全国教育科学“十三五”规划教育部重点课题
“中小学智能实验教学系统的构建与应用实践研究”子课题申报指南
一、课题研究内容、目的与意义
本课题的课题名称为“中小学智能实验教学系统的构建与应用实践研究” （课题批准号：DCA190327），这是一项以“人的智慧成长”为导向，运用智能技术推动中小学实验教学环境（空间与装备）、课程、资源、方式、管理与评价智慧转型，着力构建以深度融合智能技术为特点的新型实验教学模式、教学服务供给方式以及治理新模式，集政策与标准研究、理论研究、实践与行动研究为一体的综合性研究课题。
1、研究内容
本研究在实践研究方面涵盖线上研究与线下研究两部分。线下研究主要开展中小学实验教学现状调查研究；基于互联网、大数据及相关智能技术的基础实验室（物理、化学、生物）、学科功能教室、创新实验室（中心）、综合实验室、教育创客空间升级改造的设计研究；智能化实验室及学科功能教室的装备标准和规范研究；以深度融合智能技术为特点的实验教学行动研究，促进学校、教师学习新技术、应用新技术，以实践推动智能技术与实验教学深度融合、创新发展，推动智能技术驱动的课堂革命，规范、引领实验等实践性教学的创新发展、重构学校实验教学保障条件。线上主要围绕实验教学课程与教学资源系统、实验教学管理系统、实验操作与教学测评系统、实验室智能管理系统的设计与开发，构建开放式中小学智能实验教学信息化平台，并开展学科智能实验教学实践研究，通过创新实验教学环境构建、实验教学资源共享、实验教学行为实时采集、实验教学数据分级管理、实验教学精准实施与测评、实验环境智能控制等目标，为现代化中小学智能实验教学体系的建立提供标准引领、理论参考、方案支撑、资源保障和实践依据。在实践研究的基础上建构实验教学理论、学习环境装备理论、智能实验教学环境标准、智能实验教学环境下的教学模式与教学策略、教学服务供给方式、智能实验教学的评价指标体系以及治理新模式等。
2、研究目的
研究融合新的学与教理论，按照系统工程思路，提出以线下智能实验教学环境建设和线上包括实验教学课程、资源、管理与评价的开放式智能实验教学信息化平台为基础设施和创新要素，建立一种能感知实验与实践教学情景、识别学习者特征、自动记录实验与实践教学过程和评测教学成果，提供合适的课程、资源与便利的互动探究工具，为学生、教师提供差异化的教学支持和按需服务，重视师生与生生互动、动手参与、体验、探究、实验、实践，开展面向真实情境、以深度融合智能技术为特点的实验教学实践与行动研究，动态建构、吸纳生成性资源；构建实验教学理论、智能实验室标准与规范、实验课程与教学资源、以深度融合智能技术为特点的教学设计与教学技术、数据的跨组织建设与共享、管理与评价融为一体的中小学智能实验教学系统，改变实验教学方式和教育教学生态，为面向智能化社会的中小学实验教学方式、教学服务供给方式以及治理新模式提供新的理论支撑和实践框架。最终，实现中小学实验教学环境重建、内容重构、结构重组和流程再造。
3、研究价值 （1）战略价值
构建与互联网、大数据、人工智能时代相适应的中小学智慧实验教学与管理体系并开展应用实践研究，是响应和落实国家教育改革与发展战略，课程、教学、与考试招生改革要求的具体举措，是推进教育现代化不可或缺的重要内容，对于实现教育思想、教育环境、内容和模式的全方位变革，有效实施基于学科核心素养的实验教学改革，推行启发式、探究式、参与式、合作式的实验教学方式，为不同起点的学生提供学习支持服务，满足不同类型的学习需求，让每个学生充分挖掘自身的学术潜力，实现学术志向与追求，从而满足未来社会发展对人才的要求，服务国家科技创新和产业发展战略，提高国家全球竞争力；提高教育教学质量，促进教育公平，推进更高水平的教育现代化建设、考试评价制度的转型发展和培养创新型人才都具有独特的学术价值和应用价值。
（2）理论价值
本研究以建构主义、情境认知、体验学习、分布式认知等先进的教育思想、理念为指导，紧跟时代发展的脉搏，构建以深度融合智能技术为特点的学习理论与管理理论。第一，运用智能技术促进课堂革命，为学生营造独立思考、