学习心理学理论指导下的互联网和数学学习形式设计论文
时间：2021-08-31学习心理学理论指导下的互联网和数学学习形式设计论文
1“互联网+教育”概述
每个学生都有不同的学习方法，也都存在不同的学习需求，掌握知识的速度也各不相同，因材施教正是要找到每个学生的最佳学习方法，满足每个学生的学习需求。而学校课堂是为了满足所有学生的需求而定制的标准化教学与测验，很难达到满足每个学生的学习需求。利用互联网技术，则能够较好地解决以上问题。
1.1“互联网+教育”的涵义
“互联网”是指一种以移动互联网、大数据、云计算和人工智能为代表的新型信息技术，而“+”则代表互联网与各行各业的深度融合，通过互联网的渗透来催生其他行业的变革和发展。教育信息化则是“互联网+”在教育领域的具体体现，使新型信息技术与教育行业深度融合，促进教育领域的变革。
1.2“互联网+教育”与信息技术的发展
近年来，信息技术的进步和发展，互联网的普及，给教育带来了巨大的变化。图形图像技术可以为学生营造更加形象的学习环境；社交网络的发展带动了在线教育的进一步发展，使师生之间，学生之间的互动更加频繁；云计算技术使得构建教育平台更加便利灵活，不仅降低了成本，并促进教育资源的共享；网络视频和移动互联网的发展突破了传统教育中时间与空间的限制，让学生体验不同的教学模式与教学环境；随着移动互联网的发展，大量的游戏化教学app随之出现，得到学生的喜爱；近年来大数据、人工智能等技术的发展不断改变着教育领域，将给教育带来更大的变革。大数据在教育中的应用主要依靠教育数据挖掘和学习分析这两大技术的支持[1]，是一种通过数据的`收集、测量、分析和報告等方式从而为教师的“教”、学生的“学”以及教学管理提供智能性的辅助决策的技术。AlphaGo告诉我们，人工智能时代将要来临，会开启教育的新模式，不仅仅表现在教学场景的变革，软硬件的技术的智能集成，将会给学习者带来更真实的学习体验。
1.3“互联网+教育”的发展现状
目前全球的“互联网+教育”产业规模不断扩大，出现了众多优秀的互联网教育平台。三大MOOC平台已经吸引了越来越多的高校加入，MOOC也成为免费教育的标志。非赢利性的可汗学院用短视频的形式教授不同科目这一方式引起了巨大反响。还有打造精品付费订阅模式的lynda，K-12阶段教学辅助平台的Renaissance，让学习变成快乐的Shmoop等国外互联网教育平台。[2]
在中国，除了新东方、学而思等教育行业的领军者最先触网外，各大巨头随之加速布局互联网教育。作业帮、度学堂、传课网等“组合拳”；阿里巴巴旗下不仅有淘宝同学、阿里文学，也投资了很多教育平台；腾讯有腾讯精品课、腾讯课堂等产品，线上学习中分享与讨论更多在QQ、微信群中实现，同时也在布局智慧校园；网易公开课和网易云课堂并驾齐驱；另外题库类教育app深受学生喜爱；O2O类教育平台也逐渐兴起，“互联网+教育”进入了百家争鸣的态势。
2数学学习的特点
从本质上说，学生的数学学习过程是学生自主建构数学理解的过程。学生带着自己原有的生活背景（已有知识、活动经验和理解），走进数学学习活动，并通过自主的活动（独立思考、与他人交流和自我反思等），对数学知识、经验进行提炼和组织，去建构他们自己对数学的理解，最后再把数学放到现实中去加以使用，进而获得更深入的理解和认识。[3]
在了解学生数学学习的过程后，不难发现以下几个特点：（1）学生对数学活动的参与程度与学习的有效性相关。（2）学生数学学习中的认知、情感发展呈现出明显的阶段性。（3）学生的数学学习对于不同发展阶段的学生，在认知水平、认知风格和发展趋势上存在差异。同时，处于同一发展阶段的不同学生在认知水平、认知风格和发展趋势上也存在差异。（4）动手实践、自主探索、合作交流是学生数学学习的重要方式。
互联网与数学学习深度融合，能够补充传统课堂学习环境中的不足之处，创建出更加符合学生数学学习的基本规律的环境。
3学习心理学理论指导下的“互联网+”数学学习环境设计
“互联网+教育”要回归到数学教育，就要使互联网与数学学习深度融合，依据数学学习的特点，创建符合学生学习心理的智能学习系统，提高学生的学习兴趣和学习效率，本文就以下三点进行探讨。
3.1数学样例
在数学课堂中教学中，样例是教师离不开的教学工具。当学生学习抽象的概念、公式或解题时，没有样例，就缺少了表达的载体。学生通过对样例的自主观察和思考获得数学知识以及更深层的理解。而运用互联网信息技术，可以创设出真实的情境来，设计出多种生动有趣的样例形式，多种解答方式，多种正确样例错误样例组合呈现形式和迁移类型，更加形象地将数学知识展示出来，使学生能够身临其境，从而提高学习效果，培养学生的自主学习能力。
根据学生认知发展的阶段性，小学低年级的学生，更多地关注“有趣、好玩、新奇”的事物，对低年级数学样例可以设计成动画形式，更加吸引低年级学生的注意力。而小学中、高年级的学生，开始对“有用”的数学更感兴趣，对中高年级数学样例应开始侧重数学在其他学科和生活中的应用（现实的、具体的问题解决）。小学高年级至初中的学生，开始有比较强烈的自我意识、自我发展意识，开始对与自己的直观经验相冲突的现象，对有一定挑战性的任务很感兴趣，对高年级数学样例不仅要关注有用，同时要给学生实践的机会，鼓励学生多思考多尝试。
在样例学习中，每个学生获得的经验，对经验的分析与理解，对获得过程以及活动方式的反思（元认知），都至关重要。数学样例的设计与呈现应当充分考虑到学生的实际生活背景、趣味性和个体差异，应用互联网学习系统中，可以根据每个学生不同的生活背景形成的不同的思维方式和习惯偏好，设计多种风格的数学样例学习材料与不同的认知方式智能匹配，以保证学生得到个性化的学习指导，形成良好的数学认知结构，提高数学学习效果。
3.2主题学习
在现代科学的不断发展中，自然科学、社会科学和人文科学大量地运用数学，丰富了数学本身。当前，很多互联网教育平台的课程的结构不再是以学科类别和年级来划分不同年龄的学生，而是以主题为基础的结构。美国所倡导的STEAM课程就是以项目为主的课程，鼓励孩子在科学、技术、工程、艺术和数学领域的发展和提高，培养学生的综合素养，从而提升其全球竞争力。
好的数学教育是将学生培养成问题的解决者，当学生通过提炼与组织学会数学知识后，让学生运用所学的数学与其他科学等知识解决一些与日常生活相类似的真正问题，运用互联网技术创建具有真实情境的数学学习程序。在这个过程中，学习变被动为主动，学生能够对数学知识、数学理解和数学思维获得更加深刻的理解和认识，同时发展良好的问题解决策略，培养探究能力和创新精神，提高学习兴趣。
3.3数学作业
在现行的考试评价制度的影响下，教师和家长布置大量的数学作业，内容和形式相对枯燥无趣，更多考查学生的解题能力，这不仅增加学生的课业负担，降低了学生的学习兴趣和学习效率，更没有增强学生的學习能力和解决综合问题的能力。通过互联网来优化和设计数学作业，不仅可以在减少作业的数量的同时来增加单个作业题目的功能，对学生的数学学习技能进行磨炼，并发展学生学习数学的兴趣，同时也可以有效减轻学生的学习负担。
在“互联网+”作业的模式中，不仅有大量的数学题库供教师选择，还可以让教师花时间精心编写作业题目，用阅读、视频、写作、多学科综合研究等生动有趣的方式来代替繁琐的常规数学练习题，以减少学生厌倦的情绪，并激发他们进行深入的知识整合和创造性的反思。很多软件将作业设计成游戏关卡模式，这样不仅可以提高学习兴趣，还能够引导学生自主学习。
在“互联网+”作业的模式中，学生完成作业后，后台将根据完成情况进行大量的数据计算和分析，针对学生的知识点掌握情况，哪些知识点需要重复或强调，以及作业形式对作业完成速度和质量的影响等情况生成综合的学情报告，教师根据完整的学情报告，了解一个学生的学习行为与学习效果，在此基础上对学生进行有效的个性化的学习指导，在节省了批改大量作业时间的同时能马上得到经过数据分析得来的学生的学习情况，并据此进行合适的教学指导。
总之，在“互联网+”学习系统中，学生可以随时随地得到反馈，不断在学习中体验成功并获得进步，提高数学学习的动机。比如，在学生解答每一道数学题目后，学习系统可以分析学生的答题情况，正确给予鼓励，错误时给出分析：出错的原因是什么？哪一个解题步骤出现错误？是学习方法策略问题还是数学思维问题？测验后，系统及时生成测验分析报告，分析知识点掌握情况，这对学生了解自身学习情况，调整学习方法很有帮助；学生还可以在学习群中发起讨论，比如“这道题我哪个步骤做的不对不理解。”同学们可以随时给予解答和反馈，比如“我的理解是……”不论对错，教师可以对学生的数学交流活动进行鼓励，并及时进行解答，营造良好的线上互动氛围，学生在这样的氛围中参与程度更高，得到的反馈更多更及时，学生可以有机会感受别人的思维方法和思维过程，进行观点的采择和反思，促进更高水平的认知发展和数学思维的发展，获得更好的数学学习效果，这种体验是传统课堂无法与之比拟的。
参考文献
[1]何克抗.“学习分析技术”在我国的新发展[J].电化教育研究，2016（7）.
[2]王磊，周冀.无边界[M].中信出版社，2015.
[3]孙凡哲，曾峥.数学学习心理学[M].北京大学出版社，2009.
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