學習心理學理論指導下的互聯網+數學學習形式設計

胡秋陽

摘 要 近年來，信息技術的進步和發展，互聯網的普及，給教育帶來了巨大的變化。本文以學習心理學為指導，設計了三種互聯網+數學學習形式，分別是樣例學習、主題學習和數學作業。

關鍵詞 互聯網 教育 數學學習

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2017.03.029

1 “互聯網+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。利用互聯網技術，則能夠較好地解決以上問題。

1.1 “互聯網+教育”的涵義

“互聯網”是指一種以移動互聯網、大數據、云計算和人工智能為代表的新型信息技術，而“+”則代表互聯網與各行各業的深度融合，通過互聯網的滲透來催生其他行業的變革和發展。教育信息化則是“互聯網+”在教育領域的具體體現，使新型信息技術與教育行業深度融合，促進教育領域的變革。

1.2 “互聯網+教育”與信息技術的發展

近年來，信息技術的進步和發展，互聯網的普及，給教育帶來了巨大的變化。圖形圖像技術可以為學生營造更加形象的學習環境；社交網絡的發展帶動了在線教育的進一步發展，使師生之間，學生之間的互動更加頻繁；云計算技術使得構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；網絡視頻和移動互聯網的發展突破了傳統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境；隨著移動互聯網的發展，大量的游戲化教學app隨之出現，得到學生的喜愛；近年來大數據、人工智能等技術的發展不斷改變著教育領域，將給教育帶來更大的變革。大數據在教育中的應用主要依靠教育數據挖掘和學習分析這兩大技術的支持[1]，是一種通過數據的收集、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。AlphaGo告訴我們，人工智能時代將要來臨，會開啟教育的新模式，不僅僅表現在教學場景的變革，軟硬件的技術的智能集成，將會給學習者帶來更真實的學習體驗。

1.3 “互聯網+教育”的發展現狀

目前全球的“互聯網+教育”產業規模不斷擴大，出現了眾多優秀的互聯網教育平臺。三大MOOC平臺已經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等國外互聯網教育平臺。[2]

在中國，除了新東方、學而思等教育行業的領軍者最先觸網外，各大巨頭隨之加速布局互聯網教育。百度布局的百度文庫、作業幫、度學堂、傳課網等“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、騰訊課堂等產品，線上學習中分享與討論更多在QQ 、微信群中實現，同時也在布局智慧校園；網易公開課和網易云課堂并駕齊驅；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，“互聯網+教育”進入了百家爭鳴的態勢。

2 數學學習的特點

從本質上說，學生的數學學習過程是學生自主建構數學理解的過程。學生帶著自己原有的生活背景（已有知識、活動經驗和理解），走進數學學習活動，并通過自主的活動（獨立思考、與他人交流和自我反思等），對數學知識、經驗進行提煉和組織，去建構他們自己對數學的理解，最后再把數學放到現實中去加以使用，進而獲得更深入的理解和認識。[3]

在了解學生數學學習的過程后，不難發現以下幾個特點：（1）學生對數學活動的參與程度與學習的有效性相關。（2）學生數學學習中的認知、情感發展呈現出明顯的階段性。（3）學生的數學學習對于不同發展階段的學生，在認知水平、認知風格和發展趨勢上存在差異。同時，處于同一發展階段的不同學生在認知水平、認知風格和發展趨勢上也存在差異。（4）動手實踐、自主探索、合作交流是學生數學學習的重要方式。

互聯網與數學學習深度融合，能夠補充傳統課堂學習環境中的不足之處，創建出更加符合學生數學學習的基本規律的環境。

3 學習心理學理論指導下的“互聯網+”數學學習環境設計

“互聯網+教育”要回歸到數學教育，就要使互聯網與數學學習深度融合，依據數學學習的特點，創建符合學生學習心理的智能學習系統，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 數學樣例

在數學課堂中教學中，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學知識以及更深層的理解。而運用互聯網信息技術，可以創設出真實的情境來，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形式和遷移類型，更加形象地將數學知識展示出來，使學生能夠身臨其境，從而提高學習效果，培養學生的自主學習能力。

根據學生認知發展的階段性，小學低年級的學生，更多地關注“有趣、好玩、新奇”的事物，對低年級數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”的數學更感興趣，對中高年級數學樣例應開始側重數學在其他學科和生活中的應用（現實的、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、自我發展意識，開始對與自己的直觀經驗相沖突的現象，對有一定挑戰性的任務很感興趣，對高年級數學樣例不僅要關注有用，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，每個學生獲得的經驗，對經驗的分析與理解，對獲得過程以及活動方式的反思（元認知），都至關重要。數學樣例的設計與呈現應當充分考慮到學生的實際生活背景、趣味性和個體差異，應用互聯網學習系統中，可以根據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，形成良好的數學認知結構，提高數學學習效果。

3.2 主題學習

在現代科學的不斷發展中，自然科學、社會科學和人文科學大量地運用數學，豐富了數學本身。當前，很多互聯網教育平臺的課程的結構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構。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、工程、藝術和數學領域的發展和提高，培養學生的綜合素養，從而提升其全球競爭力。

好的數學教育是將學生培養成問題的解決者，當學生通過提煉與組織學會數學知識后，讓學生運用所學的數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，運用互聯網技術創建具有真實情境的數學學習程序。在這個過程中，學習變被動為主動，學生能夠對數學知識、數學理解和數學思維獲得更加深刻的理解和認識，同時發展良好的問題解決策略，培養探究能力和創新精神，提高學習興趣。

3.3 數學作業

在現行的考試評價制度的影響下，教師和家長布置大量的數學作業，內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。通過互聯網來優化和設計數學作業，不僅可以在減少作業的數量的同時來增加單個作業題目的功能，對學生的數學學習技能進行磨煉，并發展學生學習數學的興趣，同時也可以有效減輕學生的學習負擔。

在“互聯網+”作業的模式中，不僅有大量的數學題庫供教師選擇，還可以讓教師花時間精心編寫作業題目，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數學練習題，以減少學生厭倦的情緒，并激發他們進行深入的知識整合和創造性的反思。很多軟件將作業設計成游戲關卡模式，這樣不僅可以提高學習興趣，還能夠引導學生自主學習。

在“互聯網+”作業的模式中，學生完成作業后，后臺將根據完成情況進行大量的數據計算和分析，針對學生的知識點掌握情況，哪些知識點需要重復或強調，以及作業形式對作業完成速度和質量的影響等情況生成綜合的學情報告，教師根據完整的學情報告，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，在節省了批改大量作業時間的同時能馬上得到經過數據分析得來的學生的學習情況，并據此進行合適的教學指導。

總之，在“互聯網+”學習系統中，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，提高數學學習的動機。比如，在學生解答每一道數學題目后，學習系統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錯誤？是學習方法策略問題還是數學思維問題？測驗后，系統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，調整學習方法很有幫助；學生還可以在學習群中發起討論，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展和數學思維的發展，獲得更好的數學學習效果，這種體驗是傳統課堂無法與之比擬的。

參考文獻

[1] 何克抗.“學習分析技術”在我國的新發展[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.數學學習心理學[M].北京大學出版社，2009.