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电子教材可界定为安装有电子教科书和教辅内容资源以及互动教学管理平台软件，应用于课堂教学和学生课外自学的手持式移动终端。教材是教学的重要载体，从发展的趋势看，电子教材将成为数字教育的核心载体，对未来教育产生深刻影响。从2012年起，北京市开始了基础教育电子教材研发的探索，着手进行电子教材的开发与实验研究。
电子教材探索的背景
1. 政策背景
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中强调了信息技术对教育的重要价值：“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视。把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略……充分利用优质资源和先进技术，创新运行机制和管理模式，整合现有资源，构建先进、高效、实用的数字化教育基础设施。加快终端设施普及，推进数字化校园建设……”
与之相应，北京市出台的《北京市中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》更具体地强调，应“加强数字校园建设”、“充分利用现代信息技术和丰富的数字资源，深化教育教学改革。鼓励教师探索新型教学模式”、“形成适应信息化的教育教学方式与校园文化，培养提高学生利用现代信息技术收集、整理、分析信息的意识、习惯和分析解决问题的能力。积极开展多媒体教学、远程教学，推进现代信息技术与课程的深层次整合，创新网络化学习模式”、“探索新型技术形态的教育应用与创新”。
2012年，国务院下发的《国务院关于深入推进义务教育均衡发展的意见》中，把“推动优质教育资源共享”作为一个重要途径，其中明确提出，“开发丰富优质数字化课程教学资源”，以促进义务教育均衡发展。
2. 技术背景
包括显示技术、触控技术、虚拟技术等在内的信息技术快速发展，并在教育中的应用不断深入。数字阅读方式、数字交流方式、数字教学方式应用更加普遍。这些都为电子教材的发展奠定了基础。另一方面，传统纸质教材的不足和局限愈发突显，难以满足现代教育的需求，不能适应未来社会对高素质人才培养的要求。
3. 研究氛围
近年来世界各国纷纷启动电子教材应用实验。美国维吉尼亚州以电子教材的开发与使用为核心，于2008年启动“在线开放教材”计划，并于2009年升级为“超越教科书计划”；韩国，据媒体报道，将于2015年全面推广电子教材；新加坡开发了集存储、记载和阅读信息资料为一体的电子课本；日本于2010年投入资金在一些学校开展电子教材实验研究。
国内如上海、广东、陕西等很多省市地区，也于近年来陆续开展电子教材（或称电子书包）研发，并在一些学校进行教学实验。
4. 应用需求
基于相关政策背景和技术背景，北京市把应用教育技术促进基础教育教学质量的提升作为课程改革的重要内容。“数字化校园”、“北京数字学校”等教育工程的实施，已取得初步成效，推动了北京数字教育向前发展。
当前学校硬件建设相对较强，但高水平、高质量的应用较弱。究其原因，主要是应用资源相对欠缺，已有资源尚未触及教材这一相对核心领域，仍以“打外围战”为主。电子教材的应用将深入此教学核心地带，构建立体全方位的数字化教学系统。
电子教材探索的目标定位
1. 电子教材的类型
综观国内外电子教材，依据其呈现方式、功能和效果，笔者认为大体可分为以下四种类型。
（1）扫描型
这种电子教材是将纸质教材在不改变版式、内容的情况下进行数字化，常保存成PDF、CAJ等文件格式。其价值在于开发快捷、成本较低、传播效率高、轻便易携带等方面。利用具有阅读功能的电子设备，可以存储大量教材，实现泛在学习。
（2）富媒体型
“富媒体型”电子教材是在“扫描型”电子教材基础上，添加了图片、动画、声音、视频等多媒体资源，这些资源以超链接的方式“嵌入”。它增加了内容的直观性、生动性、趣味性，相应能降低很多内容的学习难度。例如，学习某操作技能，比起纸质教材的文字说明或静态图片，电子教材的动画演示会让学生更易于掌握。
（3）混排型
“混排型”电子教材是在“富媒体型”基础上，对原纸质教材的内容和增加的多媒体资源在版面布局上重新设计，调整字体、字号、装饰等，灵活改变每页的容量，相关内容之间设置跳转链接，对文本内容和多媒体资源进行合理混排，增加阅读的美观舒适度，切合电子阅读的习惯和需要。
（4）融合型
前三种类型的电子教材各有其优势，与纸质教材的主要内容一致，学生易于适应。但由于过于依赖纸质教材，纸质印刷的不足也被保留下来，比如文字内容的呈现缺乏层次、互动等，没有充分发挥电子设备的优势。理想的电子教材应结合教育目标，发掘电子设备的优势和价值，重新设计，“量身定做”，真正实现信息技术与教育的深度融合。其价值将远远高于传统教材。
2. 电子教材的组成要素
电子教材主要由三要素组成：电子教材内容（资源部分）、教学管理平台（软件支撑部分）、移动终端设备（硬件支撑部分）。值得注意的是，由于电子教材既应用于学生个体的课外学习，又应用于师生课堂教学，为了更好地实现课堂管理、教学互动、资源共享、实时评测、跟踪记录学习过程等功能，并充分发挥“云技术”的优势，教学管理平台是不可缺少的组成要素。
电子教材的三要素互相依存，形成合力，共同发挥作用。其应用价值不局限于电子教材内容一方面，每一要素都具备其自身的功能和价值（如平板电脑在其系统软件支持下具备拍照、录像记录功能和网络检索功能），并随着技术的发展而不断提升，使得电子教材的功能和价值不断“增值”，达到“1 1 1>3”的效果。
基于以上认识和理解，以及首都教育的高远追求，北京市电子教材探索的主要目标定位于研发包含三要素的“融合型”电子教材。 对电子教材应用价值的认识
相比起传统纸质教材相对单一的功能，电子教材的“集成度”更高，增加了媒体资源、辞典手册、课外读物、练习、笔记等。理想的电子教材不是将这些“元素”简单 “拼盘”或“做加法”，而是依据教育理念和课程标准科学设计、有机整合，以实现高层次的教育价值。从初步的实验效果来看，电子教材已经开始显现以下一些价值。
1. 改善学习方式
相比传统纸质教材，电子教材中包含的媒体类型，除了文字、图片之外，还包括声音、动画、视频等，实现直观的非线性、立体化阅读，更符合学生的阅读习惯。
理想的电子教材，在设计时会重视辅助学生自我学习，利用电子教材提供的学习引导系统和实时反馈指导，充当一个时时陪伴且不厌其烦的教师，避免学生“孤军奋战”而产生畏难情绪。除了呈现学习内容，学习跟踪系统会记录学生的学习情况，分析学生的学习效果，并生成学习分析数据，以帮助学生把握自身学习状况，增强学习针对性，提高学习效率。
2. 改善课堂教学方式
在传统课堂教学中，师生、生生之间的互动通常只涉及少数人群，频次也很有限。利用电子教材作为移动终端，在无线网络环境中，与云服务器、教师机、电子白板等构建数字互动课堂，实现更理想的互动。除此之外，利用技术和资源的优势，学生能够真正有效开展探究性、发现式学习。
在这样的课堂中，信息技术能起到“催化剂”的作用，改善教学中资源的供给和获取方式，改进师生的角色和行为方式，改良课堂生态环境，学生被充分调动参与到教学之中，真正成为课堂的主人。
3. 为师生“减负”
对学生而言，电子教材如果使其学得轻松有趣，学习内容易于掌握，并能获得主动参与探究的机会，学生乐此不疲，其过重的学业负担能够相对减轻。对教师而言，电子教材提供了大量优质数字资源，减轻了他们寻找或开发资源的压力，同时，一些基本的概念性知识和技能性知识，可交由电子教材帮助学生完成，很大程度给教师 “减负”，让其充分发挥技术所不能替代的作用。
4. 有利于教育均衡发展
由于历史原因，我国各地教育水平发展很不均衡，即使是同一地域的不同学校也可能差别很大，这种状况使得很多学生不能享受优质教育，也制约着我国教育改革的步伐。将优质的电子教材提供给学生，使教师、学校不再是学生依赖的唯一资源获取途径，有利于促进教育均衡发展。
5. 其他价值
电子教材还有很多其他方面的优势，如内容更新快捷，与时代和科技发展同步；内容动态开放，满足学生个性化需求；有利于推进教育信息化，提升学生的信息素养；实现国家倡导的绿色环保理念；给学生的书包从重量上“减负”等。
当然，电子教材的许多价值还停留在认知层面，有待于通过长期实验检验。这些价值能否有效发挥，除取决于电子教材的质量水平外，还受教学环节的诸多因素影响，包括创造理想的教学环境、提升教师教育理念以及师生的信息技术应用水平等。
电子教材研发实验的步骤
北京市电子教材近几年的探索经历了摸索、积累、规划、聚焦的过程。先进行试研究，组织实验校教学经验丰富和技术素养好的教师，结合他们的教学需求，在某些学科挑选章节进行设计和开发，再将形成的电子教材进行实践检验。然后，在完善电子教材的同时，提炼出电子教材设计的理念、原则及评价标准，并积累电子教材教学应用的模式。
大体分为以下几步。
1. 选择部分学科的少量章节开发电子教材，在实验校进行实验。
2. 初步建立教材开发机制、相关内容标准、技术标准。
3. 利用义务教育教材修订之机，同步滚动开发北京版教材配套的电子教材。
4. 将开发出的电子教材提供给实验校进行实验。
5. 结合学习方式变革的研究，对电子教材应用效果进行检验评价。
6. 滚动开发和完善电子教材。
有待克服的困难
从建国至今，我国基础教育教材的改革步伐从没停止过，虽然中间也曾因历史原因走过弯路。相比而言，由于纸质载体没有变化，这些发展变化均为“渐变”。电子教材则呈现明显“突变”，其变化涉及教材从编写和使用的每个环节。作为一种新生事物，尚无成熟的经验可供借鉴，需要审慎地加以研究，尤其是设计、开发环节，并及时通过实验检验和完善，不断提炼开发机制。
电子教材的研发和实验面临不少困难和挑战，其中以下几个方面尤其突出。
1. 相关标准的缺乏。由于缺乏相关标准，电子教材的设计开发者不得不自己通过实验，积累、提炼形成标准，研究效率深受制约。另外，在成熟的电子教材相关标准建立之前，电子教材不能被评审并确立合法地位，而将不得不很长时期处于实验阶段，或作为教学辅助资源提供给实验校选择使用。
2. 电子教材的设计。传统教材的编写，对教材要求有一定了解的学科专家基本可以独立承担。但高质量“融合型”电子教材的设计，除了学科专家，还需要信息技术专家、教材专家、教育专家（心理专家）通力合作，共同进行设计。其过程类似于“脚本”制作，要充分结合教学目标和技术的优势，合理确定内容的呈现方式、互动方式。然后由媒体开发单位、软件开发单位开发素材资源，完成电子教材制作。其设计、开发、出版发行及评审的要求将远远高于纸质教材。
3. 数字资源的开发。富含多媒体是电子教材的显性特点，因此电子教材需要大量的媒体资源。另外，作为教材，对资源的质量水平要求很高，加上版权因素，媒体资源的开发需要投入大量的人力、物力和财力。
4. 电子教材应用效果的评价。教育评价一直是教育实验中的难题，评价标准与评价方法的科学性、准确性，直接关系到对电子教材的评价结果。而在实验过程中，受教师、学生、教学环境、教学目标等很多变量的影响，要做到结果的客观准确并不是件容易的事。
5. 其他问题。任何技术的应用都存在两面性，电子教材也不例外。它给教育带来诸多“利”的同时，也带来一些令人担忧的问题，例如学生的视力健康、对电子设备及网络的依赖等。对电子教材的实验研究还有很长的路要走，一是论证其价值并能发挥其价值，二是寻找问题的有效解决办法，最终实现趋利避害。
（作者单位：北京教育科学研究院基础教育课程教材发展中心）
电子教材探索的背景
1. 政策背景
《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中强调了信息技术对教育的重要价值：“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视。把教育信息化纳入国家信息化发展整体战略……充分利用优质资源和先进技术，创新运行机制和管理模式，整合现有资源，构建先进、高效、实用的数字化教育基础设施。加快终端设施普及，推进数字化校园建设……”
与之相应，北京市出台的《北京市中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》更具体地强调，应“加强数字校园建设”、“充分利用现代信息技术和丰富的数字资源，深化教育教学改革。鼓励教师探索新型教学模式”、“形成适应信息化的教育教学方式与校园文化，培养提高学生利用现代信息技术收集、整理、分析信息的意识、习惯和分析解决问题的能力。积极开展多媒体教学、远程教学，推进现代信息技术与课程的深层次整合，创新网络化学习模式”、“探索新型技术形态的教育应用与创新”。
2012年，国务院下发的《国务院关于深入推进义务教育均衡发展的意见》中，把“推动优质教育资源共享”作为一个重要途径，其中明确提出，“开发丰富优质数字化课程教学资源”，以促进义务教育均衡发展。
2. 技术背景
包括显示技术、触控技术、虚拟技术等在内的信息技术快速发展，并在教育中的应用不断深入。数字阅读方式、数字交流方式、数字教学方式应用更加普遍。这些都为电子教材的发展奠定了基础。另一方面，传统纸质教材的不足和局限愈发突显，难以满足现代教育的需求，不能适应未来社会对高素质人才培养的要求。
3. 研究氛围
近年来世界各国纷纷启动电子教材应用实验。美国维吉尼亚州以电子教材的开发与使用为核心，于2008年启动“在线开放教材”计划，并于2009年升级为“超越教科书计划”；韩国，据媒体报道，将于2015年全面推广电子教材；新加坡开发了集存储、记载和阅读信息资料为一体的电子课本；日本于2010年投入资金在一些学校开展电子教材实验研究。
国内如上海、广东、陕西等很多省市地区，也于近年来陆续开展电子教材（或称电子书包）研发，并在一些学校进行教学实验。
4. 应用需求
基于相关政策背景和技术背景，北京市把应用教育技术促进基础教育教学质量的提升作为课程改革的重要内容。“数字化校园”、“北京数字学校”等教育工程的实施，已取得初步成效，推动了北京数字教育向前发展。
当前学校硬件建设相对较强，但高水平、高质量的应用较弱。究其原因，主要是应用资源相对欠缺，已有资源尚未触及教材这一相对核心领域，仍以“打外围战”为主。电子教材的应用将深入此教学核心地带，构建立体全方位的数字化教学系统。
电子教材探索的目标定位
1. 电子教材的类型
综观国内外电子教材，依据其呈现方式、功能和效果，笔者认为大体可分为以下四种类型。
（1）扫描型
这种电子教材是将纸质教材在不改变版式、内容的情况下进行数字化，常保存成PDF、CAJ等文件格式。其价值在于开发快捷、成本较低、传播效率高、轻便易携带等方面。利用具有阅读功能的电子设备，可以存储大量教材，实现泛在学习。
（2）富媒体型
“富媒体型”电子教材是在“扫描型”电子教材基础上，添加了图片、动画、声音、视频等多媒体资源，这些资源以超链接的方式“嵌入”。它增加了内容的直观性、生动性、趣味性，相应能降低很多内容的学习难度。例如，学习某操作技能，比起纸质教材的文字说明或静态图片，电子教材的动画演示会让学生更易于掌握。
（3）混排型
“混排型”电子教材是在“富媒体型”基础上，对原纸质教材的内容和增加的多媒体资源在版面布局上重新设计，调整字体、字号、装饰等，灵活改变每页的容量，相关内容之间设置跳转链接，对文本内容和多媒体资源进行合理混排，增加阅读的美观舒适度，切合电子阅读的习惯和需要。
（4）融合型
前三种类型的电子教材各有其优势，与纸质教材的主要内容一致，学生易于适应。但由于过于依赖纸质教材，纸质印刷的不足也被保留下来，比如文字内容的呈现缺乏层次、互动等，没有充分发挥电子设备的优势。理想的电子教材应结合教育目标，发掘电子设备的优势和价值，重新设计，“量身定做”，真正实现信息技术与教育的深度融合。其价值将远远高于传统教材。
2. 电子教材的组成要素
电子教材主要由三要素组成：电子教材内容（资源部分）、教学管理平台（软件支撑部分）、移动终端设备（硬件支撑部分）。值得注意的是，由于电子教材既应用于学生个体的课外学习，又应用于师生课堂教学，为了更好地实现课堂管理、教学互动、资源共享、实时评测、跟踪记录学习过程等功能，并充分发挥“云技术”的优势，教学管理平台是不可缺少的组成要素。
电子教材的三要素互相依存，形成合力，共同发挥作用。其应用价值不局限于电子教材内容一方面，每一要素都具备其自身的功能和价值（如平板电脑在其系统软件支持下具备拍照、录像记录功能和网络检索功能），并随着技术的发展而不断提升，使得电子教材的功能和价值不断“增值”，达到“1 1 1>3”的效果。
基于以上认识和理解，以及首都教育的高远追求，北京市电子教材探索的主要目标定位于研发包含三要素的“融合型”电子教材。 对电子教材应用价值的认识
相比起传统纸质教材相对单一的功能，电子教材的“集成度”更高，增加了媒体资源、辞典手册、课外读物、练习、笔记等。理想的电子教材不是将这些“元素”简单 “拼盘”或“做加法”，而是依据教育理念和课程标准科学设计、有机整合，以实现高层次的教育价值。从初步的实验效果来看，电子教材已经开始显现以下一些价值。
1. 改善学习方式
相比传统纸质教材，电子教材中包含的媒体类型，除了文字、图片之外，还包括声音、动画、视频等，实现直观的非线性、立体化阅读，更符合学生的阅读习惯。
理想的电子教材，在设计时会重视辅助学生自我学习，利用电子教材提供的学习引导系统和实时反馈指导，充当一个时时陪伴且不厌其烦的教师，避免学生“孤军奋战”而产生畏难情绪。除了呈现学习内容，学习跟踪系统会记录学生的学习情况，分析学生的学习效果，并生成学习分析数据，以帮助学生把握自身学习状况，增强学习针对性，提高学习效率。
2. 改善课堂教学方式
在传统课堂教学中，师生、生生之间的互动通常只涉及少数人群，频次也很有限。利用电子教材作为移动终端，在无线网络环境中，与云服务器、教师机、电子白板等构建数字互动课堂，实现更理想的互动。除此之外，利用技术和资源的优势，学生能够真正有效开展探究性、发现式学习。
在这样的课堂中，信息技术能起到“催化剂”的作用，改善教学中资源的供给和获取方式，改进师生的角色和行为方式，改良课堂生态环境，学生被充分调动参与到教学之中，真正成为课堂的主人。
3. 为师生“减负”
对学生而言，电子教材如果使其学得轻松有趣，学习内容易于掌握，并能获得主动参与探究的机会，学生乐此不疲，其过重的学业负担能够相对减轻。对教师而言，电子教材提供了大量优质数字资源，减轻了他们寻找或开发资源的压力，同时，一些基本的概念性知识和技能性知识，可交由电子教材帮助学生完成，很大程度给教师 “减负”，让其充分发挥技术所不能替代的作用。
4. 有利于教育均衡发展
由于历史原因，我国各地教育水平发展很不均衡，即使是同一地域的不同学校也可能差别很大，这种状况使得很多学生不能享受优质教育，也制约着我国教育改革的步伐。将优质的电子教材提供给学生，使教师、学校不再是学生依赖的唯一资源获取途径，有利于促进教育均衡发展。
5. 其他价值
电子教材还有很多其他方面的优势，如内容更新快捷，与时代和科技发展同步；内容动态开放，满足学生个性化需求；有利于推进教育信息化，提升学生的信息素养；实现国家倡导的绿色环保理念；给学生的书包从重量上“减负”等。
当然，电子教材的许多价值还停留在认知层面，有待于通过长期实验检验。这些价值能否有效发挥，除取决于电子教材的质量水平外，还受教学环节的诸多因素影响，包括创造理想的教学环境、提升教师教育理念以及师生的信息技术应用水平等。
电子教材研发实验的步骤
北京市电子教材近几年的探索经历了摸索、积累、规划、聚焦的过程。先进行试研究，组织实验校教学经验丰富和技术素养好的教师，结合他们的教学需求，在某些学科挑选章节进行设计和开发，再将形成的电子教材进行实践检验。然后，在完善电子教材的同时，提炼出电子教材设计的理念、原则及评价标准，并积累电子教材教学应用的模式。
大体分为以下几步。
1. 选择部分学科的少量章节开发电子教材，在实验校进行实验。
2. 初步建立教材开发机制、相关内容标准、技术标准。
3. 利用义务教育教材修订之机，同步滚动开发北京版教材配套的电子教材。
4. 将开发出的电子教材提供给实验校进行实验。
5. 结合学习方式变革的研究，对电子教材应用效果进行检验评价。
6. 滚动开发和完善电子教材。
有待克服的困难
从建国至今，我国基础教育教材的改革步伐从没停止过，虽然中间也曾因历史原因走过弯路。相比而言，由于纸质载体没有变化，这些发展变化均为“渐变”。电子教材则呈现明显“突变”，其变化涉及教材从编写和使用的每个环节。作为一种新生事物，尚无成熟的经验可供借鉴，需要审慎地加以研究，尤其是设计、开发环节，并及时通过实验检验和完善，不断提炼开发机制。
电子教材的研发和实验面临不少困难和挑战，其中以下几个方面尤其突出。
1. 相关标准的缺乏。由于缺乏相关标准，电子教材的设计开发者不得不自己通过实验，积累、提炼形成标准，研究效率深受制约。另外，在成熟的电子教材相关标准建立之前，电子教材不能被评审并确立合法地位，而将不得不很长时期处于实验阶段，或作为教学辅助资源提供给实验校选择使用。
2. 电子教材的设计。传统教材的编写，对教材要求有一定了解的学科专家基本可以独立承担。但高质量“融合型”电子教材的设计，除了学科专家，还需要信息技术专家、教材专家、教育专家（心理专家）通力合作，共同进行设计。其过程类似于“脚本”制作，要充分结合教学目标和技术的优势，合理确定内容的呈现方式、互动方式。然后由媒体开发单位、软件开发单位开发素材资源，完成电子教材制作。其设计、开发、出版发行及评审的要求将远远高于纸质教材。
3. 数字资源的开发。富含多媒体是电子教材的显性特点，因此电子教材需要大量的媒体资源。另外，作为教材，对资源的质量水平要求很高，加上版权因素，媒体资源的开发需要投入大量的人力、物力和财力。
4. 电子教材应用效果的评价。教育评价一直是教育实验中的难题，评价标准与评价方法的科学性、准确性，直接关系到对电子教材的评价结果。而在实验过程中，受教师、学生、教学环境、教学目标等很多变量的影响，要做到结果的客观准确并不是件容易的事。
5. 其他问题。任何技术的应用都存在两面性，电子教材也不例外。它给教育带来诸多“利”的同时，也带来一些令人担忧的问题，例如学生的视力健康、对电子设备及网络的依赖等。对电子教材的实验研究还有很长的路要走，一是论证其价值并能发挥其价值，二是寻找问题的有效解决办法，最终实现趋利避害。
（作者单位：北京教育科学研究院基础教育课程教材发展中心）