《基于移動客戶端的小學數(shù)學微課網(wǎng)開發(fā)與應用》課題研究報告

-7-基于移動客戶端的小學數(shù)學微課網(wǎng)開發(fā)與應用XXX一、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀述評、選題意義和研究價值（一）核心概念界定1、移動客戶端移動客戶端一般指如手機、ipad等平板電腦，便于攜帶和移動的通訊工具。不僅限于手機和平板電板，還包括諸如：電子書包、電子詞典、定制學習機等。移動客戶端一般存在著三大系統(tǒng)：谷歌開發(fā)的安卓（android）系統(tǒng)、蘋果開發(fā)的ios系統(tǒng)以及微軟開發(fā)的windowsphone系統(tǒng)。2、微課“微課”是根據(jù)新課程標準和課堂教學實踐，以教學視頻為主要呈現(xiàn)方式，反映教師在針對某個知識點或環(huán)節(jié)的教學活動中所運用和生成的各種教學資源有機結(jié)合體?！拔⒄n”具有主題突出、類型多樣、情景真實、交互性強、可生成性、使用方便等諸多優(yōu)點?！拔⒄n”學習資源：是指在區(qū)域教育行政職能部門（如電教站、信息中心、教研室、教科所等）的規(guī)劃、設計、指導下，由廣大中小學校教師和學生按照“微課”的特點和要求設計、制作出來的一種新型的網(wǎng)絡化學習資源。3、學習網(wǎng)站是包括網(wǎng)上教學和教學輔導、網(wǎng)上自學、網(wǎng)上師生交流、網(wǎng)上作業(yè)、網(wǎng)上測試以及質(zhì)量評估等多種服務在內(nèi)的綜合教學服務支持系統(tǒng)，它能為學生提供實時和非實時的教學輔導服務，旨是幫助系統(tǒng)管理者與老師掌控各種教學活動與記錄學生們的學習情況及進度。（二）國內(nèi)外研究現(xiàn)狀述評國外教育行業(yè)的移動學習普遍經(jīng)歷了下面幾個階段：1、教育行業(yè)網(wǎng)絡信息化平臺的基礎設施建設。2、教育應用系統(tǒng)的擴展及教育內(nèi)容(如課件等)的交流與共享。3、上網(wǎng)技能的普及、知識內(nèi)容素材的引入、基于電子商務的信息化教育成果的交流，以至形成基于信息化技術平面的教育產(chǎn)業(yè)。自從2000年美國加州大學伯克利分校的人機交互研究室啟動“MobileEducation”項目以來，許多國家開始密切關注移動學習。目前國外移動學習研究主要集中在歐洲、北美和日本，我國對移動學習的研究起步較晚，與歐美國家相比較，無論是研究規(guī)模還是研究水平上都還存在較大的差距。近十年來，隨著網(wǎng)絡技術的不斷進步，移動學習已經(jīng)在我國的教育行業(yè)踐行并且取得初步成果，通過梳理，我們發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段我國移動學習的研究呈現(xiàn)以下特點：1、移動學習的平臺規(guī)范、資源標準等研究相對遲滯，應當加快速度，以適應在試點學校開展研究實驗工作的需求。2、理論研究層面，數(shù)量雖多，但較多的是概述類文章。在國內(nèi)，對移動學習的特點及其適用方法和模式方面還有待于進一步的研究，對移動學習效果的評價研究也亟待加強。3、課程資源建設層面，雖然大多數(shù)強調(diào)開發(fā)適合移動學習的課程重要性，看到了移動學習的松耦合性和移動性的特點，但這方面的研究還處于起步階段，介紹的案例多限于較理想的情境下，適用于移動學習的課程開發(fā)和建設較少。4、主導移動學習的教育部門，頂層設計不足；作為研究主體的一線學校沒有足夠的理論、技術等多方位條件支撐，因此大多數(shù)研究停留在理論層面，還不能切實改善教師的教育方式和學生的學習模式。XX省XX縣，一個國家級現(xiàn)代教育技術示范縣，其教育信息化建設方面經(jīng)過多年艱苦努力。尤其在國家啟動“校校通”工程之后，在數(shù)字化校園的建設過程中，逐步創(chuàng)建和優(yōu)化提升了網(wǎng)絡與數(shù)字化的學習環(huán)境。很多學?；就瓿闪藬?shù)字化及網(wǎng)絡基礎設施建設，因此我們開展此課題正當其時。（三）本課題選題意義和研究價值1、創(chuàng)新教學、學習模式。本課題研究的內(nèi)容不僅僅是“翻轉(zhuǎn)課堂”，而是在“翻轉(zhuǎn)課堂”之上，整合了移動客戶端學習、在線互動交流和大數(shù)據(jù)分析等技術手段，是一種“后翻轉(zhuǎn)課堂”式的學習模式。2、本課題提出的基于移動客戶端的個性化學習網(wǎng)站是凸現(xiàn)新課程核心理念，關注每一位學生的發(fā)展。實驗中將使個性化教育教學理論和教學實踐緊密地結(jié)合起來。充分發(fā)揮個性化理論對教學的指導作用，面向每一位不同個性的學生，使每一位學生各有所獲，課題實驗范本在小學能夠起到示范作用。3、本課題能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)代教育技術的功能優(yōu)勢在學科課堂教學中有效應用。在課堂教學中應用現(xiàn)代教育技術關鍵在于構(gòu)建個性化的學習網(wǎng)站和新型課堂教學模式，使現(xiàn)代教育技術真正融入整體的課堂教學系統(tǒng)之中，為改革傳統(tǒng)的課堂教學模式服務。如何充分地發(fā)揮現(xiàn)代教育技術的功能、特點和作用，并與各學科課堂教學結(jié)合起來，是探索現(xiàn)代教育技術與學科教學整合的需要，也是探討新型教學模式的需要，是當前教育技術發(fā)展和學科教學改革所面臨的極富理論意義和實踐價值的緊迫任務。二、課題研究目標和主要內(nèi)容（一）研究目標1、開發(fā)一個基于移動客戶端的小學數(shù)學在線學習網(wǎng)站；2、整合網(wǎng)站和微信公眾號，使微信端成為網(wǎng)站的入口；3、開發(fā)現(xiàn)行課標下六個年級的小學數(shù)學微課資源；4、基于移動客戶端的小學數(shù)學學習網(wǎng)站的推廣和應用；5、根據(jù)學生在線學習的相關數(shù)據(jù)，建立一個大數(shù)據(jù)庫；6、分析大數(shù)據(jù)庫，探索學生學習易遇到的問題、困難；反饋教師，改善教育教學，促進一步提高。（二）研究內(nèi)容1、網(wǎng)站開發(fā)。開發(fā)一個基于移動客戶端的小學數(shù)學在線學習網(wǎng)站，學生能通過手機、IPAD等移動客戶端在線觀看微課視頻，并實現(xiàn)在線測驗、在線提問、在線交流等互動功能；并整合微信公眾號，使微信端成為在線學習網(wǎng)站的入口，方便學生學習。2、資源開發(fā)。先由一批專業(yè)的教育教學專家，對XX縣優(yōu)秀的小學數(shù)學教師進行培訓，培訓微課設計、開發(fā)和制作的專業(yè)知識；然后開發(fā)出30個高質(zhì)量的微課視頻，并盡量收集齊小學數(shù)學六個年級十二冊全部課時的微課資源；最后，由專業(yè)的技術人員對微課視頻編輯、轉(zhuǎn)換等，使其能滿足移動客戶端的觀看要求。3、推廣和應用。通過對課題成果的推廣，讓教師了解如何開發(fā)學習資源包，讓學生熟悉觀看、提問、答題等使用方法，讓家長理解在線學習的優(yōu)勢。4、建立并分析大數(shù)據(jù)。通過在線學習網(wǎng)站收集學生學習的相關數(shù)據(jù)，掌握學生學習的動態(tài)和習慣，探索學生學習中容易遇到的問題、困難等，建立大數(shù)據(jù)信息庫；根據(jù)大數(shù)據(jù)信息庫，反饋教師教育教學工作，并改善進一步的教學、優(yōu)化學生學習模式。三、研究的重難點及解決策略（一）網(wǎng)站開發(fā)是第一個難點。目前大多數(shù)在線學習網(wǎng)站都是基于PC端，很多網(wǎng)站CMS也是基于PC端的，基于移動客戶端的網(wǎng)站與基于PC端的網(wǎng)站差異大、難度更高。另外我們開發(fā)的在線學習網(wǎng)站還要實現(xiàn)在移動客戶端上考試、交流、提問等功能，與微課學習互相搭配，最大限度地促進學生學習能力的提高。我們課題組決定邀請XX師范大學弘成教育軟件公司幫助我們克服技術難關，浙師大弘成教育承擔了本省教師遠程教育的重任，擁有雄厚的實力。（二）微課資源開發(fā)是第二個難點。在微課視頻的開發(fā)上，我們要保證高質(zhì)量，高質(zhì)量包括兩個方面：一是微課視頻的流暢性；另一個方面指的是微課內(nèi)容設計的合理性。并且，目前絕大部分教師自行開發(fā)的微課視頻只是基于PC端，比如wmv格式的視頻能在電腦上看，但是在手機上就無法觀看。也就是說，我們收集到的微課資源將從頭到尾的審核、更新、整理，以適應移動客戶端。我們決定聯(lián)系XX教育資源網(wǎng)，從全省優(yōu)秀微課資源庫中，選擇部分資源資源為本課題組所用。（三）兼容問題是第三個難點。移動客戶端系統(tǒng)一般分為安卓系統(tǒng)和蘋果系統(tǒng)，這兩種系統(tǒng)對視頻格式的要求完全不一樣，也是我們必須考慮到的問題。比如：flv格式的視頻在安卓系統(tǒng)的手機上能觀看，但是在蘋果系列的產(chǎn)品上就無法觀看，我們必須使用一種兼容的視頻格式。為了解決這個問題，我們會利用杭州闊知教育有限公司的技術，爭取實現(xiàn)微課視頻的跨平臺播放；（四）大數(shù)據(jù)庫的建立與大數(shù)據(jù)分析。我們?nèi)绾潍@取學生學習的動態(tài)，如何了解學生掌握知識的程度，這就需要建立大數(shù)據(jù)庫。大數(shù)據(jù)庫的建立是從在線學習網(wǎng)站的后臺獲取的，但是究竟要獲取哪些信息呢？我們需要從長計議，科學地分析。建立大數(shù)據(jù)庫是非常困難的，分析大數(shù)據(jù)更困難。要從大數(shù)據(jù)中獲取需要的信息需要專業(yè)的數(shù)據(jù)分析工具。我們決定咨詢廣東佛山市教育局胡鐵生教授，胡教授是微課、大數(shù)據(jù)等方面的專家，能夠為本課題的順利完成提供理論和技術保障。四、特色創(chuàng)新之處及亮點（一）教學模式的突破利用手機、ipad觀看微課視頻、提問、考試等學習方式，這是本縣乃至全國在信息化教學上創(chuàng)新之舉，為后續(xù)信息化建設和信息化教學提供寶貴的一手資料。應用現(xiàn)代化信息技術手段，通過微課的形式，為學生提供一個更為廣闊和豐富的學習平臺和空間。（二）去APP化，整合微信整合微信公眾號和在線學習平臺的功能，學習者不再用下載APP或輸入網(wǎng)址等傳統(tǒng)方式進入學習網(wǎng)站，而是以微信端為入口。在開發(fā)在線學習系統(tǒng)時，我們考慮到了小學生上網(wǎng)習慣的因素，認為APP或網(wǎng)址不利用學生進入學習平臺，影響學生學習的興趣和信心。而整合微信后，學生的學習入口不再有任何難點，更利于本系統(tǒng)的推廣應用。（三）大數(shù)據(jù)反饋，改善教育教學引入大數(shù)據(jù)處理辦法，分析學生行為模式，對優(yōu)化教育教學極其有益?，F(xiàn)代到處都在提大數(shù)據(jù)，但是大數(shù)據(jù)從何而來，能從傳統(tǒng)的評卷改卷方式中獲得嗎？不可能！本課題不僅提出分析大數(shù)據(jù)的概念，還開發(fā)出一套能建立大數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡系統(tǒng)。（四)課題范圍適當，實用性高課題研究范圍明確、定位于小學數(shù)學，避免了寬泛空洞，能確保課題順利開展。小學數(shù)學學科開展在線學習可行性大，實用性高。五、研究方法本課題本著“調(diào)研分析→探索研究→網(wǎng)站開發(fā)→資源建設→實踐跟蹤→對比研究→改進完善→總結(jié)應用”的順序，為了保障本課題的順利有效地實施，主要采用以下研究方法：（一）調(diào)查分析法：調(diào)研教師教學中存在的問題；調(diào)研省內(nèi)外學校網(wǎng)絡課程建設的情況、經(jīng)驗，汲取教訓、開發(fā)系統(tǒng)。（二）對比研究法：對比采用基于移動客戶端平臺學習的班級學生學習和未采用基于移動客戶端平臺學習的班級學生學習，主要學情分對比、成績對比、評教對比、教師評價對比等方面。（三）行動研究法：通過采用基于移動客戶端平臺學習的班級的教師和學生進行討論、實踐、反饋。（四）經(jīng)驗總結(jié)法：任課教師在實驗班級中采用以上的教學改革，提出寶貴的意見，進行集體的討論和研究。六、研究步驟與方案序號研究步驟研究方案時間備注1調(diào)查研究階段開發(fā)調(diào)查問卷，調(diào)研教師在網(wǎng)絡教學中存在的問題；調(diào)研國內(nèi)外網(wǎng)絡課程建設，了解開發(fā)在線學習網(wǎng)站需要的條件和相關工具。2023.07—2023.082探索研究階段制定在線學習網(wǎng)站的建設方案；對課題研究具體任務進行細化分工和明確責任，確定建設的時間節(jié)點，召開項目組會議初步提出評估意見。2023.08-2023.093網(wǎng)站設計階段確定在線學習網(wǎng)站的總體框架，并在此基礎上進行內(nèi)容設計，確定需要在網(wǎng)站填充的內(nèi)容。2023.09—2023.104資源設計階段根據(jù)網(wǎng)站上需要填充的內(nèi)容，完善小學數(shù)學教學資源庫建設，為后續(xù)網(wǎng)站建設做準備。2023.10—2023.115微課開發(fā)階段開發(fā)小學數(shù)學的微課程視頻。2023.11—2023.126網(wǎng)站開發(fā)階段開發(fā)基于移動客戶端的在線學習網(wǎng)站。2023.12—2024.017網(wǎng)站測試階段組織專業(yè)教師和項目組成員進行網(wǎng)站測試工作，收集反饋數(shù)據(jù)和信息。2024.01—2024.028網(wǎng)站整改階段根據(jù)反饋信息和數(shù)據(jù)，整改網(wǎng)站中技術問題和存在的其他問題。2024.02—2024.039實踐跟蹤階段學生網(wǎng)絡課程學習，收集學生和授課教師的反饋信息，對網(wǎng)絡課程教學方案提出初步評估意見；撰寫研究論文。2024.03—2024.0410比較研究階段采集實驗班學生網(wǎng)絡課程學習相關數(shù)據(jù)，并與非實驗班學生傳統(tǒng)項目教學數(shù)據(jù)進行橫向和縱向?qū)Ρ?，分析對比結(jié)果，得出結(jié)論，優(yōu)化教學方案。2024.04—2024.0511會議研討階段召開第二次項目組成員會議，邀請專家、專業(yè)教師、學生、進行論證工作，發(fā)表論文。2024.05—2024.0612結(jié)題驗收階段整理研究過程資料，凝練研究成果，撰寫研究報告，準備結(jié)題驗收支撐材料，完成項目結(jié)題驗收工作。2024.06—2024.07七、已取得的相關研究成果1、開展了大量的考察和資料收集工作項目組成員從2023年6月份開始已進行了廣泛深入的研究，充分了解一線學校的應用需求，明確在線教學網(wǎng)站的基礎現(xiàn)狀及存在問題。與此同時還走訪了聯(lián)通、電信以及一系列教育信息化企業(yè)，深入了解當前教育信息產(chǎn)品及服務現(xiàn)狀。在深入進行實地考察的同時，還查閱、分析了大量的網(wǎng)絡資料和期刊文獻，對與本項目有關現(xiàn)有研究與應用進行深入分析。做到有的放矢、目標明確，確保項目的前瞻性和示范性。2、積累了一批相關研究成果項目團隊成員大多是長期從事教育信息化研究及教育產(chǎn)品研發(fā)的專家、學者。有著豐富的研究經(jīng)驗和研究積累。先后承擔與本項目相關的市級重點課題1項、市級規(guī)劃課題2項，縣級課題若干項。在權(quán)威核心刊物發(fā)表了研究論文10余篇，獲得了一系列國家、市、縣的獎勵。3、取得了階段性的前期成果初步完成了“在線學習平臺”的系統(tǒng)框架設計和小學數(shù)學微課資源開發(fā)的方案設計，服務器配置以及數(shù)據(jù)庫等都已經(jīng)完善，硬件條件一應俱全。八、主要參加者的學術背景和研究經(jīng)驗、組成結(jié)構(gòu)1.XX（負責人），XX師范大學現(xiàn)代教育技術碩士（在讀），可借助XX師范大學雄厚的技術實力開發(fā)研究。周然本人曾在美國secondlife公司“林登實驗室”工作，網(wǎng)站的設計能力一流，熟悉各種流媒體技術；2022年獲國家小學信息技術比賽教學指導教師獎，設計的微課連續(xù)兩年獲得臺州市一等獎，在國家級期刊上發(fā)表了3篇論文，其中2篇獲等一等獎，一篇獲二等獎，等等；2.XXX，主持過多項縣級課題，參與過市級課題和省級課題，擅長從宏觀把握課題的研究；擅長PHP語言，網(wǎng)站整體架構(gòu)設計，并通過網(wǎng)站后臺分析學生在線學習的行為模式以及提出改進對策等；3.XXX，XX縣教育局副局長，主管教育信息化、數(shù)字化校園建設，主持過臺州市重點課題，并已結(jié)題；還主持過多項縣級課題，對課題的執(zhí)行能力堪稱一流；擅長教育信息化應用規(guī)劃及設計，智慧校園設計與開發(fā)等；4.XXX，XX縣教育局教研室信息技術科主任，擅長網(wǎng)站功能調(diào)試，尤其是網(wǎng)站的交互功能的設計，使之實現(xiàn)在線做題，在線評卷的功能；5.XXX，擅長拍攝高質(zhì)量微課視頻，并剪輯修改，對色彩和亮度的把握極其到位；主持過臺州市重點課題，并已順利結(jié)題。6.XXX，英語專業(yè)八級，漢化國外英語軟件程序能力很強，擅長翻譯國外論文文獻。九、完成課題的保障條件（一）縣教育系統(tǒng)財力保障XX縣是XX省三個“教師應用能力”提升工程試點縣之一（金華婺城區(qū)、紹興越城區(qū)、XX縣），每年國家撥款2000萬給予XX縣的數(shù)字化校園建設，撥給本校也有30余萬。充足的資金和物質(zhì)，使得課題的順利研究完成有了很強的保障。（二）學校教研氣氛濃厚XX縣作為全國教育現(xiàn)代化的試點城市和全國教育信息化的示范地區(qū)，在現(xiàn)代教育觀念轉(zhuǎn)變、教育信息化基礎設施建設、教育信息資源建設，教師的信息素養(yǎng)等方面都有很好的基礎，在教育信息化推廣應用與政府組織管理方面，積累了豐富的成功經(jīng)驗，為“在線學習網(wǎng)站”系統(tǒng)構(gòu)建與應用研究提供了良好的環(huán)境。XX縣蘆浦鎮(zhèn)中心小學是XX縣教育科研示范單位，學校對科研工作很重視，教師群體科研氛圍濃厚，有一些教科骨干積極參加省市縣規(guī)劃課題研究，課題立項率、結(jié)題率都居于全市前茅。（三）豐富的研究資料和良好的研究信息環(huán)境合作單位XX師范大學具有豐富的研究資料和良好的研究信息環(huán)境，目前學校圖書館藏書200多萬冊，期刊2669種，中外文報紙173種，電子圖書10萬多種，中外文數(shù)據(jù)庫12個。項目組在前期的調(diào)研和項目開發(fā)中也積累了豐富的第一手資料。（四）良好的實驗儀器設備項目組擁有良好的儀器設備條件，先后購買了所需要的軟硬件設備、課堂高清錄播系統(tǒng)、電子書包和電子白板等大量教育技術裝備，為本項目的開發(fā)提供了良好的實驗儀器設備條件。課題組擁有專用研究室面積100多平方米，也為本項目建立良