材设计更为关注教材资源开放共享的实现、教材编制的人机融合、教材智能审查及教材新样态。在设计前期,数字教材需求分析和定义,关系着数字教材的规范性、有序性和层次性;在设计过程中,则重点关注以学生为中心的学习环境视觉搭建、知识的整合與分层、多媒体资源支持等;在设计后期,对数字教材问题反复建构、采取行动及其价值评估更是解决智能教学困境和伦理性问题的关键所在。三是智能时代数字教材设计是决定教育教学和技术融合的关键。智能型数字教材系统由数字教材与智能学习平台共同组成,具有知识结构图谱化、资源组织系统化、学习数据可视化、学习管理智能化等形态特征[10]。因此,智能时代数字教材设计不再是简单的实现教材数字化,其价值主要体现在对教与学应用场景的扩展,从更高层次上重建教育范式与服务模式,推动教学智能体不断发展。

(二)交互逻辑

数字教材的创新交互设计,不仅能满足知识传播方式的新需求,更能有效缓解传统教材中缺乏交互式互动,无法保证学习质量的问题[11]。首先,从交互主体关系看,数字教材设计的交互主要由“人—人”和“人—机”两种关系构成[12]。设计者可以通过大数据、云计算服务等技术深度挖掘数字使用主体的需求数据,并以此思考教材设计的适用性和意义性,即对教学活动和教育教学中所产生问题的实际影响、功能以及它的价值进行思考。其次,从交互应用的种类看,主要包括操作交互、信息交互和概念交互三个方面[13]。智能时代的数字教材可以通过操作交互功能和信息交互设计,为学习者提供界面友好、风格统一、智能操作等高效服务,以实现新旧概念与认知结构之间的智能重建,充分发挥认知主体作用。数字教材的设计可视为设计者和学习者二者交流的概念交互过程,而这个过程是数字教材知识来源与内化的主要途径。最后,从交互功能结构看,已有不少研究证实了数字教材中的交互式动画、协作式问答及智能交互功能对学习动机的促进作用[14]。一方面,融入图像识别、情感计算、自适应技术等智能技术的数字教材,能够为学生提供集视觉、听觉、触觉一体化的虚拟交互环境。另一方面,智能互动式的界面设计有利于将抽象内容具象化,加深学生对知识内容的理解,其强调以学习者的生活经验、特征和学习轨迹为依据,通过知识图谱技术对学习策略的可视化分析,从而为学习者个性化学习提供较好的支持。

(三)知识逻辑

智能时代的数字教材设计更加凸显了知识观的变革,体现了新技术背景下知识的新的呈现与组织方式。一是新知识模式应运而生,导致知识观的转变。智能时代数字教材设计的知识逻辑来自背后相应的知识观的引领,其知识观是对数字教材设计过程中知识本质、组织、价值等知识问题的总体认识。传统数字教材的设计受科学主义知识观引领,对知识的认识局限在特定的经验方法论范围,其知识逻辑以符合国家价值取向的统一性和有序性的客观内容为前提。智能时代数字教材的知识来源不再是人类认识世界的“镜式”反映,还包括基于人工智能技术对人的认识、能力、兴趣和对知识主动建构的认知成果[15]。二是知识结构强调融合多元,由传统“单学科”向“超越学科的转变”。智能时代的数字教材已不囿于权威性与科学性,而是转向非中心性、开放性与不确定性,知识以“快速流动”“图谱可视化”“智能检索”等视觉形态在数字教材中形成联结。三是在知识组织方式上,强调个体和集体知识的共同发展。在智能时代,数字教材设计强调以社会化参与为基础的共同创作方法,师生也可以成为教材的设计者,为解决真实问题而对知识共同建构。通过参与设计的过程,数字教材不再是“知识霸权”的代表,也不是小型专家团体的妥协,而是一种更为宽泛意义上的社会承载[16]。由此来看,智能时代下数字教材设计强调知识观的更新,具有知识的可视化、开放性、共享性特征,其组织方式上注重社会共建与个体构建,重视知识的主动建构和自由发展。

(四)组织逻辑

数字教材的内容编排和设计属于微观课程设计,它由学科知识逻辑与教学逻辑组合而成。智能时代中小学数字教材的组织逻辑,可从内容设计及组织形式两个方面进行分析。首先,在内容设计方面,智能时代的数字教材引入了可共享知识表示的标准化格式以及智能架构解决方案,具有个性化、沉浸化、模块化的特征。一方面,智能时代的数字教材可通过记录学生阅读特定页面的时间戳、阅读速度、参与程度、注意力水平等阅读行为与学习轨迹等信息,聚焦学生对教材内容的专注点,为其提供满足个性化学习需求的优质内容。另一方面,智能時代数字教材的内容设计能够考虑到不同学段学生的知识结构、认知风格与思维方式等方面的差异,实现将外部内容整合到具有自适应功能的数字教材体系中,如对概念导航、外部内容整合以及扩展学习内容的设计,为学生提供个性化的资源反馈与概念映射练习。其次,在组织形式方面,智能时代数字教材设计能够突破传统组织形式,融入游戏化学习元素,增强知识测验的交互性与趣味性,并能根据不同的学科灵活地调整内容呈现以及排版布局。最后,数字教材的内容组织应是智能化条件下课程要求的全面反映,既要贴近时代需求,反映出科学技术发展水平与学科最新研究成果,更要体现学科知识体系的深度与广度,为师生的教与学提供适应性的策略指引与广阔的发展平台。

四、智能时代中小学数字教材设计的现实挑战

智能时代既为中小学数字教材设计带来了诸多契机和支持,同时因其不确定性与风险性,导致中小学数字教材设计也面临诸多的风险与挑战。

(一)数字教材设计价值认知存在缺位与错位问题

智能技术为数字教材设计带来新技术的同时,也会造成数字教材设计价值认知的缺位与伦理审视错位,主要表现为对数字教材设计的认识模糊以及缺少对教材使用者的人文关怀。一方面,随着教育人工智能的不断发展及其在教学中的应用,许多数字教材设计者日益倾向于将数字教材视为一种教科书的新形态来满足复杂多样的需求,但在实际的教材设计中,却易忽视教材编制的基本原则和基本属性。相关研究表明,大多数的数字教材研发机构和人员容易忽视数字教材的审核、检测问题,对中小学教材教与学关系的建构也缺乏深刻认识,更没有将其融入数字教材的产品设计中[17]。另一方面,受智能技术的工具理性主导,易忽视对数字教材使用主体的人文关怀,数字教材的设计仍存在道德规范与价值准则失衡的问题。虽然应确保数字教材的资源风格、易用性和受众度,但这种设计意识是建立在最终呈现的效果上,易忽视对学习者身心发展的关注。截至2020年春季,5~11年级阶段的学习者在线学习和家庭作业的时间显著增加,但在29779名学生中有83.8%出现了不良心理反应,在全面数字化的教育中,对儿童身心健康的负面影响位居榜首[18]。智能时代的数字教材设计若不充分考虑到学习者价值引导及界限设置,就会导致学生受到数据和算法的预测约束,从而沦为技术的附庸。

(二)数字教材交互设计易忽视与应用情境之契合

在智能时代,由于学习者、技术环境等不同层面具有较强的差异性与复杂性,数字教材的交互设计易忽视与教材应用情境契合的问题。其一,目前,中小学数字教材设计仍存在不够重视学习场域差异性分析、缺少学习交互实例,以及不同学段的教材版本与终端设备之间不兼容等问题[19]。例如,不同地区使用的格式不同,数字教材供应商对阅读器的锁定可能会限制数字教材跨平台、跨领域、跨地区的应用,同时也会限制从小学阶段到中学阶段的衔接应用。其二,在交互技术实现方面,除了巨大成本(开发、购买资源和维护)和教师的技术负担外,还包括数字教材的可读性和可持续性方面的问题。例如,一些数字教材并不具备广泛的注释、高亮以及语音转换的功能,这使得很多残疾学生无法使用数字教材[20]。就可持续性而言,数字教材在促进学习者认知发展方面也存在局限性,当涉及具体问题细节时,学习者对纸质教材表现出更高的理解水平和有意的阅读行为[21]。其三,数字教材的交互设计在教学中的有效应用仍存在诸多挑战。例如,数字教材的智能交互功能可能会导致学习者在使用过程中注意力被分散,过度的交互技术造成界面的格式不一、字体变化以及缺乏传统纸质教材中的标准化页面格式等问题;多任务的切换设计会阻碍学习者的沉浸式阅读;融入智能技术的游戏化学习要求在鼠标或触摸板的无休止操作中进行,可能会导致学习者无法进行深度思考等问题。

(三)数字教材知识统整模式亟须创新与规范

法国当代著名哲学家埃德加·莫兰(Edgar Morin)指出,面对人工智能所带来的快速变化、不可预测的世界,我们必须重新思考我们组织知识的方式[22],数字教材中的知识统整模式亟须创新和规范。其一,因数字教材间开发标准不同,平台资源统筹欠缺,数字教材的知识统整与开发标准亟待提升规范性。数字教材包含多种数字化知识表达元素,但这种基于智能算法系统的知识架构往往难以规约。教材的相关设计者若过度依赖智能算法对知识线性编排和拆分,会导致对原有的学科知识体系被重新表征、整理、分类和关联,进而打破原有学科的边界和知识分工逻辑,产生偏离教育目标的碎片化知识。其二,从创新性角度而言,融入人工智能的数字教材承担知识性教学,但这种无边界的知识也容易割裂原有的学科结构。然而,当今学习者仍不具备充分利用数字技术进行有效学习的素养和能力,若缺乏对海量知识的规约,可能致使学习者在使用数字教材时产生知识迷航的风险[23]。其三,教育媒体中复杂的文本图像与知识呈现可能会造成学习者认知困境。数字教材的知识设计是由动态弹性的知识结构以及多模态融合的承载媒体等新知识形态的形成,但这种无边界的知识容易忽视知识的具体细节,割裂学科之间的联系,若不对知识的呈现方式加以规约,从具有丰富视觉功能的数字教材中获取知识将会成为一个高度复杂的过程,这对许多学生来说是一个认知挑战[24]。

(四)数字教材内容与功能设计存在技术偏失

智能时代数字教材的内容设计开放性和风险性共存,如何应对数字教材的内容与功能设计存在技术偏失问题,成为不容忽视的关键难题。其一,数字教材在内容组织方面缺乏规范。目前,仍缺乏支持中小学数字教材内容审定、质量检测和出版发行管理的标准依据[25],这可能会导致数字教材内容有失质量和准确性。此外,由于基于智能技术的数字教材内容支持被共同创建、编辑和传送,导致部分中小学教师和学生对其所提供的内容质量的认可度不高[26]。其二,数字教材内容架构失配。数字教材的内容选择和设计更易受技术的影响,具体表现为内容的碎片化和冗余化。数字教材多终端的应用使得内容载体有所改变,造成内容零散于页面、网站、资源库中,加大了對教材内容架构难度。另外,数字教材内容组织形式缺乏必要的配套教学策略和教学环节支持,难以与教学目标建立有意义的联系[27]。其三,在功能设计方面存在技术壁垒。发展智能技术一直是教育界的热点话题,但目前基于教材的特点进行技术设计和改进的实例仍然较少。而且,不少教材设计者缺乏足够的智能设计素养,易造成教材设计者对人工智能算法技术的过度依赖,最终导致数字教材功能设计的不断扩大、模糊。此外,受数字版权管理(Digital Rights Management, DRM)与知识产权保护技术的影响,可能会限制中小学数字教材内容和功能的开放性与共享性开发,不利于知识的联通[28]。

五、智能时代中小学数字教材设计的实践理路

立足智能时代中小学数字教材设计的现实挑战,本研究从以下几个方面提出智能时代中小学数字教材设计的实践理路,如图2所示。

(一)形塑智能技术嵌入数字教材设计中的价值治理框架

如前文所述,智能时代数字教材设计价值认知存在缺位与错位问题,也应充分考量如何形塑智能技术嵌入数字教材设计中的价值治理框架。第一,从价值治理目标方面看,数字教材设计者应当厘清数字教材将承担起在智能技术环境下的国家立德树人教育战略,培养国家发展所需人才的责任。可从“团结目标”“利益目标”“多元复合目标”三个层面来明确其价值治理的起点。团结目标的价值产生是自上而下展开的,需要政府的主导,面向公众开展有关智能技术嵌入数字教材设计的价值宣传,构建不同利益主体对数字教材治理目标、技术和标准的基本认同。“利益目标”是以经济行为激励而组成的组织价值。“多元复合目标”则是以满足多样性社会需求的综合价值为目标,可从数字教材设计的文化、知识、技术体系等角度出发,吸收足够的价值目标资源。第二,从教材设计的共同价值内容看,应体现正确的社会价值导向。建立数字教材设计的价值协同机制,并借助数字教材的价值创造力来提升教育的发展力。第三,从价值治理方式看,智能时代的数字教材设计者应坚守价值判断,确保教材使用者的主体地位。智能时代的数字教材设计应充分考量电子设备使用成瘾、阅读和写作技能的恶化、知识的完全测试化以及教育环境的非人性化等健康威胁和伦理风险。设计者应认识到数字教材的设计是一个复杂内涵主体通过经验、感性、创意和丰富的心理活动,对技术资源的价值判断与理性选择的过程。

(二)优化数字教材交互体验的智适应反馈与改进机制

在智能时代,数字教材交互设计易忽视与应用情境之契合,极有必要优化数字教材交互体验的智适应反馈与改进机制。具体可从以下两个方面着手:第一,构建交互体验的智适应反馈机制。智能时代数字教材的交互设计应关注用户与数字教材之间的交互对话、挖掘交互数据所呈现的需求信息以及对数字教材改进之后用户的反馈。设计者可以利用学生画像技术来分析学习者使用数字教材的行为习惯和偏好,跟踪阅读教材时的注意力焦点及推断学习者实时的知识状态,以交互数据反馈来设计更加符合学习者认知水平的数字教材。第二,优化数字教材交互体验的个性化改进机制。智能时代的数字教材设计应关注如何激发学生的主动性,结合特定的学科需求,为学习者提供运用多样化学习策略的机会,设计智能问答、智能辅导和问题评估等交互功能,增强数字教材的趣味性和互动性,可利用智能技术在数字教材的学科内容和教学理念中嵌入奖励机制和激励策略,以提供学习者个性化改进机制,实现学习者自我监控、自我反馈及自主学习的实时反馈。此外,数字教材设计应该考虑学习环境的可用性以及相关的视觉设计原则,严格把控图像、音频和视频等要素的精准性,优化教材交互逻辑。

(三)合规评议数字教材知识统整数智化转型的创新模式

如前文所述,在智能时代,数字教材知识统整模式亟须创新与规范,极有必要合规评议数字教材知识统整及其数智化转型,实现其作为知识载体的价值。第一,合理规约数字教材知识统整标准。需完善教材知识建设标准以及与之相关的法律法规等制度规范,以确保数字教材设计、内容、编写、审查到面世应用的全过程都符合制度规定,应增加学校、教师、教材编审专家和教育行政部门之间的教材编制协作标准,也要充分审视因网络开放性给学习者知识学习带来的娱乐和隐私风险。第二,构建数字教材知识统整数智化转型的创新模式。智能时代数字教材的学习场景本质上是高度可视化的,并具有与纸质教材不同的知识呈现视觉逻辑和知识表征方式(超文本、基于多媒体和交互式),应明确知识的层次和关系结构,让学习者在知识的自组织中实现关于世界意义的个体建构。应利用智能技术获取新知识的有效策略,将视觉素养、数字技能、信息素养与学科知识相结合,以培养学习者的21世纪技能,如数字技能、信息素养、批判性思维和复杂问题解决能力等。而且,可构建基于场景的知识服务适配模式,实现对学习者需求的知识遴选、对知识资源的组织、确定呈现方式、选择推送策略等,以满足学习者的当前需求,实现教育出版知识服务的合理组织与精准推送。

(四)构建数字教材内容与功能设计的技术责任体系

如前文所述,数字教材内容与功能设计存在技术偏失,智能技术在教材设计中显示出自身积极价值的同时,也存在着各种各样的教学风险。因此,构建数字教材内容与功能设计的技术责任体系极具价值意义。第一,应明确数字教材内容与功能设计的技术责任目标。教材问题涉及政治、文化、教育等多个方面,应妥善处理教育内容、移动终端、服务平台三者之间的关系。设计者应正确看待技术对内容和对教材原有的结构逻辑产生的冲击,充分考虑到不同学段学生的知识结构、认知风格与思维方式等方面的差异,以贴近学习者的学习经验与多元需求,减少学习者的认知负荷。教育管理者应重视智能化数字教材设计的伦理风险预警与防范,避免智能技术应用于数字教材中产生负面影响。第二,构建数字教材内容与功能设计的技术责任框架,从动态视角掌握数字教材设计的全过程伦理风险。应厘清各个阶段的主体责任,避免技术成为开发的阻碍,吸收国内外的经验并制定行之有效的数字教材国家标准。可尝试建立数字教材淘汰和更新机制,作为产品的数字教材,同样需要关注时代发展规律,适时更新换代,淘汰超过一定期限的产品。且应建立数字教材责任追究制度,从安全性监管、日常维护、支撑服务系统、阅读终端等,创造一个“大管理”的责任过程。

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Designing Digital Teaching Materials for Primary and Secondary Schools in

the Age of Intelligence: Logical Structure and Practical Rationale

ZHANG Rongfei,  TIAN Liangchen,  PENG Wan,  LI Qianqian

(School of Education, Jiangnan University, Wuxi  Jiangsu 214122)

[Abstract]  In the intelligent era, developing personalized and high-quality digital teaching materials has become an important issue in the current curriculum and teaching construction. In the context of the intelligent era, this paper traces the history of the design of digital teaching materials in primary and secondary schools to clarify the design logic of digital teaching materials in primary and secondary schools. However, the design of digital teaching materials faces four practical challenges: the lack and dislocation of design value perception, the tendency to neglect the fit between interactive design and application contexts, the need for innovation and standardization of knowledge integration models, and the existence of technical bias to content and function design. Accordingly, the following practical approaches to the design of digital teaching materials in primary and secondary schools are proposed: the first is to shape the value governance framework of intelligent technology embedded in the design of digital teaching materials, and the second is to optimize the intelligent adaptive feedback and improvement mechanism of interactive experience of digital teaching materials. Third, the innovative model for the transformation of knowledge integration and digital intelligence of digital teaching materials is reviewed in compliance; and the fourth is to build the technical responsibility system of content and function design of digital teaching materials.

[Keywords] Digital Teaching Materials; Logical Structure; Interaction Design; Knowledge Integration

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