技术指导/iPad
iPad2 是 苹果公司 的第二代平板电脑。iPad 在平板电脑市场上广受欢迎。苹果公司（2011 年）[1] 报告称，在 2010 年第四季度售出了 733 万台 iPad。彭博社新闻（2011 年）[2] 报道称，同期售出了 210 万台 Android 平板电脑。iPad 的受欢迎程度归功于其移动性、多功能性、品牌名称以及大量的应用程序。iPad2（2011 年）[3] 重量为 1.33 磅，厚度为 0.34 英寸，使其比笔记本电脑更便携。iPad 可用于进行 FaceTime（一种视频会议形式）、展示讲座、阅读电子书、观看电影、浏览互联网等许多活动。iPod 和 iPhone 使苹果公司的品牌名称成为移动设备市场的领先竞争对手。苹果公司与高质量和声望相关联。由于大量的应用程序，iPad 继续主导着移动设备市场。截至 2011 年 6 月 16 日，苹果公司仅为 iPad 提供了 95,927 个应用程序。iPad2 也可以运行 App Store 中为 iPhone 和 iPod touch 提供的超过 350,000 个应用程序[4]。相比之下，Android 平板电脑市场只有少量的应用程序。
RAND 平板电脑是首款可供商业使用的平板电脑。RAND 平板电脑于 1964 年推出，售价 18,000 美元。在设计这款平板电脑时，兰德公司（1964 年）[5] 对改进人与计算机交互的方式感兴趣，即“开发更有用、更通用的通信渠道”。RAND 平板电脑使用触笔检测 10 位 X 位置信息和 10 位 Y 位置信息。信息将被中继到计算机和示波器显示器。示波器显示器包含当前触笔位置的合成。计算机可以重新生成轨迹历史记录，使之看起来像触笔有“墨水[5]”。经过测试和试点计划，兰德公司发现用户发现触笔的使用与笔和纸一样自然。
苹果公司于 1979 年进入平板电脑市场，当时该公司以 650 美元的价格推出了 Apple Graphics Tablet（2010 年）[6]。这款平板电脑无法作为独立设备使用。它是 Apple II 的输入设备。它可以用于绘制 280 像素乘以 192 像素分辨率的图像。Graphics Tablet 使用连接到接口卡的触笔。塑料重叠创建轴线和网格线，以帮助绘图。
Newton MessagePad 100（MP）是苹果公司在生产高质量、价格合理的移动设备方面做出的又一次重大尝试。MessagePad 于 1993 年发布。它是首批 PDA 之一。MP 的主要功能是其通信和组织功能。用户可以使用 MP 传真和发电子邮件。它具有应用程序，用于存储、组织和检索姓名、约会和联系信息。MP 可以打印到串行和并行打印机。它有一个红外端口，可以将信息中继到 MP 之间。然而，MessagePad 的手写识别引擎无法有效地读取和识别屏幕上手写词，导致负面报道和销量不佳。苹果公司于 1998 年停产了 MessagePad 产品线。
苹果公司于 2010 年 4 月 3 日开始销售 iPad；消费者在上市的第一天就购买了超过 300,000 台设备[7]。与以前使用压力触发触笔的平板电脑不同，iPad 由多点触控显示屏控制，并具有虚拟屏幕键盘，而不是实体键盘。iPad 使用 Wi-Fi 连接访问局域网和互联网。一些型号还具有 3G 功能。该设备由运行在个人电脑上的 iTunes 通过 USB 线缆进行管理和同步。在推出 iPad2 之前，苹果公司售出了超过 1500 万台第一代 iPad[4]。
iPad 2 运行在苹果的双核 A5 芯片上。与 iPad 相比，新款芯片的处理速度几乎是 iPad 2 的两倍。A5 芯片保持了 A4 芯片的能效，为用户提供了十小时的电池续航时间。iPad 2 在处理图形方面快了 9 倍，这将有助于应用程序更好地运行。iPad 2 拥有 9.7 英寸显示屏，重量为 1.33 磅。它配备了两个摄像头。后置摄像头可以录制高清视频（720P），并具有 5 倍数码变焦。前置摄像头可以录制 VGA 视频。有关技术方面的更多信息，请使用以下链接：http://en.wikipedia.org/wiki/IPad 或 苹果公司 iPad 规格
在实施任何新的举措之前，明智的做法是进行彻底的前端分析。需求评估将表明机构的优先事项和弱点。举措应着眼于提高每个机构独特学生群体中的成就。在确定其需求后，学区应制定一到三个目标。学区应从这些目标中制定几个目标。目标应与州教育标准和ISTE 技术标准密切相关。学区应进行任务分析以确定每所学校将如何实现这些目标。应进行学习者分析。重要的是，学区应在任何举措中都将教师视为学习者。学习者分析将有助于确保实施策略有效且适合教师和学生。在完成前端分析后，学区应制定评估计划。评估计划应包括形成性评估和总结性评估。这些评估应包括所有利益相关者的意见，包括管理人员、教师、学生和家长。学区还必须在实施技术举措之前制定教学计划。教学计划应侧重于如何培训教师和学生使用技术。请记住，学校和学区之间存在很大差异；一对一 iPad 计划可能不适合许多机构。本页的其余部分将详细介绍如何在 K-12 学习环境中有效地集成 iPad。
强烈建议学区在启动一对一技术计划之前聘请经验丰富的顾问。一位优秀的顾问可以提醒学区注意潜在的陷阱，提供公正的意见，并创建一个平稳的过渡过程。学区需要在启动技术计划之前检查几个一般领域。
资金：学区需要为其技术计划寻找资金。许多学区将资本资金与拨款资金结合使用。E-rate 可以帮助为安装无线网络相关的成本提供资金。学区在购买任何 iPad 之前应查看苹果的教育工作者折扣，折扣为 10%。Dan Brenner 博士 (D. Brenner, personal communication, June 14, 2011),[8]Rosyln Union Free District 校长表示，为了支持任何计划的资金，“必须有教师的认可……行政管理人员的认可……社区的认可”。
可接受使用政策：学区必须为教职工和学生制定周到的可接受使用政策 (AUP)。学生 AUP 的长度不应超过 2 页，应包含明确的接受和不可接受使用的规则。
安全：学区必须制定对硬件进行编目、分发、维修、收集和存储的方法。许多学区在每个设备上放置一个安全条形码。学区应记录每个设备的 MAC 地址和制造商序列号。学区还应制定一个标准程序，让教职工和学生可以安全地备份、存储和检索数据。
教职工发展：专业发展 (PD) 对于任何技术计划的成功至关重要。教师需要对使用 iPad 感到自在，才能在课堂上进行有意义的技术学习。Lehigh 大学教授 Scott Garrigan 博士 (S. Garrigan, personal communication, November, 2010),[9] 表示，至少应将技术预算的 10% 用于 PD。教育顾问 David Glick (D. Glick, personal communication, June 14–15, 2011),[10] 表示，“硬件成本应占整个 [技术] 计划的 30% 左右，其余部分用于帮助教师了解如何使用它们 [iPad]，更重要的是，如何使用它们来改善教学和学习”。
技术支持：学区必须聘请支持人员来维护和维修硬件并解决网络问题。教育技术人员应协助教师使用 iPad 进行学习。
iPad 上的软件安装不像笔记本电脑那样简单明了。通常，采用笔记本电脑计划的学区会在 DVD 或闪存驱动器上创建主镜像。技术人员将使用 DVD 或闪存驱动器创建克隆计算机。此过程可确保每台笔记本电脑都配备了适当的软件。它还可以防止学生在学校笔记本电脑上安装个人软件。iPad 的软件通常称为应用程序，只能通过 Apple 的 App Store 下载。一些学区创建了自己的应用程序商店，并允许学生自由安装软件；其他学区同步其 iPad，以便它们包含学校工作所需的应用程序，并禁止学生安装额外的应用程序。
实施一对一 iPad 计划的学校应在分发 iPad 之前安装无线以太网网络。无线网络的资金可以通过 E-rate 获得。联邦折扣取决于学校贫困程度。折扣范围从 20-90%，城市和农村学校获得最多的联邦支持。
带有 Wi-Fi + 3G 的 iPad 可能需要通过 AT&T 或 Verizon 购买数据计划。这些计划的月费范围为 14.99 美元至 80.00 美元。尚不清楚 E-rate 是否可以帮助资助 3G 计划。3G 功能产生的一个主要问题是维护 CIPA 合规性。
学区需要一个强大的技术部门来监控和维护学区的网络。技术部门应负责监控网络流量以及故障排除。学区可以使用 Multi Router Traffic Grapher (MRTG) 等软件来确定网络流量的量。MRTG 是免费的，适用于 Linux 和 Windows 操作系统。像Wireshark这样的程序也是免费的，它将允许技术人员分析通过网络发送和接收的内容。清晰简洁的 AUP 是确保网络完整性的第一步。技术部门应包括能够理解安全无线网络细微差别的技术人员。他们应该准备好迅速处理意外的网络故障。
学区必须制定对硬件进行编目、分发、维修、收集和存储的方法。许多学区在每个设备上放置一个安全条形码。这些学区使用标准条形码扫描仪将设备扫描到编目软件中。每个学区应记录每个设备的 MAC 地址和制造商序列号。
分发应在学校的第一周或第二周进行。一种方法是在特定核心课程中按年级分发 iPad。例如，在第一天分发时，只有高中高年级学生会收到他们的 iPad。学生可以通过他们的英语课来到分发区。第二天分发将留给高二年级学生，而第三天和第四天将分别留给高一年级学生和高一年级学生。第五天分发将留给尚未收到 iPad 的学生。理想情况下，分发和收集应在宽敞的房间（如体育馆）进行。
收集不应在学期的最后一周进行。应为学生提供充足的时间来归还他们的 iPad。高年级学生应该是第一批归还 iPad 的学生。安全归还 iPad 应成为每个学生的毕业要求。学校应制定一项政策，明确规定未归还学校财产或以损坏状态归还学校财产的经济处罚和/或处罚。
在收到学生的 iPad 后，管理人员和技术人员应扫描设备并将它们存储在安全的地方。iPad 应按逻辑顺序存储，例如按年级，然后按字母顺序排列。在夏季，学区应清洁并重新映像 iPad。理想情况下，每个学生都将重新获得他们在前一年学年使用的相同 iPad。
学区可以考虑用两种方式处理维修事宜。硬件方面的小问题可以由学区技术部门内部解决。学区可以与外部供应商签约，修复较大的问题。镜像和软件方面的问题应由技术部门处理。
学区应考虑每三到四年更换一次硬件。有些学区更愿意一次性购买所有学生的 iPad。其他学区更倾向于只为新入学的九年级学生购买 iPad。这种方法允许学区将资本支出分散到四年，而不是一年，并允许学生在高中四年级使用同一台 iPad。
学区应牢记，任何技术项目的最终目标都是改善学习和学生的成绩。因此，专业发展应该是重中之重。那些不习惯使用 iPad 的老师会以传统的方式使用它们来教学，例如用于文字处理、定义术语或作为计算器。iPad 相比笔记本电脑的主要教育优势在于其大量的应用程序。不熟悉应用程序的老师无法充分利用 iPad 作为学习工具，因为他们无法存储或没有时间和专业知识去寻找和练习使用应用程序。 David Glick（D. Glick，个人交流，2011 年 6 月 14-15 日）指出，“（使用技术的）潜力总是以每周数量级的速度增长。”他认为大多数学校提供的专业发展不足。专业发展应该根据个别教师的需求进行调整，因为他们的“起点、优先事项和目标将会不同”。
学生应该接受 iPad 方面的培训。这个过程的第一步是审查《可接受的使用政策》，并让学生签署一份协议，表明他们理解并遵守《可接受的使用政策》中规定的规则。学生知道如何备份、存储和恢复工作至关重要。一些学生培训可以在课堂上“按需”进行。例如，一位英语老师可以让学生表演和录制《罗密欧与朱丽叶》的第一幕。在这种情况下，老师应该向学生解释如何使用 iPad 相机拍摄视频，然后演示 iMovie，以便学生可以编辑他们的视频。
学区应该始终关注任何技术项目的首要目标，即提高学生的成绩。Jonassen、Howland、Marra 和 Crismond（2008）[11]指出，为了实现有意义的学习，活动应该具有协作性、目标导向性、与学习者相关、积极性和建设性。将 iPad 用作高级计算器或词典并不等于学习增强。Wenglinsky（2005）[12]发现，当技术以建设性的方式使用时，学生的成绩会提高。作者进一步指出，当技术以教学法（如练习和操练）的方式使用时，学生的成绩要么没有提高，要么下降。
使用 iPad 增强学习的潜力是无限的，但它们也可以为学区节省成本。iPad 可以用作电子阅读器。有一个 Kindle 应用程序。在不久的将来，学区可能能够不再购买装订的教科书，从而降低总体成本。iPad 可以消除与打印和复印相关的成本，例如购买墨粉、纸张、复印机的租赁和维修合同。学校将不再需要购买图形计算器，因为 iPad 可以执行所有相同的功能。
iPad 满足了学生和老师的各种需求。iPad 将对特殊需求学生大有裨益。视障学生可以使用 VoiceOver 等应用程序收听文本。阅读障碍学生可以使用 VoiceOver，同时在文本以语音朗读时进行视觉跟踪。英语语言学习者 (ELL) 可以使用许多阅读应用程序。地球科学老师可以使用 Star Walk 等应用程序，让学生亲身探索外太空。拥有超过 95,000 个应用程序，可以根据 Jonassen 等人关于有意义学习的五个标准来增强学习。
移动设备是学习技术的最新前沿。因此，还有许多未知数。对于 iPad 而言，以下问题尤其令人担忧
- 如何以最有效的方式将软件交付给学生的 iPad，同时确保设备的完整性和网络安全？
- E-rate 是否支付 3G 服务？如果是，学区如何保持符合 CIPA 规定？
- 学区将如何应对与打印到网络打印机相关的问题？
- 学区将如何处理 iPad 被盗和/或损坏的问题？
- 学区将如何调整课程表，为老师提供适当的专业发展时间？
- 未来，苹果公司将如何控制其设备的管理？目前，苹果公司可以远程从 iPad 中删除应用程序。
- 学生数据和学校数据在 iCloud 中的安全性如何？
2010 年 4 月 16 日，吉本·费尔法克斯·温特罗普 (GFW) 高中成为美国第一所实施一对一 iPad 计划的学校。该学区在 2009 年与教育顾问 David Glick 协商后，决定投资 iPad。《自由报》(2010)[13]指出，该计划的资金来自一次性学区合并基金和资本基金。据 FreeRepublic.com (2010)[14]报道，该学区拨款 267,748 美元用于安装 Wi-Fi 网络，并以每台 479 美元的价格购买了 320 台 iPad。GFW 学区创建了详细的 8 页 iPad 政策、程序和信息文件。该文件包括《可接受的使用政策》、iPad 保护计划选项以及学生关于 iPad 使用的承诺书。GFW 的软件政策禁止学生在他们的 iPad 上安装应用程序。GFW 技术部门根据学生的课程安排安装应用程序。由于 GFW 高中在 iPad 2 发布之前就实施了其技术计划，因此学校将不得不应对一些问题。教师将难以从他们的 iPad 上投影，因为第一代 iPad 不支持真正的显示镜像。iPad 和 iPad 2 均不支持闪存媒体。iPad 上的打印仍然存在兼容性问题。总的来说，GFW 学区在实施其 iPad 计划方面做得很好，主要是因为：其政策可以在线获取，AUP 清晰简洁，学生和家长与学区签署了协议，并且学区聘请了顾问来帮助制定该计划。
2010 年 12 月 20 日，Rosyln 高中向 11 年级和 12 年级的文科学生发放了 47 台 iPad，开始了一个试点项目。据《纽约时报》（2011）报道，[15] Rosyln 学区为每台设备支付了 750 美元。总共，学区为最初的 75 台 32GB iPad 支付了 56,250 美元。据 Roslyn 学区督学 Dan Brenner 博士（2010）称，[16] 在经过三年的搜索后，该学区最终选择了 iPad，因为它的便携性、价格、界面和易用性。Roslyn 高中已成功地将教师的 iPad 与学校的学生管理系统 (SMS) 集成在一起。因此，教师可以通过他们的 iPad 点名和准备成绩。该学区希望最终为其 1100 名学生中的每一个人提供一台 iPad。Roslyn 学区的倡议既有积极方面，也有消极方面。该学区在为学习者寻找理想技术的过程中非常耐心。Roslyn 高中想出了一个创新的方法来为学生提供应用程序，即创建一个“Roslyn 应用商店”。启动试点项目是识别计划中弱点的一种有效方法。但是，47 名学生是一个非常小的样本量，可能无法准确地代表全体学生。该学区似乎没有 AUP。AUP 对任何技术计划的成功都至关重要。AUP 应该通过互联网轻松访问。没有为学生提供学校服务器上的空间来备份他们的文件。据 Brenner（D. Brenner，个人通信，2011 年 6 月 14 日）称，[8] 学生们被要求“在家中的个人电脑上”备份工作。该政策没有解决如果学生没有个人电脑或如果学生无法将他的 iPad 与他的家用电脑同步时可能出现的问题。Roslyn 高中不会对 iPad 进行镜像。Brenner 表示，“我们鼓励学生下载他们想要的任何应用程序，只要他们不会因为不恰当的选择而被停学。我们期望学生理解参数。”与 GFW 高中的政策相比，Roslyn 的政策可能过于含糊。该政策可能会使学区面临 iPad 被滥用的风险，并可能导致诉讼针对学区及其员工。截至 2011 年 6 月，试点项目中还没有发生任何不当行为。
Dave Marra 是苹果认证的技术协调员和苹果认证的系统管理员，他推荐以下资源来帮助实施 K-12 iPad 计划。
- http://www.apple.com/support/iphone/enterprise/ - 提供有关移动设备管理的支持信息
- http://www.apple.com/education/resources/ - 描述了苹果公司的设备如何能够提高学习和成就
- http://www.apple.com/education/apps/ - 描述了一些教育应用程序
- http://www.apple.com/education/ipad/ - 专注于 iPad 的教育应用程序
- ↑ 苹果公司 (2011)。苹果公司发布第一季度业绩报告：创纪录的 Mac、iPhone 和 iPad 销量推动收入和利润创历史新高 收入增长 71%；利润增长 78%。检索自 http://www.apple.com/pr/library/2011/01/18results.html
- ↑ Alpeyev, A. & Miller, H. (2011 年 1 月 31 日)。Android 平板电脑在第四季度赶超苹果 iPad。彭博社新闻。检索自 http://www.bloomberg.com/news/2011-01-31/android-tablets-gain-on-ipad-in-fourth-quarter-researcher-says.html
- ↑ 苹果公司 (2011)。iPad 规格。检索自 http://www.apple.com/ipad/specs/
- ↑ a b 苹果公司 (2011)。苹果公司发布 iPad2。检索自 http://www.apple.com/pr/library/2011/03/02ipad.html
- ↑ a b Davis M.R. & Eliss, T.O. (1964 年 8 月) RAND 平板电脑：人机图形通信设备。检索自 http://www.rand.org/pubs/research_memoranda/RM4122.html
- ↑ Gagne, K. (2010)。对决：1979 年的苹果图形平板电脑 vs. 2010 年的苹果 iPad。检索自 http://www.pcworld.com/article/203307/faceoff_1979_apple_graphics_tablet_vs_2010_apple_ipad.html
- ↑ Harvey, Mike (2010 年 4 月 6 日)。"iPad 发布因技术故障而受损"。泰晤士报 (英国)。2011 年 6 月 26 日检索。
- ↑ a b D. Brenner，个人通信，2011 年 6 月 14 日
- ↑ S. Garrigan，个人通信，2010 年 11 月
- ↑ D. Glick，个人通信，2011 年 6 月 14 日 - 15 日
- ↑ Jonassen, D.，Howland, J.，Marra, R. & Crismond, D. (2008)。有意义的技术学习。新泽西州上鞍河：皮尔森教育公司。
- ↑ Wenglinsky, H. (2005)。明智地使用技术：学校成功的关键。纽约：教师学院出版社。
- ↑ Kent, T. (2010 年 4 月 11 日)。自由报。GFW 学生将获得 iPad。检索自 http://mankatofreepress.com/local/x993495148/GFW-students-to-get-iPads
- ↑ Busch, F. (2010 年 4 月 16 日)。自由共和国。iPad 是吉本·费尔法克斯·温特沃斯高中的苹果。检索自 http://www.freerepublic.com/focus/f-chat/2495380/posts
- ↑ Hu, W. (2011 年 1 月 4 日) 纽约时报。移动的数学：学校拥抱 iPad。检索自 http://www.nytimes.com/2011/01/05/education/05tablets.html
- ↑ Brenner, D. (2010 年 12 月 9 日)。Roslyn 学校。Roslyn 正在推出 iPad。检索自 http://www.roslynschools.org/code/superi120910.htm