高中化学数字化实验教学策略的研究2014年度教育科学规划“个人课题”申报表A4(张绪生)

附件一：溧水区2015年度教化科学规划“个人课题”申报表姓名路清所在学校江苏省溧水高级中学申报级别市区课题名称中学数学数字化试验教学策略的探讨课题类别数学课题关键词与整体界定数字化试验：基于计算机平台的运用，以真实的试验为基础完成的试验，包括仿真试验、借助传感器的试验以与多媒体呈现的试验。教学策略：实施教学过程的教学思想、方法模式、技术手段这三方面动因的简洁集成，是教学思维对其三方面动因的进行思维策略加工而形成的方法模式，是为实现某一教学目标而制定的、付诸于教学过程实施的整体方案，包括合理组织教学过程，选择详细的教学方法和材料，制定老师与学生所遵守的教学行为程序。中学数学数字化试验教学策略的探讨：本探讨尝试创建基于数字化校内网的中学数学数字化试验教学网络平台，通过数字化试验教学网络平台，把各种教学资源整合起来，把老师、学生、教学资源联系起来。在此基础上本探讨提出了中学数学数字化试验的教学策略：教学资源整合与开发策略，教学媒体多元化策略，自主合作与发觉探究相结合策略，课堂教学与课外活动相结合策略。可以通过开展丰富多样的数字化试验教学活动，满意学生对数字化试验的爱好和需求；可以通过开展虚拟仿真试验活动，给学生供应更多的试验机会；可以通过组织老师学习、培训，转变老师的观念，提高老师的数字化试验教化教学实力和水平，促使老师主动主动的开展数字化试验教学活动。课题探讨的背景与意义课题探讨的背景：1．学生对数字化试验有爱好、有需求，学生自己动手做试验的机会太少；2．老师开展数字化试验教学活动的主动性、主动性不高，数字化试验教化教学实力不强，数字化试验教学活动比较单一；3．学校之间数字化试验教学资源配置不均衡，存在数字化试验教学资源比较分散、利用不充分的现象。4．市、区政府每年都投入大量资金用于教化，我校的教化教学设施也都在逐步改善，我校投入了大量资金建设多媒体教室、数字化探究试验室、数字化校内等现代化教化教学设施，开展数字化试验教学的条件初步具备。课题探讨的意义：1.提出了中学数学数字化试验的教学策略：教学资源整合与开发策略，教学媒体多元化策略，自主合作与发觉探究相结合策略，课堂教学与课外活动相结合策略。2.通过开展丰富多样的数字化试验教学活动，满意学生对数字化试验的爱好和需求；通过开展虚拟仿真试验活动，给学生供应更多的试验机会；数字化试验教学活动可以培育学生科学素养、创新精神和实践实力，提高学生的综合素养，促进学生的全面发展。3.通过组织老师学习、培训，转变老师的观念，提高老师的数字化试验教化教学实力和水平，促使老师主动主动的开展数字化试验教学活动。4.创建基于数字化校内网的数字化试验教学网络平台，对现有资源进行整合，实现一加一大于二的效果。学校之间还可以加强沟通与合作，实现优势互补、资源共享。课题探讨的相关文献综述1．对数字化试验的相识数字化试验在我国中学教学中的应用还处于初级阶段，所以现有文献中，对数字化试验的相识方面的论文所占比重较大。这类文献对什么是数字化试验，数字化试验的特点和优势，数字化试验存在的问题与不足等方面的问题进行了探讨和探讨。关于什么是数字化试验，主要有两种观点。一种观点认为：数字化试验是指以真实试验为基础，通过各种传感器替代部分传统的仪表，将试验数据采集之后交由计算机分析处理，能够更加清楚、明确地展示试验现象，揭示试验规律的试验手段。另一种观点认为：数字化试验是基于计算机平台的运用，以真实的试验为基础完成的试验，包括仿真试验、借助传感器的试验以与多媒体呈现的试验。前一种观点是将运用传感器等现代化仪器设备进行的定量试验称为数字化试验，包括的范围较窄，可以称之为狭义的数字化试验。后一种观点将全部运用数字化技术的试验，都称为数字化试验，包括的范围较广，可以称之为广义的数字化试验。本探讨所说的数字化试验，是指广义的数字化试验。人们常说的手持技术试验，又称掌上技术试验，是数字化试验的一种，属于借助传感器的试验，只是数据采集器和各类传感器都很小，运用的计算机也是微型的，便于携带。DIS试验是数字化试验的一种，也属于借助传感器的试验，DIS是数字化信息系统的英文DigitalInformationSystem的缩写。对于数字化试验的特点与优势，大家的相识比较一样。顾连忠认为，与传统试验相比，数字化试验采集数据量大，占用时间少，试验不受时空的限制，利用传感器技术可以做传统试验手段做不好和做不出的试验。蔡海斌认为，数字化试验具有强大的数据采集实力，敏捷的处理数据实力，便利的分析和沟通实力，利用探究试验设备测出来的数据和证据以数字、图表为主，更客观、更真实的呈现试验过程和收集到的证据。李成刚认为，数字化试验的试验结果更精确，数据采集快速，数据拟合精确便利。对于数字化试验存在的问题与不足，也有文献进行了探讨。邵玲琍认为，DIS的成本比较高，应用范围有限，即使在数值测量技术方面，有些试验运用DIS的必要性、科学性、合理性都大有问题。本人认为，数字化试验是个新生事物，存在问题与不足也是难免的，我们要相识到数字化试验存在的问题与不足，扬长避短，充分利用数字化试验的特点与优势，不能为运用而运用数字化试验，同时，也要逐步改进、完善数字化试验。2．数字化试验开发探讨在现有的文献中，有关数字化试验开发的文献占的比重也比较大。由于教材中现成的数字化试验案例特别有限，为了满意数字化试验教学需求，大家开发了不少数字化试验案例，并提出了一些开发思路和方法。大家从不同角度进行数字化试验开发，使数字化试验案例不断丰富。李遵白通过中国西部20年LOGO中学数学试验的探讨成果,说明将LOGO编程融入数学教学,可以使学生把计算机作为纸笔一样高效的数学学习工具,并对激发学生学习爱好、培育创新思维和实践实力等有显著的效果。徐朝军认为在数字化试验室(e-Lab)是在传统试验室基础上，利用先进的计算机技术、网络通信技术、多媒体技术等相关数字化信息加工处理、传播技术，将现实试验室中的各种试验资源数字化，并通过数字化手段进行试验教学的综合性的开课题探讨的相关文献综述放型的试验教学环境，其意义在于使得传统试验室在时间和空间上得到了延长，充分利用了试验教学资源。数字化试验室在其特点上表现为创新性、开放性、人性化和过程化，因而在试验教学中学习者的主体地位得到了进一步提升，学习者可利用的学习资源得到了延长，e-Lab同时还为学习者供应了协作学习空间，在肯定程度上节约了学习者试验学习时间。同样，在数字化试验教学环境下，试验老师的角色在逐步向多元化发展，老师工作的重心也从“药剂师”向“主治医师”转变。e-Lab从肯定程度上还解决了试验教学硬件资源和老师人力资源不足的问题，节约了学校试验教学的开资。3．数字化试验应用探讨近年来，关于数字化试验应用探讨的文献渐渐增多。数字化试验应用探讨，主要包括数字化试验教学的可行性探讨、数字化试验教学的作用、数字化试验教学设计、课程开设、数字化试验教学总结等。可行性探讨。乐建吉经过理论论证和教学试验，得出的探讨结论是：从教学功能上看，数字化试验引入初中科学教学是有效的；从教学层面看，数字化试验引入初中科学教学是切实可行的。数字化试验教学的作用。唐文伟认为，DIS试验教学的作用体现在以下几个方面：可以创设新的学习环境，能够形成新的探究工具，可以提高试验教学效率，能够实现对传统试验的优化改进。田国生认为，运用数字化试验教学将有利于新课程改革向纵深发展。教学设计。马秀芬、赵秀清的教学设计，将整个教学过程分为九个步骤：导入新课；导入新设备，明确试验原理；介绍数字化试验设备与试验材料；操作数字化试验设备进行试验；分析两条“压强——时间曲线”，得出试验结论；传统试验与数字化试验比较；思索避开试验误差的方法；培育学生发散思维；练习中巩固。该教学设计有多媒体展示试验，有借助压强传感器进行的定量试验，有试验曲线分析，并通过试验案例对传统试验和数字化试验进行比较，有利于学生对数字化试验的相识和了解。整个设计新奇独特，值得借鉴。课程开设。张玉娟尝试将数字化试验应用于数学选修课程的教学中，她将选修课开设过程分为两个阶段：第一阶段实行指导—探究模式，其次阶段实行合作—探究模式。在阶段实施后进行分析与总结，得出如下结论：数字化试验为科学探究供应了技术支撑；数字化试验有利于学生科学素养的提高。教学总结。张玲将数学化试验教学的应用分为三个层次：等同于已有的传统试验教学功能；数字化试验特有的教学功能的应用；利用数字化试验设计好课堂教学，充分发挥学生的主观能动性。课题探讨的相关文献综述4．数字化试验教学理论探究现有文献中，从理论方面对数字化试验教学进行探究的论文相对较少。钱扬义、邓峰探讨了数字化试验教学与学生探究实力培育的关系，认为数字化探究试验能够培育学生发觉与提出问题的实力、猜想与假设的实力、试验设计实力、视察与试验实力、收集证据与数据处理实力、说明与形成结论实力、评价与元认知实力、表达与沟通实力，提出可以通过将数字化探究试验引入课堂、将数字化试验技术与探讨性学习相结合、利用数字化试验手段探讨课题参与各类科技竞赛等途径培育学生的探究实力。专家提出基于手持技术的两种中学数学教学模式——试验探究模式和课题探究模式。其中试验探究模式又称为“6S”模式，主要包括激趣、引导、猜想、演示、探究、总结等六个阶段，该模式主要以探究的形式促进学生对学问的学习与汲取，旨在借助手持技术作为课堂的定量型试验的协助工具，帮助学生结合试验数据与图像理解有关概念或原理，提高学生分析与加工信息的实力、问题解决实力与科学探究实力；课题探究模式，又称“10C”模式，主要由设计、描述、合作、探讨、实施、说明、推断、对比、巩固、评议等10个环节，“提出—建构”、“检验—冲突”、“同化—顺应”三大阶段组成。该模式主要适用于课余的探究学习，主见学生在进行课题探究时有效运用概念图制定试验安排；理清问题解决的思路；建构对概念或原理的新的理解与相识，从而提高自己的问题解决实力与元认知水平。这两种教学模式是对数字化试验教学模式的有益探究，可以尝试在教学中运用。综上所述，现有文献对数字化试验已经有了比较全面、深刻的相识，数字化试验开发探讨取得了比较丰富成果，数字化试验应用探讨有了比较大的进展，数字化试验教学理论探究也起先启动。通过对现有文献的整理、分析，发觉现有文献大多只是从某一个角度或某一个方面对数字化试验教学进行探讨，把数字化试验教学作为一个整体，进行系统探讨的文献比较少。本探讨将紧密结合教化教学实际，把中学数学数字化试验教学作为一个整体，进行全面、系统的探讨。本探讨将在学习驾驭数字化试验教学有关学问和理论，了解数字化试验教学现状的基础上，用理论去指导教学实践，用教学实践去丰富理论，通过数字化试验教学活动和理论探究，探讨中学数学数字化试验教学。课题探讨的目标和内容探讨的目标：1.了解中学数学数字化试验教学现状，探究数字化试验教学有效策略，总结数字化试验教学规律；2．通过数字化试验教学实践活动，培育学生的科学素养、创新精神和实践实力，促进学生的全面发展，提高教化技术手段的现代化水平和教化信息化程度。探讨的内容：1.探讨创新与学习的关系，转变人们的观念；2.通过理论探讨和教学实践活动，探究数字化试验教学有效策略，探究中学数学数字化试验教学规律。3.探讨能广泛适用于中学数学教学的学生数字化试验案例。4.探讨比较学生数字化试验与传统学生试验的教学效果。5.探讨学生数字化试验对中学数学教学的实践价值。6.探讨学生数字化试验对于提高学生实力的意义。课题探讨过程与方法探讨过程：1．打算阶段（2015.03—2015.05）：对目前的中学数学数字化试验教学现状调查进行调查，考察论证课题的理论价值和试验价值，建立课题探讨的设想并撰写课题探讨方案和实施安排。2．实施阶段（2015.05—2016.11）：理论学习、目标探讨、分析汇总、试验探讨。3．总结整理阶段（2016.12—2017.03）：收集和整理全部课题资料，分析和探讨试验状况，总结和提炼探讨成果，撰写相关论文和探讨报告，接受验收鉴定。探讨方法：本探讨主要采纳文献探讨法、调查法和试验法。通过文献探讨法，了解数字化试验教学探讨的进展状况，确定探讨的切入点；通过调查法了解中学数学数字化试验教学的现状，本探讨所采纳的调查法主要是问卷调查法和访谈调查法；通过试验法，检验数字化试验教学的效果，验证创新与学习的关系。课题探讨的条件与预期成果探讨条件:1.学校领导高度重视。我校领导对教化科研高度重视，学校主要领导亲自抓科研，并且在人力、物力、财力上均可依据须要最大限度地供应保障。2．学校硬件条件一流。学校现有单个价值300万元数字化专属数字化教学的试验室3个；学校建有多网合一的数字化校内网，供应多功能网络服务，各班级均配置多媒体设备。3．本课题主持人阅历较为丰富。本课题主持人始终从事中学数学一线教学，事业心强，具有