移動APP支持下的小學數學學習

（西北師范大學教育技術學院，甘肅蘭州730070）

移動APP支持下的小學數學學習

☆ 武鐵硯

（西北師范大學教育技術學院，甘肅蘭州730070）

如今，智能手機和平板等移動設備已經成為一種新型學習平臺,可以用來推動和改變傳統教育教學方式。隨著移動設備在教學中的廣泛運用，其在教育中的運用潛力也日漸凸顯。移動學習環境支持下的教學可以有效地促進某個學科的教學，數學就是一個可以充分利用移動學習環境進行教學的學科。本篇文章以移動設備如何擴展和增強小學生的數學理解力為主題進行論述。

新型學習平臺；移動學習環境；數學理解力

一、研究背景

移動學習（Mobile learning）是指在移動設備的幫助下能夠使學習者在任何時間、任何地點進行學習。移動學習所使用的移動設備能夠有效地呈現學習內容并且還可以讓教師與學習者進行雙向交流。蘋果公司于2008年推出App Store，最初只有不到500個APP，但在隨后的三年中，這個數字增長到了50萬，累計下載次數高達150億次，并且這個數字還在以指數形式增長著。隨著時間的推移，利用移動設備支持下的應用程序進行學習越來越受歡迎，也越來越受關注。

1.移動應用程序（APP）與小學數學的結合

教育學提出了教學的直觀性原則，要求教師應該盡量利用已有的經驗，通過各種形式感知、豐富學生的直接經驗和感性認識，使學生獲得生動的表象，從而全面掌握知識。小學生的思維方式主要以具體形象思維為主，由于數學學科嚴密的邏輯性和高度的抽象性及小學生的年齡特征，決定了小學數學學習比學習其他學科更需要感性材料的支持，從而可以讓學生對知識有比較清晰直觀的了解，所以，我們需要借助一些直觀的畫面來呈現知識。

小學數學教師一直擔心兩方面的問題：一方面小學生無法把數學學習帶入生活中解決生活問題；另一方面學校幾乎沒有一種日常性的知識系統，可以讓學習者通過日常生活來提高知識技能。在過去，教師運用語言描述把校內知識與校外生活相聯系，建立聯接。更新一點的數字工具，比如說網頁、視頻還有動畫，解決了數學不易提供情境的難題，為數學學習提供支持，但是這些應用大部分還局限在課堂中。移動設備憑借其移動性能，可以讓學習者在任何時間任何地點進行學習。

2.移動學習應用程序的研究呈上升趨勢

在中國知網文獻數據庫以“主題”為檢索項，以“移動學習”為檢索詞，“精確”搜索了從2006-2016近10年的文章，搜索結果如圖1所示。

圖1 移動學習的趨勢圖

從圖1可以了解，隨著互聯網時代的到來，移動學習備受關注。學者對于移動學習的相關研究一直呈上升趨勢，移動學習在教育領域層主導地位指日可待。移動設備已經出現在教育領域，許多人用積極的角度來探索移動學習進入課堂的可能性，國外中小學為了增強課堂上教師與學生的有效溝通，把課堂學習延伸到戶外。例如：美國加州大學伯克利分校人機交互研究室移動學習研究項目，新加坡Mobiskoolz項目，歐洲Learning2GO項目等。2015年底教育應用程序在蘋果應用商店推出有超過107984，占總數的10.78%。適用于安卓系統的教育應用程序就超過70205個，占總數的6.87%。說明移動學習無論在研究領域還是在教育領域都備受關注，并且在使用上也在逐漸普及。

二、小學數學學習應用程序介紹

本章主要介紹iPhone與iPad支持下的數學學習應用程序（APP），這些應用程序適合5到10歲的小學生進行學習，從技術角度來看，這些應用程序的開發都各有各的特色，符合小學生的審美觀，從教學角度上看，不同的應用程序可以設計不同的教學策略，從教師教學與學生學習的角度上看，利用這些應用程序教師可以引導學生實現有意義接受學習。

建構主義的認知觀點認為，知識存在于具體的、情景性的、可感知的活動之中，人的學習應該與情景化的社會實踐活動聯系在一起，基于游戲的學習是充滿好奇、誘惑、競爭機制的學習方式，例如：一個未知的結果、多路徑的解決問題的方式、問題情境的建構等要素都有助于激發學習者巨大的學習潛力。此外，在1980年，馬龍（Malone）已經總結了電腦游戲的三個基本特征：挑戰、幻想和好奇。自2010年以來,“新”的方式進入市場被游戲化，游戲化可以被定義為“視頻游戲”，它的設計主要以娛樂為主要目的。他們可以激勵用戶參與其中，具有無與倫比的強度和持續時間，比其他非游戲類產品和服務更有樂趣，讓人更加想參與進去。換句話說，借助于移動技術，游戲化學習應該被融入到教學中，以下是格拉茨技術大學所設計的以游戲為基礎的學習應用程序。

1.小學數學游戲化應用程序

MatheZoo：教育家馬爾科姆·諾爾斯(Malcolm.S.Knowles，1913-1997)提出學習的認知過程是以已有的經驗為主的，MatheZoo游戲化應用程序，目標是幫助5歲到6歲的孩子進行從1到10的常用數字的基本計算，該應用程序可以幫助孩子學習加減法，此應用程序設置的問題情境與學生的生活經驗緊密相連。在MatheZoo中學習者選擇與圖形相對應的數字，當選擇了正確的答案，旁邊的紅色花就會上升，選擇錯了旁邊的花就會下降，以此來激發小學生的學習動機。Mathezoo的另外一個優勢就是豐富的卡通形象場景（如圖2）更容易吸引孩子的注意，使孩子更有興趣進行學習。

圖2

iLearn：iLearn 的學習項目包括“數數字”、“算數”、“時間”，是基于記憶為主的趣味游戲數學學習應用程序，這些游戲環節都有計時功能，并且每次只可以點開兩個被遮住的圖片停留幾秒后，圖片又恢復被遮住的狀態。使用者憑借著這幾秒的時間，需要記住他剛剛翻開的圖片后對應的數字和題，這樣才能確保給對應的題找出對應的答案。所以，ilearn應用程序可以鍛煉孩子多方面的能力，比如：數數能力、記憶能力、算數能力等，并且 ilearn應用程序中的計時功能更有助于集中孩子們的注意力。

iBubbleMath:這個數學游戲開發的目的是幫助學習者學習乘法表，并且學習者可以根據自身的情況選擇不同的難度級別，這個應用程序最適合6至9歲的初學者，此應用程序包含兩種不同的學習模式：訓練模式和競賽模式。在訓練模式下完成任務的過程中學習者沒有時間的壓力，為了提高學習效果，學習者可以對答案進行多次解答直到選擇出正確的答案為止。在競賽模式下要求學習者在完成任務的過程中應該盡可能快地獲得最高分。此應用程序每成功的完成一次任務就會被升級為海底世界的動物，動物的級別也隨著任務的完成狀況不斷變化（如圖3）。

圖3

MatheFindIt：這個數學游戲化應用程序是一個眾所周知的記憶數字的游戲，此游戲是分4個級別進行的，而且每一種難度都分四個級別，可以根據不同水平選擇不同級別的難度，比如級別1，參與者選擇的對應難度是2，那么就會出現更多需要記憶的數字和計算過程。在游戲過程中，參與者需要憑借記住翻開的數字以及計算過程，來幫助參與者完成任務。MatheFindIt最大的特色就是可以根據不同水平選擇不同級別的記憶和計算難度，并且可以根據具體狀況選擇更高級別的計算和記憶難度（如圖4）。

iLearn與MatheFindIt很相似，與MatheFindIt相比iLearn 學習形式豐富，包括“數數字”、“算數”、“時間”的學習與記憶。iLearn計時功能的設計可以激發孩子的學習動機，計時功能的設計更適合兩個或幾個孩子之間競賽式的學習，比如：誰可以在最短的時間內選擇出正確答案。MatheFindIt數學學習分級的設計可以讓孩子根據具體學習狀況進行不同級別的選擇，比如：一級的第一個級別學習完了，就可以升級為第一級的第二個級別，這樣從易到難的設計有助于孩子學習的自我監控。所以，在現實生活中或是在課堂教學中可以根據不同時期的需要幫助孩子選擇不同應用程序，這樣既有助于課堂教學又有助于孩子的學習。

圖4

2.基于合作學習的小學數學應用程序

新課程背景下的教育觀提倡自主、合作、探究式的學習方式，合作學習是指學生作為學習的主體，為了完成共同的任務，有明確分工的互助性學習。有助于合作學習的這一個類別的數學應用旨在促進協作學習，合作學習的目標是通過小組成員之間的社會互動，協助教學。同伴之間的合作和協作學習被視為是通過社會互動來刺激學習者的認知發展。維果斯基也指出，為達到預期的學習目標，社會互動是必要的。協作學習的方法要求學習者與其他學習者之間連接，但如果移動設備也添加到協作的場景，那么，合作就是人與人，人與設備之間的連接。從技術角度來看，這是通過使用WiFi或藍牙，實現不同手機之間數據支持下的協作學習。通過連接的設備促進合作，以下是2個合作學習應用程序開發的實例。

MatheBingo(Figure 2.4)：這個程序遵循經典的賓果游戲的想法，如圖5，這個設備在中間充當賓果表，賓果表中出現預定義范圍的數字題(如提出了17+21)，多達四個設備可以連接到該表作為賓果卡。在每個卡中都會顯示16個不同的數字，要求連接到賓果表中的賓果卡在10秒鐘內選擇出正確的答案，超過10秒鐘則會自動進入下一題，并且每個人有四次選擇答案的機會，如果想快速找出解決方案就需要小組內成員之間的合作和交談。這個數學學習應用程序適合小學3-6年級的小組合作學習，每個題只有10秒鐘的時間，可以激勵小組成員的密切合作，在運用此應用程序的時候可以加一些競賽類的活動，這樣通過組與組之間的競爭帶動小組間的密切合作，從而達到合作學習的目的。

圖5

MathePairs：這個程序與MatheBingo大致一樣，只有一個小的區別，存儲卡被分配給2個連接的設備，其中，有一個設備可以計算，而另外一個設備持有這個問題相關的解決方案，所以，解決問題時需要兩個學習者之間的合作和互相交談。

三、在小學生數學教育中引入人機交互，必須首先考慮的問題

1.語言

在手機商店中已經存在的應用，主要考慮的問題是使用的語言，要符合孩子的母語這個先決條件,特別是對于閱讀能力很低的小孩子。從技術層面看，要根據不同的使用對象對不同的應用程序進行相應的語言設置。

2.設計與文本

對于記憶類的學習應用程序的設計過程中應結合教育心理學中的觀念，小學低年級形象記憶占優勢，對于具體形象的記憶能力優于對于言語材料的記憶，內部的可視化應用程序應該盡可能替換文本部分，例如：MatheZoo和MatheFindIt的設計元素沒有任何文本，每個交互使用手勢表示執行命令。

3.分數

因為5-10歲的孩子大多不喜歡用數字表示結果的方法，基于游戲的學習應用程序或游戲中心的連接最好是避免分數的出現，年輕的學習者應該獲得圖形附加組件如新神通或一個漂亮的圖片作為獎勵，這種獎勵孩子們會更加感興趣。

4.目標群體

考慮到我們日常所見的廣告，可以得出原來目標群體對整個應用程序的發展至關重要。在小學數學教育中，必須非常認真地考慮提供的數字范圍，以避免學習者產生挫折感。

5.令人信服的可用性

應用程序的可用性和對孩子需要的強烈關注是學習應用程序發展成功的關鍵因素，讓孩子習慣使用這些應用程序，并在幾分鐘之內就可以學會使用這些應用程序，這種直觀的理解必須由應用程序的可視化界面提供。

四、總結

本文分別從技術和教學的角度來介紹這些應用程序。大多數相關的手機商店中的應用程序可以分為獨立學習、游戲化學習，旨在幫助孩子更好的學習。協作學習應用場景至今已很少見，因為他們需要更復雜的編程工作和必要的硬件環境。然而，學習結果一般都不錯，因為基于游戲的學習環境和學生的學習問題的溝通，以及通過設備的合作，是一個非常強大而有效率的組合。最后，教育工作者需要對他們學生的學習進展情況進行反饋和概述，這種反饋可以通過智能學習分析的設置來提供。

總之，移動設備支持下的教學不僅能夠學習新知識，更重要的是能夠通過移動設備情景的創設使學生認識到生活中蘊含著大量與數學學習相關的例子，教師通過移動設備精心設計課堂，將傳統課堂的優勢與移動設備支持下的課堂有效結合促進學生用已有的生活經驗與數學學習相結合，從而更好地解決生活中的問題，促進學生發展。

[1]江豐光,王丹,林群,曾繁博.多媒體學習理論視角下英語多媒體學習資源設計框架——基于學齡前兒童英語聽說APP的實證研究[J].中國電化教育,2015,(12):12-17+25.

[2]陳蕾蕾,朱亞萍.游戲化教育類APP在小學數學教學中的應用研究[J].新校園(閱讀),2016,(07):117-118.

[3]郭紹青,黃建軍,袁慶飛.國外移動學習應用發展綜述[J].電化教育研究,2011,(05):105-109.

[4]Barrows,H.S.,& Tamblyn,R.M.(1980).Problem-based learning:An approach to medical education.New York,NY:Springer.

[5]Huber,S.(2011).iPads in schools—Blessing or curse?Unpublished term paper at Graz University of Technology.

[6]王建華,李晶,張瓏.移動學習理論與實踐[M].北京:科學出版社,2009.

[7]Patrut,&C.Cmeciu(Eds.),Social media and the new academic environment:Pedagogical challenges(pp.293-307).

[8]羅超.類微信APP,移動互聯網第三大入口[DB/OL].http://www.huxiu.com/article/12542/1.html.

[9]百度.百度移動互聯網發展趨勢報告——2013年第二季度[DB/OL].http://developer.baidu.com/report.

[11]Ally,M.Grimus,M,&Ebner,M.(2014).Preparing teachers for a mobile world to improve access to education.Prospectus.Springer Netherlands,1-17.

[12]李國正.基于手機的移動學習平臺的設計與實現[D].烏魯木齊:新疆師范大學,2010.

G434

A

1671-7503（2016）23-0012-04

鄭方林]

新疆巴州：年底不迎檢，學校少干擾

每到年底，各類檢查驗收紛至沓來，讓基層學校疲于應付，叫苦不迭。然而，記者這幾天在新疆維吾爾自治區巴音郭楞蒙古自治州采訪時，發現這里的學校并沒有迎來上級檢查組。這是怎么回事呢？

“我們壓縮了絕大部分檢查驗收活動，采取合并‘同類項’方式，把各種檢查驗收放在一年一次性完成，最大限度減少對學校的打擾，讓學校專心辦學。”巴音郭楞蒙古自治州教育局局長許爾輝說。

很多工作涉及教育行政部門不同的科室和部門，過去都是各科室自己行動，檢查自然就多。今年開始，巴音郭楞蒙古自治州教育局進行改革創新，大幅度壓縮檢查事項和次數。所有需要進學校檢查的活動都必須得到批準，而且各科室和部門間必須共同實施，不允許各搞一套。

上個月，該州對所屬和靜縣進行了一次檢查，一共有12項內容，涉及不同部門和科室，州教育局將其合并為一個檢查活動。“要是在過去，最少要下去六七個檢查組，如今一個就足夠了，而且人數大大減少，從過去幾個檢查組一共需要20多人，減少到一個檢查組6個人。”許爾輝說，“人數少了，對基層的干擾自然就少了。”

記者看到，12項內容，和靜縣只準備了一份材料，每個部分內容也就五六百字，都是“干貨”。要在過去，一項內容一份材料，材料估計最少也要兩萬多字。

該州建立涉校檢查審批制度，要求各縣市為學校減負，杜絕沒必要的檢查活動進校園。對于沒有批準的檢查活動，學校有權拒絕接受檢查。在涉及學校安全、學生安全、學校食堂衛生安全等事關學生切實利益方面，該檢查的必須檢查，而且一點都不放松。

（蔣夫爾）