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學習心理學理論指導下的互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)學學習形式設計論文
1“互聯(lián)網(wǎng)+教育”概述
每個學生都有不同的學習方法，也都存在不同的學習需求，掌握知識的速度也各不相同，因材施教正是要找到每個學生的最佳學習方法，滿足每個學生的學習需求。而學校課堂是為了滿足所有學生的需求而定制的標準化教學與測驗，很難達到滿足每個學生的學習需求。利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，則能夠較好地解決以上問題。
1.1“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的涵義
“互聯(lián)網(wǎng)”是指一種以移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算和人工智能為代表的新型信息技術(shù)，而“+”則代表互聯(lián)網(wǎng)與各行各業(yè)的深度融合，通過互聯(lián)網(wǎng)的滲透來催生其他行業(yè)的變革和發(fā)展。教育信息化則是“互聯(lián)網(wǎng)+”在教育領域的具體體現(xiàn)，使新型信息技術(shù)與教育行業(yè)深度融合，促進教育領域的變革。
1.2“互聯(lián)網(wǎng)+教育”與信息技術(shù)的發(fā)展
近年來，信息技術(shù)的進步和發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)的普及，給教育帶來了巨大的變化。圖形圖像技術(shù)可以為學生營造更加形象的學習環(huán)境；社交網(wǎng)絡的發(fā)展帶動了在線教育的進一步發(fā)展，使師生之間，學生之間的互動更加頻繁；云計算技術(shù)使得構(gòu)建教育平臺更加便利靈活，不僅降低了成本，并促進教育資源的共享；網(wǎng)絡視頻和移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展突破了傳統(tǒng)教育中時間與空間的限制，讓學生體驗不同的教學模式與教學環(huán)境；隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，大量的游戲化教學app隨之出現(xiàn)，得到學生的喜愛；近年來大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的發(fā)展不斷改變著教育領域，將給教育帶來更大的變革。大數(shù)據(jù)在教育中的應用主要依靠教育數(shù)據(jù)挖掘和學習分析這兩大技術(shù)的支持[1]，是一種通過數(shù)據(jù)的收集、測量、分析和報告等方式從而為教師的“教”、學生的“學”以及教學管理提供智能性的輔助決策的技術(shù)。AlphaGo告訴我們，人工智能時代將要來臨，會開啟教育的新模式，不僅僅表現(xiàn)在教學場景的變革，軟硬件的技術(shù)的智能集成，將會給學習者帶來更真實的學習體驗。
1.3“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的發(fā)展現(xiàn)狀
目前全球的“互聯(lián)網(wǎng)+教育”產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大，出現(xiàn)了眾多優(yōu)秀的互聯(lián)網(wǎng)教育平臺。三大MOOC平臺已經(jīng)吸引了越來越多的高校加入，MOOC也成為免費教育的標志。非贏利性的可汗學院用短視頻的形式教授不同科目這一方式引起了巨大反響。還有打造精品付費訂閱模式的lynda，K-12階段教學輔助平臺的Renaissance，讓學習變成快樂的Shmoop等國外互聯(lián)網(wǎng)教育平臺。[2]
在中國，除了新東方、學而思等教育行業(yè)的領軍者最先觸網(wǎng)外，各大巨頭隨之加速布局互聯(lián)網(wǎng)教育。作業(yè)幫、度學堂、傳課網(wǎng)等“組合拳”；阿里巴巴旗下不僅有淘寶同學、阿里文學，也投資了很多教育平臺；騰訊有騰訊精品課、騰訊課堂等產(chǎn)品，線上學習中分享與討論更多在QQ、微信群中實現(xiàn)，同時也在布局智慧校園；網(wǎng)易公開課和網(wǎng)易云課堂并駕齊驅(qū)；另外題庫類教育app深受學生喜愛；O2O類教育平臺也逐漸興起，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”進入了百家爭鳴的態(tài)勢。
2數(shù)學學習的特點
從本質(zhì)上說，學生的數(shù)學學習過程是學生自主建構(gòu)數(shù)學理解的過程。學生帶著自己原有的生活背景（已有知識、活動經(jīng)驗和理解），走進數(shù)學學習活動，并通過自主的活動（獨立思考、與他人交流和自我反思等），對數(shù)學知識、經(jīng)驗進行提煉和組織，去建構(gòu)他們自己對數(shù)學的理解，最后再把數(shù)學放到現(xiàn)實中去加以使用，進而獲得更深入的理解和認識。[3]
在了解學生數(shù)學學習的過程后，不難發(fā)現(xiàn)以下幾個特點：（1）學生對數(shù)學活動的參與程度與學習的有效性相關(guān)。（2）學生數(shù)學學習中的認知、情感發(fā)展呈現(xiàn)出明顯的階段性。（3）學生的數(shù)學學習對于不同發(fā)展階段的學生，在認知水平、認知風格和發(fā)展趨勢上存在差異。同時，處于同一發(fā)展階段的不同學生在認知水平、認知風格和發(fā)展趨勢上也存在差異。（4）動手實踐、自主探索、合作交流是學生數(shù)學學習的重要方式。
互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)學學習深度融合，能夠補充傳統(tǒng)課堂學習環(huán)境中的不足之處，創(chuàng)建出更加符合學生數(shù)學學習的基本規(guī)律的環(huán)境。
3學習心理學理論指導下的“互聯(lián)網(wǎng)+”數(shù)學學習環(huán)境設計
“互聯(lián)網(wǎng)+教育”要回歸到數(shù)學教育，就要使互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)學學習深度融合，依據(jù)數(shù)學學習的特點，創(chuàng)建符合學生學習心理的智能學習系統(tǒng)，提高學生的學習興趣和學習效率，本文就以下三點進行探討。
3.1數(shù)學樣例
在數(shù)學課堂中教學中，樣例是教師離不開的教學工具。當學生學習抽象的概念、公式或解題時，沒有樣例，就缺少了表達的載體。學生通過對樣例的自主觀察和思考獲得數(shù)學知識以及更深層的理解。而運用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，可以創(chuàng)設出真實的情境來，設計出多種生動有趣的樣例形式，多種解答方式，多種正確樣例錯誤樣例組合呈現(xiàn)形式和遷移類型，更加形象地將數(shù)學知識展示出來，使學生能夠身臨其境，從而提高學習效果，培養(yǎng)學生的自主學習能力。
根據(jù)學生認知發(fā)展的階段性，小學低年級的學生，更多地關(guān)注“有趣、好玩、新奇”的事物，對低年級數(shù)學樣例可以設計成動畫形式，更加吸引低年級學生的注意力。而小學中、高年級的學生，開始對“有用”的數(shù)學更感興趣，對中高年級數(shù)學樣例應開始側(cè)重數(shù)學在其他學科和生活中的應用（現(xiàn)實的、具體的問題解決）。小學高年級至初中的學生，開始有比較強烈的自我意識、自我發(fā)展意識，開始對與自己的直觀經(jīng)驗相沖突的現(xiàn)象，對有一定挑戰(zhàn)性的任務很感興趣，對高年級數(shù)學樣例不僅要關(guān)注有用，同時要給學生實踐的機會，鼓勵學生多思考多嘗試。
在樣例學習中，每個學生獲得的經(jīng)驗，對經(jīng)驗的分析與理解，對獲得過程以及活動方式的反思（元認知），都至關(guān)重要。數(shù)學樣例的設計與呈現(xiàn)應當充分考慮到學生的實際生活背景、趣味性和個體差異，應用互聯(lián)網(wǎng)學習系統(tǒng)中，可以根據(jù)每個學生不同的生活背景形成的不同的思維方式和習慣偏好，設計多種風格的數(shù)學樣例學習材料與不同的認知方式智能匹配，以保證學生得到個性化的學習指導，形成良好的數(shù)學認知結(jié)構(gòu)，提高數(shù)學學習效果。
3.2主題學習
在現(xiàn)代科學的不斷發(fā)展中，自然科學、社會科學和人文科學大量地運用數(shù)學，豐富了數(shù)學本身。當前，很多互聯(lián)網(wǎng)教育平臺的課程的結(jié)構(gòu)不再是以學科類別和年級來劃分不同年齡的學生，而是以主題為基礎的結(jié)構(gòu)。美國所倡導的STEAM課程就是以項目為主的課程，鼓勵孩子在科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學領域的發(fā)展和提高，培養(yǎng)學生的綜合素養(yǎng)，從而提升其全球競爭力。
好的數(shù)學教育是將學生培養(yǎng)成問題的解決者，當學生通過提煉與組織學會數(shù)學知識后，讓學生運用所學的數(shù)學與其他科學等知識解決一些與日常生活相類似的真正問題，運用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)建具有真實情境的數(shù)學學習程序。在這個過程中，學習變被動為主動，學生能夠?qū)?shù)學知識、數(shù)學理解和數(shù)學思維獲得更加深刻的理解和認識，同時發(fā)展良好的問題解決策略，培養(yǎng)探究能力和創(chuàng)新精神，提高學習興趣。
3.3數(shù)學作業(yè)
在現(xiàn)行的考試評價制度的影響下，教師和家長布置大量的數(shù)學作業(yè)，內(nèi)容和形式相對枯燥無趣，更多考查學生的解題能力，這不僅增加學生的課業(yè)負擔，降低了學生的學習興趣和學習效率，更沒有增強學生的學習能力和解決綜合問題的能力。通過互聯(lián)網(wǎng)來優(yōu)化和設計數(shù)學作業(yè)，不僅可以在減少作業(yè)的數(shù)量的同時來增加單個作業(yè)題目的功能，對學生的數(shù)學學習技能進行磨煉，并發(fā)展學生學習數(shù)學的興趣，同時也可以有效減輕學生的學習負擔。
在“互聯(lián)網(wǎng)+”作業(yè)的模式中，不僅有大量的數(shù)學題庫供教師選擇，還可以讓教師花時間精心編寫作業(yè)題目，用閱讀、視頻、寫作、多學科綜合研究等生動有趣的方式來代替繁瑣的常規(guī)數(shù)學練習題，以減少學生厭倦的情緒，并激發(fā)他們進行深入的知識整合和創(chuàng)造性的反思。很多軟件將作業(yè)設計成游戲關(guān)卡模式，這樣不僅可以提高學習興趣，還能夠引導學生自主學習。
在“互聯(lián)網(wǎng)+”作業(yè)的模式中，學生完成作業(yè)后，后臺將根據(jù)完成情況進行大量的數(shù)據(jù)計算和分析，針對學生的知識點掌握情況，哪些知識點需要重復或強調(diào)，以及作業(yè)形式對作業(yè)完成速度和質(zhì)量的影響等情況生成綜合的學情報告，教師根據(jù)完整的學情報告，了解一個學生的學習行為與學習效果，在此基礎上對學生進行有效的個性化的學習指導，在節(jié)省了批改大量作業(yè)時間的同時能馬上得到經(jīng)過數(shù)據(jù)分析得來的學生的學習情況，并據(jù)此進行合適的教學指導。
總之，在“互聯(lián)網(wǎng)+”學習系統(tǒng)中，學生可以隨時隨地得到反饋，不斷在學習中體驗成功并獲得進步，提高數(shù)學學習的動機。比如，在學生解答每一道數(shù)學題目后，學習系統(tǒng)可以分析學生的答題情況，正確給予鼓勵，錯誤時給出分析：出錯的原因是什么？哪一個解題步驟出現(xiàn)錯誤？是學習方法策略問題還是數(shù)學思維問題？測驗后，系統(tǒng)及時生成測驗分析報告，分析知識點掌握情況，這對學生了解自身學習情況，調(diào)整學習方法很有幫助；學生還可以在學習群中發(fā)起討論，比如“這道題我哪個步驟做的不對不理解�！蓖瑢W們可以隨時給予解答和反饋，比如“我的理解是……”不論對錯，教師可以對學生的數(shù)學交流活動進行鼓勵，并及時進行解答，營造良好的線上互動氛圍，學生在這樣的氛圍中參與程度更高，得到的反饋更多更及時，學生可以有機會感受別人的思維方法和思維過程，進行觀點的采擇和反思，促進更高水平的認知發(fā)展和數(shù)學思維的發(fā)展，獲得更好的數(shù)學學習效果，這種體驗是傳統(tǒng)課堂無法與之比擬的。
參考文獻
[1]何克抗.“學習分析技術(shù)”在我國的新發(fā)展[J].電化教育研究，2016（7）.
[2]王磊，周冀.無邊界[M].中信出版社，2015.
[3]孫凡哲，曾崢.數(shù)學學習心理學[M].北京大學出版社，2009.
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