第一篇：關于鍋爐原理實驗教學研究探討

關于鍋爐原理實驗教學研究探討

論文摘要：實驗教學是鍋爐原理教學過程中不可或缺的部分，加強并改進鍋爐原理實驗教學是對熱能與動力工程專業本科生進行能力培養的有效途徑之一。根據鍋爐原理實驗教學實踐中的心得體會，研究探討了在實驗教學過程中對傳統的教育理念進行改革，從教學目標、教學內容、教學和考核方法上全方位引入現代的教育理念，以培養創新型人才的具體措施。

論文關鍵詞：鍋爐原理；教學研究；實驗

鍋爐是火力發電廠三大主機之一，是工業企業的動力之源，在國民經濟發展中發揮著極其重要的作用。“鍋爐原理”是為熱能與動力工程專業本科生開設的主要專業課程之一。“鍋爐原理”的教學目標是讓學生全面和系統地認識鍋爐本體和輔助裝置的構造，掌握鍋爐工作原理的相關知識，并培養學生分析工程問題、進行鍋爐設計計算和鍋爐試驗的實踐能力。該課程工程性強、內容多、難點多，僅依靠理論教學難以實現教學目標，與工程實際緊密結合的實驗、實習、課程設計等實踐環節是鍋爐原理教學中不可或缺的部分。

高校的實驗室是理論與實踐相結合，培養大學生工程實踐能力和創新能力的重要場所。加強并改進實驗教學，是對大學生進行能力培養的有效途徑之一。實驗在鍋爐原理實踐教學環節中占有重要地位。筆者作為從事鍋爐原理實驗教學的教師，在教學過程中對傳統的教育理念進行改革，從教學目標、教學內容、教學和考核方法上全方位引入現代的教育理念，使教學效果得到明顯改善。

一、鍋爐原理實驗的教學目標

鍋爐原理實驗教學的基本出發點是通過提供大量模擬鍋爐有關現象的裝置和系統，以幫助學生更好地理解課程內容，掌握鍋爐的基本原理、常用測試方法和運行技術，加強鍋爐設計計算和鍋爐試驗的實踐能力。傳統的教育以傳授知識為教學目的，教師考慮的是如何把知識灌輸給學生，而忽視學生能力的培養。現代社會的發展需要高校培養一批高知識、強能力的創造型人才。為適應這一需求，高校應注重學生能力的培養。

鍋爐原理實驗教學中，應發揮教師在教學中的主導作用和學生在學習中的主體作用，使學生在預習實驗指導書，動手操作實驗設備和儀器，動腦思考實驗現象，通過團隊合作解決實驗中出現的問題，記錄和整理實驗數據，撰寫報告，完成實驗思考題的過程中，自身的學習能力、實驗技能、動手能力、獨立思考能力、團隊合作精神、組織能力、分析和解決工程實際問題的能力、自主創新的能力得到全面地鍛煉和提高。

利用精心設計的實驗內容，將“鍋爐原理”課程的知識點與專業基礎課程“工程熱力學”、“傳熱學”、“流體力學”、“熱工測試技術”，以及專業課程“大氣污染監測技術”、“大氣污染控制工程”、“潔凈煤發電技術”相結合，通過對多門學科知識的有效遷移和綜合，以達到舉一反

三、融會貫通的教學效果，既可以鞏固和加深學生對前期專業基礎課的理解，又加深了學生對所學專業知識體系的認識，激發了學生學習后續課程的興趣和積極性，培養了學生科學思維的能力，從而為后續課程的學習和將來從事工程設計、科學研究奠定堅實的基礎。

二、鍋爐原理實驗的教學內容

實驗課程的教學內容關系到實驗教學的組織實施，是規范實驗教學過程、檢查實驗教學質量和進行實驗室建設的基礎。鑒于鍋爐原理涉及內容多、實踐性強，相關課程多，我們將實驗部分剝離出來，單獨設課，同時確保實驗教學內容設計與前期專業基礎課程及后續專業課程的密切聯系。在教學內容上，力求從本課程實際出發，不失時機地向其他課程滲透和綜合，為學生創建一個系統的熱能與動力工程知識體系平臺，改變了只從單個課程傳授分散知識的傳統教學模式。

結合“鍋爐原理”理論教學的授課主線“燃料—燃燒及熱平衡計算—受熱面—自然循環鍋爐水動力學—鍋爐的啟停與運行—鍋爐污染物排放監測與控制”，建立了“煤質分析”、“并聯管組流量分配”、“自然循環鍋爐水動力特性”、“燃燒與環境監測”、“燃燒源污染物排放控制”五個實驗室。

“煤質分析”實驗室開設了“煤的工業分析”、“煤的發熱量測定”兩個實驗，使學生能夠掌握煤質分析、發熱量測定的原理和方法，認識煤的質量對鍋爐性能的影響。

“并聯管組流量分配”、“自然循環鍋爐水動力特性”實驗室各配備有兩套自行設計搭建的實驗系統。前者能夠使學生對電站鍋爐中過熱器、再熱器管組的進、出口集箱的引入與引出方式布置不當引起的流量分配不均問題有清晰的感性認識；后者使學生對自然循環鍋爐水動力特性及提高水循環安全性的措施有更深刻的理解。

“燃燒與環境監測”實驗室基于自主研發的“能源島熱電聯產系統”，開設了“程序點火及火焰監測顯示”、“燃燒調整及燃燒效率測定”、“鍋爐熱平衡”、“鍋爐煙塵測定”、“煙氣成分分析”、“氣態污染物排放監測”六個實驗。“程序點火及火焰監測顯示”實驗能夠使學生了解鍋爐安全操作程序及燃燒過程；通過設在鍋爐的觀察孔，直接觀察到火焰形狀以及運行參數對火焰形狀的影響，大大加深了對書本知識的理解。“燃燒調整及燃燒效率測定”實驗使學生對各種因素對燃燒效率的影響有直接的感性認識，同時學到測取鍋爐效率有關數據、計算燃燒效率的方法。通過“鍋爐熱平衡”實驗，加深學生對鍋爐熱平衡原理的理解，培養學生的鍋爐熱平衡實驗測試技能，使學生能夠分析造成各項熱損失的原因，學會診斷鍋爐存在的問題。“鍋爐煙塵測定”實驗使學生熟悉國家標準、掌握固定污染源排氣中顆粒物的排放濃度、折算濃度和排放總量的測定原理和方法。“煙氣成分分析”實驗使學生掌握奧氏煙氣分析儀的工作原理和使用方法。“氣態污染物排放監測”實驗使學生掌握氣態污染物排放測量的電化學法的原理和EUROTRON MK2 8851煙氣分析儀的使用方法。通過這一系列的實驗為學生從事鍋爐設計、運行和研究打下基礎。

“燃燒源污染物排放控制”實驗室配有四臺除塵裝置（旋風除塵器、袋式除塵器、電除塵器、濕式除塵器）和一臺噴射鼓泡式煙氣脫硫裝置、一臺選擇性催化還原煙氣脫硝裝置，可進行除塵器性能測定和氣體污染凈化兩大類型、六個項目的實驗教學，可使學生系統地了解并掌握污染控制的基本知識、基本原理、主要設備和典型工藝等，培養學生分析和解決日益嚴重的燃燒源污染物排放問題的基本能力，為學生從事相關的工程設計、技術管理等工作提供必要的基礎。

三、鍋爐原理實驗的教學和考核方法

1.教學方法

為便于組織教學，將參加實驗的學生分成8至10人的小組，排出實驗教學安排表，安排充足的師資力量，指導學生在兩周內完成所有實驗室的各個實驗。在教學過程中，改變傳統的灌輸式教學方法，不斷探索實驗教學的新辦法，如探究式教學、歸納式教學、換位教學等。

在探究式教學模式下，教師依據學習過程的客觀規律，引導學生積極主動、自覺地掌握知識。例如，在進行鍋爐熱平衡實驗教學時，教師提出“什么是鍋爐熱效率？什么是鍋爐熱平衡？”在學生明白這些基本概念問題的基礎上，設置問題“鍋爐正平衡熱效率的計算公式是什么？”引出計算鍋爐正平衡效率需要測定的參數及測量方法，繼續提問“鍋爐熱損失發生在哪里？鍋爐反平衡效率的計算公式是什么？”逐步引導學生積極思考，最后提出“為什么既要進行鍋爐正平衡實驗，又要進行鍋爐反平衡實驗？如何有效提高鍋爐效率？”教師通過這些涵蓋了實驗的目的、實驗原理、實驗方法的探究型問題，激勵學生的創造性思維，培養他們應用理論知識分析和解決問題的能力。

在進行演示性實驗教學時，采用歸納式教學方法，將“觀看”實驗轉變為“觀察”實驗。例如，在“自然循環鍋爐水動力特性”實驗中，不去講解，也不提出任何問題，只是告訴學生要仔細觀察。在每個實驗現象出現時，再引導學生歸納實驗現象、分析產生這種現象的原因。受知識水平、觀察能力的影響，學生難免會遺漏掉某些實驗現象，這時通過重復性實驗，教師指導學生進行有針對性地觀察，對實驗現象再次進行歸納和分析。采用這種教學方法，使學生對實驗過程充滿興趣，對水循環的形成過程、工質的流動與傳熱過程、蒸汽的產生過程，上升管中汽水兩相流的各種流型（泡狀、彈狀、環狀流動），鍋爐水循環的常見故障（停滯、倒流、自由水面、汽水分層、下降管帶汽）從現象到本質都有非常深刻的認識。

在實驗教學中，還嘗試了師生角色換位教學法。例如，在“煙氣成分分析”實驗教學中，進行了“讓學生做老師”的換位教學實踐。每組學生經過討論，選出一位同學，由其充當教師的角色，講解奧氏煙氣分析儀的工作原理，演示其使用方法，并帶領本組的同學完成煙氣成分及含量測定實驗，引導學生思考、提問、討論。實踐證明，這種方式加強了學生之間的交流、師生之間的互動，活躍了實驗教學的氣氛，收到很好的效果。

2.考核方法

實驗考核是對學生實驗能力的全面檢查，也是對教師教學效果的檢查。同時，考核能夠給學生以壓力和動力，促進學生對實驗課的重視。傳統的實驗考核方法，主要是依據實驗報告的好壞來評定成績，這種方法在一定程度上滋長了學生抄襲實驗報告的現象。為減少傳統考核方法的弊端，我們采取實驗表現、實驗報告、實驗考試相結合的方法進行實驗考核，三者依次占實驗總評成績的30%、30%、40%。實驗表現和實驗報告采取每個實驗單獨給分，取各自的平均分作為這兩項的成績；實驗筆試則由每個實驗設置2～4道基本知識和基本技能試題組成試卷，統一安排考試。實驗表現由教師依據實驗預習、實驗操作、回答問題情況，以及發現和提出問題的能力當場給出成績；實驗報告按照是否按要求撰寫實驗報告，按時交實驗報告，數據、結論是否正確，分析是否透徹評分。通過這種考核方式給出實驗綜合成績，實現了對學生的學習態度、觀察能力、動手能力、思維能力、綜合分析能力等的全面考查。

四、結語

實驗教學是將書本知識與實驗能力培養相結合、基礎理論與工程實踐相結合的教學活動，是培養學生能力的重要環節，是培養創新型人才的關鍵。為提高鍋爐原理實驗教學的效果，需要承擔實驗教學的教師關注教學過程的各個方面，對教學目標、教學內容、教學和考核方法等進行順應時代潮流的改革和創新，不斷總結教學實踐中的經驗和教訓，提高業務素質和水平，為提高教學質量、培養適應當今社會發展的創新型人才做出應有的貢獻。

第二篇：鍋爐原理論文

鍋爐原理論文

熱能101班

郭道川

5902110008 火力發電廠系統

火力發電廠簡稱火電廠，是利用煤、石油、天然氣作為燃料生產電能的工廠，它的基本生產過程是：燃料在鍋爐中燃燒加熱水使成蒸汽，將燃料的化學能轉變成熱能，蒸汽壓力推動汽輪機旋轉，熱能轉換成機械能，然后汽輪機帶動發電機旋轉，將機械能轉變成電能。

現代化火電廠是一個龐大而又復雜的生產電能與熱能的工廠。

它由下列5個系統組成：①燃料系統。②燃燒系統。③汽水系統。④電氣系統。⑤控制系統。

在上述系統中，最主要的設備是鍋爐、汽輪機和發電機，它們安裝在發電廠的主廠房內。主變壓器和配電裝置一般裝放在獨立的建筑物內或戶外，其他輔助設備如給水系統、供水設備、水處理設備、除塵設備、燃料儲運設備等，有的安裝在主廠房內，有的則安裝在輔助建筑中或在露天場地。

火電廠基本生產過程是，燃料在鍋爐中燃燒，將其熱量釋放出來，傳給鍋爐中的水，從而產生高溫高壓蒸汽；蒸汽通過汽輪機又將熱能轉化為旋轉動力，以驅動發電機輸出電能。到80年代為止，世界上最好的火電廠的效率達到40％，即把燃料中40％的熱能轉化為電能。

在上述系統的所有設備中，最主要的設備是鍋爐、汽輪機和發電機，它們安裝在發電廠的主廠房內。主變壓器和配電設備一般是安裝在獨立的建筑物內和戶外；其他輔助設備如給水系統、供水設備、水處理設備、除塵設備、燃料儲運設備等，有的安裝在主廠房內，有的則是安裝在輔助建筑中或在露天場地。

清潔煤燃燒技術

煤炭是我國的主要能源,占整個能源消耗的70 %左右。我國又是高硫煤儲量較多的國家。據統計,我國煤炭資源中大約有30 %的煤含硫量在2 %以上。從而煤炭脫硫脫氮問題便成為一個日益關注的焦點。

目前我國采用的設備有循環流化床，起具體介紹如下。

鍋爐采用單鍋筒，自然循環方式，總體上分為前部及尾部兩個豎井。

前部豎井為總吊結構，四周有膜式水冷壁組成。自下而上，依次為一次風室、密相床、懸浮段，尾部煙道自上而下依次為高溫過熱器、低溫過熱器及省煤器、空氣預熱器。尾部豎井采用支撐結構，兩豎井之間由立式旋風分離器相連通，分離器下部聯接回送裝置及灰冷卻器。

燃燒室及分離器內部均設有防磨內襯，前部豎井用敖管爐墻，外置金屬護板，尾部豎井用輕型爐墻，由八根鋼柱承受鍋爐全部重量。

早期的循環流化床鍋爐流化速度比較高，因此稱作快速循環循環床鍋爐。快速床的基本理論也可以用于循環流化床鍋爐。鼓泡床和快速床的基本理論已經研究了很長時間，形成了一定的理論。要了解循環流化床的原理，必須要了解鼓泡床和快速床的理論以及物料從鼓泡床→湍流床→快速床各種狀態下的動力特性、燃燒特性以及傳熱特性。(一)循環流化床鍋爐節能改造技術 ① 加裝燃油節能器；

② 安裝冷凝型燃氣鍋爐節能器； ③ 采用冷凝式余熱回收鍋爐技術； ④ 鍋爐尾部采用熱管余熱回收技術

（二）循環流化床鍋爐的優點

循環流化床鍋爐在現代工業中的優點：

(1)燃料適應性廣

(2)燃燒效率高

(3)高效脫硫、氮氧化物(NOX)排放低

(4)燃燒強度高(5)負荷調節范圍大，負荷調節快(6)易于實現灰渣綜合利用(7)燃料預處理系統簡單

循環流化床鍋爐的給煤粒度一般小于13mm，因此與煤粉鍋爐相比，燃料的制備破碎系統大為簡化。（8）燃燒調整范圍大，負荷調整穩，升降速度快。

最新鍋爐技術

眾所周知,鍋爐管存在積垢會導致傳熱效能低下,出力不足;積垢嚴重時甚至會出現爆管事故。因此,如何防止積垢的生成和除去已生成的積垢直接關系到鍋爐的安全運行及連續滿負荷的工作。多年來各國許多專家一直從事著這一課題的研究,并在防垢及清洗除垢等技術上取得了可喜的成績。

美國的MidlandResearchlaboratories,Inc簡稱米蘭公司,是一家專門從事工業化學品開發研制的公司,經過幾十年的努力,該公司除了在制糖添加劑及應用技術上擁有先進的產品及技術外,在鍋爐的節能等方面也有多項專利技術,尤其是在鍋爐的除垢防垢技術上發明了“PrecisionPlusTM”方法,便是世界領先水平。

為加快我國的技術進步,廣西輕工業科學技術研究院與美國米蘭公司攜手合作,將這一先進技術引進到中國,以提高我國這一領域的現有技術水平,以下是該技術及有關產品的詳細介紹。1 除垢防垢技術“PrecisionPlusTM”

Midland公司成功地應用“PrecisionPlusTM”技術來進行除垢防垢是在1991年,在夏威夷的HilocoastProcessingcompany熱電廠的鍋爐,至今已推廣到全美多家企業的工業及熱水鍋爐上應用,得到了廣泛的認可。

“PrecisionPlusTM”是一種使用聚合物作為鍋爐水水處理劑的技術,主要通過磷聚物及其它幾種聚合物的協同作用來預防及處理從低壓到高壓的各種鍋爐積垢,也可用于加熱及蒸發系統的除垢。該技術最大的優點是能在鍋爐正常運轉的過程中除去原有的積垢,甚至是粘附力極強的金屬氧化物積垢,同時能防止新的積垢生成,使鍋爐運轉后變得更干凈而不必停爐酸洗。

對于結垢較多的中低壓鍋爐,可增大用藥量到上述數據的3～4倍以加快除垢的速度。M284可直接加入到鍋筒,也可加入到軟水箱或除氧箱,如用量較低也可稀釋后再添加。

添加M284后,鍋水顏色及混濁度都會比加藥前增加,這是正常現象,主要原因是積垢在藥劑的作用下,逐漸溶解增色的緣故。隨著連續加藥運行,原有的水垢被溶解或脫落到鍋筒底部變成了軟垢而隨排污被排除,鍋水的顏色及濁度會慢慢降低,這表明鍋爐已逐漸變得干凈。使用M284后,應根據排污水的質量監測和分析,確定排污的次數及排污量.

第三篇：中學數學實驗教學研究（范文模版）

安慶師范學院數學與計算科學學院2013屆畢業論文

中學數學實驗教學研究

作者：劉婷婷

指導教師：郝慶一

摘要 本文以新課改為依據對中學數學實驗教學做了簡要的介紹.本文就從數學實驗的背景，數學實驗教學的重要性，數學實驗的基本類型，以及數學實驗教學存在的問題等方面進行了探討.關鍵詞 數學實驗

教學

軟件平臺 引言

數學學科是一門基礎學科.在未來社會中，人們對其學習價值已經不僅僅局限于傳統意義上的基礎和工具，而更在于讓學生掌握數學探索、數學應用與數學創新的能力.數學教學是通過老師和學生的相互交流與協作來實現知識的傳授和能力的提高．而數學實驗(自主設計，自主探索和發現，自主歸納和總結)則是實現讓學生掌握數學探索、數學應用與數學創新能力的最好平臺.學生在實驗的過程中去探索和發現問題．利用非“知識”作為知識的生長點．從原有的知識中自然“生長”出新知識．進入主動探索狀態.變被動學習為主動的建構過程，使新知識找到牢固的附著點，也使認知結構在探索中得到發展和提高.從而可實現數學創新能力的培養.2 數學實驗的背景

2.1教育時代背景

當人類進入21世紀，綜合國力的競爭，歸根結底是知識的競爭，是人才的競爭，是教育能否有效地培養出具有創新意識、探索精神和實踐能力的人才競爭.李嵐清副總理指出，教育要改變那種只重書本，忽視創新精神和實踐能力培養的現象.教育教學中如何才能真正做到這一點，《中共中央國務院關于深化教育改革，全面推進素質教育的決定》中明確指出，要轉變教育觀念，改革人才培養模式，讓學生感受理解知識產生和發展過程，在知識學習的過程中，培養學生的科學精神和創新思維習慣，重視能力的培養.2.2數學教育背景

數學，不僅是一門演繹、推理的學科，也是一門實驗、歸納的學科.在數學教育中，長期以來一直對邏輯、演繹等較為重視，但對于在科學突破上至關重要的實驗、猜想、歸納、創新等能力的培養卻不夠重視.以致于學生越來越不明白數學從何而來，越來越覺得枯燥，越來越不喜歡數學.為此，國家中小學數學課程標準明確要求“必須使學生形成勇于探索、勇于創新的科學精神”、“數學學習的內容應有利于學生從事主觀的觀察、實驗、猜測、驗證、推理、交流與解決問題等活動”、“數學學習的主要方式是自主探索、合作交流與實踐創新”.2.3“數學實驗”教學背景

1989年，美國Mount Holyoke College開始開設“數學實驗” 選修課.“修過本課程的學生比起其他學生，在實驗分析和抽象代數等數學專業課程上表現得更好.”1998年，中國科學技術大學開設“數學實驗”的選修課，學生對本課程很感興趣，而且“表現出了很大的興趣和創造性”.“數學實驗”作為一種新的數學研究方法，受到廣大科技工作者的歡迎.在發達國家，“數學實驗”已開始成為中學數學教學的一種形式，美國的中學里開始有了專門的數學實驗室，英國的中學教材中有了數學實驗材料.而我國現行的中學數學新教材中雖然有了一些可以進行實驗的內容，但可以作為實驗課來上的卻很少.據調查，我國的中學數學教師對“數學實驗”教學意義缺乏認識，更缺乏具體操作的經驗、工具和材料，不知如何開展教學活動.2001年8月在無錫馬山召開的“全國數學科學方法論與數學創新教育學術

安慶師范學院數學與計算科學學院2013屆畢業論文

交流會”上，中國社會科學院哲學所林夏水先生在《計算機實驗》報告中建議：“可以在中學開設數學實驗課.” 現狀與趨勢

3.1現狀分析

計算機的普及、網絡的通達以及《幾何畫板》、《 數學實驗室》、《Mathmatica》、《Maple》、《MATLAB》、《MathCAD》等一批軟件的問世，使我們不僅能進行傳統的手工“數學實驗”，也能進行廣泛的計算機輔助實驗.但目前中學“教學實驗”教學是一個嶄新的領域，雖說數學雜志上刊登過一些關于中學數學實驗的論文，但只是局限于抽象化為形象的演示實驗，未能很好地引導學生由直觀現象去歸納、探索數學知識或通過數學可視化去驗證數學結論，經歷重新建構數學過程，達到學好教學和應用數學解決問題的目的.可以說，在國內，中學“數學實驗”教學研究這一課題基本上是空白.3.2趨勢分析

中學“數學實驗”教學是時代的呼喚，中學“數學實驗”與中學數學教學的整合是實施素質教育和創新教育的需要，也是培養學生數學素養的需要，更是現代教學方式發展的需要.中學“數學實驗”教學必將成為數學教學不可缺少的一種形式，將是改變教學方式的有益嘗試.中學“數學實驗”教學運用到數學課堂中，必將推動教育技術的發展，必將創造、充實、豐富和發展創新教育的理論，是一種創造性的實踐活動.4 數學實驗的界定

在數學領域里，對數學實驗有不同的理解和看法，本文的數學實驗不是單純指“思想實驗”，而是指類似于物理實驗，化學實驗等的科學實驗.由于性質不同，數學實驗又不同于一般的科學實驗，根據科學實驗的定義及數學學科的特點，數學實驗的概念可以界定為：為獲得某種數學理論，檢測某個數學猜想，解決某類問題，實驗者運用一定的物質手段在數學思維活動的參與下，在特定的實驗環境下進行的探索，研究活動.過去在數學教學中所運用的測量、手工制作、實物或教具演示等形式屬于數學實驗的初級形式，其主要目的在于幫助學生理解和把握數學概念、定理.而現代數學實驗則以計算機軟件為應用平臺，充分運用現代信息技術，模擬實驗環境，引導學生通過操作、實踐、試驗來探索數學問題的解決，以培養學生發現問題的能力及創新精神為主要目的.5 中學數學實驗教學的必要性和重要性

數學實驗在各領域都有廣泛的應用：在以聲、光、熱、力、電這些物理學科為基礎的如機械、電機、土木等工程技術領域中，數學實驗的普遍性和重要性不言而喻，由于新技術的不斷涌現，提出了許多需要用數學方法解決的新問題.在一些如通訊、航天等高新技術領域，數學實驗幾乎又是不可缺少的工具，而且諸如經濟、人口生態等非物理領域的滲透，數學實驗在一些交叉學科中成為首要的、關鍵的步驟和這些學科發展與應用的基礎.非但是在科學領域，數學實驗對社會進步起到很大的推動作用.社會以人為本，而人重視的就是教育，單單從數學實驗對教育改革和提高學生素質教育所取得的成效來看，也是無可替代的.1．數學實驗有助于學生抽象思維的完善.中學生正處于青春發育期，身心在迅速成長，思想急劇地發展成熟，科學基礎知識極大地豐富.從初中生思維發展的程度來看，與小學生的思維不同.正處在從具體形象思維向抽象邏輯思維過渡的階段，但在初中少年期的思維中，抽象邏輯思維的成分已經在一定程度上占有相對的優勢.當然，占優勢并不是說少年時期的初中生只有抽象思維，而是說思維中的抽象成分要比具體成分和辯證思維成分的比重要大得多.但這種抽象邏輯思維在很大程度上仍然是與感性經驗直接相聯的，仍然具有很大成分的具體形象性.由于初中生隨著思維中抽象成分的增大和具體成分的減少，抽象邏輯思維的發展存在著關鍵期和成熟期.所以.初中生抽象思維開始雖占優勢，但在很大程度還屬于經驗型的.抽象思維還沒有很好的完善，所以抽

安慶師范學院數學與計算科學學院2013屆畢業論文

象邏輯思維需要有感性經驗的直接支持.因此，在數學教學中，引入數學實驗對學生抽象邏輯思維的形成和完善將有很大的幫助.2．有助于學生增強創新能力.數學實驗的目的是要引導學生進入自己“做數學”、體驗數學的境界，親身體驗數學創造與發現的過程.在傳統數學課程內容設計中，數學家發現問題、解決問題的思維軌跡往往被掩蓋.以致學生在學習過程中常常會問.當初的數學家是怎樣想到這個問題的?他們是怎樣發現證明方法的?數學實驗應通過對知識的形成過程和對問題的觀察、發現、解決、引申、變化等過程的模擬和實驗，讓學生在自主探索實踐中體驗到那條被掩蓋了的思維軌跡.3．有助于學生動手能力的培養.心理學家指出： “活動是認識的基礎，智慧從動手開始”，可見，重視學生的動手操作，是發展學生思維、培養學生智慧的有效途徑.數學實驗課堂將是培養學生動手能力的重要要場所之一.通過學生自己動手設計實驗、完成實驗.將會在很大程度上提高學生的動手操作能力，為他們將來的學習和生活打下結實的基本功.4．有助于激發學生的學習興趣.愛因斯坦說： “興趣是最好的老師.”“使學生具有學習數學的興趣.樹立學好數學的信心”是數學教學的一個重要目的.許多研究表明，影響學生學習的個體變量中，動機是數學學習的動力，而學習興趣是學生學習的內部動機中最現實、最活躍的部分.學生一旦對學習有了興趣.就會在大腦中形成優勢興奮中心，促進各感觀處于最佳狀態，引起對學習的高度注意，為參與學習提供最佳的心理準備.并直接影響著學生的學習效果.而數學實驗課就是一個培養學生興趣的很好的平臺.馬克思認為，實踐是認識的基礎，實踐決定認識.人的認識能力的形成，歸根到底取決于人所特有的實踐活動.馬克思認為，實踐活動不但促進了人腦的發展，而且通過這種活動在人腦中的反應，產生了人所特有的認識結構和圖式，形成專屬于人的認識能力.實踐之所以能構成認識的來源和動力，從最簡單的道理講，是因為人不能脫離行動、脫離實踐而從外界直接獲得知識.馬克思主義哲學強調實踐決定認識，但并不是否定認識對于實踐的巨大作用.但是，就知識的總體來說，歸根到底，仍然是發源于實踐.馬克思主義哲學的這一基本觀點，充分體現了“擬經驗化”的基本教育思想.將馬克思主義的這一哲學觀點用于數學教學即為：讓學生從數學實驗過程中體會其數學的基本思想和方法，產生出正確的數學認識，然后用正確的數學認識進一步指導數學實驗，繼而產生新的數學認識.我們認為，數學實驗教學對知識領會掌握尤為重要.在中學數學教學中，開展數學實驗活動，讓數學實驗登堂入室，是時代的呼喚，是素質教育的要求，它適應了現代社會對人才的素質要求.它既是對教師的教學觀念和能力的挑戰，也是培養學生創造精神和實踐能力的重要途徑，它立足于讓學生學會學習，學會探索，學會發展.它有利于培養學生對數學的情感，增強學生學習的自信心和克服困難的意志力；有利于加深學生對所學知識的理解，掌握解決問題的方法和策略，提高解決問題的能力；有利于培養學生的自主意識和合作精神，促進學生的全面發展數學實驗活動必將促進教學過程要素關系發生重大的轉變：

1.教師角色的轉變，由知識的傳授者轉變為學生學習的指導者和組織者，將發揮教師的主導作用和調動學生的自覺積極性正確地結合起來；

2.學生地位的轉變，由被動地接受轉變為主動地參與、探索、發現和建構知識；

3.教學過程的轉變，由講授說明的進程轉變為通過情景創設、問題探索、討論協作、意義建構等以學生為主體的學習過程.數學實驗活動的開展無論從教學內容，還是從教學形式、教學方法和手段上講，都是對傳統數學教學模式的一種發展和補充，使中學數學教學更加開放和更具有活力，增強數學教學的時代感.它也必將對數學教育改革起著積極的促進作用.同時可以看到，由于和傳統數學教學模式的不同，將枯燥的數學的理論通過實驗傳授給學生，必將大大激起學生的學習興趣，安慶師范學院數學與計算科學學院2013屆畢業論文

而興趣是最好的老師，這對以后學生的學習生活有著重大而積極的作用.美國某大學有一句名言：“讓我聽見的，我會忘記；讓我看見的，我就領會了；讓我做過的，我就理解了.” 數學實驗的分類

數學實驗按照數學實驗的性質大致可分為以下四種.6.1猜想型數學實驗

就是通過實驗猜想出某一數學知識，從而領會數學家思考問題的某種方法和路徑.如在教學三角形內角和定理時，我們可以這樣安排，當學生可以正確量出三角形的一個角度時讓學生們做這樣的一個操作：

(1)任意在草稿紙上繪畫出一個封閉的三角形ABC.(2)讓學生用量角器測量出各個角的度數，記錄在本子上.(3)發動學生展開積極的討論，并進行大膽的猜想：任意一個三角形的角的度數之和為一個定值，且都為180°(此舉的目的一方面讓同學對三角形的內角和有一個感性的認識，另一方面讓學生動手，動腦發揮多種感官的功能，激發學生的求知欲望，使之產生濃厚的學習興趣)6.2引入型數學實驗

就是通過一個具體的試驗讓學生發現一個明顯的規律，它可以激發學生的學習興趣，產生學習的動機.例如在引入橢圓形狀的一些性質之前，通過簡單的試驗讓學生感性了解橢圓是什么樣的.(1)課前準備兩個圖釘，一個長度為 2a的線，木板一個(2)首先固定兩個圖釘，先是圖釘之間的距離小于 2a，并讓學生記錄下這次實驗的要點(3)細線的兩端分別系上兩個圖釘，粉筆撐開細線使其筆直并沿著線作一圈圖形，所畫出來的就為橢圓

(4)重復2、3，但是兩個圖釘的距離大于 2a，我們發現無法做出橢圓，由此實驗可以得出橢圓的概念，直觀而又形象，同時易于學生理解，并對日后橢圓的性質有著深刻的理解打下基礎.6.3驗證型數學實驗

有些數學實驗目前在中學生當中只能用驗證實驗來加深理解，遵循著學科的邏輯程序，一般是陳述性知識和程序性知識，因而學生對知識缺少體驗，而體驗是人類的一種心理感受，與個體的經歷有著密切的聯系，體驗不僅對學生的感性認識有幫助，而且在發展學生的情感、意志和動機等方面有獨特的作用.驗證型數學實驗就提供給學生體驗知道的機會，它是通過對知識結論的驗證知道其或正或否，一方面可以培養學生的科學精神，另一方面也可以鞏固所學知識.例如利用二次函數求最值時，可運用《幾何畫板》軟件的動態效果，在計算機多媒體平臺上驗證最值點的位置和自變量的取值范圍.6.4探究型數學實驗

學生認識事物包括三個階段，即元認識的知識；元認知的體驗；元認知的監控.三者互為依存，互相制約，有機地結合為一個統一的整體，而這三部分組成的一個整體也是學生在“學會學習”中不可缺少的幾個重要方面.例如問題1：過定點的直線有多少條?確定一條直線需要幾個獨立的條件?學生的回答可能有：

(1)兩個點 P1，P2；

(2)一個點和直線的斜率（也有可能有回答傾斜角）；(3)斜率和直線在y軸上的截距(說明斜率的存在)；(4)直線在x軸和y軸上的截距.k就能決定一條直線l 問題2：給出兩個獨立的條件，例如：一個點 P1和斜率

(1)你能在直線l上再找一點，并寫出它的坐標嗎?你是如何找到的?

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P(x,y)的坐標x，y滿足什么特征呢?(2)這條直線上的任意一點

直線上的任意一點P(x，y)（除了 P1點外）和 P1的連線的斜率是一個不變量即為k，P(x,y)的任意性.(b)不直接提出直線方程的k?(x?x1)(y?y1)在討論的過程中(a)強調

概念，而用一種通俗的，學生易于理解的語言先求出方程，可能學生更容易接受，也更愿意參與.問題3：(1)P(x1,y1)的坐標滿足方程嗎?(2)直線上任意一點的坐標與此方程有什么關系? 教師指出，直線上任意一點的坐標都是這個方程的解;反過來，以這個方程的解為坐標的點都在此直線上.讓學生感受直線的方程和方程的直線的意義.如此，我們得到了關于x，y的一個二元一次方程，這個方程由直線上一點和直線的斜率確定，今后稱其為直線的點斜式方程.7 數學實驗教學的開展基礎及其原則

早在16世紀，捷克著名的教育理論家和實踐家夸美紐斯開始非常重視教學理論探討和探究，在《大教學論》中由10章詳細論述教育學的一般原則以及科學藝術等學科的具體教學法：

1.直觀性原則

直觀教學的問題是文藝復興以來許多人曾經提到過的，夸美紐斯的功績在于，他一方面從理論上對其必要性做了較為充分的論證；另一方面又提出了一系列進行直觀教學的方法.夸美紐斯提出了直觀教學方法的依據是：

(1)直觀是一切知識的起點.“知識的開端永遠是從感官來的”.(2)直觀提供知識真實性和準確性的可靠證明.“科學的真實性與可靠性，其所賴于感官的證明較之其他一切事項要多.”

(3)直觀可以增強知識的鞏固性.“感官即是記憶最可信的仆役，所以，假如這種感官的自覺方法能被普遍采用，它就可以使得知識一經獲得之后，永遠可以保住.”他指著經院主義只教學生用別人的眼睛去看，用別人的腦筋去想，而沒有教會學生自己去觀察外面的世界.夸美紐斯的問題是文藝復興以來許多人曾經提到的教學理論.2.自覺性和積極性原則

強調學生自覺自愿的進行學習，反對強制；強調學生理解知識，反對迫使他們死記硬背.這是夸美紐斯在學生學習自覺性和積極性原則方面的兩個基本思想.怎樣才能激發學生的學習熱情和欲望呢?夸美紐斯認為，應力求使學生理解所學的知識，在沒有給學生徹底解釋并提供證明之前就強迫他們熟記是十分錯誤的，他強調直觀教學，其原因也在此.7.1數學實驗開展的教育心理學基礎

1.皮亞杰的認知發展學說、戴爾的“經驗之塔”理論

瑞士心理學家皮亞杰(J．Piaget)將兒童的認知發展過程分為感覺運動(O～2歲)、前運算(2～7歲)、具體運算(7～12歲)和形式運算(12～15歲)等階段，指出兒童認知是由最初的感覺、形象向理性、抽象逐漸發展的.數學的認知，是一種活動和反省的過程.學生作為認識的主體，通過發揮自己的能動性，在行動上和思想上轉變對象，并掌握這種轉變的機制，從中得出數學結論，獲得知識.因此，數學教學就不應當僅僅教數學結論，而要展開數學實驗話動，以形成心理運算的基礎.當然，一方面不能沒有活動，另一方面也不能為活動而活動.數學實驗活動的必要性在于引導學生將注意力集中到動態的思維過程上，通過反省抽象來理解和掌握數學結論，這就是數學學習的基礎.因此，在數學教學過程中，對于那些在黑板上不易說清楚的圖形變化，或抽象的、學生不易理解的知識，我們可以通過數學實驗，讓那些靜止的圖形動起來，讓學生親臨知識的動態變化過程，弄清知識的形成過程.美國教育家戴爾的“經驗之培”理論把學習分為由下而上的寶塔形的三大類十個層次.從下往上三大類分別是做的經驗、觀察的經驗、抽象的經驗等.戴爾認為教育應該從具體的經驗入手，逐步抽象，但又不止于具體的經驗，否則存在未能達到普遍意義理解的危險.位

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于寶塔中層的視聽媒體比語言、視覺符號更能為學生提供具體和易于理解的經驗，彌補學生直接經驗的不足.因此，數學教學就應從具體的數學經驗入手，逐步發展到抽象.有效的數學學習之路必須充滿具體的數學經驗.而獲得數學經驗的最好辦法就是做數學實驗.所以，在數學教學中應使用計算機等各種視聽工具，通過數學實驗活動，為學生的數學學習提供更為具體和較易理解的數學經驗，使抽象的數學知識變得更為具體，從而形成更好的抽象.2.建構主義教學理論

建構主義學習理論的基本觀點認為，知識不是通過教師傳授得到，而是學習者在一定的情境即社會文化背景下，借助他人(包括教師和學習伙伴)的幫助，利用必要的學習資料，通過建構意義的方式來獲得.所要建構的意義是指：事物的性質、規律以及事物之間的內在聯系.在學習過程中幫助學生建構意義就是要幫助學生對當前學習內容所反映的事物的性質、規律以及該事物與其他事物之間的內在聯系達到較深刻的理解，這種理解在大腦中的長期存儲形式就是關于當前所學內容的認知結構.由于學習是學習者在一定的情境即社會文化背景下，借助其他人的幫助，即通過人際間的協作活動而實現的主動建構知識意義的過程，因此建構主義學習理論強調以學生為中心，認為“情境”、“協作”、“會話”和“意義建構”是學習環境中的四大要素.而從教學角度來看，建構主義學習理論強調以學生為中心，它不僅要求學生由外部刺激的被動接受者和知識的灌輸對象轉變為信息加工的主體、知識意義的主動建構者，而且要求教師要由知識的傳授者、灌輸者轉變為學生主動建構意義的幫助者、促進者.3.弗賴登塔爾教育理論

荷蘭數學教育家弗賴登塔爾認為，學校的教學必須使學生由被動的“聽”發展為主動的獲得，使學生主動的學，而不是被動的學.教學的關鍵是要學生如何掌握好題材.教學不應一味追求現代數學中形式變換的花樣，而丟掉數學的實際應用，應該教會學生充滿聯系的數學.他還提出，即使不用數學的人，也應當學習數學，因為他們需要數學作為人類生存的一個方面.在其著作《作為教育任務的數學》中提出了四條數學教學的基本原則.這就是：

“蘇格拉底方法”原則：就是說教學過程中的再創造或再發現所教的東西，學生感覺一切都是當著學生面發生的，而不是以教條形式灌輸的.“再創造”原則：“再創造”應貫穿于數學教學整個體系中，要把數學教育作為一個活動過程來分析，使學生在學習過程中的不同層次中，始終處于積極、創造的狀態.“數學化”原則：就是說，數學的組織現實世界的過程就是數學化.每個人有不同的數學現實世界，不一定限于客觀世界的具體事物.“嚴謹性”原則，他認為嚴謹性是相對的，必須跟就具體的時代、具體的問題來做出判斷，嚴謹性有不同的層次，學生必須通過不同層次的學習來理解并獲得自己的嚴謹性.按照弗賴登塔爾的數學教育理論，在數學教學中，對于某些數學內容，我們可以采用數學實驗教學，通過學生親手操作數學實驗，讓學生在反復觀察、歸納、發現、嘗試、再試驗充分體現了“再創造”、“再發現”的基本教育思想.在整個數學教學過程中，學生自始至終在“做中學”，真正、讓學生領略知識發生、發展的動態過程，就好像一切都是在學生眼前發生的，從而讓學生獲得深刻的理解與記憶.4.波利亞的教育理論

美籍匈牙利數學家、數學教育家喬治·波利亞曾精辟地指出：“數學有兩個側面，一方面它是歐凡得式的嚴謹科學，從這個方面看數學像是一門系統的演繹科學：但另一方面，它是創造過程中的數學，看起來卻像一問實驗性的歸納科學.”因此，他一直不滿意教師的那種照本宣科式的講述和教科書上那種“像是帽子里突然跑出一只兔子”式的解答.他認為這種解法看來可用，它顯得是正確的，或者這實驗好像還行，它看起來是一個事實，但他同時又提出，怎樣能夠想出這樣的解法呢?別人是怎樣發現這樣的事實的呢?而我自己又怎樣才能想出或發現它們呢?所以，他堅持數學的學習過程應當讓猜想、合情合理占有適當的位置.他認為，當我們對一般情形捉摸不定時，總是可以通過對它的簡單的特殊的情形的驗證，逐步達到對一般情形的猜測與認識，這就是在學數學的過程中應該教會學生的歸納推理.按照波

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利亞的數學教育理論，要讓學生真正學好數學知識，就應該讓學生在學習數學的過程中，進行大膽的猜測、嘗試和驗證，利用數學實驗教學就可以很好地實現這一點.7.2開展數學實驗教學模式的要點

數學實驗屬于科學實驗的范疇．但不同于一般的科學實驗．它是數學教學體系，內容和方法改革的一項嘗試．符合素質教育的要求.數學實驗的教學模式可以概括為四大環節：明確目標，設置情景、自主探究，主動體驗、釋疑點撥，合作探究、寓開放性，應用性于教學中.1.明確目標 設置情景

明確目標指的是對課程內容、各教學單元及每節課進行教學目標分析，以確定當前所學知識的主題，從而直接指引對該課程或教學單元或當堂課的學習.沒有明確的教學目標，教師的“教”和學生的“學”都是盲目的．猶如無源之水．無本之木.教師應創設適當的問題情景．使學生感到神秘、好奇、疑惑，從而點燃學生的思維火花，激起學生對學習目標的認知要求.我們應該創設一些使學生對自然界與社會巾的自然現象有好奇心．感到真實、新奇、有興趣的操作活動情境，滿足學生好奇、好動的心理需求，使學生感到生活中處處有數學，數學就在我們身邊，實現“人人都能獲得必需的數學”.只有具有這種問題性的情境.才具有強大的吸引力.對學習需要具有強烈的激發作用.創設問題情境，激勵學生積極參與.在教學中，創設充滿趣味富有挑戰性的問題情境.可以有效地激勵學生主動地參與數學學習活動.可以引起學生學習的興趣，激發學生參與探究的興趣.使學生全身心地投入到數學活動中.教師應創設生活情境，使學生投身現實生活體驗數學.在數學教學中.教師要創設與學生生活環境、知識背景密切相關的．又是學生感興趣的學習情境，讓學生在觀察、操作、猜測、交流、反思等活動中逐步體會數學知識的產生．形成與發展的過程，獲得積極的情感體驗；創設交流情境．培養團結合作的精神.在解決問題中，教師首先應鼓勵學生進行交流．使學生體會到與他人合作的重要性.要做到這些，教師就需在教學過程中，給予學生更大的自由活動空間和更多的相互交流的機會，以利于學生更自然更大膽、更主動地進行交流合作、互相幫助，共同發展.2.自主探究 主動體驗 自主探究，主動體驗是指將學生引入一定的問題情境后．讓學生按照他們自己的思維．在實踐和體驗中進行探究.在教學方法上，布魯納提倡“發現學習”，他認為，兒童應該在教師的啟發引導下按自己觀察事物的特殊方式去表現學科知識的結構.借助于教師或教師提供的其他材料去發現事物.將學生引入一定的問題情境后.教師要引導學牛自己分析問題，探究解決問題的途徑和方法．力爭獨立解決問題．通過親身體驗探索的過程，學會應用所學知識進行分析、解決問題.建構主義認為．學習者要想完成對所學知識的意義構建，最好的辦法是讓學習者到現實世界的真實環境中去積極感受、體驗，而不是僅僅聆聽別人各種經驗的介紹和講解.教師要為學生提供機會和條件體驗成功，從而讓他們充分相信自己的能力.這樣的體驗有助于學生形成良好的自我意識，善于樂觀向上的個性.成功的體驗不僅為學生積極主動的行為提供了強烈的動機，而且能促進學牛形成良好的學習態度.學生在獨豇探究的過程巾.能加深對數學基礎知識的理解，結合自己的實際生活.不僅鍛煉實際動腦動手的能力.而且增添學習的興趣.3.釋疑點撥 合作探究

在學生自主探究的基礎上，遇到學生不理解或解決不了的疑難問題．教師要進行必要的點撥.而對學生的疑難問題.教師最好的做法是綜合大家的疑問，組織學生合作探究即可.合作探究可有三種方式：一是生生合作探究.即讓學生發揮各自的優勢，就疑難問題相互啟發，相互探討.二是小組合作探究.值得注意的是合作小組中學生情況要均衡，合作探究足利用學生集思廣益．思維互補的特點，使探究更加深入，使獲得的知識更趨于準確.三是全班集體探究．即抓準普遍性的、關鍵性的或有爭議的問題．讓學生各自發表見解，集中解決難點.在個人自主學習的基礎上開展小組討論，通過小同觀點相互交流.以進一步補充、修正和深化對問題的理解.現代教育思想下的學習目的是讓學生學會如何學習.安慶師范學院數學與計算科學學院2013屆畢業論文

4.寓開放性、應用性于教學中

有的教師或許認為概念課教學有點類似于語文科教學，照本宣科.事實上概念教學主要是要完成概念的形成和概念的同化這兩個環節．不能簡單地處理為“看懂-背誦-理解-運用”的模式.新知識的概念是學生初次接觸或較難理解的．所以在教學時．教師應先列舉大量具體的例子，從學生實際經驗的肯定例證中，歸納出這一類事物的特征，并與已有的概念加以區別和聯系．形成對這一特性的一種陳述性的定義，這就是形成一種概念的過程.在進行數學概念教學時，最能有效促進學生創新能力的是對實例的歸納及辨析.通過對實例的歸納和辨析對新問題的特性形成陳述性的理解，繼而與原有的知識結構相互聯系，完成概念形成的兩個步驟.事實表明．學生喜愛理論結合實踐的教學模式.畢竟現在青少年的生活背景與以往的相比，不可相提并論.他們不僅追求概念的形成．而且喜歡找到生活的原形.這樣對于激發他們的學習動機，調動其學習積極性，深刻地、靈活地運用概念，起著非常重要的作用.針對此現狀，在日常教學中，我努力地寓開放性、應用性于概念課教學中.7.3在數學實驗教學應當遵循以下幾個原則

1.科學性思想性統一的原則

數學實驗選材要科學，其核心在于教會學生理解.2.理論聯系實際的原則

理論聯系實際原則，是指教學要以學習基礎知識為主導，從理論與實際的聯系上去理解知識，注意運用知識去分析問題和解決問題，達到學懂會用，學以致用.(1)書本知識的教學要注意聯系實際(2)重視培養學生運用知識的能力

(3)正確處理知識教學與實驗培訓的關系 3.直觀性原則

直觀性原則，是指在教學中要通過學生觀察所學事物或教師語言的形象描述，引導學生形成所學事物，過程的清晰表象，豐富他們的感性知識，從而使他們能夠正確理解書本知識和發展的認識能力.貫徹直觀性原則基本要求如下.(1)正確選擇直觀教具和現代化的教學手段.教學中要根據教學的任務，內容和學生年齡特征來直觀選擇教具，教具一般分為兩類(一):實物直觀；(二):模象直觀，比如圖片，圖表.要根據教學需要來直觀，過多的直觀浪費時間，分散注意力，影響學生抽象思維的發展.(2)直觀性要與講解相結合

教學中的直觀不是讓學生自發地看，而是要在教師的指導下有目的的觀察，教師通過提出問題引導學生去把握事物的特征，發現事物之間的聯系；并通過講解以解答學生在觀察中的疑難，獲得較全面的感性知識，從而更深刻地掌握理性知識.(3)重視運用語言直觀

教師用語言作生動的講解，形象的描述，能夠給學生以感性知識，形成生動的表象或想象，也可以起直觀作用.4.啟發性原則

是指在教學中教師要承認學生是學習的主體，注意調動他們的學習的主動性，引導他們獨立思考，積極探索，生動活潑的學習自覺地掌握科學知識和提高分析問題解決問題的能力.基本要求如下：

(1)調動學生學習的主動性.(2)啟發學生獨立思考，發展學生獨立的邏輯思維能力.(3)讓學生動手，培養獨立解決問題的能力.(4)發揚教學民主，師生平等.(5)循序漸進原則

是指教學要按照學科的邏輯系統和學生認識發展的順序進行，使學生系統地掌握基礎知識，基本技能，形成嚴密的邏輯的思維能力.基本要求如下：

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(1)系統的進行教學.(2)抓住主要矛盾，解決好重點與難點.(3)由淺入深，由易到難，由簡到繁的原則.6.可接受原則

是指在教學的內容、方法、分量和進度要適應學生的身心發展，是他們能夠接受的，但又要有一定的難度，需要他們經過努力才能掌握，以促進學生的身心發展，以下幾點基本要求.(1)了解學生的發展水平，是實際出發進行教學.(2)考慮學生認識發展的時代特點.8 我國數學實驗教學存在的問題和思考

在發達國家，數學實驗已經成為常見的教學形式，有的國家在中學里有專門的數學實驗室，還有的國家在中學的教材里有許多的數學實驗教材.而我國中學中，中學教師對數學實驗認識不足．缺乏經驗，加之中學教學時間緊迫，考試的壓力也使教師幾乎不考慮開展實驗教學.從目前來看，廣泛開展數學實驗教學還存在著以下幾個有待解決的問題：

1.如何處理數學實驗用時較多與中學數學課時偏少之間的矛盾

中學數學課程內容多、學時相對較少,為完成教學計劃以及應付備受社會關注的中考、高考,時間就顯得異常寶貴.數學實驗不僅在于對知識本身的探求,還在于知識的應用,因此歷時較長.一方面數學實驗需要教師事先開發出適合學生進行實驗操作的半成品課件,另一方面也需要對學生進行一些方法和操作上的指導,這就與現在的中學數學教學產生了十分明顯的矛盾,這個矛盾應如何解決呢? 2.哪些內容適宜開展數學實驗教學

中學的數學知識是歷史上經歷了數百年乃至上千年探索結果的匯編,顯然不可能逐一讓學生去體驗、探索、發現.那么,應當依據什么標準篩選開展實驗教學的內容呢?有調查顯示代數函數、三角函數、平面幾何、立體幾何、解析幾何是進行數學實驗最多的內容,它們占中學數學實驗的67.57%,同時70%左右進行數學實驗的教師將數學實驗用來“激發興趣”和“客體感知”,而對“概念形成”、“結論推理”和“復習鞏固”進行實驗的則微乎其微.但事實上,中學生對數學知識的理解很大的障礙在恰恰在于上述三個方面.因此,我們應當依據什么標準選擇進行數學實驗的內容仍是我們面臨的難題.3.選擇軟件平臺依據什么標準

現今適宜用作中學數學實驗教學軟件平臺的專門軟件很多,主要的有以下幾種:①國內中學教師較早接觸和使用的是《幾何畫板》,它幾乎涵蓋了整個中學數學課程的全部內容,操作也較為簡單,本文的《軌跡》案例就是由這個軟件進行實驗的;②由中國科學院張景中院士主持開發的《Z+Z智能教育平臺》融合了《幾何畫板》的優勢,所不同的是它“是為中國基礎教育改革量身定做的”(張景中語),其中“超級”的含義是軟件所提供的各種功能可以像在超級市場購物一樣進行隨意的組合,加之其所具有的自動化推理功能使得它的應用前景非常廣闊,如上述《勾股定理》案例就是利用這個軟件進行試驗的;③由美國Wolfram研究所開發的《Mathematica》雖然初衷是為大學和科研機構服務,但它良好的表現使得它的在中學數學實驗中的應用前景也比較樂觀.筆者對比三個軟件后認為:在平面幾何、解析幾何、立體幾何等方面,《Z+Z智能教育平臺》和《幾何畫板》以其應用方便、表現形式多樣而具有明顯優勢;而《Mathematica》在處理函數等代數問題方面則技高一籌,如:利用下面的命令組就可以方便地生成如圖所示的正弦函數的圖像,而這比用《Z+Z智能教育平臺》或《幾何畫板》生成同樣圖像的操作簡單得多.此外,還有諸如不依賴于計算機設備單獨使用、內置了計算機代數系統和《幾何畫板》全部內容的TI圖形計算器(美國德州儀器公司開發)等,這些軟件或設備各有特色和長處,我們在開展實驗教學時應當依據什么標準進行軟件平臺的選擇呢?

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4.怎樣解決學生信息技術水平低下與需要對實驗軟件平臺進行熟練操作之間的矛盾 目前由于對學生的考核評價體制沒有發生根本性的變化,對學生的信息技術教育流于形式,學生實際的操作水平低下,而進行數學實驗卻需要對實驗軟件平臺進行較熟練的操作,甚至具有一定的編程基礎,這就形成了較為尖銳的矛盾,而且這個矛盾直接影響了數學實驗教學的展開,如何解決這個問題是當務之急!5.如何應對數學實驗對學生產生的負遷移影響

雖然學生對數學實驗表現出了濃厚的興趣,但學生進行數學實驗前后對其它數學知識卻出現興趣降低、因急于進行實驗而忽視其它知識的學習等不良表現.如從對《勾股定理》的數學實驗前的操作培訓一開始,學生就開始忽視《中心對稱和中心對稱圖形》的學習;實驗結束后,學生在很長一段時間內,仍然沉浸在自己探索發現勾股定理的興奮中,對后繼的《平方根》等內容感到乏味、厭煩.這種負遷移效應因數學實驗中計算機參與而更加明顯,我們應當如何去應對呢? 當然在具體進行數學實驗教學時,還出現了其他一些問題,上面列舉的僅是一些具有典型代表性的,也是我們最企盼得到指導和幫助的.結束語

隨著信息時代的發展，教育理念隨著更新，雖然素質教育實施了這么多年，但目前講臺上依然是傳統的教學模式和舊的教學觀念，學校和教師對數學實驗教學在認識上有很大的不足，為了把我國的教育提升到另一個平臺，數學實驗教學的實施必然是一種趨勢，也是時代的需要，更是新課程改革精神的體現.因此，我們有必要提高教師隊伍對數學實驗的正確認識，數學實驗教學對培養直覺思維能力、提高觀察與歸納能力、培養數學素養和數學人文價值、培養創新意識和情感的生成等都有積極的意義，希望在我們每位老師在教學中對數學實驗進行深入的研究和探索.參考文獻

[1]王舒琳，對中學數學實驗教學的思考，.四川華西中學 [2]楊 忠，中學數學實驗教學模式探析[J]，活力，

第四篇：初中化學實驗教學研究

初中化學實驗教學研究

著名化學家戴安邦先生說：“化學實驗教學是全面實施化學教育的一種最有效的形式。”

化學實驗教學可以培養學生實事求是、嚴肅認真的科學態度，培養學生觀察問題、分析問題和解決問題的能力，培養學生邏輯思維、創造性思維的習慣，可以調動學生學習化學的積極性，又是增強學生學習化學興趣的催化劑。因此，加強化學實驗教學和實驗研究，培養學生科學的實驗方法，對于啟迪學生的創新意識，激發他們的創新精神，并形成一定的創新能力至關重要。

教材中的實驗多為驗證性實驗，如果我們只是循規蹈矩地做做這些實驗，就會扼殺學生的學習興趣，就會扼殺他們創新的熱情。在化學實驗教學過程中，教師應與學生一道共同探討，變“驗證”為“探究”，經常進行實驗設計，以提高學生的實驗設計能力和創新能力。為此，在平時教學中，我常對一些實驗進行探討，獲得了較好的效果。

一、驗證質量守恒定律實驗的改進與探討

例如，驗證質量守恒定律活動與探究的實驗“鐵釘與硫酸銅溶液反應”。

實驗弊端：1.該實驗在敞口的燒杯內進行，不利于向學生說明反應過程中及反應后沒有與外界發生物質交換，不利于解釋“質量守恒”。2.硫酸銅溶液是藍色的，生成的硫酸亞鐵溶液是淺綠色的，溶液顏色變化不是非常明顯，且反應時間較長。在課堂演示實驗時，不利于后排學生對實驗現象的觀察。

實驗改進：儀器裝置圖如下圖。藥品為酚酞溶液、氫氧化鋇溶液、稀硫酸、蒸餾水。

操作：在錐形瓶中加少量蒸餾水，滴加幾滴酚酞溶液。在2支滴管內分別吸入氫氧化鋇溶液和稀硫酸，插進雙孔塞后把塞子塞上錐形瓶，整個裝置放在天平上用砝碼平衡。取下錐形瓶把氫氧化鋇溶液滴入瓶中，明顯看到溶液由無色變為紅色。接著將整個裝置重新放到天平上，觀察天平仍然平衡。取下錐形瓶再把稀硫酸滴入錐形瓶中，看到紅色消失的同時又出現白色渾濁現象。然后將整個裝置再重新放到天平上，觀察天平仍然平衡。

二、滅火原理實驗的探討

在討論滅火原理時，學生對隔絕空氣可以滅火通過人教版教材實驗7―2很容易理解，但對使溫度降低至可燃物著火點以下同樣可以滅火，總是持懷疑態度。為了使學生真正理解滅火原理，我增加了一個降低溫度可以滅火的實驗。

實驗過程：向一個250mL的燒杯中加入150mL左右的水，然后再在水中加入適量的NH4NO3，并不斷攪拌使之溶解，此時溶液的溫度急劇降低；接著將少量汽油倒入一個小鐵盒中，并點燃；再用坩堝鉗把小鐵盒放在燒杯中冰冷的水面上，此時學生可以看到，由于溫度的降低而使火焰熄滅。為了使觀察的現象更全面，我又把小鐵盒取出來，重新點燃，殘留在鐵盒中的汽油在空氣中則再次燃燒起來。這樣前后兩次對比，學生對降低溫度可以滅火深信不疑，同時也加深了對滅火原理的理解。

三、分子運動――氨分子擴散的探討

在人教版教材第50頁活動與探究實驗中，用大燒杯罩住兩只分別盛有酚酞溶液和濃氨水的小燒杯。學生在實驗室中進行實驗時，我發現最大的問題在于：氨水揮發出來的刺激性氣味太大，而且氨水的用量也太多。對于這個實驗我作了如下改進：用小燒杯代替大燒杯、用小貝殼代替小燒杯，分別在貝殼內滴入酚酞溶液和濃氨水，把實驗微型化。這樣，既現象明顯，又節省了藥品，而且還不會有很大的刺激性氣味。其中小貝殼也可以用干奶片的空塑料面板代替。

四、開發家庭小實驗的探討

新教材配合教學內容，設置了一些家庭小實驗。教學實踐表明，家庭小實驗的引入使課堂教學延伸至課外，對激發學習興趣、鞏固知識技能、培養能力、開發智力起到一定作用。當我第一次向學生布置家庭小實驗――觀察蠟燭色態、構造及點燃時的現象，學生感到很新奇。而第二次布置家庭小實驗――用玻璃杯、飯碗和小蠟燭來測定空氣中氧氣的含量，學生開始產生興趣，大多數學生在家里動手做了這個實驗，有的成功，也有的不成功。第二天到課堂上七嘴八舌詢問我，經過簡要解釋和指導后，有的同學回家又重復做了這個實驗，一旦做成功了，其興奮之情自不必說，學習化學的興趣也隨之激發出來。后來，每逢做演示實驗時，學生往往會問我：“我自己在家里能不能做?”這些家庭小實驗的開發，不僅豐富了學生課余生活，使學生擴大了視野，培養了動手實驗能力和觀察分析能力，而且由于它們與課堂教學內容同步，也對知識的理解和鞏固起到促進作用。

第五篇：中小學實驗教學研究

中小學實驗教學研究

我們知道，無論科學素養的提高還是科學精神的培育，都離不開一個健康向上的大環境，需要國家在政策導向上、經費投入上加大力度、下大決心。不過從目前比較務實角度看，筆者認為主要還是應從農村中小學實驗教學抓起。

一：提高認識，領導重視。這是解決實驗迷途的前提

首先，要充分認識到中小學實驗教學是強國之基礎，應高度重視實驗教學。在小學《科學課程標準·學科性質》中明確的規定：“小學科學課程是以培養科學素養為宗旨的科學啟蒙課程，以促進未來國民科學素養的全面提升，加強我國在科技競爭中的地位。”，在初中《物理、化學、生物標準·學科性質》中也有如此規定。所以，加強中小學實驗教學相關課程改革，須在思想上引起高度重視。上到各級教育主管部門，下至各中小學校長及科任教師，必須充分認識加強中小學實驗教學的重要性和緊迫性，把實驗教學提高到關系國運興衰、民族命運的高度來認識，不要再把科學課當成副科，不要再把生物當作福利課，而要確保實驗學科主要地位。早在上世紀六十年代，特別是八十年代，世界上一些主要的發達國家就都十分重視在幼兒園和小學里的科學實驗教學。例如，1983年美國國家卓越教育委員會（NCEE）發表了致美國人民的公開信“國家處于危機之中”；提出了要在幼兒園和小學中實施探究式科學實驗教學，并隨后采取了一系列的措施來落實這個科學實驗教學標準。西方國家從國家危亡的高度把科學放在語文數學前面，而我國則把科學放在語文數學之后，甚至忽略不計，這一對比充分說明我們對待科學課程，對待實驗教學的態度。其次，發掘人才，走專業化之路。沒有過硬的師資隊伍，就不會有出色的教學質量。實驗管理工作的好壞與實驗教學開出率的高低直接取決于教師的工作責任心和業務素質。因此，學校領導要盡力建立素質過硬，專業能力較強的實驗教學教師隊伍，因地制宜地引進青年教師投身實驗教學，加大培訓力度，加強業務進修。同時，要按規定要求配齊實驗教師與實驗管理人員，合理計算他們的工作量，關心支持他們的工作，在職稱評定、職務聘請、調資晉級、選優評模、工資待遇等方面應與學科老師同等對待，解決好他們的勞保有待遇，既要留得住人，又要留得住心，要保持小學科學、中學理化生學科教師的相對穩定，成熟一個要留住一個，以利于專業素養的逐步形成。

再次，強化管理，做到管理的規范化、過程化、精細化。認真貫徹黨的教育方針，嚴格要求教師按課排表上課，并加大巡視力度，采取強制措施確保實驗學科課程的順利開展，堅持“三開”（開齊、開足、開好）制度。同時，狠抓中學學教育技術裝備的使用與管理，從源頭上杜絕重“建、配”輕“管、用”的現象發生，真正做到“建配是基礎，管理是關鍵，使用是目的”。充分發揮各種儀器設備的育人效益。實實在在加強理科實驗教學，提高理科教學質量，切實解決理科“短板”問題。加強對中小學實驗工作的管理、督查、指導、評估力度，對中小學實驗建設、實驗室管理、實驗教學管理、實驗課開設等方面進行綜合評估，采用平時突擊抽查與年終綜合考評相結合的模式實行“五查”制度，真正做到“人盡其才，物盡其用”。

二： 加大投入，搞好標化建設。這是解決教育迷途的條件。實驗標準化建設是推進義務教育均衡發展，合理配置教育源，努力辦好每一所學校的基礎，是推進素質教育，實施新課程改革的需要，是保證實驗教學正常開展的必備條件。因此，各級各類學校要高度重視、搞好規劃，堅持標準、加大投入，采取各種措施全面加快中小學實驗室標準化建設。每所學校至少建設一間標準實驗室，配備足夠的與教材配套的教學儀器，有條件的學校還可以建設一間數字化的實驗室，滿足實驗教學的需要。學校應該酌情列出專項資金，分期分批購置試驗器材，讓教師上課做實驗不再為難，讓學生可以興趣盎然地做課本上的實驗，體驗實驗探究的樂趣，從而提高學生對科學探究興趣。

三：搭建舞臺，創造良好的科技育人大環境。

教育要從小學甚至幼兒園抓起，不要整天就是考試，要多給孩子一些空間，引導他們接近自然、親近科學，在他們幼小的心靈中播撒科學精神的種子。其一，活動育人——開展各類科技活動。學校應成立各類科技興趣小組，建立學校科技網站，科學實踐基地，認真開展各類競賽，如實驗操作競賽、科普知識比賽、防震知識競賽、科學小論文競賽、科技創新競賽等；認真開展各種科技活動，如科技觀測活動、科技考察活動、科技園實踐活動、植物標本制作活動編寫校本教材活動等。

其二，環境育人——搞好校園文化建設。要充分利用環境對學生的感染作用。就校園文化來講，可在學校里懸掛科學家的頭像、名言；開展科普知識競賽，科技節、青少年百科知識競賽、科技創新大賽；每期舉辦一次小小發明家活動；讀一本科普書籍；觀看“神六”上天；參觀科技展覽；觀看科技影片等。讓學生時時處處生活在科技教育文化氛圍之中，從而實現外在環境與科技教育內容的統一，達到激發科學興趣，提高學生科技素質的目的。

四：課題引領，教研增勁。

其一，開展科學課題研究。農村中小學如何應對實驗教學課的教學改革，如何培養和提高學生的實驗操作能力，培養學生的科學素養，是一個很有研究價值的課題。我校緊密結合本校實際，從2010年起，整合各種教育資源，從課堂教學、科普活動、校本教材、考察活動等多個角度開展了瀘州市“十二五”規劃教育科學重點課題《農村中小學實驗操作能力培養策略研究》的研究。開展課題研究以來,課題組教師認真學習教育教學理論，積極參加新課程培訓，開展課堂教學及其研討活動，引導學生開展豐富多彩的實驗科學探究活動，讓學生通過親自的體驗和真正的探究活動。通過課題研究，進一步促進課堂教學方式的變革。課題一年多的研究，現已取得良好的效果，具有較高的可操和性和推廣價值。課題的研究成果，對培養學生科學素養起到很重要的作用。

其二，加強理科教師的選拔與培訓。當前，農村中小學聘請專業的教師任教科學或理化生課程還不太現實，只有選派優秀教師出去學習，請名師進來教的辦法培養本校科學、理化生教師，提高教師的科學素質，提高農村實驗教學的質量，縮小農村與城市的差距。同時，引導教師積極參加各類教學比武，開展自制教具，開展實驗教學研究，對業務水平低，工作不負責的實驗管理人員要堅決調離崗位。

其三，充分發揮地理優勢。在沒有實驗室、實驗儀器不足的情況下，農村教師應因地制宜，靈活多變，千方百計保證實驗教學的順利開展。農村有豐富的自然資源，如樹葉、花朵、果實、石頭以及蚯蚓、蝸牛等小動物，便于就地取材，上好科學課。如利用多樣性的動物和植物資源，可以發動學生采集各種動物和植物樣本，制作標本；利用肥沃的土壤，進行土壤教學；利用天然的巖石，制作巖石標本等。五： 建立完善的考查激勵制度。

教育界有個怪現象：不考試不重要，只有考試才重視。記得九十年代，小學升中學自然成績就占30分，就迫使人們不得不重視自然，所以筆者認為，小學畢業應把科學納入考查科目，提高小學科學的“地位”。同理，初中應加強實驗操作考試，應由現在的20分增加到50分。目前的小升初的科學考核，對學生的實驗能力的考查僅僅限于筆試，這并不能真實的反映出學生實際操作水平，為了培養學生的實驗操作能力，是否可以對考查方法進行一下改革，變單純的筆試為筆試和操作相結合。即在筆試實驗基礎理論的同時，讓學生實際操作，抽簽作業，教師根據學生操作的正誤情況及熟練程度而評定等級。這樣一來，一方面可以促使學生在平時實驗時積極主動地動手操作，另一方面，可以培養學生的操作能力。這一點初中升高中實驗考查中體現得比較好，但我認為實驗的考查范圍顯得還是比較局限，范圍還不夠廣，應逐步拓展到部分演示實驗。對策六：媒體也要發揮積極的作用。

如錢學琛、歐陽自遠，袁隆平等科學家的事跡要大勢正面報道。很遺憾的是，媒體現在非常關注曾獲得過諾貝爾物理學獎的楊振寧，但往往只關注他的“黃昏戀”，關注他們夫妻是否過得幸福之類的花邊新聞，而不太關心他現在還有什么科學見解，他對提升中華民族的科學精神有什么獨到的看法等。這是嚴肅媒體應該有的反省。

總之，教育事業是全人類的事業，實驗教學是提高國民科學素養的基礎，是科學精神的源頭。基于對未來的希望和對人類社會發展的共同責任，我們相信科學界和教育界，以及全社會都會攜起手來，共同推進一個健康向上的大環境，提高農村中小學實驗教育質量，提高公民的科學素質，讓中國的諾貝爾之花在祖國大江南北處處開放。