移动APP支持下的小学数学学习

（西北师范大学教育技术学院，甘肃兰州730070）

移动APP支持下的小学数学学习

☆ 武铁砚

（西北师范大学教育技术学院，甘肃兰州730070）

如今，智能手机和平板等移动设备已经成为一种新型学习平台,可以用来推动和改变传统教育教学方式。随着移动设备在教学中的广泛运用，其在教育中的运用潜力也日渐凸显。移动学习环境支持下的教学可以有效地促进某个学科的教学，数学就是一个可以充分利用移动学习环境进行教学的学科。本篇文章以移动设备如何扩展和增强小学生的数学理解力为主题进行论述。

新型学习平台；移动学习环境；数学理解力

一、研究背景

移动学习（Mobile learning）是指在移动设备的帮助下能够使学习者在任何时间、任何地点进行学习。移动学习所使用的移动设备能够有效地呈现学习内容并且还可以让教师与学习者进行双向交流。苹果公司于2008年推出App Store，最初只有不到500个APP，但在随后的三年中，这个数字增长到了50万，累计下载次数高达150亿次，并且这个数字还在以指数形式增长着。随着时间的推移，利用移动设备支持下的应用程序进行学习越来越受欢迎，也越来越受关注。

1.移动应用程序（APP）与小学数学的结合

教育学提出了教学的直观性原则，要求教师应该尽量利用已有的经验，通过各种形式感知、丰富学生的直接经验和感性认识，使学生获得生动的表象，从而全面掌握知识。小学生的思维方式主要以具体形象思维为主，由于数学学科严密的逻辑性和高度的抽象性及小学生的年龄特征，决定了小学数学学习比学习其他学科更需要感性材料的支持，从而可以让学生对知识有比较清晰直观的了解，所以，我们需要借助一些直观的画面来呈现知识。

小学数学教师一直担心两方面的问题：一方面小学生无法把数学学习带入生活中解决生活问题；另一方面学校几乎没有一种日常性的知识系统，可以让学习者通过日常生活来提高知识技能。在过去，教师运用语言描述把校内知识与校外生活相联系，建立联接。更新一点的数字工具，比如说网页、视频还有动画，解决了数学不易提供情境的难题，为数学学习提供支持，但是这些应用大部分还局限在课堂中。移动设备凭借其移动性能，可以让学习者在任何时间任何地点进行学习。

2.移动学习应用程序的研究呈上升趋势

在中国知网文献数据库以“主题”为检索项，以“移动学习”为检索词，“精确”搜索了从2006-2016近10年的文章，搜索结果如图1所示。

图1 移动学习的趋势图

从图1可以了解，随着互联网时代的到来，移动学习备受关注。学者对于移动学习的相关研究一直呈上升趋势，移动学习在教育领域层主导地位指日可待。移动设备已经出现在教育领域，许多人用积极的角度来探索移动学习进入课堂的可能性，国外中小学为了增强课堂上教师与学生的有效沟通，把课堂学习延伸到户外。例如：美国加州大学伯克利分校人机交互研究室移动学习研究项目，新加坡Mobiskoolz项目，欧洲Learning2GO项目等。2015年底教育应用程序在苹果应用商店推出有超过107984，占总数的10.78%。适用于安卓系统的教育应用程序就超过70205个，占总数的6.87%。说明移动学习无论在研究领域还是在教育领域都备受关注，并且在使用上也在逐渐普及。

二、小学数学学习应用程序介绍

本章主要介绍iPhone与iPad支持下的数学学习应用程序（APP），这些应用程序适合5到10岁的小学生进行学习，从技术角度来看，这些应用程序的开发都各有各的特色，符合小学生的审美观，从教学角度上看，不同的应用程序可以设计不同的教学策略，从教师教学与学生学习的角度上看，利用这些应用程序教师可以引导学生实现有意义接受学习。

建构主义的认知观点认为，知识存在于具体的、情景性的、可感知的活动之中，人的学习应该与情景化的社会实践活动联系在一起，基于游戏的学习是充满好奇、诱惑、竞争机制的学习方式，例如：一个未知的结果、多路径的解决问题的方式、问题情境的建构等要素都有助于激发学习者巨大的学习潜力。此外，在1980年，马龙（Malone）已经总结了电脑游戏的三个基本特征：挑战、幻想和好奇。自2010年以来,“新”的方式进入市场被游戏化，游戏化可以被定义为“视频游戏”，它的设计主要以娱乐为主要目的。他们可以激励用户参与其中，具有无与伦比的强度和持续时间，比其他非游戏类产品和服务更有乐趣，让人更加想参与进去。换句话说，借助于移动技术，游戏化学习应该被融入到教学中，以下是格拉茨技术大学所设计的以游戏为基础的学习应用程序。

1.小学数学游戏化应用程序

MatheZoo：教育家马尔科姆·诺尔斯(Malcolm.S.Knowles，1913-1997)提出学习的认知过程是以已有的经验为主的，MatheZoo游戏化应用程序，目标是帮助5岁到6岁的孩子进行从1到10的常用数字的基本计算，该应用程序可以帮助孩子学习加减法，此应用程序设置的问题情境与学生的生活经验紧密相连。在MatheZoo中学习者选择与图形相对应的数字，当选择了正确的答案，旁边的红色花就会上升，选择错了旁边的花就会下降，以此来激发小学生的学习动机。Mathezoo的另外一个优势就是丰富的卡通形象场景（如图2）更容易吸引孩子的注意，使孩子更有兴趣进行学习。

图2

iLearn：iLearn 的学习项目包括“数数字”、“算数”、“时间”，是基于记忆为主的趣味游戏数学学习应用程序，这些游戏环节都有计时功能，并且每次只可以点开两个被遮住的图片停留几秒后，图片又恢复被遮住的状态。使用者凭借着这几秒的时间，需要记住他刚刚翻开的图片后对应的数字和题，这样才能确保给对应的题找出对应的答案。所以，ilearn应用程序可以锻炼孩子多方面的能力，比如：数数能力、记忆能力、算数能力等，并且 ilearn应用程序中的计时功能更有助于集中孩子们的注意力。

iBubbleMath:这个数学游戏开发的目的是帮助学习者学习乘法表，并且学习者可以根据自身的情况选择不同的难度级别，这个应用程序最适合6至9岁的初学者，此应用程序包含两种不同的学习模式：训练模式和竞赛模式。在训练模式下完成任务的过程中学习者没有时间的压力，为了提高学习效果，学习者可以对答案进行多次解答直到选择出正确的答案为止。在竞赛模式下要求学习者在完成任务的过程中应该尽可能快地获得最高分。此应用程序每成功的完成一次任务就会被升级为海底世界的动物，动物的级别也随着任务的完成状况不断变化（如图3）。

图3

MatheFindIt：这个数学游戏化应用程序是一个众所周知的记忆数字的游戏，此游戏是分4个级别进行的，而且每一种难度都分四个级别，可以根据不同水平选择不同级别的难度，比如级别1，参与者选择的对应难度是2，那么就会出现更多需要记忆的数字和计算过程。在游戏过程中，参与者需要凭借记住翻开的数字以及计算过程，来帮助参与者完成任务。MatheFindIt最大的特色就是可以根据不同水平选择不同级别的记忆和计算难度，并且可以根据具体状况选择更高级别的计算和记忆难度（如图4）。

iLearn与MatheFindIt很相似，与MatheFindIt相比iLearn 学习形式丰富，包括“数数字”、“算数”、“时间”的学习与记忆。iLearn计时功能的设计可以激发孩子的学习动机，计时功能的设计更适合两个或几个孩子之间竞赛式的学习，比如：谁可以在最短的时间内选择出正确答案。MatheFindIt数学学习分级的设计可以让孩子根据具体学习状况进行不同级别的选择，比如：一级的第一个级别学习完了，就可以升级为第一级的第二个级别，这样从易到难的设计有助于孩子学习的自我监控。所以，在现实生活中或是在课堂教学中可以根据不同时期的需要帮助孩子选择不同应用程序，这样既有助于课堂教学又有助于孩子的学习。

图4

2.基于合作学习的小学数学应用程序

新课程背景下的教育观提倡自主、合作、探究式的学习方式，合作学习是指学生作为学习的主体，为了完成共同的任务，有明确分工的互助性学习。有助于合作学习的这一个类别的数学应用旨在促进协作学习，合作学习的目标是通过小组成员之间的社会互动，协助教学。同伴之间的合作和协作学习被视为是通过社会互动来刺激学习者的认知发展。维果斯基也指出，为达到预期的学习目标，社会互动是必要的。协作学习的方法要求学习者与其他学习者之间连接，但如果移动设备也添加到协作的场景，那么，合作就是人与人，人与设备之间的连接。从技术角度来看，这是通过使用WiFi或蓝牙，实现不同手机之间数据支持下的协作学习。通过连接的设备促进合作，以下是2个合作学习应用程序开发的实例。

MatheBingo(Figure 2.4)：这个程序遵循经典的宾果游戏的想法，如图5，这个设备在中间充当宾果表，宾果表中出现预定义范围的数字题(如提出了17+21)，多达四个设备可以连接到该表作为宾果卡。在每个卡中都会显示16个不同的数字，要求连接到宾果表中的宾果卡在10秒钟内选择出正确的答案，超过10秒钟则会自动进入下一题，并且每个人有四次选择答案的机会，如果想快速找出解决方案就需要小组内成员之间的合作和交谈。这个数学学习应用程序适合小学3-6年级的小组合作学习，每个题只有10秒钟的时间，可以激励小组成员的密切合作，在运用此应用程序的时候可以加一些竞赛类的活动，这样通过组与组之间的竞争带动小组间的密切合作，从而达到合作学习的目的。

图5

MathePairs：这个程序与MatheBingo大致一样，只有一个小的区别，存储卡被分配给2个连接的设备，其中，有一个设备可以计算，而另外一个设备持有这个问题相关的解决方案，所以，解决问题时需要两个学习者之间的合作和互相交谈。

三、在小学生数学教育中引入人机交互，必须首先考虑的问题

1.语言

在手机商店中已经存在的应用，主要考虑的问题是使用的语言，要符合孩子的母语这个先决条件,特别是对于阅读能力很低的小孩子。从技术层面看，要根据不同的使用对象对不同的应用程序进行相应的语言设置。

2.设计与文本

对于记忆类的学习应用程序的设计过程中应结合教育心理学中的观念，小学低年级形象记忆占优势，对于具体形象的记忆能力优于对于言语材料的记忆，内部的可视化应用程序应该尽可能替换文本部分，例如：MatheZoo和MatheFindIt的设计元素没有任何文本，每个交互使用手势表示执行命令。

3.分数

因为5-10岁的孩子大多不喜欢用数字表示结果的方法，基于游戏的学习应用程序或游戏中心的连接最好是避免分数的出现，年轻的学习者应该获得图形附加组件如新神通或一个漂亮的图片作为奖励，这种奖励孩子们会更加感兴趣。

4.目标群体

考虑到我们日常所见的广告，可以得出原来目标群体对整个应用程序的发展至关重要。在小学数学教育中，必须非常认真地考虑提供的数字范围，以避免学习者产生挫折感。

5.令人信服的可用性

应用程序的可用性和对孩子需要的强烈关注是学习应用程序发展成功的关键因素，让孩子习惯使用这些应用程序，并在几分钟之内就可以学会使用这些应用程序，这种直观的理解必须由应用程序的可视化界面提供。

四、总结

本文分别从技术和教学的角度来介绍这些应用程序。大多数相关的手机商店中的应用程序可以分为独立学习、游戏化学习，旨在帮助孩子更好的学习。协作学习应用场景至今已很少见，因为他们需要更复杂的编程工作和必要的硬件环境。然而，学习结果一般都不错，因为基于游戏的学习环境和学生的学习问题的沟通，以及通过设备的合作，是一个非常强大而有效率的组合。最后，教育工作者需要对他们学生的学习进展情况进行反馈和概述，这种反馈可以通过智能学习分析的设置来提供。

总之，移动设备支持下的教学不仅能够学习新知识，更重要的是能够通过移动设备情景的创设使学生认识到生活中蕴含着大量与数学学习相关的例子，教师通过移动设备精心设计课堂，将传统课堂的优势与移动设备支持下的课堂有效结合促进学生用已有的生活经验与数学学习相结合，从而更好地解决生活中的问题，促进学生发展。

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1671-7503（2016）23-0012-04

郑方林]

新疆巴州：年底不迎检，学校少干扰

每到年底，各类检查验收纷至沓来，让基层学校疲于应付，叫苦不迭。然而，记者这几天在新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古自治州采访时，发现这里的学校并没有迎来上级检查组。这是怎么回事呢？

“我们压缩了绝大部分检查验收活动，采取合并‘同类项’方式，把各种检查验收放在一年一次性完成，最大限度减少对学校的打扰，让学校专心办学。”巴音郭楞蒙古自治州教育局局长许尔辉说。

很多工作涉及教育行政部门不同的科室和部门，过去都是各科室自己行动，检查自然就多。今年开始，巴音郭楞蒙古自治州教育局进行改革创新，大幅度压缩检查事项和次数。所有需要进学校检查的活动都必须得到批准，而且各科室和部门间必须共同实施，不允许各搞一套。

上个月，该州对所属和静县进行了一次检查，一共有12项内容，涉及不同部门和科室，州教育局将其合并为一个检查活动。“要是在过去，最少要下去六七个检查组，如今一个就足够了，而且人数大大减少，从过去几个检查组一共需要20多人，减少到一个检查组6个人。”许尔辉说，“人数少了，对基层的干扰自然就少了。”

记者看到，12项内容，和静县只准备了一份材料，每个部分内容也就五六百字，都是“干货”。要在过去，一项内容一份材料，材料估计最少也要两万多字。

该州建立涉校检查审批制度，要求各县市为学校减负，杜绝没必要的检查活动进校园。对于没有批准的检查活动，学校有权拒绝接受检查。在涉及学校安全、学生安全、学校食堂卫生安全等事关学生切实利益方面，该检查的必须检查，而且一点都不放松。

（蒋夫尔）