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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。

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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