上海：以“三个助手”推进中小学教学数字化转型 

自2021年起，上海将深化推进中小学教学数字化转型作为改革方向，明晰教学数字化转型的价值意义，架构教学数字化转型推进的基本路径。在实践中，他们研发备课助手、教学助手与作业辅导助手，赋能每一位师生；采用“标准引领、定向众筹、广泛征集、市级审核、实践优化”的建设思路，持续提供优质数字资源；采取保障基础环境、注重应用指导、开展实证研究等措施，加强应用推进，创新教学样态，推动信息技术与学科教学的深度融合。一起来看——

教育数字化是教育现代化的显著特征，是建设教育强国的重要动力引擎。党的二十大报告强调“推进教育数字化，建设全民终身学习的学习型社会、学习型大国”。习近平总书记指出：“教育数字化是我国开辟教育发展新赛道和塑造教育发展新优势的重要突破口”，为推进教育数字化转型指明了方向。如何聚焦教育数字化转型的要点与关键，突破教育数字化转型的难点，加速应用新技术为教育创新变革提供新动能，推动教育教学的数字化转型与智能化升级，促进基础教育优质均衡发展，是亟待破解的重要问题。

一、教学数字化是教育数字化转型的重要落脚点

教育数字化是利用信息技术对教育进行现代化改造和功能提升，全面推动教育资源数字化和教育数字化治理，助力破解教育改革发展热点难点问题，支撑构建更加公平更有质量的教育体系的过程。[1] 教育数字化涉及课程、教学、评价、管理、资源等多个维度。教学是教育实践的根本途径，也是驱动教师、学生、环境、资源等要素广泛连接和深度融通的基础。只有从教学的视角出发，探究数字技术与教育教学深度融合的实践样态和应用场景，才能真正厘清教育数字化转型的实践方向和核心需求。[2]

为找准基础教育数字化转型的切入点，更好地把握推进方向，2021年上海市通过现场考察、问卷调查、专题座谈等多种方式开展系统研究，发现一些亟待解决的问题，主要表现在：教师的备课负担有待减轻，教学设计质量有待提高；课堂教学形态亟待丰富，教学方式需要进一步变革；作业应用还需要更为充分地体现减负增效，更好地满足学生个性化需求，等等。总的来说，与人民群众期待的优质均衡基础教育相比，还有很大发展空间。

分析发现，以上问题主要集中在备课、上课、作业等教学环节。为此，围绕教学推进数字化转型，有助于聚焦关键、突出重点、突破难点，打破优秀师资资源的共享限制，使优质教育资源惠及更多学生。同时，还可有效打破教学过程的时空限制，赋能教师备课、上课、作业布置与批改、课后辅导等教学环节，推动教学方式变革。特别是在“双减”背景下，通过智能支持促进人机交互更加有效，实现丰富教学资源的精准推送，使学生的学习更具针对性、更有效率。

总之，推进教学数字化转型，创新教学场景示范应用，有助于深入推进教学变革，促使数据驱动的因材施教更加常态化、教学方式更加灵活智能、人才培养方式更加个性多元、教学资源和服务更加优质均衡，进而实现基础教育的高质量发展。

二、教学数字化转型发展的基本思路

针对当前教育数字化推进过程中存在的“重理论、轻实践”“重设备、轻学生”“重技术、轻应用”“重考试、轻发展”等问题，在系统把握相关要素、厘清逻辑关系的基础上，架构教学数字化推进的基本思路。

首先，以提高教育质量为最终目标。教育领域所采取的任何措施，其终极目标均在于提高教育质量、落实立德树人根本任务。推进教学数字化，需要改变“重视解题训练、轻视学习体验”的现状，秉持“全面发展的教育质量观”，既要提高学生的学业成绩，也要重视学生的素养发展；既要关注学生的整体情况，也要关注学生的个性特征；既要追求更高水平、更有质量的教育，也要追求更加公平、更为均衡的教育。

其次，以优化教学实践为关键领域。基于先前分析，我们将推进教学实践作为实现教育目标的关键领域，聚焦备课、上课、作业等核心教学环节，推动数字技术与人工智能常态应用，在充足而又优质的资源支持下，实现教学内容重整、教学流程再造、教学方式变革、教学样态创新。

再次，以建设智能环境为基础支撑。深化教学应用推进需要平台、资源、算法等智能环境的有力支撑。在技术研发层面，基于对存在问题的分析，强调聚焦备课、教学、作业等环节，建设市级数字教学系统以及备课助手、教学助手与作业辅导助手（简称“三个助手”）。在资源建设层面，强调提供丰富、优质、适用的学科资源，促进教学资源的共建共享。在算法应用层面，加强学科知识图谱建设，积淀多样应用数据，开展数据分析与应用研究，促进自适应学习辅助、个性化学习指导。

最后，以架构推进机制为重要保障。基础教育具有“点多、线长、面广、量大”等特征，推动教学数字化转型是一项复杂系统工程，还要围绕队伍建设、基础创设、过程管理、考核评估、宣传激励等多个方面，建立“市—区—校”明确分工、各有侧重、密切配合的三级联动机制，以及政府部门、研究机构、科研单位等共同参与的多元协同机制。充分发挥专业力量，加强联合攻关，强化分工合作，协同推进前沿研究、技术迭代、实践创新。

三、推进教学数字化转型的实践与成效

2021年起，基于对教学数字化转型价值意义以及基本路径的分析把握，确定聚焦技术研发、资源建设、教学实践等方面，深入推进教学数字化转型发展。目前，全市共有600多所学校、4000多位教师、8万多名学生参与教学数字化实验。

（一）研发“三个助手”，赋能每位师生

依托上海智慧教育平台，建设中小学数字教学系统，研发“三个助手”，融入数字教材、“空中课堂”视频课等优质资源，为师生打造线上线下深度融合的教学空间。

1. 备课助手：“教师备课1帮1”

教学设计是教学实践的起始环节，对教师基于目标有序、高效开展教学活动具有重要引导作用。当前，教师在进行教学设计时，普遍存在理解不到位、目标较模糊、资源受限制、时间难保障、个性化缺乏、创新性不足等问题。为解决这些问题，专门研发备课助手，将优秀教师的经验转化为优质资源，帮助教师深化内容理解、减轻备课负担、提高备课质量，形成“教师备课1帮1”的应用场景。

备课助手设置数字资源、教案设计、课件编辑、任务设置等功能模块，主要供教师课前备课使用。一是提供优质数字资源，包括课标解读、教材分析、单元设计等，帮助教师更好地理解和把握教学内容、要求、方法。二是推送高质量课时教学设计，包括教案、课件、任务等，在较大程度上减轻教师的备课负担与压力。三是设置各类应用功能，如修改、重写、导入、生成等，便于教师进行编辑加工，充分体现个性化、创新性特征。此外，正在研究如何采集教学风格与学情数据，根据结果有差异性地推送教学资源，以更好满足教师个性化的教学需求。

2. 教学助手：“课堂教学1加1”

教学方式变革是课程改革的关键特征。21世纪以来，历次课程改革均要求加强启发式、互动式、探究式、合作式、差异化、个别化等教学方式应用。[3] 不过，受到教育观念传统、技术环境受限、数据驱动不足、教师素养欠缺、优质资源匮乏等因素的影响，教学方式变革往往浮于表面、流于形式。为解决这些问题，专门研发教学助手，帮助教师更好地使用精准数据分析、借助优质资源开展因材施教，逐步实现人机协同的教学，体现“1加1大于2”的效果。

教学助手包括教师端与学生端，设置教学课件、互动工具、信息传输、数据分析、结果呈现等功能模块，主要供教师、学生课堂使用，倡导师生共同使用网络和设备展开教学。一是依托各类互动工具，引导学生使用电脑以及外接系统等数字设备，经历提出问题、设计方案、采集数据、分析结果、得出结论的过程，丰富探究体验。二是提供任务完成、作答详情、结果统计、关系分析等多样数据，支持教师即时性、全方位、多视角把握学生特征，采取针对性教学措施，促进因材施教。三是多样呈现学生作答的过程性与结果性信息，充分体现思维可视化，激发学生比较、分析、评价、反思等高阶思维，促进师生之间进行更具深度、更为有效的互动。

3. 作业辅导助手：“课外辅导1对1”

作业是课堂教学的延伸与拓展，是一种自主学习方式，也是减轻学生负担、提高教学质量、提升人民群众教育满意度的重要抓手。作业应用过程中，存在着个性需求不易满足、结果反馈不够及时、教师辅导难以到位等问题，一定程度上影响了作业效果。数字技术以及智能算法的应用，为克服作业机械性、提高作业有效性带来了契机。为此，专门研发作业辅导助手，加强对学生的个别化辅导，促进智能推送，满足学生个性化需求。如此，可在教师不在场的情况下，实现对学生的“1对1”辅导。

作业辅导助手包括教师端与学生端，提供课后作业、数据统计、错因分析、智能推送、人机对话等功能模块，学生端主要供学生在课后服务、居家学习时使用，教师端则可在课内外各场景应用。一是提供纸质拍照、在线练习、音频视频等多种作业形态，以及系统自动批改、教师在线批改、学生自评互评等多种批改方式，实现线上线下作业方式的融合。二是即时生成多样数据统计，提高反馈及时性，如呈现个体数据统计以促进学生把握各自学习特征，呈现整体数据统计以促进教师把握班级总体学习情况。三是依托智能算法，针对不同问题归因，即时推送辅导讲解、微课视频以及相匹配的跟进作业等，体现对学生的个性化辅导。此外，正在抓紧建构诊断算法、错题溯因算法与推荐算法，以期为不同学生推荐针对性的学习内容，帮助学生选择个性化的学习路径，逐步实现自适应学习。

（二）建设学科资源，突破内容瓶颈

资源对于推进教学数字化意义重大，可以丰富教学内容、增加学习机会、支持个性化学习、促进共享和合作，从而提升学习体验和效果。提供高质量资源支持，是促进教师理解、适应学生需求、提高教学效果的关键所在。

不过，当前资源建设与应用尚难以满足教学需要。虽然资源数量众多，但质量良莠不齐；同质化倾向明显，难以满足个性化需求；修改加工难度大，不便于日常使用。为突破内容瓶颈，上海市采用“标准引领、定向众筹、广泛征集、市级审核、实践优化”的建设路径，为师生持续提供丰富多样、能用好用的优质数字资源。

首先，建设各类资源的质量标准。标准具有重要价值，它可以提供统一的规范和指导，促进各方高质量开展交流与合作，确保产品、服务的安全性、可靠性。上海市尤为关注标准建设，加强对资源特征与应用需求的分析研究，建立各类资源的内容标准、技术标准与呈现标准，将其转化为对资源的规格要求与属性标签，并提供优质资源样例，以此引领资源建设与审核。

其次，采用定向众筹方式有效提升资源质量。在市级统一安排与指导下，定向委托各区组织精干力量，依标准建设相应单元的重点资源，如单元教学设计、课时教案、课件、互动工具、“空中课堂”视频切片、作业练习等，这些资源经审核合格后在全市范围使用。

再次，采用广泛征集方式迅速增加资源数量。由市级发布资源征集的主题、内容和标准，区、校根据整体安排，结合教学进程建设并应用资源，以提高资源的适切性。市级组织专家遴选优秀资源，指导区、校进行优化完善，经审核后逐步充实到市级资源库。

经过近两年的实践，已经建成市级资源超过8000个，指导区、校建设资源超过12万个，初步满足了应用实践需求。对于这些资源，正在根据实践应用情况进行优化完善，以进一步提高资源质量，使其更好地满足教学需要。

（三）加强应用推进，创新教学样态

加强教学应用、创新教学样态是推进教学数字化转型的重要目标。师生利用数字教学系统开展即时、深入、有效的互动，是形成教学新样态的关键所在，网络流畅、设备充足、保障到位则是常态应用得以实现的前提条件。

1. 保障基础环境，推进常态应用

上海市以推进教学数字化转型为契机，高标准做好各类技术环境建设工作。市级出台相应的网络环境建设与设备配置标准，明确学校核心层出口链路达到万兆标准、校内接入信息点达到千兆标准、每位师生用户访问互联网时的可用出口带宽不少于1Mbps、无线接入点（AP）支持50人以上同时使用等要求。各区采取措施升级改造校园网络，探索配置设备终端的办法，确保师生能够随时访问。开展区、校已有数字教学平台与市级数字教学系统的对接研究，逐步实现标准统一、资源共享、数据贯通、运行流畅，以更好地满足教育教学需要。

与此同时，针对学校环境条件差异，以及“三个助手”的使用场景差异，提出适应性的常态应用推进建议。备课助手主要供教师使用，其网络、设备条件易于保障，因而要求教师将其作为日常备课的主要载体，作为各类教研活动以及集体备课的重要内容来源。教学助手在课堂上使用，对于网络、设备的保障要求较高，因而倡导师生多样使用教学助手。既可以师生全程使用，也可以只在个别环节（如课堂诊断）使用，还可以在组织合作学习时考虑以小组为单位使用。如果条件相对薄弱，也可以强化教师教学中的演示应用。作业辅导助手在课外使用，其网络、设备条件也相对容易保障，因而建议教师充分利用课后服务、居家学习等时间，安排学生借助作业辅导助手完成作业，并基于作业完成情况数据采取跟进教学措施。

2. 注重应用指导，创新教学样态

秉持“教学—研究—培训”一体化思路，为“三个助手”应用提供全方位的专业支持。市、区两级分别成立项目管理、学科研训、技术支持团队，综合应用专题培训、线上答疑、交流展示、现场调研、课例研修等方式，加强对学校、教师应用的业务指导。

进行教育理念解读，明确相关要求，促进教师深化对教学数字化的认识，实现观念更新。打磨典型应用案例，充分体现教学数字化理念，反映有效教学应用方式，体现示范引领。组织各类展示活动，剖析典型应用案例，传播教学数字化经验，解决面临的问题，激发基层参与实验的活力与动力。征集遴选优秀案例，以经验可视化为基本思路，进行编码、分类、归纳，分析应用特征，提炼体现数字任务驱动、技术深度融合、导向高阶思维、适应个性需求特征的教学方式，如以互动工具深化探究体验、以成果分享增进互动交流、以数据分析支持精准教学、以多样资源促进自主学习、以智能算法驱动个性发展等，体现较为明显的教学样态创新。

3. 开展实证研究，提高应用成效

教学数字化转型受益于依赖路径采用后的递增回报，一个技术系统采用得越多、应用效果越好，则越可能被进一步采用。[4] 唯有充分证明数字教学系统的应用效果，才能调动学校师生开展教学实践的积极性，形成有利于推进教学数字化的文化氛围。

为此，22个实验学科段均利用1个单元，选择至少1个实验班与对照班，针对学习兴趣、活动参与、学业结果等方面，专题开展实证研究。利用前测把握学生起始情况，精心设计实施过程，及时观察学生表现，剖析教学特征。采用问卷调查、深度访谈、单元测验等多种途径进行后测，基于数据分析与比较把握学生发展情况，分析应用成效。

结果表明，与对照班相比，实验班在以下几方面特征较为明显：一是教学内容呈现方式更为多样，体验性更加丰富，学生的学习兴趣增加。二是学生的探究机会增加，受到教师关注的学生数量更多，师生互动也更加充分。三是学生在课堂完成数字化任务或课后完成数字化作业时，态度更加积极，提交更加及时，完成质量也更高。四是多数学科段实验班学生后测成绩更高，高阶思维、迁移应用能力有所提升。这些结论较为充分地证实了应用成效，也为后续推广应用提供了证据支持。

今后，上海将继续深化中小学教学数字化转型工作，逐步实现全市所有学校、年级、班级、学科全覆盖，促进师生常态应用“三个助手”。加强各学科资源建设，逐步建成量大、质优的各学科数字资源体系，促使优质资源惠及所有教师和学生，进一步助推教育公平。开展“三个助手”应用场景中运用人工智能培育学生创新思维、批判性思维和逻辑思维的研究，增强人工智能在培育青少年创造力与逻辑思维能力培育方面的作用。开展算法模型的改进与完善，并将研究成果转化为技术功能，促进学生的个性化学习。及时总结典型应用推进策略，提炼建构各学科教学样态，形成既具有通用特征又反映学科特点的数字教学方式，为全国推进教学数字化提供借鉴参考。