OECD發布數字技術對學生學習的影響工作論文

2025年9月29日，經合組織（OECD）發布數字技術對學習的影響兩篇工作論文：《數字技術對學生學習的影響：文獻綜述結果》（The impact of digital technologies on students’ learning: Results from a literature review）和《數字技術對學生學習影響的主要發現與整合策略：文獻綜述結果》（Key findings and integration strategies on the impact of digital technologies on students’ learning: Results from a literature review）。

這兩份工作文件為OECD“”（Resourcing School Education: Policies for the Digital Transformation of Education and Future-Readiness of Teachers）項目的一部分，該項目屬于OECD教育政策委員會2025-26年度工作計劃，由愛爾蘭教育部和青年事務部委托給經合組織進行，旨在研究數字工具對教育的影響。

這兩篇工作論文具體結論概述如下：

一、《數字技術對學生學習的影響：文獻綜述結果》

《數字技術對學生學習的影響：文獻綜述結果》一文指出，數字技術在中小學教育中的整合具有顯著潛力，能夠優化教學過程、提升學生學習參與度、促進協作與自主式學習。

盡管數字化工具可以增強學習興趣、提供個性化學習路徑并培養關鍵數字技能，但其成功運用取決于教學法的合理適配、師生數字素養水平以及周密的實施規劃。同時，必須應對注意力分散、認知負荷過重和數字鴻溝等挑戰，才能確保數字化轉型惠及所有學生。

數字化工具對學生學習效果和動機的影響，根本上取決于教師的教學實踐、工具選擇及專業能力，特別是：工具的使用目的、應用時機及其支持的教育目標。優質教育始終依賴于能夠指導學生、并在數字化工具整合過程中做出明智選擇的專業教師。在把握數字化機遇與應對風險的過程中，教師發揮著不可替代的核心作用。

該論文具體圍繞兩個問題展開：在中小學教育中，各類數字化工具對學生學習成效與學習動機產生何種影響？在成功的學習過程中，數字化工具的應用場景、使用時機及實施方式有哪些以及其融入中小學課堂時面臨哪些挑戰？

論文綜合了元分析、系統評價和原始研究的結果，重點圍繞編程、媒介素養、游戲化教學、擴展現實、人工智能以及學習分析等領域，揭示了有效實踐、現存挑戰及新興研究發現。

1.編程與機器人技術

編程教育能顯著提升計算思維、創造力和問題解決能力。

在小學階段，可視化積木式編程工具（如Scratch Blocks?）能有效幫助學生理解編程概念，降低認知負荷，使學生專注于邏輯推理與問題分解。

對于中學生而言，過渡至Python或Java等文本編程語言雖會帶來認知挑戰，但能引入更復雜的應用場景和真實世界實踐機會。結合積木式與文本式編程的混合環境可有效輔助這一過渡。

成功的編程教育依賴于協作式學習環境及促進學生反思學習過程的策略。教師作為關鍵引導者，需平衡認知負荷并鼓勵探索，這凸顯了教師專業發展的重要性——教育者需同時掌握專業技術與教學法能力。

2.媒體制作與素養培養

媒體制作與素養培養工具能顯著促進語言及讀寫能力發展，尤其對家庭學習環境欠佳的學生裨益良多。數字化故事講述工具、播客等多媒體平臺可提升理解力、詞匯量及協作學習效果。

此類工具需審慎對接教學目標，在吸引人的多媒體整合與潛在認知負荷之間取得平衡。社交媒體平臺（如即時通訊應用或視頻流媒體服務）雖為交流協作提供空間，但也存在注意力分散、網絡欺凌等挑戰。

計算機輔助教學通過個性化反饋夯實讀寫基礎，有效提升學生寫作與閱讀能力。結合數字化與傳統閱讀方法的平衡策略，能促進深度理解并維持學習持久性。

教師對工具的精選、數字與實體方法的策略性運用，以及持續的專業發展，對媒體素養教育的成功融入具有決定性影響。

3.游戲化學習

基于游戲的學習（GBL）能夠提升學習動機、參與度以及批判性技能的發展，例如問題解決和協作能力。

嚴肅游戲在數學、科學和社會研究等學科中支持更深層次的認知參與。

體感游戲將身體活動與認知任務相結合，對身體健康和認知技能均有裨益。

角色扮演游戲（RPG）培養批判性思維、同理心和社會技能，而沙盒游戲（如《我的世界》）則鼓勵創造力、自主學習和團隊合作。

GBL整合面臨的挑戰包括游戲與學習目標的匹配、確保技術資源的公平獲取以及管理學生不同的參與水平。

教師在篩選合適游戲、搭建學習支架以及解決技術障礙方面發揮著關鍵作用。

4.擴展現實與模擬技術

擴展現實（XR）——包括增強現實（AR）、虛擬現實（VR）和混合現實（MR）——通過沉浸式學習體驗深化概念理解，尤其在STEM領域表現突出。增強現實（AR）能強化空間推理能力，而虛擬現實（VR）和混合現實（MR）則通過交互式模擬支持問題解決。

動態幾何軟件（DGS）與計算機代數系統（CAS）借助實時互動提升數學技能。XR技術促進了協作、創造力和包容性，特別惠及有特殊需求的學生。

虛擬實驗室可進行安全且互動性強的實驗操作。然而，高昂成本、技術資源不均、認知負荷過重及技術故障等挑戰依然存在。

要充分發揮XR的教育價值，需配套教師培訓、基礎設施投入及教學法適配。

5.人工智能與學習分析技術

AI與學習分析技術能通過個性化反饋、形成性評估和精準干預革新教育領域。智能輔導系統、自然語言處理等AI驅動工具可提供即時反饋，減輕教師工作負擔并提升學生參與度。

學習分析技術有助于識別處于學業風險的學生，從而實施及時干預。AI增強的協作工具（如聊天機器人）能促進小組均衡參與和有效溝通。

AI應用還支持教育包容性，為殘障學生提供定制化輔助方案。盡管優勢顯著，仍需審慎應對高實施成本、數字資源獲取受限、倫理隱憂及認知負荷等挑戰。

成功整合AI技術有賴于基礎設施投入、教師培訓以及符合倫理規范、以教育學理論為指導的實施策略。當AI與學習分析技術同傳統教學方法有效結合時，將構建出個性化、包容且高效的學習環境。

二、《數字技術對學生學習影響的關鍵發現與整合策略：文獻綜述結果》

《數字技術對學生學習影響的關鍵發現與整合策略：文獻綜述結果》綜合分析了上述這些研究發現，探討了工具整合策略以及在課堂中實現這種整合所面臨的相關風險或挑戰。

1.潛力與實踐

該綜合研究表明，各類數字化工具在提升學生學習成效與學習動機方面具有顯著潛力。當這些技術被合理運用時——無論是編程環境、數字游戲、媒體創作工具、模擬系統還是人工智能——都能有效提升參與度、深化理解并支持跨學科學習。

數學領域：動態幾何軟件（如GeoGebra）和編程環境（如Scratch）能將抽象概念可視化，促進概念性理解與計算思維的培養；

科學領域：虛擬現實/增強現實（VR/AR）和模擬技術讓學生得以安全探索分子結構至生態系統等原本難以觸及的復雜現象；

語言與讀寫能力：數字化故事講述工具、多媒體故事書及自適應計算機輔助教學能提升理解力與詞匯量，尤其在提供個性化反饋時效果更佳。跨學科的教育類游戲可顯著增強學習動機，并培養解決問題、團隊協作等關鍵能力。

2.數字化整合中的持續挑戰

盡管潛力顯而易見，但該研究結果表明，并非所有技術應用都能帶來顯著或一致的效益。這些工具的有效性與其實施質量密不可分。要實現其優勢，必須審慎考量工具在何時、何地以及如何融入實踐。

所有研究結果都反復強調教師在促進成功融合方面發揮著至關重要的作用。

證據充分表明，數字工具的有效運用與結構化任務設計和強有力的教師支持密切相關。技術并未削弱教師的角色，反而使其比以往更為關鍵。

教師必須充當教學設計師，其職責包括：策略性地選擇工具，通過搭建學習支架來管理認知負荷，指導學生發展數字素養，以及審慎平衡數字化與傳統方法。

該工作論文揭示了可能削弱數字工具有效性、甚至在某些情況下造成危害的持續性挑戰包括：

認知過載與注意力分散是普遍問題——許多數字環境（尤其是虛擬現實（VR）或復雜游戲等沉浸式場景）若設計不當或缺乏支持框架，容易使學生不堪重負。冗余功能、低劣的界面設計以及多任務處理會增加認知負荷，最終阻礙而非促進學習。此外，數字工具吸引人的交互性本身也可能成為新的干擾源，需要通過結構化任務和清晰的課堂管理策略維持學生專注力。

公平性與可及性仍是數字教育有效整合的主要障礙——高質量設備、穩定網絡和充足技術支持的不平等分配會加劇現存教育差距。資源匱乏背景的學生往往還缺乏基礎數字技能，導致他們難以從AI或學習分析等先進工具中獲益，可能進一步擴大學業成就鴻溝。

維持參與度與促進學習遷移構成更深層挑戰——雖然教育游戲等工具能激發初期熱情，但這種動機往往難以持續，也未必能轉化為可遷移的深度學習。例如，游戲環境中獲得的技能若缺乏教師明確的銜接指導和反思設計，通常無法自動遷移至傳統學術場景。

3.網絡欺凌

網絡欺凌是數字化進程帶來的嚴重后果，對學生的心理健康、自尊和幸福感產生顯著負面影響。

研究表明，網絡欺凌與施害者共情能力低下相關，而親社會的旁觀者行為則是重要保護因素。

最有效的干預措施采用多元組合模式，將基于技術的解決方案（如利用AI工具識別有害語言）與校本計劃相結合，通過數字安全教育、共情培養和旁觀者干預訓練來營造支持性校園氛圍。

4.政策啟示

將數字技術融入教育是一個復雜且多層面的過程。雖然構建更具吸引力、個性化且高效的學習環境潛力巨大，但潛在風險同樣不容忽視。

該工作文件指出，成功的前進路徑需要從"以工具為核心"轉向"整體化、以人為本"的范式。核心問題不在于"使用何種技術"，而在于"如何運用技術來支撐核心教學理念與學生福祉"。

這需要所有利益相關方的協同努力：政策制定者必須投資于公平的基礎設施建設，支持高質量的專業發展，并推廣循證實踐；學校領導者需培育協作文化，為教師提供創新所需的時間、資源與自主權；教師應被賦能成為教學設計者，能夠批判性評估并戰略性整合數字工具；最后，整個教育系統必須將培養全體學生的數字素養與數字公民意識置于優先地位，使其掌握在數字世界中安全、道德地學習、創造與發展的能力。

資料來源：

Forsstr?m, S. et al. (2025), “The impact of digital technologies on students’ learning: Results from a literature review”, OECD Education Working Papers, No. 335, OECD Publishing, Paris, https://doi.org/10.1787/9997e7b3-en.

Forsstr?m, S. et al. (2025), “Key findings and integration strategies on the impact of digital technologies on students’ learning: Results from a literature review”, OECD Education Working Papers, No. 336, OECD Publishing, Paris, https://doi.org/10.1787/ab309c32-en.

[本文為教育部國別和區域研究基地中國教育科學研究院國際教育研究中心成果]

本文由中國教育科學研究院“教育國際前沿”課題組整理，課題組負責人張永軍，編輯劉強。點擊左下角閱讀原文可下載該文獻。