高中科学实验报告范文

导语：如何才能写好一篇高中科学实验报告，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

【关键词】 高中数学 课堂教学 探究学习

一、 问题的提出

知识经济时代的新形势，对人们的生活方式、工作方式、学习方式、思维方式带来深刻变化，终身学习成为每个人的重要任务。新的学习方式和艺术，成为个人可持续发展的重要因素。为适用这种新经济时代对学习的要求，迎接我国新一轮课程改革对学生学习方式的变革，更新多年来教学中重记忆，重考试而轻创新探究的功利性的教学模式、学习方式，引发我们对高中数学课堂教学中探究学习方式进行研究。

通过文献调查发现，国内外不少教育工作者已对探究学习这一课题进行过研究，发表了不少论文。但对探究学习的理论研究较多，实验研究较少。本研究就是在已有研究的基础上，在建构主义学习理论、布鲁纳的认知结构学习理论、波利亚的主动学习原则和弗赖登塔尔的再创造理论等现代教育理论指导下，对高中数学课堂教学中的探究学习进行实验研究。探讨培养学生探究学习意识和探究学习能力的方法与途径；探索高中数学课堂教学中进行探究学习的模式与方法，达到培养学生创新能力的目的。

二、探究学习的概念界定

本研究中的探究学习主要是在数学课堂教学中，创设一种类似于学术（或科学）研究的情境，在教师的组织、引导、帮助和促进下，通过学生自主、独立地发现问题、实验、操作、调查、搜集与处理信息、表达与交流等探索活动，获得知识、技能、情感与态度的发展，特别是探索精神和创新能力的发展的学习方式和学习过程。

三、研究方法和研究对象

研究方法：自然实验法为主，辅之以必要的其它研究方法。采用按常态编班，不随意增减课时，在正常教学状态下进行研究。

实验对象：广东仲元中学1999级高二（4）班为实验班，高二（3）班为对比班。

四、实验过程

1、假说：在高中数学课堂教学中，通过教师对探究学习的组织、引导、帮助和促进，能够培养学生的探究意识和探究能力，使之形成学生良好的学习品质，促进学生创新能力的发展和学业成绩的进步。

2、变量

自变量：探究学习

因变量：学生探究学习意识；学生探究学习能力。

无关变量：实验选择的两个班学生来源均等，学生的学习成绩，能力水平相当；教师教学水平与工作态度相同；测试标准相同；排除家庭辅导、个别辅导等。

3、实验过程

（1）确定探究学习的课堂教学模式

我们把课堂的探究学习教学模式分为“引入问题—实验探求—发现结论—论证结果—应用反思”五个基本环节，以学生的自主探究活动为第一主体，以教师的组织、引导、帮助和促进为第二主体 ，以探索数学问题、欣赏理解数学为中心，以形成科学的态度和培养创新精神和实践能力为目标。但是，对于不同的学习内容其探究学习过程可以不同。

第一环节：引入问题。这一阶段的教学目的要求教师向学生呈现一个令人困惑的问题情境，这种问题一方面必须激起学生强烈的好奇心，本能地产生一种想知道“怎么回事”的冲动；另一方面，这种问题情境最终必然是可以解决的。

第二环节：实验探求。这一阶段的教学目的要求教师引导学生根据自己已有的知识，查阅资料，或动手实验（动笔检验或用计算机实验）去研究探索。这一阶段应注意充分运用现代教育手段和方法。

第三环节：发现结论。根据实验得出的数据，提出假设与猜想。这一阶段要注意引导学生打破传统的思维模式，大胆想象，勇于质疑。

第四环节：论证结果。用数学推理方法，证明发现的结论。这一阶段要注意引导学生学会严密的逻辑推理，培养学生思维的严僅性。

第五环节：评价反思。对探究过程进行评价反思。关键是让学生掌握如何从过去的知识经验中找出着眼点，找出思考问题的途径；掌握分析的方法，这个过程实际上是一个综合评价的过程。同时运用所学的方法解决新的问题。

（2）应用“五环节”课堂教学模式进行实验

我们用课题“轨迹的探求”说明实验过程。（细节略）

已知DF是定圆A的直径，C是圆A所在平面上一定点，线段CD的垂直平分线与DE的交点为F，当D在圆A上运动时，我们来看看点E的轨迹。

教师用几何画版演示轨迹，当学生看清轨迹时，教师让学生回答为什么？并引导学生进行论证。

当学生完成论证后，教师提出问题：想知道点F的轨迹吗？会是怎么的呢？（第一环节）

生：还是圆。

师：是圆吗，用几何画版试一试。（第二环节，学生开始试验）

生：是椭圆。

生：是双曲线。

生：是一个点。

学生得出了几种不同的意见。

师：说出各自的理由。

生：当C点在圆内不与A点重合时是椭圆；当C点在圆外时是双曲线；当C点在圆上时是A点；当C点与A重合时是圆。（第三环节）

师：能证明吗？

学生在教师的指导下，进行论证。教师要引导学生从不同的角度进行论证。（第四环节）

师：我们不仅要学会解决问题，同时要积累经验，总结方法 ，并运用这些经验和方法解决新的问题，更重要的是要敢于提出问题，善于提出问题。从刚才的探求中可看出同学们掌握了基本的探求和论证的思维方法，你们还想进一步看看别的点的轨迹吗？（第五环节）

可能的问题：

问题1：在直线EF上取一点S，探求点S的轨迹。（圆）

问题2：在直线CD上取一点T，过T作CD的垂线TQ，与直线AD交于Q，探求点Q的轨迹。（鸭蛋形）

点评：我们知道，探求一个点的轨迹，思维的出发点主要是两个，一是找出约束动点变动的几何条件，二是找出影响动点变动的因素，而这一节课从一系列的问题的探究中，使学生明确了探求点的轨迹的途径，初步理清了解决这类问题的思路，从整体上把握了这类问题的解决方法，看清了问题的本质。

六、实验结果分析

我们从2000年下半年开始进行本课题的对比实验，两年来，完成了本课题的理论构建和操作模式，进行了四次数据测试和分析。

表1、学生探究学习意识测试结果（本表满分为80分）

班级成绩 实验班 对照班

N X N X

第一次（实验开始） 53 58 53 57

第二次（第一学期未） 53 62 53 60

第三次（第二学期未） 53 68 53 62

第四次（第三学期未） 53 70 53 63

说明：1、分班是按学生总分高低搭配分班，不含人为因素，师资调配也是相同的。

2、为实验数据的可比性，N值是取实验开始时两班中人数较少的数，人数多的班级去掉排名在后的数（以后数据均不含这些学生）。

表2、学生探究学习能力测试结果（本表满分为160分）

班级 成绩 实验班 对照班

N X N X

第一次（实验开始） 53 120 53 118

第二次（第一学期未） 53 123 53 121

第三次（第二学期未） 53 143 53 124

第四次（第三学期未） 53 154 53 126

表3、考试成绩

班级 成绩 实验班 对照班

N X 高分段人数 N X 高分段人数

高一下期期末 53 78 4 53 77 5

高二上期期未 53 75 3 53 79 3

高二下期期末 53 80 6 53 73 4

高三上期期未 53 115 6 53 108 3

高三高考成绩 53 603 8 53 596 5

说明：高一至高二下期未考试分数满分为100分，高分段分数为90分以上；高三上期未考试分数满分为150分，高分段分数为130分以上；高考为标准分，高分段分数为700分以上。

表4：表3中数据的方差分析及F检验

变 异 来 源 平方和 自由度 均方 F 显著性

组 间 变 异（实验班与对照班之间） 171.88 1 172.8 6.73 显著

组 内 变 异（实验班与对照班之内） 204.61 7 24.82

总 变 异 377.49 8

表5：被试班起点水平成绩比较表（高一期末成绩）

统计量班级 N X δ 各档次人数

90-100 80-89 70-79 60-69 59以下

实验班 53 78 13 4 7 15 18 9

对比班 53 77 14 5 7 14 19 8

T=0.42＜1.96， 无显著差异

表6：被试班实验结束成绩比较表（高考成绩）

统计量 班级 N X δ 各挡次人数

800-900 750-799 700-749 600-699 550-599

实验班 53 603 13.4 1 0 7 13 22

对比班 53 596 14.5 1 4 12 23

T=1.97＞1.96，效果显著

表7：实验班实验前后成绩对比表：

统计量 优秀面 优良面 合格面 困难面 最高分 最低分 极差

80-100 70-79 60-69 59以下

实验前 25.5％ 26.3％ 33.7％ 14.5％ 95 42 47

实验后 43.6％ 33.7％ 14.5％ 9% 813 450 32

从上列学业成绩的统计分析，我们可以得出以下结论：

1、学生探究学习意识实验结果

从以上表格中我们看到，学生探究学习的意识，在始测上，实验班与对比班学生的探究意识都无显著差异。经过半年的实验，两班产生了明显的差异。这种差异随着实验的继续而持续增加，其中自主学习的意识，实验班明显优于对比班。得出的结论是，学生的探究学习的意识，实验班明显优于对比班。

2、学生探究学习能力实验结果

从表中我们看到，学生探究学习的能力，在始测上，实验班与对比班学生的探究意识都无显著差异。经过半年的实验，也无显著差异，但一年后，两班产生了明显的差异。有的已经达到非常显著的差异，这种差异随着实验的继续而持续增加，特别是学生在处理开放性问题中独创性能力显得更为突出。显示出采用不同的教学模式效果是大不相同的。实验班原水平甚至第二次水平与对比班并没有明显差异，但第三次测试后上升的幅度明显加快，显示出实验因子的持续效力。

3、学生的学习成绩及对其它科的影响

从成绩表格中我们还看到，学生的学习成绩在实验前没有明显差异，甚至实验后的第一次考试，试验班还落后于对比班，这应当是实验班的学生不适用新的教学和学习方法所至。但一年后两个班学生的成绩有了明显差异，这种差异不但表现在学习成绩的整体上，更表现在学生的学习方式，学习态度和对问题的处理上，学生学会了研究问题和处理问题的方法，这从高考高分段人数的差异可以看出这一点，因为从今年的高考试题我们可以看出，探究能力不高的学生是不可能拿到高分的，大面积优生出现的成因，我们认为是基于学生学习方式的改变。更可贵的是学生的各项能力又逐渐渗透到其他各科的学习中，促进了各科的平衡发展。在今年的高考中，实验班学生各科的高分人数显然优于其它班。此项实验的结果完全证明了这种教学模式的可行性与实效性。探究的教学和学习对本学科及其它学科成绩带来积极的影响效果。转贴于

综上所述，我们可以得了结论，实验结果证实了实验假说。

七、讨论

1、教师在选择探究问题或创设实验条件时，须注意以下几点：（1）实验所涉及的知识与经验必须是学生已经具有的，或者在他们的最近发展区，是学生跳一跳可以解决的问题。（2）问题或创设的实验条件是可以得出结果的，而且是多种结论的，以利于学生思维的搜索与发散。（3）所确定的问题应与学生的日常生活密切联系，具有现实的社会意义与价值，有利于培养学生的科学精神、态度与价值观。

2、探求学习能力的培养与学业成绩是一致的。探究学习能力强的学生，其学业成绩普遍较好，当然这其中也有个别例外的学生，其原因也应该是多方面的，尽管如此，仍然不影响二者的总体一致性。本实验的结果，证明了这种看法。

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关键词：新课程 学习方式 适应性

高中新课程改革的目的在于促进学生发展。学生作为课程实施的参与者和直接受益者，他们对新课程的感受关系着课程改革的成败。因此，新课程实施必须了解学生的真实想法，关注学生的发展需求，从而发现存在的问题，进而采取切实有效的措施。解决问题，推动课程改革的顺利实施。那么，学生眼中的新课程是什么样子，他们对新课程有哪些感受？2012年6月，《普通高中办学“软环境”改善策略研究》课题组对重庆奉节、万州、酉阳、湖北利川等地域内城乡高中学校的学生进行了调研。本次问卷调查共收回高中学生有效问卷400份，本文是调研结果分析。

一、新课改的了解程度

在回答你对什么是新课程改革的问题时，在本次调查的400人中，有34人对新课改完全不了解，约占总数的8.5%；比较了解的有140人，约占总数的35%；只听说过218人，约占总数的54.5%；有非常了解的有8人，约占人数的2%。

数据分析：高中新课程实施从2004年局地试行至2010年全国全面实施以来，已经有7年时间，在重庆推广实施也有近2年时间。此次新课程改革着重把学生培养成德智体全面发展的全能型人才，通过转变教师的教学方式和学生的学习方式提高学生的综合素质。在此次调查中，发现仍有部分同学对新课改不了解，并且大部分学生只表示听说过。笔者分析一方面是因为新课改在学生动员方面的力度不够，另一方面是学校推行新课改未深入推进课堂，学生没有明显感觉实施新课程以后的变化。

二、对于新课程内容的态度

在本次调查的400名学生中，大多数学生认为新课程内容比较难学，占41%，并且让人无所适从，占15%。有18.25%的学生认为新课程好学，便于培养能力，占25.75%。

从数据中可以看出，学生对新课程内容的学习适应性不是很理想，占大多数学生反映学习比较困难，不容易学。

新课程教材中自主探究学习的内容多了，像原教材中教条式知识的内容少了，如果学生缺乏自主、合作探究的学习习惯，教师引导不到位，就会出现学生对新课程内容难以理解，不好掌握。

三、对学习能力的认识

在调查学生中，占71%的学生认为在学习过程中最需要培养的能力是自主探究的能力，14%的学生认为是听讲能力，有15%的学生认为是做题增分的能力。而在回答有动手操作和实验的机会时，你会怎么样时，60%的学生表示感兴趣，33.5%的学生有时感兴趣，3.75%的学生怕不成功，2.75%的学生认为看同学做就可以了。

可以看出，大多数学生对新时代人才所需要的能力有较清醒的认识，认为在新课程学习中最需要的是自主探究的能力和听讲能力，并且要敢于动手实践。

四、新课程学习的态度、感受、效果

在调查学生中，25%的学生感觉目前的学习压力很大，57.25%的学生表示较压力较大，14.5%的学生感觉不大，占3.25%的学生认为学习很轻松。

在回答“如果课堂上让你在老师的帮助下自主学习，你会”问题时，16.5%的学生认为很有信心，66%的学生表示有困难但能克服，17.5%学生承认有困难而且不能克服。

在对待自主学习、合作学习、探究学习的态度方面，25.5%的学生很感兴趣，48.75%的学生比较感兴趣，占25.75的学生表示无所谓、不感兴趣甚至很反感。

在学习中遇到了困难，占56.75%的学生努力设法解决，21.25%的学生跟着别人做，8.25%的学生不知所措，有13.75%的学生表示老师不讲就算了。

通过新课程学习，学生在自主学习、探究学习、合作学习方面的能力有占4.25%的学生认为明显增强，37.25%的学生有增强，48.25%的学生认为不明显，10.25的学生认为根本没有变化。

数据分析：新课程实施以来，学生的学习方式发生很大的变化，新课程所倡导的自主、探究、合作学多数学生比较欢迎，且有41.5%的学生明确表示在新课程学习中这方面的学习能力增强了。但在高考制度下，学生普遍感觉学习压力较大，占大多数学生表示能够克服学习中的困难，且能想方设法的努力解决。

五、对综合素质评价和学分制的看法

在新课程评价方面，25.75%的学生认为评价更全面，有利于促进和增强学生的综合素质，27.5%的学生认为仍未改变应试教育的本质，反而加重了学生的负担，32.5%的学生表示流于形式，不能真正衡量出一个人的综合素质，10.75%的学生认为不理解，只需听从学校和老师的安排。

新课程评价对于学生的成长来说是及其有利的，相对比较公平、客观、全面。但学校在具体实施过程中没有完全按照新课程评价体系操作，导致学生普遍认为新课程评价是流于形式，没有实在价值。

六、结语

大都数认为，在高考指挥棒下，新课程改革不可能彻底转变当前的教育状态，也就是说，在目前的形势下新课程真正地实施是比较困难的。通过调查我们发现，多数学生对新课程是乐于接受的，也希望自己的学习方式和老师的教学方式得到转变，并且在新课程学习中得到了很多收获。同时，我们也看到一部分学生对新课程抱着观望的态度，不积极主动参与进来，在学习过程中感到有很大困难，需要老师充分引导提高这部分学生的认识。老师自己也要转变学生成才观念，并且学校也要最大化的利用现有条件完完全全地、认认真真地实施新课程。对此，我们提出几点推进新课程实施的建议。

（一）提供和开发丰富的课程资源

课程资源的开发与合理运用是有效实施新课程的保证，新课程需要学校和教师多渠道开发不同层次的课程资料。课程实施的好坏一方面取决于课程资源的丰富程度，另一方面也取决于课程资源的开发和运用水平。也就是说，任何课程政策的推行必须有课程资源的支持。“如果制订政策时没有考虑实施政策所需要的资源，而且如果没有必要的资源，学校、教师和学生就会处于要求得不到满足的局面”。没有课程资源的广泛支持，再美好的课程改革设想也很难变成实际教育成果，课程资源的丰富性和适切性程度决定着课程目标的实现范围和实现水平。这次调查中，我们了解到一些实验区缺乏相应的课程资源，尤其是条件比较差的地方，情况更为严重。为此，国家应该提供必要的物质条件保障，同时充分利用和开发当地的课程资源，确保新课程的顺利实施。

（二）关注不同学生需求，促进学生全面发展

在课程实施过程中，要关注学生间差异，使课程能够尽量满足不同地区、不同类型、不同层次学生的需要。对于不同地区的学生，要考虑当地的教学条件，使其在有限的资源内得到最大限度的发展；要为学有余力或对学习有更多发展需求的学生提供更具有探索、研究性质的学习空间；对于学习有一定困难的学生，教师相对帮助和指导要多一些，特别是在课堂教学中对于那些不太自信、性格比较内向的学生，多给予鼓励，使他们逐步树立学习自信心。

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为了更好地了解盘锦市高中思想政治新课程改革的实施情况，指导和加强高中思想政治课教学工作，帮助和解决新课改实施过程中存在的一些问题，盘锦市教师进修学院高中部于2004年3月末到6月初对我市七所高中进行了调研工作。

本次调研活动采取了听课、教师和学生问卷调查及座谈等方式。目前，全市七所高中使用的教材均为2013年修订的人教版思想政治课本。这次活动促进了我们对新课程实施过程中所遇到的相关疑难问题的思考，使我们对下一阶段工作更有了针对性。

1.课程实施的困难、问题及原因分析

1.1 关于高中起始阶段的政治教学问题。在调研中发现相当一部分教师忽略了对初高中教学衔接的调查和研究。因而在授课过程中只按高中教材按步骤授课，未能建立起初中知识体系与高中知识体系的衔接。

从我市思想政治课的教学实际来看，初中阶段思想品德与历史合为一张试卷，总分为100分，思想品德和历史各占50分。这种实际情况就导致了学生在初中阶段对政治这门学科不够重视，只是在中考前临时死记硬背，搞突击。

高中的新课程一开始，教师在高考的压力下，都采用大容量，快节奏的教学方法。一开始就用上学生根本没有接触过的词汇和内容，给学生当头一棒，致使相当一部份学生由此丧失了学习政治课的信心和兴趣。

1.2 关于课堂教学实效性问题。这次调研教研员听了数百节课，总体来说授课老师基本具备良好的教师素质和驾驭课堂的基本功。

从整堂课的环节来看，表面看来是环环相扣，无懈可击。但普遍存在的问题是学生没有实际的收获，教师的信息输入量与中等及其以下的学生的实际接收程度不成正比。整堂课采用了现代化的教学技术，可学生所获不多，仍然是在老师的指引下被动前进。

教师只是在追求纯粹的丰富多彩的教学活动，但并不明确要达到什么样的教学目标。这些问题的本质是教育理念问题。说到底还是为了追求课堂形式完美，而牺牲学生体验，对以学生为本的思想缺乏深刻认识。在课堂上真正会回答问题的只有少数优秀学生。这种课堂行为说到底还是没有面向全体。面向全体学生不能以是不是全体学生都有没有参与课堂活动来衡量，要看是这种课堂活动对他们是否有效来决定。如果长期都是这种课堂模式的话，我们的学生就不可能有扎实的政治嗅觉和思想意识，更谈不上有良好的学习习惯及正确的学习策略。

1.3 部分必要的教学环节的缺失。在跟踪听课过程中，教研员发现有些年轻教师的课多数都是老教师的翻版和模仿，使用的课件也是老教师的，并没有其本人的教学想法和思路，没有看到"用心备课"的地方。有一个年轻教师在一节新授课上，居然用了30分钟复习提问然后批评学生，（批评的内容是学生为什么只数理化？而不补政治？）到最后下课前的5分钟才开始讲新课，结果当堂课的教学内容就没有完成，教学环节缺失了。还有，跟踪中听课过程中，教研员发现了许多年轻教师存在知识点的错误，并及时纠正过来。

2.对高中政治教学与教研的意见及建议

2.1 要正确适度地使用多媒体辅助系统进行教学，目前教师的多媒体应用很广泛，效果也是不错的。但如何恰当地使用多媒体仍是值得探讨的一个问题？如果教师能够将板书和多媒体课件结合起来进行教学，效果会更好。

（1）在使用多媒体辅助教学中，教师要发挥应有的主导作用。政治学科是一门和时事紧密相关的学科，教师在展示与我们生活息息相关的事件、图片、数字等的时候，计算机辅助教学是不可替代的。政治学科是一门理论性很强的学科，必须通过师生之间、学生与学生之间大量的观点上交流，才能培养学生坚实的理论功底。在教学中，教师应使学生明确学习目的，帮助学生梳理知识框架，及时更正学生知识点上的错误，以恰到好处地发挥教师自身的主导作用和多媒体的辅助作用。

（2）注重课件风格和教学风格的一致性。教师通过课件按照自己设计的逻辑进程，选用最适合自己的教法，有效地组织教学。因而课件必须充分展现教师的教学风格。在教学过程中，教师往往形成了自身固有的、为学生所适应的教学风格。所以在设计课件的过程中，教师应亲自创作或有取舍，自然地把自身的风格融入到课件中，体现自己的教学思想，能让学生容易接受。

2.2 教师要鼓励学生遇到与经济、政治相关的现象和问题时积极思考，让学生积极参加社会实践，让学生学会从电视、互联网中获取有效的信息，丰富自己头脑和视野，用自己所学的知识处理各种经济、政治现象。

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2009年，河北省进行了新课改。新的《课程标准》与过去的《教学大纲》对实验的要求有较大的不同。新的《课程标准》更加注重学生经历实验的过程，培养学生观察、设计、操作、误差分析等能力。笔者从事物理教学与研究多年，近两年几乎走访了保定市所有的县级高中。现就保定市县级高中物理实验教学现状进行分析。

（1）物理实验课得不到应有的地位。在现行的高考制度下，高考对学生实验能力的考察仅限于文字表达及作图。很多学校和教师在物理实验教学中表现出来的"功利心"，让人担忧，只讲实验，不做实验成了很多学校物理实验教学的模式。很多学校和教师普遍存在着重理论轻实验的思想。教学方法普遍采用讲授法。有的老师甚至认为学生不会动手做实验不要紧，只要会动笔考实验就行。由此而引发了"做实验不如讲实验"，"讲实验不如背实验"的荒谬作法。加之科技的飞速发展，多媒体进入课堂，使得部分教师过分追求，迷恋多媒体的模拟实验，让学生看看了事，不重视让学生看实物，实际操作.总而言之，目前相当数量的教师不做或少做实验，放弃了运用实验的直观教学方法，这一现象严重妨碍了培养具有创新能力的人才.这样教出来的学生一遇到实物就束手无策，不知道如何动手。

（2）教学设备、器材陈旧和不足。由于学校资金不足，很多学校的物理试验室十几年，甚至几十年没有补充和更换实验器材。甚至有个别学校由于生源多，教室不够用，把实验室改造成了教室，仅仅留下了一个或两个器材室，以备上级检查之用。笔者曾经到过某学校的物理试验室，里面的设备大都老化或损坏，力学实验最基本的弹簧秤没有一个能够使用，电学实验的电表几乎全部都不能进行机械调零，光学实验中光具座锈死……据该实验室负责老师说，高中所要求的学生分组实验，由于设备不足，任何一个实验不可能同时开出六组实验。

（3）实验室人员配备情况不容乐观。按编制，十个班以上规模的高中至少应配备三名以上专职的物理实验指导老师，以配合物理老师进行演示实验及学生实验，开放实验室时指导学生进行实验。大部分学校只安排一名物理老师当实验员用，实际上只是仪器保管员，甚至有个别学校领导认为让物理教师兼职做实验员即可，没有必要专门安排一名实验员，学校各种政策和福利都向教学一线倾斜，实验室工作人员待遇极低，实验室工作人员作为一名职员、一名教辅人员，参与实验教学的积极性倍受打击，其结果势必严重影响实验教学的顺利开展，而大家议论得沸沸扬扬的绩效工资方案似乎也默认这样的人员配备，为之火上浇油。

（4）开发身边可利用资源能力不足、积极性不高。自制实验教具在我国有着优良的传统，它不仅是克服实验仪器短缺的困难的重要途径，而且对于激发学生学习物理的好奇心、培养学生的创新精神和动手实践能力等都有着非常重要的作用。但是教师在实验教学中自制实验教具的积极性不是很高，多数教师只是对教科书上的实验进行改进而已。《高中物理新课程标准》指出实验室的课程资源不仅限于实验室的现有设备，学生身边的物品和器具也是重要的实验室资源。利用日常器具做实验，不但具有简便、直观等优点，而且有利于学生动手，发展学生的实验技能，培养学生的创新意识。我们的教师很少进行这方面的尝试。

实验既是物理学的重要研究方法，又是培养学生的科学素养、探究能力，激发学生学习兴趣的重要手段。针对保定市县级高中物理实验教学的现状，笔者认为应该在以下几个方面进行改进。

1.改变实验考核办法，督促物理实验教学方式的转变

在我们国家，上至高考，下至一般的物理考核，在检查学生实验部分的掌握情况时，基本上只局限于书面考试，关于实验能力、特别是实验操作技能的考试很少，实验考核极不全面。同时由于当前高考还没有实行实验操作考试，导致出现老师讲实验，学生背实验，纸上做实验的情况。作为高考，人们戏称它为"指挥棒"。那么就应该充分发挥其正确的导向作用。高考物理试卷对实验的考查，应从一般性的实验知识记忆转向对实验原理和方法的理解与迁移上，多增加一些要打破常规现成实验方案，在一些特定的要求和条件下自行设计新的实验方案和步骤以完成要求的设计性试验。多一些考核学生解决实际问题的能力、创造性思维能力等综合能力的考试。

2.转变实验课可有可无的迂腐观念

普通高中学校上至领导，下到普通教师，对基础课普遍不够重视，认为可有可无。保定市县级高中物理实验教学的现状在很大程度上与观念有关，要促进实验教学改革，转变观念是关键问题。因此要转变观念，就要转变整个社会的观念。要让学校和教师，特别是社会上的人们认识到教育不能追求暂时的表面的效果，不能急于求成，而要着眼于未来，特别要着眼于学生在未来社会的作用与价值。教育不能带有功利性，而要为社会培养真正的人才。

3.物理教师要不断学习，提高自身学科素养

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当前新形势下，高职教育面临着前所未有的大好机遇。无论是主抓工学结合专业教学改革的国家示范性高职院校，还是将校企合作体制机制创新作为建设重点的国家骨干和省级示范性高职院校，都不断谋求新的发展思路和增强自身竞争力，以实现规模与质量的同时提升。

一、研究背景

1.研究背景。大量的调研资料表明，随着校企合作办学的不断推进，高职院校陆续推行工学结合“2+1”或订单式人才培养模式的改革，他们在课程设置、实习实训和工学交替的统筹安排上都十分重视培养学生的专业核心技能，把主要精力都集中在专业理论和实操能力培养上，而弱化了通识能力的培养。从世界劳工组织制定的新一代工作者能力要求及美国、英国、澳大利亚等国家制定的国民能力标准中可以看出，为适应未来职业变化的需要，加强通识教育、推进通识教育与专业教育结合已成为国际职业教育发展的趋势。在信息技术迅猛发展的当代，利用网络资源获取信息是现代人必须掌握的技能，信息素养和媒体素养被认为是必须具有的基本能力和综合能力，是通识教育的有机组成部分。今天，提高学生的信息素养和媒体素养已成为渗透素质教育的核心要素。高职院校应该认清国际职业教育的发展趋势，利用多种途径不断拓宽学生的知识面，培养独立意识和批判精神，使他们不仅成为已有职业和岗位的追求者，而且要成为未来职业和岗位的创造者。高职院校应认识到通识教育与专业教育结合的重要性，在制定培养目标时应注重综合能力培养和专业能力培养并举，构建完整、科学的能力培养体系。而公选课作为高职课程体系的重要组成部分，对完善学生知识结构、突出学生个性培养和提高学生的整体素质有着不可替代的作用，在高职人才培养中发挥着补充专业教育的作用，它的教学是实现“通识教育”的关键。可是，随着在校生规模的日益扩大，以及学生在校外实训实习时间从半年延长至1年甚至更长，传统的公选课校内集中面授教学模式难以满足教育的需求。广东工贸学院就曾面临这样的困境。

2.国内外研究现状。目前，课堂集中面授教学是国内高职教育实现课程教学目标和人才培养的普遍方式，而高职公选课教学更是大部分停留在“老师讲、学生听”的传统模式，教学质量取决于校内的教师水平和实践教学条件。公选课的传统教学模式普遍存在以下问题：（1）知识面广、信息量大、课堂学时少，学生获取的信息量不足；（2）可选课程少、选修学生多，合班授?n多，教学互动难；（3）教学形式单一，学生不能自主安排学习时间，学习兴趣不高；（4）学生在校外实习时间长、地点分散，上课时间和地点固定，无法集中回校学习。这些问题的存在，使得公选课无法发挥其对人才培养的补充作用。

将信息技术与教育教学进行深度融合，给职业教育和传统教育带来了挑战和机遇。不少国家已开始探索研究信息化教学资源促进职业教育教学的课题，移动互联时代下，碎片化学习、移动学习、翻转课堂、虚拟教学等风靡全球的新思潮正影响着各级各类学习者，信息化教育已成潮流。许多国家和地区早已把信息素养和媒体素养的培养纳入正规教育体系中。例如，新西兰英语课程纲要中小学五年级就加入了媒体素养的培训；日本文部科学省于2001年在中小学与高中设立“综合教育”科目，纳入了媒体素养；台湾在2002年公布《媒体素养教育政策白皮书》，香港自1997年教育改革时开始推动媒体教育，由民间非营利性的教育协会或基金会担任媒体教育的运动核心，发展教材、培训师资及游说政府教育部门，而自2005年推行的英语新课程及2007年推行的中文新课程，亦纳入了媒体素养。

我国多年来网络远程教育的发展汇聚了大量优质的网络课程资源，可是，当前高职学生自主学习能力水平普遍不高，很多学生在网络学习操作、学习策略运用、互动交流协作等方面还存在困难。如何将其应用于高职教育，为学生提供体系化的、随时随地可用的、易学易用的在线课程资源，是一个值得研究的课题。

二、研究内容

2011年起，为缓解扩招和分校区办学带来的师资和教学资源紧张、解决学生在校外分散实习与公选课校内集中面授教学安排的矛盾，广东工贸学院利用优质的网络教学资源，改革制约公选课发挥补充专业教育作用的传统教学模式，创新公选课信息化教学手段，逐步实现开放式教学资源的共享，有效解决了学校发展瓶颈问题，人才培养质量得到了明显提高。

1.研究内容。以工学结合“2+1”和订单式人才培养模式下的公选课教学模式为研究对象，对高职院校公选课信息化教学共享创新与实践进行探索研究，具体探索有效引导学生在网络环境下自主学习的方法，研究适合网络教学模式的公选课类别，整合优质素质教育网络教学资源，逐步实现开放式教学资源共享，以缓解高职院校因办学规模扩大而带来的师资与教学资源紧张，解决因校企合作办学深入推进而带来的学生校外分散实习与校内集中教学安排发生矛盾等公选课教学实施和人才培养质量保障的问题，提高学生的信息素养和媒体素养，从而提高人才培养质量，为高职教育教学改革提供新的思路和方法。

2.改革目标。通过实施公选课教学模式改革，建设或利用现有的优质素质教育网络课程，搭建通识知识远程教学和移动学习平台，实现以下目标：第一，提高教师对教育信息化的认识及信息化教育水平，构建学习环境与网络课程，开发学生自主学习的策略，引导学生完成课程学习；第二，提供灵活自主的学习环境，培养学生的网络学习能力、自主学习和协作学习能力，提高信息素养和媒体素养，提高人才培养质量；第三，解决由师资与教学资源紧张、学生校外分散实习与校内集中教学模式矛盾等所带来的公选课教学实施和教学质量问题。

3.关键问题及解决方案。如何建设和运用网络教学资源来优化公选课教学，需思考以下几个关键问题：第一，适合网络教学的公选课类别分析；第二，如何考核和评定成绩？第三，如何实现让学生远程、受控地自主学习？第四，如何保证改革成效？

解决方案如下：

首先通过充分调研和研究分析，确定适合网络教学的课程。可根据网络学习的特点以及各门选修课程的自身特征，进行判别适合网络教学的公选课类别。具有以下几种特征的公选课程不适合网络教学：一是需要教师肢体活动来进行教学的公选课程。这主要是体育类课程，如网球选修课，就算理论知识讲得再好、教学视频拍得再好，也不如直接握着网球拍体验来的直接。二是需要教师发音发声的选修课。如实用英语翻译等语言类的课程，尽管可以与老师在线交流，计算机也能模拟发音或进行录音对话，但还是比不上面对面交流的效果好，而且教师也无法保持一直在线。三是需要进行实验操作的公选课程。如计算机安装与维护等课程，只有通过实验操作，学生才能深刻地理解和掌握知识。这三类课程适合“网络教学+课堂集中教学相结合模式”。

其次是科学地设计学习任务和考核方法，以任务驱动引导学生自主学习。学生须按照要求在网络课程开放时间内自主完成学习任务，否则将不能参加考试，不能取得学分。学习结束后，由主讲教师负责组织集中考试或在线考试，并根据学生的学习任务完成情况进行综合评定，成绩合格者获得相应学分。为保证在网络自主学习中的质与量，应规定学生必须观看的视频数量、提交作业的次数和质量、登录次数及在线学习的时长、在交流论坛讨论发帖或跟帖数目要求，并体现在成绩评定标准中。

最后是通过研究与实践，做到网络教学与传统课堂教学优势互补，持续跟踪调研，及时调整实施方案，以保证改革成效。构建网络环境下的网络教学与传统课堂教学优势互补学习的首要问题，就是要大力促进教师教学理念的转变，并提高教师的信息化教育水平。在做网络教学设计时，要从学生和教学需要的角度出发，分析技术的可用性和知识的可获得性，注意培养学生的信息素养和媒体素养。要提供远程学习咨询，以及能够实施导航、内在浏览、查询、实时和非实时交互的教学，能够实施网上教务、考务管理等，构成完善的学习支持服务系统。同时，要持续开展跟踪调研，分析学生的学习特点，及时解决存在的问题，如学习进度提醒或适当调整进度、考核方法。

三、实践运用情况

自2011年实施公选课网络教学模式改革以来，广东工贸学院共开设14门网络课程用于补充人文素质和综合职业素质教育，包括改造4门校本课，购买超星尔雅网络课程6门、使用智慧树网络共享开放课程4门（支持手机APP移动学习，由北京大学免费提供）。其中，按教学模式统计，实施“网络教学+课堂集中教学相结合模式”课程3门，网络教学模式课程11门；按课程类别统计，文科类专业选修课2门，工科类专业选修课1门，人文素质拓展类选修课1门，综合职业素质拓展类选修课10门；按学习平台统计，广东工贸网络学习平台4门，超星尔雅网络学习平台6门，智慧树网络学习平台4门。选课学生人数见下图：

四、效果评价

自实施公选课网络教学模式改革5年来，从为缓解资源紧张、解决校外分散实习与校内集中教学矛盾而开设公选课网络课程，到为培养学生综合素质、提高信息素养和媒体素养而引入优质通识网络课程，项目组在实践中逐步完善改革方案，不断总结经验和优化实施方案，加大改革力度。从学生“被安排选修”到热捧抢课，学生受益面不断扩大，公选课网络教学模式改革项目研究成果得到学生和教学管理部门的认可，在校内得以不断推广和应用。主要成效总结如下。

1.截至2016年11月，全院共有40个专业的14536名学生参加了网络公选课学习，缓解了由规模扩张带来的师资和教学资源紧张情况，降低了学校的办学成本。

2.为学院17个实施“2+1”改革专业的7757名学生提供在校外修读公选课的途径，有效解决了由工学结合“2+1”人才培养改革所引起的学生在校外分散实习与公选课校内集中面授教学安排的矛盾，突破了学校发展的瓶颈。

3.利用国内现有的优质网络课程，特别是共享开放课程，提供了更好的学习资源，使课程得到最广泛的延伸，而翻转课堂、移动学习等方式更符合当前大学生的学习习惯，使网络教学所具有的开放、共享和交互优势得到了充分发挥。

4.灵活自主的学习环境，既培养了学生的网络学习能力和协作学习能力，又提高了学生的信息素养和媒体素养，促进了通识能力的培养，发挥了公选课教学在人才培养中补充专业教育的作用。

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【Abstract】Micro-class as an emerging curriculum resource is of great significance to the reform of our country's education information， teaching and learning methods. From the teaching of primary and secondary schools to the teaching of colleges and universities have begun to use a wide range of micro-class mode， its related research is also emerging after the micro-class in the jewelry related courses in colleges and universities related research and the shortage of this article will be micro-class in the university jade jewelry appraisal course Teaching the application of research， hoping to promote the further development of micro-class. So that micro-class service to better serve the university jade jewelry appraisal course students to serve， serve the teaching of teachers to establish a more suitable form of digital resources for student learning to create a new model of effective teaching resources development and construction， to achieve high-quality micro-class resources Build and share.

【Key words】Micro-class； Jewelery identification； Teaching

随着移动互联网时代的到来，学习方式也呈现出多样化、简单化、碎片化、可视化、趣味化等特点。伴随着以开放、共享为理念的网络教育资源运动的蓬勃发展，为了适应知识经济和信息化社会对高等专业人才培养的要求，在专业教育教学过程中应用现代信息技术已成为当前高等教育教学改革的一种必然趋势。教学信息化主要体现为将信息技术与专业课程进行整合，即通过信息技术来更便捷、更有效、更趣味地展示专业教学内容。“微课”在这样背景下应用而生，逐渐兴起。随着两届全国微课大赛的成功举办，让微课走进高校，逐渐成为众多高校教育工作者的主要研究领域，并将微课的应用到事迹的教学改革中去，甚至延伸至高职、中职教学改革中[1]。

1 微课的定义及特征

1.1 微课的定义

微课（Microlecture），顾名思义，即微型课程，最早是由美国新墨西哥州圣胡安学院的高级教学设计师、学院在线服务经理戴维?彭罗斯于 2008 年秋首创的，我国最早引用这个概念的是胡铁生。胡铁生从系统观的角度认为“微课程是以教学视频为主要载体，反映教师在课堂教学过程中针对某个知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源的有机组合”[2]。从该角度理解，微课的主体是一段教学视频（时长 5-8 分钟，一般不超过 10 分钟），围绕该视频，还有配套的课程设计、课件素材、练习测试、学生反馈、教学点评等教学资源，这些资源综合构成一个为完整的教学系统。从名称上来看，微课的首要特点就是“微”，以一段 5 分钟左右的教学视频为主体；从内容上来讲，不同于传统课程“大而全”的课程内容，微课侧重于深入讲解大课程中的某个重点、难点或疑点，这就是“微”引发的“精”；而“精”的教学内容又要求学习者在使用微课学习之前对学习内容有一定的基础，这就使得微课的教学模式由传统的先教后学转变成先学后教，改变了课堂的教学结构，形成“翻转课堂”教学模式，提高学习者的自主学习能力和高级思维能力[3]。

1.2 微课的特征

根据全国高校微课教学比赛参赛要求与参赛作品，以及最新陕西省高校微课教学比赛评审规则（表1），得出微课具有以下特征：

1.2.1 应用广泛

微课打破了传统教学的局限性，应用广泛，不但可以用于高校教学，还可以用于培训机构教学、企业培训、社会各类知识普及等方面。

1.2.2 教学时间短

微课虽然短小，但它的知识内涵和教学意义非常巨大，有时一个短小微课比几十节课都有用。

1.2.3 教学内容少

每节微课虽然内容少，但可以做为教?W的切入点，基本知识普及推广，教学效果显著。

1.2.4 资源组成/结构/构成情景化

微课教学应用广泛，方式多样，因此微课的资源组成/结构/构成可采用更为形象的方式来表达，而情景化的教学是实现微课教学的高效方法。

1.2.5 主题突出、内容具体

微课是碎片化教学，但每个碎片都是主题突出，内容明确具体的知识点，呈现的都是具体的知识点。

1.2.6 成果简化，多样传播

微课内容简单易于接受，同时可通过网络进行多途径传播。

1.2.7 反馈及时，针对性强

微课可搭建微课平台，通过微课平台应用管理进行课程在线评价、移动学习、辅助工具使用，为专业学习提供集中全面的单元资源包，实现翻转课堂，最终为课堂教育服务，提高学习效率，完善学习成果。

2 微课在珠宝玉石鉴定课程教学的应用

（1）微课主要是以教学片段为主线的教学设计、教学课件、教学素养、教学反思、教学点评、教学测试、学生家长反馈等相关教学资源，构成一个类型多样、结构紧凑的主题单元资源包，营造真实的情景化微课教学资源。使珠宝玉石鉴定课程教学避免单调教学模式。

（2）微课为学生自主学习提供一个知识挖掘的平台，通过微课，学生可根据自身所需搜索相应学习资源，自主挖掘所需知识点，有针对性开展学习。微课是以流媒体形式展示的围绕某个知识点或教学环节开展的剪短完整教学活动。从而可以做为珠宝玉石鉴定课程教学的课前翻转课堂资源包，又可以做为课后复知识点资源。

（3）微课允许学生在自己手机、平板、电脑等各种场所随时随地的开展学习，微课主题集中且简短，适合在各种闲暇时间段（如坐公交，排队等）进行学习从而提高学习效率。无形中使学生将珠宝玉石鉴定课程的课堂教学自觉延伸至课外，增加学习时长加强学习效果。

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一、调研方法

本调研在问卷调查和面谈的基础上进行，问卷和面谈方法如下：

（一）样本选取

采用分层抽样方式，在全省用浙教版初中数学教材的10个市，每市选取有代表性的两个县（市、区），每县（市、区）选取城区、乡镇、农村各一所学校，即每市选取6所学校，10个市共60所学校（以下称这60所学校为本次调研的样本学校）的部分师生.

（二）面谈和问卷

1.面谈

（1）教师面谈

在每一所样本学校中请1位八年级或九年级的教师面谈，要求每市6所学校的6位老师有一定的教学年限结构和男女比例，结果如表1.

表1 面谈教师教龄、性别结构表

面谈问题如下：

①您认为本套教材的最主要特色是什么？

②对于本套教材，您最喜欢它的哪些方面？

③您认为本套教材的主要不足有哪些？

④您对本套教材还有哪些建议？

（2）学生面谈

在每个面谈教师所任教的的班级中选成绩相对较好、一般和较差的学生各1名进行面谈，参加面谈学生的年级和性别结构见表2.

表2 面谈学生年级、性别结构表

面谈问题如下：

①对于数学教材，你最喜欢它的哪些方面？

②你认为数学教材的主要不足有哪些？

③你对数学教材有哪些建议？

2.问卷

（1）教师问卷

向样本学校的全体数学教师发放问卷350份，回收有效问卷334份. 参与问卷调查教师的教龄及使用浙教版教材的年限见表3. 有71. 8%的教师使用浙教版课标教材的年限在3年以上.

表3 问卷教师教龄和使用浙教版课标教材年限

（2）学生问卷

在每个面谈教师所任教的班级中任选一个班级的全体学生，共发放问卷3000份，回收有效问卷2723份. 参与问卷调查学生所在学校地域分布和学校类别见表4.

表4 问卷学生所在学校地域分布和学校类别

二、调研结果与分析

1. 教师认为教材与《课程标准》要求的一致性程度高

对教材内容和要求与《课程标准》要求相符程度的问卷调查结果见图1. 教师认为浙教版数学教材在教学内容和教学要求上与《课程标准》基本一致的分别占88. 39%和81%，认为内容偏多和偏少的分别占7. 1%和2. 8%，认为要求偏高和偏低的分别占11. 9%和5. 1%，这与样本学校中有生源较好的城镇学校和生源相对困难的农村学校有关，但认为要求偏高和内容偏多的稍多于认为要求偏低和内容偏少的比例.

2. 教材中多数栏目的设计得到教师认可和学生喜欢

对浙教版教材的主要栏目：节前图与节前语、探究活动、设计题、课题学习、引导思维栏目（如“合作学习”“做一做”“想一想”等）以及例题设计质量的教师问卷调查结果见图2. 认为较好或很好的依次占68. 1%、67. 8%、55. 3%、63. 2%、78. 2%和78. 5%，除设计题和课题学习外，认为较好或很好的比例均超过三分之二. 说明这些栏目的设计质量较好，得到大多数老师的认可. 认为设计题和课题学习很好或较好的教师的比例未达三分之二，这两个栏目着重体现课程内容中“综合与实践”的要求，是本次课程改革的新增内容. 编写难度大，还有较大的改进空间. 此外可能还与教师缺乏“综合与实践”教学经验和重视程度有关. 参与面谈的教师充分肯定这两个栏目的设计，材料新颖，具有探究性和实践性，但完成这两个栏目需要较多的时间和空间，操作上有些难度.

学生对教材中各栏目喜好程度的问卷调查结果如图3. 学生对教材中的节前图与节前语、探究活动、设计题、课题学习、目标与评定、阅读材料表示很喜欢或比较喜欢的依次占70. 4%、68. 1%、61. 7%、70. 6%、75. 2%、81. 2%，可见除设计题受学生喜好程度略低外，其余栏目得到大多数学生的喜欢.

3. 多数师生认为教材内容能有效促进学习

教材内容对学生学习的促进作用，教师问卷调查结果见图4. 教师关于浙教版数学教材中的节前图与节前语对激发学生学习兴趣和探究欲望，引导思维栏目（如“合作学习”“做一做”“想一想”等）对学生掌握相关内容，目标与评定栏目对落实教学目标，阅读材料对帮助学生扩大知识面、增加学习兴趣等方面作用大不大的评价，认为很有作用或较有作用的依次占56. 6%、90. 0%、86. 8%、79%. 可见，引导思维栏目、目标与评定、阅读材料对学生学习的促进作用较大，但有较多的教师（45. 4%）认为章前、节前语与图对学习的促进作用一般或作用不大. 这除了编写上有待改进外，可能与教师对这些内容的理解和重视程度有关.

关于教材中的章前图、章前语、节前图、节前语对提高学习数学的兴趣和探究欲望，引导思维栏目（如“合作学习”“做一做”“想一想”等）对理解和掌握相关内容，例题对学好数学，目标与评定对检测本章学习情况、巩固所学知识，阅读材料的内容对扩大知识面、增强学习数学的兴趣，插图对理解数学知识或提高学习数学的兴趣等方面帮助大不大的学生问卷调查结果见图5，认为很有帮助或较有帮助的学生依次占62. 6%、81. 7%、86. 7%、75. 8%、72. 4%、69. 6%.

4. 教师认为教材对数学思想方法的揭示或渗透比较充分

对教材在揭示和渗透数学思想方法方面的调查结果见图6. 认为对数学思想方法的揭示或渗透很充分或比较充分的占75. 5%，认为不太充分或不充分的占9. 5%，可见，对数学思想方法的体现得到多数教师的认可.

5. 教师认为教材能有效促进学生掌握知识和提高能力

对教材使用后，学生在知识掌握、能力提高方面的问卷调查结果见图7. 学生的基础知识和基本技能掌握情况很好或较好的分别达77. 3%和74. 0%；认为在运算能力、推理能力、空间观念、解决实际问题能力、自主探究能力以及数学表达和交流能力方面做得很好或较好的分别占50. 2%、77. 2%、73. 6%、69. 0%、64. 3%、64. 4%. 可见，教材在培养学生推理能力、空间观念和解决实际问题能力方面做得较好，在运算能力培养方面还有较大的改进空间.

6. 师生对计算器、计算机等信息技术的作用在认识上有分歧

有关计算器、计算机等现在信息技术的作用，教师问卷调查结果如图8. 认为教材安排的计算器、计算机等信息技术很有用或较有用的教师占52. 2%，认为用处不大的占40%，认为没用的占7. 8%. 可见近半数的教师认为作用不大或没用. 从面谈中获悉，教材中编入计算器内容后，有些学生产生运算依赖，一些很基本的计算也用计算器完成，导致心算、口算、笔算能力下降. 在目前高考不能使用计算器的情况下，不利于高中学习和高考.

学生问卷调查结果见图9.超过三分之二的学生（69. 8%）认为计算器、计算机等信息技术很有用或较有用，认可程度明显高于教师.

三、对教学的启示

1. 用教材教是依标施教的主要途径

从调研结果看，教材很好地反映了课程标准的要求，是课程标准的具体体现. 教材的绝大多数栏目能帮助学生掌握知识，提高能力，促进学生有意义学习. 教材为学生的学习提供了丰富的符合课标要求的学习资源，教材中的“合作学习”“想一想”“做一做”“探究活动”等栏目，为学生提供了开展学习活动的平台. 为此，在教学中教师要深入研究教材，领会教材编写意图. 首先以教材为平台开展学习活动，引导学生阅读教材，思考解答教材中提出的问题，边阅读边思考，配合动手计算、画图等，其次借助计算、推理以及图形的几何直观，经历知识的探索、形成和发展过程. 对于例题要引导学生先看题目，尝试自主解答，再看分析和解答. 一方面检查自主解答的能力，另一方面比较自己解答与教材解答的异同，对有多种解法的，要分析各种解法的优劣，从中积累简化与优化解题途径的经验. 在例题学习后，要及时完成教材的课内练习和作业题A组题，选做B组和C组题，以此培养学生的自主学习能力，确保每一位学生掌握课程标准的基本要求. 教师可在教材的基础上，通过适当变式、补充资源等方式，进行拓展，使学有余力的学生有更好的发展，切忌将教材束之高阁，偏离教学目标和课程标准要求随意发挥，造成教学低效.

2. 设计题、课题学习的编写及其教学实施有待进一步改进

教材中的设计题和课题学习，着重体现课程标准“综合与实践”的要求. “设计题”是一种新颖的问题形式，通常设定一个或一系列任务，具有一定的开放性，要解决或完成它首先要理解问题中的任务，然后设计方案，通过收集数据、寻找资料、查阅参考文献、观察实例、测量实物、归纳猜想、绘制图表、建立数学模型求解等才能完成，完成后还需将研究结果形成书面或口头报告. 完成设计题需要较长的时间，也可以称作长作业. “课题学习”有点类似案例教学，首先提出一个或一系列有挑战性的研究课题，并引导学生尝试解决，或给出课题研究和问题解决的示范供学生学习，然后请学生再自己提出类似的或具有拓展性的问题并加以解决. 以此发展应用数学知识解决问题的意识和能力，进一步加深对相关数学知识的理解，认识数学知识之间的联系. 设计题和课题学习与传统的作业题相比较，知识方法的综合度大，能力要求高，花费时间多. 传统课程中少有这样的内容，因此教材编写和教学实施都在探索之中，有待不断完善和改进.

3. 正视计算器等信息技术的作用，重视运算能力的培养

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关键词 红茶；控量富硒红茶；研制；推广；成果报告

中图分类号 S571.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）11-0242-02

按《陕教科〔2016〕20号文件：关于报送”十二・五“期间教育科研发展情况调查材料的通知》精神，汉中职业技术学院（以下简称汉中职院）对学院在“十二・五”（2011―2015年）期间承担或主要承担完成的教育科研成果项目进行梳理比较，从中筛选出“红茶及控量富硒红茶研制推广”这一具有代表性的科研成果项目，按“成果概要、形成过程与方法、成果内容、实践和应用效果”等要求，形成报告已报送。为彰显这一成果的社会效益，公开发表交流，以践行高校服务地方经济发展的责任，实现建设陕西示范性高职院校目标。

1 成果概要

“红茶及控量富硒红茶生产技术研究及推广”这一科研成果是汉中职院作为第一完成单位，学院茶业技术教授徐凯明作为项目主持人，带领学院茶学教师及相关教师，联合校外实训企业及其技术人员，在多年钻研国内红茶市场需求和陕南红茶生产技术问题的基础上，学习吸收肖永缓、许春霞和李向民等人研究富硒茶的成果，在主持开发（南郑）“控量富硒绿茶”成果后，经3年攻关研究并随后推广应用而形成的一项成效显著的教育科研成果项目[1-3]。

该成果总结出陕南高档优质条红茶生产技术并创新控量富硒红茶生产技术，克服了陕南高档条红茶生产工艺难题和天然富硒茶含硒量不能人为控制导致变幅大，其他人工富硒茶忽略了其含硒量控制这一现行技术难题，研发出高档优质控量富硒条红茶（功夫红茶）产品及生产技术。生产的控量富硒红茶含硒量可在设定量变幅范围内（±0.5 mg/kg）。可适应不同缺硒地区的人群保健需要而较为准确地饮用该产品补硒保健，提高人群健康水平。

该科技成果经委托陕西省科技信息研究所进行查新，结论为在国内相关文献中，未见有该技术报道。经汉中市科技局组织西北农林科技大学茶学博士生导师肖斌教授等省内外知名茶业专家进行评审（鉴定），结论指出：该项目选题正确，针对性强，符合当地产业发展需要，该项目创新点是在红茶研制成功的基础上，优选亚硒酸钠，经控量富硒鲜叶生产技术试验所获线性回w方程为基础，人为设定生产茶的硒含量在一定范围。并研究了红茶加工中硒含量的变化及本地高中档红茶最佳生产季节、原料及工艺技术，研制的红茶达到条红茶中高档品质水平，富硒品质优良。对丰富陕西茶产品、推动茶产业发展具有一定的积极作用。其经济社会效益显著。该技术填补了国内控量富硒红茶生产技术的空白，该成果水平达到了国内领先水平。该科技成果推广应用5年来，效益良好，累计推广效益达3亿元以上，推动了汉中及陕西茶业新一轮发展，是汉中职院服务当地特色茶产业并取得显著成效的科研项目。

2 成果形成过程与方法

汉中职院秉承高校服务地方经济的理念，开展科研和社会服务工作，促进地方特色产业经济的发展。学院农林科学与技术系的领导及专业教师积极响应学院号召，围绕当地特色产业经济的发展，开展科研与社会服务工作。以徐凯明教授为首的茶业科研教学团队在茶学研究中发现，红茶作为世界第一大基本茶类，年产量占世界茶叶总产量的60%以上，且已有上百年生产历史[4]。我国是红茶生产的始祖国，安徽的祁门红茶和云南的滇红茶等早已享誉国内外，近年来金骏眉红茶也后来居上。随着我国社会经济的发展，以及人民生活水平的提高，红茶的保健作用被大众逐渐认识和接受，使国内红茶消费量快速增长，拉动红茶在2010年生产量同比增长达40.4%之多。国内以金骏眉等品牌为代表的高档条红茶走俏，其中陕西省红茶消费需求也很时兴。在有市场的情况下，陕西及汉中能否生产国内市场上走俏的高档条红茶，成为摆在陕西省汉中市茶行业的重大难题。徐凯明及其团队在研究20世纪50―60年代陕西省生产条红茶未能投产的技术原因和20世纪90年代汉中市镇巴试产碎红茶没有质量和经济优势的教训的基础上，首先进行私下小样试制，取得一定成绩后，引进福建茶技人员在南郑汉山茶业公司茶厂收制，对高档条红茶工艺进行反复试验摸索，找出了制约汉中市及至陕西省高档条红茶质量优良的萎凋偏轻、揉捻不足、干燥火力不快等生产工艺问题，并进行了改进，使高档条红茶生产技术赶上和达到国内先进水平，用汉中茶树鲜叶原料所制的高档条红茶质量达到国内俏销的金骏眉品牌红茶水平。随后，高档条红茶生产技术开始在一些茶叶生产条件好、只想生产红茶产品的陕西省茶叶厂家及公司推广应用，所生产的红茶由于质量好、价格低，一部分被福建等省人员收购，一部分在本省本市茶叶市场上也很快销售一空。几年间，陕西省红茶生产厂家快速增加。

在汉中高档优质条红茶生产技术研究取得成功的基础上，为彰显陕西茶富硒的特色，进一步发展对人体具有保健作用同时又可依量补硒的领先技术。2011年申报了创新型科研项目――控量富硒红茶的研发，得到了汉中市级科研计划立项和经费补助。经2年多进一步的攻关研究，2012年9月通过了汉中市科技局科技成果评审，同年被陕西省科技厅登记成为陕西省科技成果。

3 成果内容

3.1 陕西省汉中市高档优质条红茶生产技术

认真总结过去陕西省试制红茶技术的历史经验和教训，深入茶业生产实际，在小试的基础上进行中试，中试后开始生产试验，取得了成熟的陕西省高档优质条红茶生产加工技术。其技术要点：首先茶树栽培上要无公害、有机化，使鲜叶内成分丰富、质地优良。其次要采摘细嫩，以春茶中后期单芽或小1芽一二叶初展等适宜鲜叶为原料。制茶工艺上要重萎凋，失水达55%～60%，时间以20～25 h为好。揉捻要充分，轻中揉2次，以1.5～2.0 h为宜。发酵（渥红）要适当偏轻，预估上烘干过程的变化。干燥时要火力强、速度快，以110～130 ℃热风温度，薄摊1～2 cm 15 min达到毛茶干度为要。以热风盘式烘干机为优，现常用的箱式烘干机不佳。

3.2 创新的控量富硒红茶生产技术

根据茶树聚硒和叶面施硒能在茶树体内生物转化为有机态为主的含硒特性。利用陕南富硒土壤背景，通过试验总结出施硒和茶硒的线性回归方程，再根据生产需要设定所产茶硒含量范围，计算出施硒剂量及生产用量，并在所需规格的制茶芽叶长出前6 d，在所要生产的一定茶园面积上，喷施硒水溶液在茶树叶面上。经6 d的吸收转化和生长分布，在排除施硒后1～2 d降雨的情况下，采摘所需规格的茶鲜叶，并在6 d内为止，将鲜叶按本省市高档优质条红茶生产技术进行加工生产，所产条红茶即是含硒量控制在设定范围内的控量富硒红茶（高档优质条型红茶）。其含硒量范围可在设定含硒量的±0.5 mg/kg范围内。

2012年4―5月，在宁强h胡家坝镇老代坝茶厂的茶园，设定茶硒含量为3.5 mg/kg，结果产品送检含硒量为3.64 mg/kg，控制在（3.5±0.5）mg/kg范围内。经多次生产试验，控硒精度可达±0.5 mg/kg。

4 实践和应用效果

3年来该成果推广应用效果非常明显，仅汉中市的统计，截至2015年底，汉中市生产红茶的企业就有几百家，产值达2.36亿元。汉中市红茶产品分别于2014年和2015年参加第十一届和第十二届中国（北京）国际茶业博览会，蝉联大会红茶类金奖和特别金奖。据市（县）农业局统计，2012―2014年3年中，推广应用该技术创效益累计达1.2亿元。2015年，该项技术推广效益达上亿元。2016年计算在内累计创效益3亿元以上。推动了汉中市及陕西省茶产业新一轮的发展。汉中市茶园面积发展到7.07万hm2，2015年产值达62.4亿元，综合年产值达248.8亿元，汉中市农业的支柱产业是汉中广大茶区脱贫致富的第一产业。在全省效益更大，2011年全省仅有茶园9.8万hm2，年产量3.4万t，在以红茶及控量富硒红茶等茶叶产品带动下，陕西茶业发展势头强劲，截至2015年底，全省茶园发展到14.4万hm2，年产茶叶达8.5万 t，产值达113.7亿元，成为列各省第7位的产茶大省[5]。该成果已成为汉中职业技术学院科研成果服务地方经济发展的典型。

5 参考文献

[1] 肖永绥，许春霞，方学良，等.陕南茶区的硒[J].中国茶叶，1989（5）：36-37.

[2] 徐凯明，雷勇，刘懿.论“控量富硒茶”研发的意义[J].陕西农业科学，2008（6）：92-94.

[3] 徐凯明，雷勇，李志新，等.控量富硒茶技术查新综述[J].现代农业科技，2011（4）：39-40.

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一、激发学习兴趣，提高学习效率

“兴趣是最好的老师”学生通过课本知识的学习对科学的理论知识有了一定的了解，但是“纸上得来终觉浅”，科学实验可以让学生观察实验，可以亲自动手来做实验，这对学生来说是一种享受，是一种对科学知识的体验观察实验、操作实验、改进实验是符合初中阶段学生心理发展要求的，同时也能激发学生学习科学的兴趣和满足学生的求知欲具体教学中笔者采取了如下措施：

巧用材料，改进、拓展实验

由于教材中很多的演示实验中的材料都是学生生活中较难遇见，对学生来说是比较陌生，学生不了解这些材料的特性，无形中会增加学生理解的难度例如：九上酸碱盐及金属内容课时安排恰逢中秋节附近笔者充分利用环境条件，和学生一起探究月饼等食品保鲜剂成分是什么？是铁粉还是生石灰？同学们有用磁铁来检验的，有加盐酸观察有没有气泡出现的笔者进一步引导学生思考：为什么有的保鲜剂是生石灰，有的是铁粉？还可以用铝粉、镁粉吗？铁粉是否已变质，如何检验？保鲜剂塑料包装上为什么有一排排针眼大小的小孔？大家的问题是一个接一个枯燥难学的酸碱盐、金属的性质很好地复习应用了，而且同学们感受到化学就在身边，从而培养了化学学习兴趣！

2提高演示实验的趣味性

七年级的学生刚开始接触到中学阶段的实验，兴趣聚焦于教师演示实验的现象和各种实验器材如果部分学生课前做过预习，那么课堂上的演示实验就会让这部分学生觉得没劲这时如果教师在一定程度上增加实验的趣味性可以让学生觉得耳目一新，可以活跃课堂气氛，激发学生的求知欲，使学生有浓厚的学习兴趣例如：“液体压强”帕斯卡实验课本只是一幅插画，学生并不注意教师将大号可乐瓶打孔插上十多米长的橡皮管，可乐瓶灌满水放在一楼，在四楼往长橡皮管灌水，可乐瓶炸裂，此现象使得学生的情绪极其高涨学生会很想知道为什么会有这样的结果，这时教师就可以很自然的将学生引入科学的殿堂在学习分子是保持物质化学性质的微粒时，事先教师用米汤在三张同样的白纸上写下分子是保持物质化学性质的微粒，然后把三张白纸分别放在碘蒸气、碘液体、碘固体上，这时三张纸都会显示出同样的字，增加了实验的趣味性，激起了学生的学习兴趣学生会迫切想知道其中的奥秘这时，笔者开始讲解：“碘蒸气、碘液体、碘固体的物理性质不同，但是化学性质却是相同的，碘是由碘分子构成的，所以说分子是保持物质化学性质的一种微粒”

3亲身体验实验，增加学生的求知欲

学习燃烧的条件一节时，课前笔者给学生布置了一个实验：设计实验“烧不着的纸”上课铃响后同学们踊跃上台实验，有的把纸润湿了，有的把纸做成纸船，纸船装水，纸都不会着后来有同学将纸紧紧揉成小团，纸依然烧不起来同学们通过讨论得出：燃烧需要足够的氧气，还要达到着火点接着笔者把手帕蘸湿，用火柴点燃，手帕会烧起来吗？学生议论纷纷，想探个究竟，争着来做一做“烧不着的手帕”用的是9%的酒精做实验，一点火，火苗窜上来了，手帕安然无恙，过一会儿手帕也开始燃烧实验并没有取得理想的效果教师课后有奖征答实验改进方案原来是酒精浓度太高，浓度为70%的酒精就可以达到实验效果通过这个实验，学生更进一步了解了燃烧条件本节内容是学生在实验的基础上，逐步探究学习而来在做中学，在学中学实验是手脑并用的实践活动，中学生通过理解实验原理、操作实验仪器、观察实验现象和分析实验结果等活动，使观察能力、思维能力、操作能力得到锻炼

二、有效指导，放手实验，寓能力培养于实验教学中

加强实验教学的课堂组织管理

学生在实验课中的实验规范和纪律意识是有效实验的保证多数初中学生把观察简单地理解为“看”，对实验现象缺乏分析和思考，实验完毕往往说不出实验目的、产生现象的原因对实验的成败亦不会进行分析启蒙实验课是培养学生良好实验习惯的关键，教师要努力抓好实验课堂纪律，规范学生实验习惯；实验内容可略微少些，但每个实验后教师要总结实验中的问题和原因，既要让学生认识到实验规范和安全的重要性，又要尽量避免在他们头脑中形成“实验是非常危险” 的看法同时开始培养实验助手和实验小组长

2合作拓展

通过一段时间实验能力的培养，学生可开始自行设计实验报告只有这样才能迫使学生抛弃“照方抓药”的实验模式，引导学生产生积极的学习动机，思维才会向深刻性、发散性发展，操作也会更认真学生自己动手、动脑来设计实验，不仅培养学生独立思考、独立解决问题的能力，而且为学生提供了更多的创新空间设计实验报告对初中生有一定的难度，教师要多加指导，评选优秀实验报告，给大家做示范

学生之间可采取合作实验，即两组学生相互合作（四人中要有实验小组长）笔者在教学中具体做法是：一组同学做实验时，另一组对他们进行评价，记录于表格完成后交换角色学生大多做得非常认真，教师不必维持实验纪律这一方法的采用，教师可以对学生可进行有的放矢的指导，而且还能通过检查他们的实验记录表格，了解实验的实际操作情况，同时，该方法可以因材施教 对实验能力强实验进行快的同学，教师可组织他们思考：实验还可以怎么做？利用实验桌上的器材你还可以做什么实验？例如：在研究并串联电路中电流、电压特点的实验中，完成规定实验后，有的同学在串联电路的一个小灯泡L上并联上开关，同样可以控制L的是否发光，还发现L2比原来亮了，有的同学两组材料合一组，玩起了混联，四个小灯泡串联，小灯泡变得很暗笔者又适时提问：你知道大街上美丽的“满天星”（节日小彩灯）是怎样连接的？设计实验方案、画出电路图动手实验、发现问题、尝试解决问题，学生的问题意识进一步得到发展，而实验中生成的新问题又可以作为学习新知识的问题情境

3加强实验中教师的指导作用

学生的主动参与、自主构建并不意味着教师的撒手不管学生实验教师整体指导要少，个别指导要精学生自己能解决的，鼓励学生自己解决，特别是利用学生教学生不愧为一种好方法指导的内容是学生“跳起来”也解决不了的问题循序渐进，先“扶”后“放”教师放手了，课堂才能活起来教师指导得法，课堂才会高效教师什么时候指导，指导什么，要培养学生哪些科学素养，渗透什么科学方法都需要教师细细琢磨实验教师应在课前做充分准备，对实验出现的问题、现象、失败的原因要尽可能考虑得细致，尽可能设置“为什么”，以激发学生的思维为保证学生动手时间，应加强实验预习并认真检查（设计实验报告为重要内容），课内多板书，包括实验目的、注意事项，思考题等

三、运用多媒体技术，有效整合实验，提高探究能力

运用多媒体技术增加实验的直观性

对实验结果的观察是科学实验教学的重要环节借助计算机辅助教学为学生创设观察的通道，将实验现象投影放大，能增加可见度，缩短观察时间，提高实验效果如在学生操作显微镜观察永久装片实验中，学生首先要会对光实验手册中告诉学生“当从目镜中看到一个光亮的光斑时，说明对光已对好了”，可是在实验操作过程中，很多学生都不知道怎么样才算调好光了针对这一问题，笔者在演示的显微镜的目镜上安装一个摄相头，再把摄相头与电脑连接，就能够直接把显微镜的效果投影在屏幕上学生只需要把他自己的实验现象与屏幕上对照即可了再如粗准焦螺旋与细准焦螺旋的调节作用，很多学生都只认为粗准焦调节有变化，细准焦螺旋调节无变化，笔者继续用如上方法，让全班所有的学生一齐来观察教师演示时，屏幕中像的变化，就可以改变学生认为无变化的观点再如：在学习《电磁感应》时，电流表的指针偏转非常小，学生不易观察，观察的实验现象不明显我们也可以用实物投影来解决这个问题，能收到较好的效果

2运用多媒体教学手段，建构实验中的知识网络

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数学实验是当前高等院校数学教育课程中的一门重要新兴课程。对其内容、方法等的研究，国内外已经并正在进行着大量的工作，可谓如火如荼、方兴未艾。

数学实验是高等数学教育改革的产物。而在中学，数学教育所面临的形势和存在的问题同在大学的情形是基本一致的，它们的主要差异表现为中学生的知识面较窄、浓度较浅。这样，中学开设数学实验在实验课题的选择上必须符合中学生的认知特点。在大学，开设数学实验已成为共识，而把数学实验及时引入到中学来，对中学教育改革必将起到重要而深远的影响。

数学的应用范围急剧扩展：华罗庚形象地描绘到：“宇宙之大，粒子之微，火箭之速，化工之巧，地球之变，生物之迷，日月之繁等各个方面，无处不有数学的重要贡献。“可以说数学的应用正在向一切领域深入和渗透。在当前各国都极为重视的高技术领域里，由于高技术都是通过数学模型和方法并借助于计算机的计算和控制功能来实现的，因而人们说：“技术本质上就是数学技术”。马克思也曾说过：“一门科学，只有当它成功的运用数学时，才能达到真正完善的地步”。无怪乎许多科学家认为对科学的分类应改为自然科学、社会科学、数学和哲学，即把数学从自然科学中剥离出来，认为数学和哲学都是自然科学和社会科学的基础。这些都预示着数学的地位已发生着巨大的变化。

中科院院士吴文俊在《数学教育不能培养数学家的要求出发》一文中指出：任何数学都要讲逻辑推理，但这只是问题的一个方面，更重要的是用数学去解决问题，解决日常生活中，其他学科中出现的数学问题。学校给的题目都是有答案的，已知什么，求证什么都清楚的，题目也一定是做得出的，但是将来到了社会上，所面对的问题大都是预选不知道答案的，甚至不知道是否会有答案，这就要求培养学生的创造能力，学会处理各种实际数学总是的方法。”

教学内容过于强调自身的系统性与知识性，与实际脱节。教师为考试而教，学生为考试而学，不注重学生数学素质与能力的培养。学生被动学习，学习积极性严重缺乏，教师怕教，学生怕学。数学无用论抬头，甚至认为只要会算术会四则运算则一生足矣。学生和教师不会用计算机来探索研究数学问题，计算机成了一种高级摆设。

要解决诸如此类的问题，数学教学需要进行一场深刻的革命，这场革命不仅应在教学内容上，而且也包括在教学方式和教学手段上。

数学作为一门应用广泛的科学，在教学中必须重视数学思想方法的形成。数学思想方法划分为一般科学思想方法和数学有的思想方法，其中一般科学思想方法是基础。我们可以把与学生数学认知结构形成有关的教学实验都构建为数学实验，由于初中数学的研究对象是数量关系和空间形式，这就界定了其使用之素材与实验工具的范围。全日制义务教育《数学课程标准（实验稿）》数学思考的第四条“经历观察、实验、猜想、证明等数学活动过程，发展合情推理能力和初步的演绎推理能力，能有条理地、清晰地阐述自己的观点”初中教育处于基础教育的地位，这决定了数学在素质教育里如果要成为学生科学素养的核心，必须从一般科学思想方法的猜想和实验出发逐步建立数量关系和空间形式，数学实验的科学性和技术性才能准确地得以体现，它既是建立在现代数学思想方法实际发展的基础上，又能够在教学过程中坚持学生主体与客观性的统一。

数学实验教学是让学生通过自己动手操作，进行探究、发现、思考、分析、归纳等思维活动，最后获得概念、理解或解决问题的一种教学过程。在这过程中，教师通过提问引导和启发学生学习研究数学问题的方法。在数学教学实验中教师仍然处于主（要引）导的地位，而学生则处于主动学习的地位。

一、关于初中数学教学中数学实验的界定

当前，不同层次的数学教学（包括高等数学的教学，高中数学的教学等）专家和学者对数学实验有不同的界定。在经过我们自己的数学教学实验，我们认为初中数学教学中数学实验在实验工具上，不能排除计算器、计算尺等，在实验目的上不应只是辅助教学，应把数学实验作为一种科学研究方法才能符合它本来的面目。因此我们认为：数学实验是一种知识素材形成、发展和应用为任务，利用算具（或空间模型实物）作为实验工具来推演（或模拟）的，并且以一定的数学思想方法作为实验原理的一种实验形式；它必须以某一层面的数学知识素材作为实验对象，在一般意义下的某种运算程序里，以数值计算、符号演算或图形演示等作为实验内容的操作（或心智活动）；达到验证数学命题，广泛开展猜想创新的目的。这里应该指出的是数学教学中，数学实验不应该局限于计算机实验，更应该等于计算机实验。

中科院院士张景中认为，数学实验就是动手算一算、画一画、量一量，一个题目，光想不动手，往往不得其门而入，动手做，常会有启发，代数问题，把字母代成数试一试，几何问题，多画几个图看一看，这比你冥思苦想效果好得多，学生通过数学实验，手脑并用，获得直接的感性认识，能最大程度地发挥其主观能动性，有利于右脑的开发，并能由此引发奇思妙想，产生大胆的猜想和创新，使得所学的知识真正地转化自身的知识结构。

数学实验与物理、化学实验、生物实验相比，不仅需要动手，更需要动脑，思维量大是数学实验的基本特征，根据实验教学的实践和探索，可以归纳为以下三种形式：

1、操作性数学实验教学

操作性数学实验教学是通过对一些工具、材料的动手操作，创设问题情境，引导学生自主探究数学知识、检验数学结论（或假设）的教学活动。这种实验常适用于与几何图形相关的知识、定理、公式的探求或验证。，全国公务员共同天地

2、思维性数学实验教学

思维实验是按真实实验方式展开的一种复杂的思维活动，思维性数学实验教学是指通过对数学对象的不同变化形态的展示，创设问题情境，引导学生运用思维方式探究数学知识、检验数学结论（或假设）的教学活动。

3、计算机模拟实验教学

计算机模拟实验教学指借助于计算机的快速运算功能和图处理能力，模拟再现问题情境，引导学生自主探究数学知识、检验数学结论（或假设）的教学活动。计算机多媒体技术能为教学活动提供并展示各种所需的图文资料，创设、模拟各种与教学内容相适应的情境，为抽象的数学思维提供了直观模型，为学生的学习和发展提供了丰富多彩的学习情境和有力的学习工具。

在当前我们数学教学的实际情况（包括学校教学资源配置和学生学习水平）初中数学教学中数学实验应以上述第1、2两种为主。

二、数学实验设计的原则

数学实验的载体是问题，做实验是从问题出发进行探索研究的，故选准选好实验课题就显得十分重要，根据我们近一年来初步的探索，我们得出初步的体会是数学实验的设计应遵循以下原则：

自主性原则，在数学实验中要突出学生的主人翁角色。

协调性原则，注重学生的认知、情意两个领域的相互协调、相互促进。

探究性原则，注重知识的发生过程，交流分析问题解决问题的方法和步骤。

量力性原则，要符合学生身心发展的特征和原有的认知水平，特注意年龄特征。

趣味性原则，数学实验形式要富于吸引力，能激起学生积极参与的情绪反应。

实用性原则，数学实验应简便、易行、有效，要有一定的实际背景和意义。

选择这种实际问题，可以使学生从实验过程中体会数学的价值，提高学习数学的自觉性。

能体现计算机的作用：实验课题的解决需要借助和通过计算机的计算和模拟功能。这是时代的要求，也是数学教育改革和发展的方向。

三、数学实验的分类

中学数学教学里，数学实验的分类主要取决于划分的标准；一般地讲，数学实验的分类可以有以下四种分类标准。第一类按照知识素质来划分中学数学实验，可以有代数实验、几何实验、解析实验、三角实验及概率统计实验等。

第二类依据数学实验的任务来作为标准。可以有准备实验、计算实验、体验实验和应用实验等。

第三类依据数学实验的使用实验工具来区分，可以有计算机实验、折纸实验、算法实验和骰子实验等等。例如中学数学教学里。用几何画板上的图形实验与折纸实验两种方法来完成三角形内心、外心和重心的存在性“证明”前者计算机实验用的是二维几何实验最便利地操作工具——几何画板；后者是用半透明绘图纸上的三角形折叠而来，经验丰富的教师肯定尝试做过。

第四类实验是可以按照需要来划分，要按照用实验中所用数学原理的数学思想方法可以分为，逻辑确定性与随机模拟性等。

我们认为现代数学是有高度形式化的材料组成，它的研究主要是一种思想实验，而其中数学思想方法可以被认为是数学实验虚拟的实验工具。

四、数学实验应注意的几个方面

根据两年来的数学实验在教学实践中的尝试，通过有关的案例分析，就如何更好地开展数学实验，谈我们的如下看法：

1、数学实验一般是以问题为载体来实施的

为了增强学生运用数学实验解决实际问题的能力，我们可给出一些小课题让学生独立实验，通过这些数学实验的实际操作，学生可逐步掌握数学验的方法，由于我们是以问题为载体来开展数学实验的，从而提高了学生做数学实验的兴趣，克服了为了数学实验而实验的问题，体现了探究性学习的特点。

2、数学实验应呈开放学习的态势

由于解决问题的实验方法，呈现了相当的开放性，有些学生（或组）同时设计了几种不同的方法，并指出各种方法的优劣，体现了学生所具有的极大创新思维的潜力。这种情况由于和长期以考试为中心而使学生易形成一种思维定势“所有问题都有答案且只有一个标准答案。”不同，学生没有了思想上的束缚，完全可以在他的研究实验领域内自由的驰骋，充分发挥他的想像力。这种开放的、自由地进行数学实验操作，正是学生灵感火花、创新精神产生的前提条件。

3、数学实验应当更能体现学生的“做”数学

“多做数学习题是学好数学的有效途径”这是部分数学老师指导学生更好应试的“经验之谈”，多少有点应试教育的味道，而数学实验中的“做”，则主要是要求学生多动手、多上机，在老师指导下探索建立模型解决问题的方法，在失败和成功中获得真知。数学中的很多问题和概念是可以由“做”数学实验来帮助加深理解的。

4、开展数学实验应当重视结果，但更应注重数学实验的过程和学生在实验过程中的感受和体验

在初中里就让学生接触到数学实验，让他们通过自己选取课题，收集信息和数据，建立数学模型，通过数学实验解决问题，发现规律。真正地感受一下科学研究的全过程，对他们今后的发展将产生巨大影响。

学生通过特定的数学实验，可以直观地了解非常抽象的数学内容，了解它的应用背景，化枯燥为有趣，这个过程会增加学习数学的兴趣；在实验的过程中也会遇到挫折和失败，这会使学生体会到研究的艰辛；让他们以小组合作方式来做实验，可以培养他们的团队合作精神和人际交往能力；在数学实验中，学生会充分结合自己已有的知识，数学的和人文科学的来解决正在研究的问题，知识在他们眼里不再是相孤立的，而是相互间密不可分的关系，让学生通过数学实验获得上述感受和体验，正是开展数学实验的主要目的。

五、关于数学实验教学过程的设计基本流程

数学实验对初中学生上课时注意力容易分散、好动的特点，采用外显性的认知活动，应势利导地诱导学生积极参与，进而向内化的认知活动过渡的一种教学方式。

活动的开展一般需要有设计、准备、实验、小结四个环节。

（1）设计。教师根据学生原有的认知水平和认知目标，根据情意调节的需要，明确需要有何种行为变化，从而设计或选择适宜的数学实验。

（2）准备。教师在做好相应的教具、学具的基础上，对学生阐明活动的内容、目的和组织形式，营造问题情境，激发学生的兴趣。

（3）实施。师生共同开展的数学实验，完成知识的发生过程或思维的暴露过程。教师要及时而比较深入地了解数学实验中认知和情意方面的信息，进行必要的帮助、启发和激励。

（4）小结。教师对学生通过数学实验所取得的认识，进而抽象概括或进行小组交流，形成实验报告。

数学实验教学必须在一定的环境下进行并包含体现科学实验的一些要素：

1、数学实验环境应能清晰地表达所研究的数学问题这种表达要符合数学的有关的约定。

2、数学实验环境应能迅速地提供大量有关数学概念和规则的正例，以帮助学生形成概念和掌握规则。

3、实验条件或原始参数可（在一定范围内）任意设定，以探究、发现它们对结果的影响，探究和发现它们之间的相互关系。而实验过程的中间数据和最终数据是可以测量的，在实验的动态过程中，测量数据的变化能即时得到反应，即具有实时反馈或同步互动的功能。

4、实验过程中可以随时添加某些可操控的数学元素，以帮助解决问题的探究。

5、实验通常是由学生直接操作的，而不是“眼看手勿动”只能观看的。

6、数学实验教学采取启发式、探究式和发现式的教学法。教师通过启发式提问，在学生实验过程中起引导、辅导和帮助学习学习的作用。

7、与其它学科实验一样，学生实验前需要预习，实验后要完成实验报告。

数学科学的一个重要特点是它严格的推量和证明。而实验和测量总存在误差，因而实验决不能代替逻辑证明，但是逻辑证明的方法可以由实验发现。数学实验只能提出一些猜想或假设，演绎能力的训练、逻辑推理能力的训练以及逻辑证明程序和方法的学习，还需通过实验以外的课堂教学进行。数学实验教学只是数学教学的一个重要方式，决不要以实验教学代替演绎、推理、证明和练习的教学。

六、数学实验的作用

我们认为数学实验至少具有以下几个作用：

1、激发兴趣的功能

如教“轴对称图形”时，组织学生进行折纸、剪纸实验，学生能折、剪出多种多样的美丽的对称图形，看着自己的作品，学生往往会产生一种喜悦的心情，富有成就感，进而产生强烈的求知欲，从而起到激发兴趣的作用。

2、激发学生创新思维的源泉

数学理论的抽象性，通常都有某种“直观”的想法为背景，作为教师，就应该通过数学实验，把这种直观的背景显现出来，帮助学生抓住其本质，了解它的变形和发展及与其它问题的联系。

例如，你能把一张三角形纸片剪成

两个三角形，使它们恰好相似吗？

教师就可通过实验——剪纸活动，

使学生领悟其本质。

以一个贴近学生生活的问题引入，激发学生的学习兴趣。问题引发学生两点思考：一是能不能剪；二是若能的话，则如何剪。学生一般会先从特殊三角形入手，能迅速给出解决，等腰三角形和直角三角形能分割（如图1）。

通过剪纸这一直观形象的实验来阐述形象的数学内容，这在教材中是很多的，如“三角形内角和定理”、“三角形中位线定理”、“直角三角形斜边中线等于斜边的一半”及“勾股定理”等等，通过这些实验操作，一方面使学生能更深入、更扎实地掌握数学知识；另一方面，也使他们的思维方式不会犯浮夸和刻板的毛病，又能准确抓住事物的本质，提出符合实际的有创新的看法，数学实验对激发学生的创新思维有着不可低估的作用。

3、突破教学难点

对于教学中一些疑难点，如不借助于一定的实验手段，就不能调动学生思维的积极性，也很难达到预定的教学目标。例如：七年级（上）《13亿粒米到底有多大》教师设计实验步骤，学生开展活动

：①先设计估算步骤，再根据步骤操作；②动手实验时，合理分工协作；③填写估算报告，并作好汇报准备；

④合理评价实验过程及结果。实验器材：米粒、天平、量筒、计算器、边长为1厘米的正方体.

“13亿粒米有多大”实验报告

实验目的可供10位灾民吃多久

实验工具米粒、天平、计算器

实验步骤及过程1、

数出200粒米2、称出它的质量是4克3、算出平均每粒米的质量：4÷200=0.02克4、13亿粒米的总质量：0.02×1.3×

=2.6×克=26000千克5、一般地，若1位灾民每天吃0.5千克，则10位灾民每天吃5千克，26000÷5=5800天，约16年

估算结果这么多米可供10位灾民吃上，约16年

教师可让学生进行实验，通过操作后，学生发现“这么多米可供10位灾民吃上，约16年”从而获得解决问题的途径。

4、更加深刻揭示知识形成过程

在教“圆与圆的位置关系”时，组织学生运用两个不同的圆纸片作相对运动的实验，通过量一量、比一比，学生能很自然地归纳总结出两个圆的位置关系及其判定，同时对相应知识的形成过程也有了较深的了解。

5、帮助学生巩固数学知识促成教学的良性循环

数学实验是帮助学生理解和巩固数学知识的一种有效方法。学生在实验时要将课本知识与眼前现实结合起来，将以实验中获得的感性认识，通过抽象思维得到对概念、定理的深入理解。在要求学生解决“不过河测河宽”的问题时，学生们集思广益，结合课本知识提出了不下五种的解决方法：①利用全等三角形；②利用三角形或梯形中位线定理；③利用等边三角形性质；④利用平行四边形性质；⑤利用相似三角形性质；⑥利用勾股定理；⑦利用三角函数。通过这一问题解决，使学生对“不过河测河宽”所运用的相关知识有了深刻的理解。“做然后知不足”，在学生独立或合作完成实验的同时，激发了他们进一步学好数学的愿望，也促成数学教学的良性循环。

6、有利于培养学生学习数学的应用意识

通过数学教学，帮助学生树立数学应用意识，是素质教育的一项重要任务，这就要求教师应努力创设一种实验环境，使学生能受到必要的教学应用的实际训练。

例如，学校每年要举行运动会，运动会场地可组织学生来画，跑道的线宽、道宽的尺寸一般都有规定的标准。当

100m、200m、400m、800m等跑步项目终点位置确定时，其起点位置如何确定？相应的每跑道的前伸数如何确定？标枪、铅球、铁饼场地怎样画？相应的角度怎样确定？这些运用到的数学知识虽简单，但在实际操作中却并不简单，通过教师的指导，使学生领悟到跑道上也蕴含着丰富的数学知识。

这样，通过学生的主体参与，强化了学生“问题解决”的能力，提高了学生“用数学”意识。

七、数学实验一般教学过程和教学方法

数学实验教学过程一般地可分为六个阶段：

1、课前预习——实验前派发实验报告表，要求学生事前了解实验的目标和预习实验所需的必备知识；

2、实验设计——学生针对问题，设计并实施一定的实验步骤，清晰地表达问题、体验问题和理解问题；

3、观察、分析与思考——学生观察实验过程、分析实验结果和思考问题的结论；

4、发现或猜想——抽象、概括形成概念或提出假设、猜想；，全国公务员共同天地

5、适当性检验——在新的情境中检验所形成的观念或猜想的适当性和普遍性；

6、完成实验报告——填写好实验报告和完成后附的练习题。

“课前预习”宜于前一节课布置，可以作为作业，要求学生在实验课前完成。“完成实验报告”可以在课内或课后完成。中间四个阶段是在实验课上完成，这四个阶段不是一种线性流程，在一节课堂教学中可以相互交错，反复进行。例如可以设计几个实验步骤，然后进行观察、分析与思考，再设计下一个实验步骤，再观察、分析与思考，得到一些归纳或猜想之后，有了新的发现，现设计新的实验步骤，再观察、分析与思考，又获得新的发现。这样一步一步、一个阶段一个阶段的进行下去。

数学实验教学采取探究式和发现式的教学方法，在实验过程中，教师始终都只是向学生提问，通过提问，启发学生进行实验设计，进行观察、分析与思考。“归纳或猜想”一定要由学生自己得到，如果学生得不到教学预期的效果，教师应进一步引导学生再次实验，再次观察和分析，直到获得成功。如果到下课时间，学生还未获得预期的发现，教师可以指出要注意的事项。让学生课后或在家里继续进行实验（作为作业），直到获得发现为止。在整个实验过程中，教师决

不要代替学生回答问题，学生未能获得发现，只意味着实验尚未完成，而教师代替学生回答问题，则表示了实验失败。在学什么和怎么学的问题上，教师始终都是起主导作用，而整个学习过程学生也始终处于主动学习的地位，这是数学实验教学过程与传统数学过程最大的分别。

八、数学课堂教学中开展数学实验的困难

由于传统思想观念的束缚和影响，加之我国现阶段初中数学教育的现状，目前数学课堂教学对数学实验普遍存在着重视不够，缺乏指导、实施困难等诸多不利因素、具体来讲，主要表现在以下几个方面。

1、教师认识上的不足

在教育理论上传统的数学讲解式课堂模式，大容量、高强度、多反复的课堂训练模式在绝大多数数学教师身上留下了深深的烙印，表现在担心数学实验花时较多，怕影响其教学的进度与质量，而数学实验教学与此则迥然有异，事实上，适当的数学实验不仅能提高数学的兴趣，激发学生的热情，而且能提高教学的深度与广度，有利于学生分析和解决问题能力的培养。因此，解决这些问题的对策是每一位教师都要建立正确的人才观，即什么是学生最重要的，什么是学生必须在基础教育阶段形成的且将来具有可迁移性的能力。

2、教学缺乏必要的经验和指导

长期以来，数学实验一直被教育所忽视（教材中有关数学实验的内容很少，各种数学报刊有关数学实验的文章也不多），有时教师即使想做一点数学实验，也因没有必要的经验和指导而流于形式，其数学实验的功能得不到应有的发挥和重视。因此，解决这些问题的对策是教师要进行必要的学习和培训，在理解数学实验本质的基础上，掌握一些对数学实验指导的技巧和策略，如怎样设计数学实验，怎样去激发问题的控制实验，怎样进行归纳和总结等。

3、学生数学实验的能力较差

由于数学实验是个“年轻”的课题，以前的学习中很少涉及此类问题，现在要求学生自己进行数学实验（教师指导下），学生往往不知所措，第一是学生难以设计出一套完整的实验方案，实验的过程中也提不出问题，完成不了必要的归纳和总结；第二是学生基本技能不足或遭遇挫折后夭折等一系列的现象，因此，针对这些可能的问题教师在教学设计中可循序渐进，因材施教。首先是积极倡导数学实验，教学中无论是演示实验还是操作实验都尽可能给予学生设计、提问、猜想、操作、交流、评估的机会，创设问题情境，突出数学实验在能力培养中的载体功能；其次对数学实验的设计思想、实验内容、实验的演示操作过程、实验的归纳和总结都要有意识地增加学生参与的程度；再次是将课堂问题“问答”变换为问题的“设计解决应用再设计再解决再应用的不断总结提高的过程”，我们相信学生的学习潜能是巨大的，数学实验遵从了认知发展规律，符合中学生的学习心理，只要教师指导有方，鼓励及时，学生对数学的热爱和追求，将会很快弥补这方面的不足。

4、现行中考高考模式对数学实验活动的制约

数学实验的学习并不排斥数学基础知识和基本方法的学习，它们是相辅相在的有机整体，数学实验的关键是让学生在学习过程中参与得更多，想得更多，而这些又同时会促进学习兴趣的提高，增强对基础知识的理解和掌握，因而学生会获得更多。针对我国目前的国情，在数学课堂上注意数学实验意识的渗透，逐步提高学生对学生实验的认识和实施，我们有理由相信，对于学生明天的高考也必将受益（中考改革和高考命题已向国人发出了信号）。