中小學數字化教學所面臨的主要挑戰之一是教師的數字化素養不足。許多教師在數字化技術方面的知識和能力有限，缺乏有效的教學方法和策略，無法充分利用數字化工具和資源來提升教學質量。因此，教師需要接受持續的專業培訓，提高自身的數字化素養，才能更好地應對數字化教學的挑戰。
另一個挑戰是數字化教學資源的不平衡性。有些學校或地區的數字化教學資源豐富，設備先進，而另一些學校或地區則存在資源匱乏的問題，導致學生在數字化學習方面存在差距。要解決這一問題，需要政府加大投入，促進教育資源的均衡發展，確保每個學生都能享受到優質的數字化教學資源。
數字化教學還面臨著教育教學內容與數字化技術整合的挑戰。教師需要將課程內容與數字化技術有機結合，設計出符合學生學習需求的數字化教學方案。但是，這需要教師具備較強的跨學科知識和教學設計能力，能夠將不同學科的知識融會貫通，創造性地應用數字化技術進行教學。
數字化教學還面臨著學生數字素養水平參差不齊的挑戰。一些學生缺乏有效的數字化學習能力，無法熟練運用數字化工具進行學習和研究，影響了他們的學習效果。因此，需要學校和教師重視學生的數字素養培養，幫助他們掌握數字化技術，提高學習效率和質量。
另一個挑戰是數字化教學對教育教學模式的改變。傳統的教學模式是以教師為中心的，而數字化教學則更注重學生的自主學習和合作學習。這種轉變需要學校和教師更新教育理念，轉變教學方式，為學生提供更廣泛、更多樣化的學習途徑和方法，激發他們的學習興趣和動力。
數字化教學還面臨著信息安全和隱私保護的挑戰。在數字化教學過程中，學生和教師涉及的信息和數據會存在被竊取或泄露的風險，如果不加以有效保護，將對學生和教師的合法權益造成損害。因此，學校和相關機構需要加強信息安全意識教育，建立健全的信息安全管理機制，保障數字化教學的安全穩定進行。
