日本基础教育阶段数字教材建设研究及启示

摘      要

数字教材是教材适应教育数字化转型的必然产物，数字教材建设也是各国推进教育数字化战略的行动之一。日本基础教育阶段建设数字教材以培养学生核心素养、促进学生个性化学习、建设教育一线环境为目标，并在设计理念、系统建设、开发模式以及保障机制四方面颇具特色。作为数字教育的核心资源，数字教材建设对我国基础教育的影响日益增大。基于日本基础教育阶段数字教材建设的经验，我国应加快推动多元主体参与数字教材建设，搭建个性化数字教材学习平台，依据教与学的需求完善数字教材功能。

关 键 词

数字教材建设；日本基础教育阶段；数字教材

引用格式

杨梅，卡迪丽娅.日本基础教育阶段数字教材建设研究及启示[J].教学与管理，2025（10）：71-76.

伴随着智能技术的迅猛发展，传统纸质教材已难以适应数字化时代的学习需求，教材逐渐转化为使用者可以进行思维操作与加工的新形态，即数字教材。教材建设是育人育才的重要依托，体现国家意志，是国家事权[1]。我国在《义务教育课程方案（2022年版）》中指出“教材编写需落实课程标准的基本要求”“充分利用新技术优势，探索数字教材建设”[2]，这为基础教育阶段数字教材的编写提出新要求，并指明前进的方向。因此，数字教材作为教育现代化进程中的重要内容，其建设有助于变革教育教学活动，关乎我国教育方针的落实。推进数字教材建设是引领基础教育数字化转型的必要手段，是推进教育资源高质量发展的关键支撑。

目前，世界主要发达国家数字教材建设体系呈现起步早、紧跟时代步伐的特点。如美国加利福尼亚州州长阿诺德·施瓦辛格（Arnold Schwarzenegger）指出数字资源将在21世纪教育蓝图中发挥重要作用，并于2009年5月5日推出“自由使用数字教材计划”（Free Digital Textbook Initiative）。韩国教育部于2007年3月提出将建设以纸质课本内容为主，习题库、词典及各类学习工具为辅的多媒体教科书，并颁布《数字教科书普及推进计划》（Digital Text books Generalization Plan）。日本于2011年4月出台的《教育信息化愿景》（教育の情報化ビジョン）中提出，将在中小学大力开展数字教材的研发与试点应用[3-5]。由此可见，数字教材建设已成为各国教育数字化转型中的重要议题。但目前我国数字教材建设与应用仍较为滞后，面临着设计者设计定位不清晰、信息传递方式跳跃、数字化教学资源建设滞后，以及数字化教育生态环境缺失等困境[6]，这是当前我国教育信息化发展的一道难题。基于此，本文以日本基础教育阶段数字教材建设为研究对象，在厘清日本数字教材建设的目标基础上，对日本基础教育阶段数字教材建设的显著特点进行全面剖析，以期对我国基础教育阶段数字教材建设提供参考。

一、日本基础教育阶段数字教材建设的目标

1.展望未来国家发展大方向，为培育学生核心素养注入“新动能”

日本长期面临自然资源匮乏、经济增长缓慢、少子老龄化等社会问题，迫切需要培养“具备完备的人格、拥有建设和平民主国家与社会所必须的资质以及身心健康的国民”[7]。为此，文部科学省于2017年制定的《学习指导要领》（学習指導要領）中明确提出，新一轮基础教育课程将以数字教材为主要工具，培养ICT（Information and Communications Technology，简称ICT）能力、语言能力、发现和解决问题能力等，以达到学生终身发展并适应未来社会生活的必要核心素养——“资质与能力”为主旨，并为各所学校积极发展ICT教育创造必要的条件[8]。这标志着日本启动了以核心素养为导向的课程改革，并将以数字教材建设为代表的教育数字化转型作为当前教育改革的重点任务。

此后日本数字教材建设体系持续发展并逐步成为培养学生核心素养的载体。首先，2018年6月公布的《学校教育法修正案》（学校教育法等の一部を改正する法律）中确立了数字教材作为日本中小学教材的法律地位[9]。同年印发的《面向学校教育ICT环境改善五年计划（2018-2022年）》[教育のICT化に向けた環境整備5か年計画（2018～2022年度）]，充分肯定了数字教材的实施成果，强调每所学校充分利用各自的优势规划开展ICT课程是培养学生语言、信息利用以及发现和解决问题等核心素养能力的重要途径，决定每年从地方预算中拨款1805亿日元用于支持开发和使用数字教材[10]。其次，文部科学省为加快推进基础教育数字化转型，于2019年12月推出“GIGA School构想推进计划”（GIGAスクール構想）。该计划强调建设完备的数字化环境来开展数字教材学习，进一步提高教育教学质量以及培育学生核心素养之一的ICT能力[11]。再次，文部科学省对数字教材中培育核心素养的侧重点进行了详细阐述，明确指出在基础教育阶段，数字教材是提高全国性的教育水平、保障受教育机会均等以及推进教育改革的重要支柱之一[12]。概言之，日本新一轮课程改革基于时代的发展，在基础教育领域重点培育学生的核心素养，使学生具备在未来多变的社会环境中应对复杂情境的必要能力，将推行数字教材建设作为服务于国家培养核心素养要求的重要抓手。

2.推进学习方式现代化变革，为促进学生个性化学习提供“新助力”

日本政府曾表示：“为加快推动教育信息化，需从质与量两方面提高学生的信息素养能力，而数字教材便是实施个性化教育的重要手段，应采取相应措施加快数字教材建设。”[13]从开发设计角度来看，日本数字教材从建设之初，就确立了将纸质内容直接移植到终端的“数字化教材”和通过技术赋能、引入大量教学资源的“数字化教辅材料”的二元化构造[14]。在此基础上，构建了“主体性学习”（指学生在学习过程中坚持有目的的自主学习），“互动式学习”（指学生在与他人合作以及与外界相互作用的对话式学习过程中加深、拓展自己的观念），“深度学习”（指学生在习得、活用与探究的学习过程中实现发现问题、解决问题的深层次学习）[15]的数字教材学习方式，使得日本数字教材建设更关注以学生为中心的个性化学习。譬如，日本数字教材利用人工智能、大数据以及学习分析等信息技术构建智适应学习系统，以惠及更多的学生群体，深度判断学生学习情况，推送定制化的学习内容，满足学生个性化的学习需求和自我驱动的学习方式。该系统为个性化学习提供了实践范式，使用者需求的变化影响着数字教材的呈现方式。学生在习得知识点之后，系统会根据个人掌握情况实时评估学生对知识点的掌握水平，并根据反馈的数据向学生推送个性化的授课内容和练习习题，帮助学生真正掌握和应用所学知识。教师也可将该系统作为教学助手，根据不同学生群体的不同学习需求、水平以及偏好提供更加精准的个性化教学，满足每位学生的学习需求，推动教师规模化教学与学生个性化培养的紧密耦合，加快日本基础教育阶段数字化转型。概言之，日本数字教材基于学生个人特征与学习数据构建智能学习平台，突破时间与空间的局限，向学生推送动态的学习资源以及适合的学习路径，帮助学生个性化学习。

3.重塑数字化教育生态环境，为学校教育环境提供“新平台”

根据日本文部科学省于2018年3月公布的2017年度全国中小学教育信息化调查结果来看，日本各地呈现信息化发展不均衡并已严重影响全国基础教育的整体发展。如日本37个都道府县学生教育用电脑的拥有率不但没有实现100%无线网络接入目标，而且各都道府县间的差距较大[16]。为此，日本国会于2019年6月通过《学校教育信息化推进法》（学校教育の情報化の推進に関する法律），要求大力开展学校教育信息化建设，根据教育一线情况引入最新技术发展成果，并将全面普及数字教材提上日程。文部科学省2023年3月公布的数据显示，日本中小学非信息化教室的校园局域网覆盖率为98.8％，大型投屏设备拥有率为88.6％，数字教学辅助系统占比为86.8％[17]。

此次推行的法律不仅推进了日本信息化学习环境的建设，还为强化师生的可持续数字信息素养带来了新的变革契机。对于教师的教学方式而言，日本教师可借助数字教材的优势，将数字教材与其他信息技术设备结合使用，以立体直观的方式呈现教材内容，全面掌握教学进度，优化教学设计，丰富教学内容，从而提高教学质量。譬如，日本教师可随时通过数字教材配套建设的课堂辅助工具获取学生的学习日志，运用辅助系统生成的数据可视化地掌握学生对教材中知识点的掌握情况，从而为学生提供更加具有针对性的教学。对于学生的学习方式而言，日本学生可在数字教材、大型投屏设备等信息技术工具创造的数字化学习环境中探究世界与解决真实问题，帮助其自主学习与创造性发展。譬如，日本学生可借助数字教材、教学辅助系统以及信息科技课堂等数字技术，进一步丰富学习任务群的数字资源共享，帮助学生由浅入深、层层递进地学习与探究从纸质课本上迁移而来的学习任务群，实现学习方式的创新。

二、日本基础教育阶段数字教材建设的特点

1.数字教材设计理念指向学生深度学习

确立学生在数字教材使用中的主体地位，并指向全体学生深度学习的数字教材设计是日本对于数字教材理念、内容、组织逻辑等多维度、全方位的一次重新审视与厘清。

一方面，日本基础教育阶段数字教材的学习单元建构是基于已有纸质教材的内容蓝本进行的调试与创设，在学习单元的内容重组过程中要注重突出纸质教材内容设计中所无法指涉的要素，为学生创设深度学习环境。譬如，在日本数字教材小学六年级英语教材第七单元《小学的回忆》中，依据学生的立场来编排与设计内容，注重内容的开放性与探索性，给予学生在探究中的自主生成空间，通过高度相关的数字资源，包括背景视频、阅读材料、文章解析、朗读音频等帮助学生深度学习，突出本节课的目标引领，致力深度学习的内涵所趋[18]。譬如，学生可使用数字教材进行与本课相关的英语对话练习，人工智能工具提供的及时反馈功能，精准地指出学生发音、语法等的不足，使得学生打破传统外语课堂的时空限制，帮助学生使用个性化、智能化的学习方式进行深度学习，提升学生的内驱力，从而实现“语言活动”的教学目标。

另一方面，深度学习注重学习者完整的学习经历，强调真实情境、切身体验与自我反思。日本基础教育阶段数字教材通过大数据以及AR（Augmented Reality）、VR（Virtual Reality）等虚拟现实技术的应用将家校社三方联系起来，建立教材内容与学生之间的感知道路，达到纸质教材难以比拟的效果。通过使用虚拟现实技术能够结合学生的行为特征将不同类型的数字资源以不同方式呈现给学生，使学生可以更好地沉浸在教材内容之中，从而实现与教材的交互，促进学生素养的生成与发展，帮助学生进行更好的深度学习。譬如，在日本数字教材中学一年级理科教材化学领域“溶解度与再结晶”中，通过运用虚拟化技术，将原子分子的立体性完整呈现，让学生在数字教材的虚拟环境中深度学习化学现象的本质，在真实的实验课堂教学设计中发挥虚拟技术的价值，提高教学活动的效率[19]。基于此，既解决了实验的安全问题和污染问题，又能在虚拟环境中直观学习知识和实验操作技能。

2.数字教材系统建设保障师生教育活动

“云平台”是日本数字教材基于课程标准与学科教学规律，依托信息通信技术，统筹碎片式、分散的教育资源，以互动传播为特点，高度优化和融合学习活动的大数据云计算服务平台。该平台充分利用人工智能技术，使整个学习数字化、个性化和多样化，学生可通过平台进行学习成果的展示和利用，通过数据分析推送最适合的数字学习资源；教师则可通过平台更高效地开展教学活动，通过平台与学生进行在线互动交流，及时反馈学生在学习中产生的疑问，使之成为提升师生教学活动效率的动力。

对于学生来说，在使用数字教材时学习频次、学习耗时、答题正确率等数据都被记录在“云平台”中。平台将对这些学习成果进行累积，形成每一名学生独有的学习日志，并随着数据的更新而动态调整。学生可以通过“云平台”中的数据分析学习状况追根溯源，明确自己的薄弱点，掌握知识点之间的关系，选择适合自己的学习模式。学生在使用数字教材进行知识建构的同时，也可以促进自我审辩思维、问题解决能力的发展，让学生个性化学习更加易行。

对于教师来说，“云平台”能帮助他们更高效地开展教学活动。教师能通过“云平台”掌握每名学生的家庭预习情况，对学生产生问题的根本原因进行精准诊断，并及时发现学生存在的共性问题探索解决方案。该平台能够根据各学科的教材内容为其提供针对性的辅助工具，以此更便捷地支持教师的教学活动。“云平台”能够收集学生的学习数据，并基于大数据智能分析系统进行数据分析，为教师改进教学活动提供数据支持，从而提高教学质量。

3.数字教材开发模式助力高质量螺旋发展

日本以政府为主导建立多元协同合作关系，为高质量数字教材的编写与开发提供多方力量支持。首先，日本文部科学省邀请教育学专家、一线专任教师、学科教研人员、教育部门行政官员以及数字教材出版社等组成数字教材研究委员会，确立数字教材编写的价值理念，统一数字教材编制标准，对内容组织、评价方式、教育设计等方面提出具体要求，以期提高数字教材服务于师生的教育教学活动的质量与效率。同时，邀请专业技术人员参与数字教材数字资源的研发，确保数字资源完美嵌入课堂教学，满足师生在教育教学活动中的数字资源需求。其次，一些全国性或区域性的非盈利机构在日本基础教育阶段数字教材建设中发挥了积极作用。以教材出版社投资建设的日本数字教材研究中心为例，自1976年5月31日起，该研究中心便一直致力于教材方面的研究，并被日本政府教育部门接受和认可。该研究中心于2018年开始大力推广数字教材建设，旨在为学校教育以及学术的发展做出贡献。该研究中心以发放补助金的激励机制充分激发一线教师、教育学研究生以及社会人员参与数字教材建设的研究。再次，文部科学省进行了多次关于数字教材的调查研究来为建设更好的数字教材努力。譬如，2018年日本文部科学省开展了“数字教材使用度的调查研究”，为数字教材制度化建设提供了数据支持[20]。2019-2020年，日本文部科学省组织进行了两次“数字教材的使用效果的实证研究”，对学习者使用纸质教材与数字教材的学习状态、学习效果以及师生教学活动情况进行比较分析，深化了数字教材改革[21-22]。为早日实现普及数字教材以及数字教材辅助系统“云平台”的目标，文部科学省于2021年推出了“学习者使用数字教材普及推进研究计划”[23]。