赵艺佳

摘  要：随着教育数字化转型的深入推进，校外科技教师面临着自身认知偏差、技术能 力不匹配、评价机制不契合、资源整合和协同机制尚不完善等困境。基于校外教育特性 与《教师数字素养》标准，提出了技术转化、人机协同、数据决策、伦理引导四大核心 能力要求，并构建了“阶梯式成长—双轨融合—数据支撑—价值导向”的系统性提升路 径。在支持体系方面，可通过构建数字化转型导向的激励制度、建设区域性科技教育资 源共享平台、打造线上线下一体化的成长共同体，以及完善数字化转型配套支持，为科 技教育高质量发展提供可持续动力。

关键词：数字化转型；校外教育；科技教师；专业发展

中图分类号：G260        文献标识码：A        文章编号：1004-8502(2025)05-0110-09

作者简介：赵艺佳，上海市静安区少年宫科技教师，中学二级教师。

一、引言

党的二十大报告明确提出，“推进教育数字化，建设全民终身学习的教育体系”， 这一战略部署为新时代教育高质量发展指明了方向。随着信息技术的迅猛发展和数字 化转型的深入推进，教师数字素养已成为教育现代化的重要支撑 [1]。《中国教育现代化 2035》明确指出，要加快信息化时代教育变革，构建智能化、网络化、个性化、终身 化的教育体系 [2]。

校外科技教师作为科技教育的重要力量，肩负着培养青少年科技创新能力、提升 全民数字素养的时代使命。在此背景下，本研究中的“数字化转型”特指在校外科技 教育领域中发生的系统性、深层次变革，其核心在于从传统的、以教师面授讲解和实体教具为主导的线性教学模式，转向依托数据驱动和智能技术的个性化、适应性的教 学新形态。这一转型绝非简单的技术工具叠加或线下流程线上化（通常意义上的数字 化应用）， 而是一种涉及教学范式重构的深刻过程。在这一转型过程中，校外科技教师 既面临诸多现实困境，也迎来了数字化技术为其带来的新机遇。一方面，数字化技术 的广泛应用为科技教育提供了丰富的教学资源和创新的教学模式；另一方面，快速迭 代的技术环境也对校外科技教师的知识储备、教学能力和专业素养提出了更高要求。 如何在数字化浪潮中把握机遇、应对挑战，成为校外科技教师专业发展的核心议题。

鉴于此，本文将结合校外教育的特点，深入分析数字化转型背景下校外科技教师 面临的现实困境，并依据《教师数字素养》标准，提炼出数字化转型对校外科技教师 提出的能力新要求；同时，进一步探讨其专业发展的提升路径及支持体系，以期为校 外科技教师的专业成长提供理论指导和实践参考。

二、校外科技教师在数字化转型背景下面临的现实困境

在数字化转型背景下，校外科技教育正经历着前所未有的变革。在这一转型过程中，校外科技教师也面临如下诸多困境。

（一）教师对数字化转型内涵和角色转变的认识存在偏差

当前，在对数字化转型内涵的理解上，诸多校外科技教师将数字化转型简化为技术 工具的叠加应用，停留在技术表层应用（如使用在线平台替代传统课堂）[3] ，忽视了基 于校外跨场域学习数据的课程迭代与个性化路径设计。在对角色转变的认识上，多数教 师仍固守“活动组织者”的传统角色，对数字化时代的新责任缺乏系统认知：一方面， 由于校外科技课堂普遍依赖公用 Wi-Fi 和共享账号，学生的实验数据、人脸信息常留存 于临时服务器，而部分教师数据安全意识薄弱，面对学生数据泄露风险缺乏应对能力； 另一方面，科技伦理引导意识缺位，在无人机、AI 绘画等前沿议题教学中，教师多聚焦 技术原理演示，未能结合校外真实场景（如无人机限飞区）开展科技伦理讨论，难以履 行“数字公民培养者”职责。这种认识偏差导致教师在教学实践中难以有效利用数字化 手段优化教学效果，也无法充分引导学生适应数字化学习环境，进而制约了校外科技教 育数字化转型的深入推进。

（二）教师数字化技术应用能力与转型需求尚不匹配

数字化转型对校外科技教师综合应用数字化技术开展教学的能力提出了新要求， 然而，大部分教师在新技术应用上仍存在明显不足。一方面，资深教师群体因依赖传 统教学路径，面对人工智能、虚拟现实等技术迭代时，普遍会产生“技术焦虑”，其知 识更新速度难以跟上新兴技术发展的步伐，导致他们在校外教学实践中难以有效应用  新技术。另一方面，青年教师群体虽然具备较强的技术学习能力，但由于教学经验不 足，往往陷入“为技术而技术”的误区，缺乏通过技术支架引导学生构建知识逻辑的能力。例如，在编程教学中，年轻教师过度强调 Mind+ 界面操作，忽视对学生算法思 维的培养。与此同时，现有培训多聚焦软件操作等表层技能，缺乏“技术—教学”融 合的系统设计，且培训方式碎片化，难以帮助教师将技术工具转化为教学生产力。这 种能力与需求的错位，不仅阻碍了校外科技教育数字化转型的进程，也削弱了教师在 教学中的引导作用，使得技术与教学难以实现深度融合，进而影响了教师的教学质量 和学生的学习体验。

（三）传统评价机制与数字化转型价值导向尚不契合

评价机制是教育转型的“指挥棒”，但现行校外科技教育评价体系与数字化转型 的价值目标错位。现有评价体系仍以竞赛获奖、证书数量等显性成果为核心考核指标， 使得教学实践趋向“赛事导向化”。这种功利导向的考评体系存在双重遮蔽效应：一方 面，教师运用数字平台记录教学过程、追踪项目探究轨迹等动态数据，这些本应成为优 化教学的宝贵资源，却因“重结果、轻过程”的评价标准被边缘化；另一方面，当教师 尝试链接高校实验室资源、搭建 AI 学情分析系统时，这些体现数字化特色的创新实践， 往往因评价框架中缺乏对应维度而难以获得认可。更值得警惕的是，评价标准存在“水 土不服”现象。校外科技教师区别于传统学科教师的核心能力，具体表现在整合社会资 源、设计个性化学习路径等方面，但现行评价体系仍沿用传统教学评估模式。这种错 位不仅使“过程性数据采集”“自适应学习设计”等数字化教学价值长期游离于考评视 野之外，而且导致技术应用停留在“工具堆砌”层面。长此以往，不仅会使教育数字 化转型进程迟滞不前，更会挫伤科技教师的探索热情，最终影响科技教育生态的健康 发展。

（四）科技教育资源整合与协同机制尚不完善

在校外科技教育数字化转型过程中，资源整合与协同机制面临结构性矛盾。从资 源供给端看，科教资源虽联动了科技企业、高校实验室、科技场馆和公益组织等多元 主体，但因缺乏统一协调机制，导致资源重复建设和碎片化分布，难以形成系统性支 持网络。以部分地区数字化实验室建设为例，受限于资金分配失衡，出现了“重硬件 投入、轻教学应用”的现象，造成资源闲置和浪费。从协同机制层面分析，当前存在 三方面脱节：一是需求传递脱节，教师个性化教学需求与资源供给方存在信息差，许 多教师表示难以将实际需求反馈至资源建设环节；二是场景创设脱节，社会力量与青 少年活动中心等机构未能形成有效协作，导致数字化转型出现“技术展演大于教学融 合”的尴尬局面；三是效果评估脱节，资源使用缺乏动态监测与迭代机制，部分优质 资源因利用率不足而被边缘化。这种系统性矛盾不仅延缓了数字化转型进程，更制约 着校外科技教育向“精准资源配置”和“深度教学融合”的高层次发展。

三、数字化转型对校外科技教师能力的新要求

教育部发布的《教师数字素养》教育行业标准明确提出，教师数字素养框架一级 维度包括数字化意识、数字技术知识与技能、数字化应用、数字社会责任和专业发展 [4]。 校外科技教师作为科技教育创新实践的中坚力量，不仅要满足通用标准，还要满足科 技教育场景中的特殊要求。因此，其专业能力发展需要着重强化以下四个维度。

（一）技术应用层：数字工具驾驭与智能技术转化的能力

当前，数字孪生、虚拟化身等多样化数字资源已成为科技教育的重要工具。校外 科技教师需要从传统的“工具操作者”转变为“智能协作者”，深度掌握智能教学设备 的核心功能。具体而言，教师需要掌握如何与智能机器有效协作，利用人工智能、虚 拟现实（VR）、增强现实（AR）等技术，为学生创造沉浸式学习体验。此外，校外科 技教师还需具备将复杂技术转化为教学内容的能力。比如，物联网传感器技术本身较 为抽象，这就需要教师将其转化为诸如“智能花盆监测”等可操作项目，并将其设计 成有趣的实验，让学生在实践中掌握技术应用，激发他们的探索欲。这种能力不仅要 求教师熟悉技术原理，更要求他们能将抽象的技术转化为生动的教学内容，帮助学生 在实践中学习和成长。

（二）教学创新层：人机协同教学与虚实融合实施的能力

随着智能技术的持续迭代，人机协同的学习与生活已成必然 [5] 。因此，校外科技教 师需要加强人机协同教学能力，以适应智能技术与教育深度融合的新趋势。一方面，在 虚实融合的智慧学习环境中，教师需要以人机协同的形态，利用多元学习资源开展教学。 例如，在机器人编程课程中，教师不仅要熟练操作编程软件，还需构建“教师—AI—学 生”三元协作体系，实现机器辅助纠错与教师启发引导相融合。另一方面，在教学实施 中，教师需要利用虚拟仿真软件进行前期模拟，再通过实体搭建实践，构建虚实融合的  跨场景教学体系。例如，在 VR 化学实验中，学生可以先在虚拟环境中预演危险反应， 了解实验原理和安全操作规范；然后再开展真实实验，最终深化认知。这种教学方式 不仅能让学生在虚拟环境中大胆尝试，还有助于他们通过真实操作加深对知识的理解， 提升其综合运用知识解决问题的能力。

（三）数据治理层：教育大数据分析与循证决策的能力

在科技教育过程中会产生大量数据，例如学生的项目化作业完成情况、实验操作 的成功率等。校外科技教师要学会分析这些教育大数据，通过挖掘数据来了解学生的 学习难点和兴趣点，从而有针对性地优化教学活动路径。例如，在教学过程中，教师 可以借助智能设备（如运动手环、眼动仪）收集学生在科学探究过程中的行为数据， 实时分析学生的参与度和认知负荷，并根据分析结果动态调整任务难度。再如，在户  外研学进行地质考察时，教师可以通过学生的心率数据判断其体力消耗，进而智能推送休息建议，保障学生的学习状态。这种基于数据的循证决策，能让教学更精准、更  符合学生需求。同时，教师还要具备敏锐的洞察力，能够识别算法推荐中的认知偏见。 在 AI 课程推荐系统盛行的今天，教师尤其要警惕系统可能存在的局限性，避免因算法  偏好而忽视一些小众科技领域，如冷门科学实验或边缘技术方向，确保教学内容的全 面性和多样性。

（四）伦理责任层：数字安全防护与科技伦理引导的能力

2022 年 3 月，中央网信办等四部门印发的《2022 年提升全民数字素养与技能工作 要点》强调，要增强劳动者网络安全、数据安全防护意识和能力，强化全民数字道德 伦理规范等 [6]。为此，在数字化教学环境中，校外科技教师要高度重视数字安全防护， 保护学生个人信息。可通过实现“双保险”来强化校外科技教育的安全与价值引导： 一方面，在物理层面加强网络安全防护（如加密学生实验数据），同时在虚拟空间制订规 则约束（如 VR 实验室安全守则），防止教学平台遭受网络攻击，强化学生的实验室安全 规范意识；另一方面，在价值引导层面，教师不能只关注技术的应用和知识的传授，要 同样注重人文关怀，帮助学生树立正确的科技伦理观。例如，在人工智能课程中植入算 法偏见案例分析；在基因工程实验中探讨生命伦理边界。通过沉浸式辩论等方式，引导 学生正确看待和使用技术，培养学生的批判性思维和社会责任感。

通过提升以上四个维度的能力，校外科技教师能够在数字化转型中更好地适应科 技教育的新要求，为学生提供更高质量、更具创新性的学习体验。

四、校外科技教师数字化转型背景下的专业发展提升路径

为应对校外科技教师在数字化转型过程中面临的诸多挑战，基于数字化转型所需 的四大核心能力，本文构建了“阶梯式成长—双轨融合—数据支撑—价值导向”的系 统性提升路径，以实现教师专业能力与教育本质的深度融合。

（一）构建“阶梯式”数字工具应用能力体系

解决校外科技教师数字化技术应用能力与转型需求不匹配的问题，需要打破“技 术焦虑—盲目应用”的恶性循环，建立阶梯式的能力培养机制。具体而言，对资深教 师群体实施“基础操作—场景应用—创新设计”三阶培训：首先，通过培训帮助教师 掌握便携式物联网传感器等基础工具；其次，培训教师学习如何将这些技术应用于校 外科技教学场景，生成沉浸式学习任务；最后，通过培训让教师能够开展 AI 助教系统 的开发等创新实践。针对青年教师，可通过“技术原理—教学转化—反思优化”的提 升路径促其成长：第一，通过培训帮助青年教师深入理解物联网、人工智能等技术原 理；第二，助力青年教师将技术应用于教学实践，如利用 VR 设备开展虚拟考古；第 三，要求青年教师定期提交“技术应用报告”与“教学改进案例”，总结技术应用效 果、存在问题及改进措施。同时，通过整合形成“工具箱—素材库—案例集”三位一体的资源体系，支持教师分阶段学习：“工具箱”提供基础工具的操作指南；“素材库” 包含教学素材，供教师使用或改编；“案例集”收录成功案例，展示技术融入教学的创   新实践。此外，还可以为教师提供“3 分钟微技能”视频教程、“现场应急操作指南” 等资源，助力教师逐步掌握数字化应用技能，以应对突发状况并优化教学设计。

（二）创设“双轨融合”人机协作教学模式

针对校外科技教师对数字化转型背景下角色转变认知不足的问题，可通过搭建  “教师主导—技术辅助”与“学生探究—技术支撑”并行的教学轨道来解决。首先，鉴  于校外科技教育中的学生群体多样性，教师要主导情感互动与价值引导，智能系统则 需承担数据采集与知识讲解等标准化工作。例如，在机器人编程课程中，教师专注于  引导学生进行创意设计，AI 系统实时反馈编程过程中的错误，从而实现人机优势互补。 其次，可建立“混合式教研”制度，定期组织“人机协作教学”专题研讨，邀请技术 专家与教育学者共同探讨人机协作教学的最佳实践。与之配套，同步建立“人机协作 教学案例库”，收录优秀教学视频并附上专家解读，帮助教师更好地适应数字化教学环  境。最后，开发“人机协同教学评估量表”，从教学流畅性、情感互动程度等不同维度  检验人机协作效果。通过这些措施，教师能更清晰地定位自身在数字化转型中的角色， 进而提升教学效果。

（三）培育“数据支撑”教学决策新范式

由于校外科技教育场景复杂、学生流动快，因此需建立以“实证数据为支撑、教 师专业判断为核心”的科学决策模式，该决策模式分三步推进。首先，搭建“数据 +  观察”双轨分析系统。通过智能设备采集学生多模态（文本、图片、音频、视频等） 活动数据 [7] ，生成包括学生参与度、知识掌握率等可视化报告，教师结合课堂观察数 据进行综合研判。例如，某环节完成率低时，教师同步分析技术难度与教学引导的适  配性，避免因单一数据而误判。其次，实施“对比验证—动态迭代”微循证实践。对 同一教学内容设置不同教法组（例如，游戏化任务 vs. 项目探究），通过课前和课后的扫 码测评对比效果，教师同步记录课堂教学感受，形成“客观数据 + 主观经验”的双重验 证。若数据显示知识留存差异，教师可结合现场观察及时调整任务难度或激励机制，实  现数据与经验的互补修正。最后，强化“数据支撑 + 应急决策”能力训练。依托模拟平 台反复演练突发场景（如设备故障、跨校协作冲突），使教师能基于实时数据（如学生 情绪、任务进度），快速判断轻重缓急并制定应对策略，让数据能真正指导教学决策。

（四）筑牢“价值导向”数字伦理防护网

针对校外科技教师对数字化转型内涵存在认知偏差的问题，必须将抽象伦理要求 转化为可落地的教学准则。首先，制订“技术应用负面清单”，明确禁止未经授权的生 物特征采集，杜绝算法歧视。同时，推出配套的“伦理风险情景卡”，通过教研活动引 导教师讨论典型场景，提升风险识别能力。其次，推行“三要素协同”的课程审查机制，要求教学内容包含技术原理解析、伦理议题讨论以及实践反思任务，确保技术教 学与价值观塑造同步推进。再次，同步建立“伦理教学资源共建库”，汇集教师自主开 发的“网络隐私保护”等课程案例，并沉淀为可复用的标准化教学资源包。最后，每 年定期举办“科技伦理主题周”，通过专家研讨、学生思辨等活动深化价值共识，助力 教师厘清数字化转型的本质内涵，在教学中既发挥技术优势，又坚守育人底线，有效 规避技术误用和滥用风险。

五、校外科技教师数字化转型背景下专业发展的支持体系

为保障校外科技教师数字化转型路径的有效落地，需构建如下多方联动的支持网络。

（一）推进评价机制改革：构建数字化转型导向的激励制度

校外科技教师的专业发展离不开科学、合理的评价机制。当前，对于校外科技教 师的评价未充分考虑校外科技教育的特殊性，且过于侧重“技术使用频次”，忽视教学 效果与育人价值，亟须构建一种契合校外科技教育特征且以数字化转型为导向的激励 制度。第一，建立校外科技教育多维评价指标，其中涵盖技术应用合理性（是否适配 校外多样场景）、教学创新度（是否结合校外特色资源）、伦理合规性等，全面衡量教 师在数字化教学中的综合表现。第二，推行数字教学成果认定，将优质课例、原创数 字资源等作为校外科技教师职称评审的加分项，激励教师积极开发和应用数字化教学 资源。第三，试点学生数字素养增值评价，将学生创新能力提升与教师绩效挂钩，通 过学生的学习成果反向评价教师的教学效果，推动教师关注学生的数字素养发展。这 样的评价机制改革，从单纯的“技术使用”转向“教育价值创造”，有利于激发校外科 技教师创新教学模式、提升教育质量的积极性。

（二）完善资源整合机制：建设区域性科技教育资源共享平台

在数字化转型背景下，校外科技教育资源的整合与共享是提升教师专业能力的关 键。然而，当前科教资源分散重复、跨区域协同不足的问题依然突出，教师难以高效获 取并利用数字化教学资源。为此，需要建设区域性的校外科技教育资源共享平台。首先， 打造科教云资源共建生态圈，将虚拟实验工具、AI 教学模块等资源分类重组，创新性地 采用“积分兑换 + 共创激励”机制，教师上传原创资源，可累计积分并兑换所需教学 素材，形成良性循环体系。其次，推行区域科教资源协调员负责制，由骨干教师牵头 组建跨区域教研共同体，通过联合备课、课程共建等方式破除科教资源分布不均的难 题。最后，开发智能资源匹配系统，基于区域生源特点、课程需求等多项指标自动推 荐适配资源，同步建立资源动态更新机制，通过使用反馈数据持续优化资源配置精度， 帮助教师精准定位优质教学资源。通过以上措施，可以有效整合分散的科教资源，提 升教师获取和利用资源的效率，从而更好地支持校外科技教师的专业发展。

（三）健全协同发展机制：打造“线上线下一体化”的成长共同体

校外科技教师的专业发展，不仅需要个体的努力，更需要系统化、多层次的组织支 持与群体协作。专家讲座、现场课展示等传统教研活动虽有其优势，但在应对技术变革 时存在灵活性与针对性不足的问题。因此，应融合传统优势与创新机制，打造“线上线 下一体化”的成长共同体。在线下，可定期开展“校外科技教学智慧擂台赛”，每季度 聚焦一个痛点。比如“混龄课堂管理”赛，现场限时比拼教师如何分组分层、把控教 学节奏，评委即时点评，以赛代训，提升校外科技教师的实战能力。同时，深化“青 蓝携手计划”，要求资深教师与青年教师结对，每年共同完成一个数字化工具改造的校 外特色项目，实现经验传承与技术创新的互补。在线上，可效仿上海市宝山区的“云 工作坊”协同研修机制，通过设立工作坊坊主（课程专家）和备课组长（品牌教师） 的层级化组织架构 [8] ，联动科技馆、青少年活动中心等校外机构，实现资源共建、难题 共研、成果共享。通过线下实践与线上协作相结合，校外科技教师能够在真实的教学  情境中不断进行教学反思与改进；同时，教师还可以借助数字平台拓展视野、获取资  源，从而实现更高效、更可持续的专业发展。

（四）强化制度保障机制：完善数字化转型配套支持

校外科技教师的数字化转型需要完善的制度保障。首先，设立数字化转型专项基 金，用于采购云服务、开发定制工具，为教师的数字化转型提供必要的资金支持。其 次，通过建立技术顾问巡检制，由企业工程师定期进入少年宫、少科站、科技馆等校  外科技教育场所，解决设备适配、系统维护等技术难题，确保数字化教学顺利开展。 再次，推行弹性工作制，允许教师通过调课等方式灵活调整工作时间，确保线上研修 的系统性；配套建立学分认证机制，将研修成果纳入考核晋升，形成“时间保障─激 励驱动─成果转化”的闭环机制，有效化解转型中的时间与动力矛盾。最后，建立 “政─校─企─研”联动机制，通过制度设计明确各方责任：教育部门主导制订数据共 享标准与安全规范；科技场馆统筹教学实践场地与基础数据开放；科技企业提供技术 迭代与项目资金支持；科研机构协助开发前沿课程资源。在此基础上，配套构建监管  体系，开发《校外教育数据安全白皮书》并作为刚性准则，引入第三方审计确保学生  数据加密、技术应用合规，为教师创造安心转型的制度环境。

六、结语

校外科技教育的数字化转型不仅是技术革新，更是教育生态的重塑。作为这一进 程的核心推动者，教师群体亟须突破传统能力边界，在技术应用、教学创新、数据治 理和伦理责任等维度实现系统性升级。本研究深度剖析了当前校外科技教师面临的现 实挑战，提出了以“阶梯式成长—双轨融合—数据支撑—价值导向”为框架的系统性提 升路径，着力构建多维支持网络：通过改革评价机制激活教师创新动能，借助资源整合机制打破校际壁垒，依托协同发展机制联结多方主体，辅以制度保障机制确保转型可持 续发展。这些举措共同成为支撑校外科技教师专业发展的立体化生态系统，能为校外教 育数字化转型提供持久动力。展望未来，通过完善的支持体系和持续的专业发展路径， 校外科技教师能更好地利用数字化技术，激发学生的创新精神和数字素养，为培养新时 代人才筑牢根基。