科学学与科学技术研究范文

导语：如何才能写好一篇科学学与科学技术研究，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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1．信息技术于备课的优化

备课直接影响课堂教学的教学效果．中学数学具有教学内容难度大的特点，知识比较深，而且比较抽象．为了学生更好地理解吸收知识，教师在教学内容分析、备课资料的工作上花了不少的时间．为此，下面将从这两方面入手，去探讨信息技术在备课中的优化．

(1)教学内容分析知识的可视化是通过图解的方式分析知识的方法．其工具如Mindmanager等可以画出层次分明的知识图，数学是一环扣一环的知识，知识之间的关系综合而复杂，使教学内容分析上出现了不少困难．借助知识可视化的软件，通过图解的方法合理地分析知识，能够使教学内容变得更加清晰，教学设计也更加方便．

(2)教学资料的准备教师在日常备课中需要查找大量资料，如果要教师在书库里逐本翻页查找的话，花费的时间和精力可想而知．对于中学数学，教师更加需要大量的练习题资料，网络信息技术为教师提供了便利，教师在各种数学教学的专题网站能够方便地从分类中拿到自己合适的资源，节省了不少时间．

2．信息技术于课堂教学的优化

中学数学具有抽象复杂的特点，一方面，利用不同的多媒体技术，就可以通过视频、音频、图片、动画多种方式展现同一教学内容，使教学变得生动和具体．例如，在“二次函数的图像和性质”中，通过函数图像工具，轻点鼠标便可把抛物线从描点到变化展现得一目了然．而另一方面，在多媒体的综合运用下，多媒体课件等使信息应用具有了互动性，学生仅可以进行生生交流和师生交流，还可以和教学信息进行交流．传统中学数学教学模式单一乏味，让本来难度就大的教学内容更加让人学不下来．通过局域网组织课堂教学，能有效地进行分组学习、合作学习、个别化辅导等，还有利于自主探索．可见，信息技术在课堂教学中的优化并不仅仅体现在教学呈现的教学资料上，还可以有利于多种教学模式的开展．这一切都使中学数学课堂变得生动有趣、具体可学．

3．信息技术于课后练习与复习的优化

中学数学教学练习逻辑性强，可变性大．首先在题目方面，学生可以通过多媒体工具去分析题目，例如几何画板，有利于学生在题目的探索中学习探索，理解知识．而另一方面，对于题目的答案解释，传统的书本上的文字叙述显得枯燥难懂，新型的动画显示答案的方式在动画的配合下解说题目，图文并茂，更好地让学生理解知识．最后，利用信息技术强大的交互功能，能够方便地进行不同形式的练习，一题多变多解，巩固了旧知，学到了新知．

4．信息技术于教学评价的优化

在教学评价方面，传统的试卷形式改卷工作量巨大．数学有大量的填空题和选择题，通过有效的计算机智能化改卷，能够代替老师的人手改卷，节省了大量的时间和精力，让老师能够集中精力地用于解答题的评卷中．另外，数学的评价形式变得多样．例如，数学知识中概念关系综合并复杂，利用概念图评价可以考查学生对概念的理解和知识的结构是否清晰，利用认知地图建立的测评能够有效地追踪学习问题的根源．可见，信息技术带来的多种评价形式能够让学生更加客观地得到反馈．

二、结论

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新课程改革倡导培养学生学会学习、促进学生学习方式的转变，《数学课程标准》指出：“学生的数学学习活动不应只限于对概念、结论和技能的记忆、模仿和接受，独立思考、自主探究、动手实践、合作交流、阅读自学等都是学习数学的重要方式。”在这样的课程理念下，我们开展基于在数学拓展课中转变学生的学习方式课题研究。

数学拓展课学生的学习方式可以是多种多样的：课前通过网络自主学习，课堂自主探究，小组合作交流，课下参加社会实践等，改变了以往数学课学生被动接受为主的学习方式；同时数学拓展课的学习方式是灵活的，不同的拓展课学习方式的选取也不同。拓展课学习内容贴近学生的学习、生活，以活动、探究、实践等多种形式将有趣的实用的数学呈现出来，具有一定的开放性，具有动脑、动手的特点，学生学习过程不再是枯燥的，而是在教师的引导下，积极探索、合作交流、主动创造，所以，数学拓展课既培养、激发和发展学生的数学兴趣爱好，又有利于实现学生的学习方式从被动接受到自主探究，合作交流的转变。

本文将通过展示数学拓展课的教学实践，反映在“依托数学拓展课，积极引导学生学习方式的转变”的教学理念下数学课堂中教师教学方式的变化和学生学习方式的变化。

一、构建学习小组，开展小组合作学习。

我们把班级学生分为6人一组，其中二名优等生，两名学习困难生，二名中等生，要求小组总体水平基本一致，小组每位成员按各自能力与专长各自有明确分工和任务，组内异质为互助合作莫定了基础，而组间同质又为保证全班各小组间展开公平竞争创造了条件。

二：网络环境下的自主学习。

比如我在九年级上期“初中数学化归思想”这节拓展课前，给学生布置了上网查资料的自学任务：

课前自主学习的设置帮助学生建立对化归思想的认知，同时也为课堂合作交流打下基础。给不同层次的学生提供“自主学习”的时间和空间，为转变学生学习方式提供外部条件。

二、课堂展示交流，增强学生自信心，形成和激发学生自主、探究学习的原动力。

适当的小组展示不仅是对前一阶段任务完成情况的检查，更是对后一阶段学习学生学习动机的无形激发。教师在落实学生自学完成情况的同时，了解到学生已有的知识经验，找准学生的起点，创设具w的教学情，激发学生的强烈兴趣，打开思维的闸门，为下一阶段自主探究顺利进行打下基础。

三、课堂上的动手实践、独立思考、自主探究、合作交流。

还以拓展课“初中数学化归思想”为例

四、动手创造，将数学知识应用到生活中去。

比如，我在七年级下期拓展课“利用轴对称进行图形设计”带领学生衣服。

学生穿着自己亲手做的衣服，真切的感受到数学在生活中的应用，感受到数学不是枯燥的，感受到数学知识还可以在“玩”中学到，转变了学生以往学数学的方式和观念。

五，激发兴趣，拓展学生视野，鼓励学生主动去求知。

我在七年级上期拓展课“数学中的数字黑洞现象”中，带领学生感受课本以外的数学知识。学生在了解“123”黑洞， “水仙花”黑洞， 验证角谷猜想之后，感受到数学的奇妙，增长了知识，同时也增强了学生的意思品质。有一位同学在做“3x+1”游戏时，选取数字25进行验证，结果经过26次运算时，终于找到“421”黑洞，极大地增强了学生的自信心、细心、耐心。这节数学拓展还激发了学生对宇宙黑洞产生了兴趣，为什么会有“黑洞”？“黑洞”是怎样形成的？为什么黑洞的吸引力极强？学生充满好奇。数学拓展课开阔了学生视野，激发了学生主动求知的欲望。

六、在数学拓展课中转变学生学习方式效果明显

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关键词：可视化技术；图像理解

中图分类号：TP391.4

可视化技术是计算机图形学的一个重要研究方向，是图形科学的新领域。它是指是运用图形学原理和方法，将大规模的科学数据-数值和图像，转换为可视的图形和图。它能够给予人们深刻与意想不到的洞察力，在很多领域使科学家的研究方式发生了根本变化。它涉及的研究领域很广，成为计算机科学研究领域中不可缺少的组成部分，例如计算机图形学、图像处理、计算机视觉等，它也是理解复杂现象和大规模数据的重要工具。

自从1986年可视化概念提出以来，发达国家纷纷开始研究可视化理论、方法，开发可视化工具与环境，它们的研究成果已广泛应用于石油勘探、气象预报、航天航空、核武器研制、医学图像处理等科学与工程领域以及自然科学领域中。

90年代初，我国开始了科学计算可视化技术的研究工作，一般需要使用巨型计算机和高档图形工作站处理庞大的数据量以及相关复杂的图像生成算法。所以，在高水平的大学、大公司和国家级的研究中心才有实力对可视化技术进行研究和应用。近几年来，随着处理器功能的不断提高，可视化技术的飞速发展，它的应用已经扩展到科学研究、工程、军事、医学、经济等各个领域，但是，与国外先进水平还有差距，因此还需要在在医学、地质、海洋、气象、航空等行业加大应用力度。

1 可视化的基本概念

可视化是一种计算技术，它将符号转换成几何，使研究者能观察到他们的研究工作。可视化技术能够将看不见的事物通过计算机变为能够看见的事物，提供了科学发现和展现事物的新途径，改变了科学家原有的研究方式，能够给人们意想不到的启示。

根据可视化技术的交互性、多维性、和可视性的特点，以及考虑结合程度，可视化技术可以分为后置处理，实时跟踪处理和实时绘制及交互控制三个层次。后置处理指的是将计算结果解释或显示为可视化的图形，目前大部分应用软件属于这一层次；实时跟踪处理强调它的实时性，因此要求计算与显示必行同步进行，这样能够随时发现执行中的错误以便日后改正；实时绘制及交互控制一方面强调它的实时性，另外能够根据显示结果随时改变执行过程中的参数以便得到满意的结果，因此具有交互界面。近二十多年来，在美国、德国、日本等发达国家的著名大学都在致力于可视化技术的研究，而且已经重点向实时处理和交互控制方面发展。

2 国内外比较著名的研究成果

2.1 流体可视化软件

这是美国国家超级计算机应用中心（NCSA，National center of supercomputer Application）的研究成果。该软件通过多个相联系的模型，在交互及分布环境下研究暴风雨的形成规律。其中安装在NCSA的超级计算机CRAY-YMP进行模型计算，VGX工作站则用来实现二、三维图形显示，提供用户接口，二者之间使用网络连接。

2.2 医学可视化技术

医学数据的可视化，已成为数据可视化领域中最为活跃的研究领域之一。由于近代非侵入诊断技术如CT、MRI和正电子放射断层扫描（PET）的发展，医生已经可以非常容易获得病人有关部位的一组二维断层图像。因为核磁共振、CT扫描等设备能够产生人体病变区域的多个方面多个剖面的图像，或者重建为具有不同细节程度的三维真实图像，使医生对病灶部位的大小、位置，不仅有定性的认识，而且有定量的认识，从而及时高效地诊断疾病。CT图像打破传统的胶片感光成像模式，借助于计算机重构人体器官或组织的图像，使医学图像从二维走向三维，使人们从人体外部可以看到内部。利用可视化技术软件，能够重构有关器官和组织的三维图像，例如美国加洲的ADAC实验室，约翰.霍普金斯大学等开发出的软件已在许多医院得到应用。利用可视化技术可以以获得心脏的三维图像，并用于监控心脏的形状、大小和运动，为综合诊断提供依据，例如中国协和医科大学等进行的主动脉病变的临床诊断和冠状动脉搭桥术（CABG）后的血管显示等。正是应用了可视化技术，变不可见为可见，从而大大提高了手术的成功率。

耿国华教授实现了医学图象数据库系统MidBASE。在数据库设计、基于内容的图象检索、嵌入三维可视化构件、WEB方式远程查询等方面特色明显。已在多个医院使用，效果良好[1]。

2.3 地学可视化技术

科学可视化应用到地学中，产生了地学可视化。1990年的勘探地球物理学家协会的举办“科学可视化”专题讨论会，促进了地球物理勘探中的可视化研究。进而在1995年举办的“可视化技术用于发现和开发更多的油气资源”会议，使得科学可视化技术在油气工业中的应用成果大放光彩。目前，美国的SGI公司在可视化技术方面是处于世界领先地位，它在地学中主要应用于油田开发、油藏数值模拟、石油地质、地震勘探、钻井、测井、遥感测绘等方面。

2.4 人类胚胎的可视化

这是美国依利诺大学芝加哥分校研制的成果。首先依据美国卫生和医学国家博物馆所得到的胚胎数据重构人类胚胎模型，其次将该模型进行三维显示。这一成果预示着人类可以远程访问人类性态数据，可以进行分布式计算。

2.5 数字博物馆的可视化技术

数字博物馆最突出的特点是：虚拟现实技术。虚拟技术通过计算机图形构成三度空间或把现实环境编制到计算机中去，产生逼真的虚拟环境，从而使得用户在视觉上产生一种沉浸于虚拟环境中的感觉。数字博物馆借助这样的技术，对珍贵藏品进行三维可视化的建模。在追求视觉真实感受的同时，最大限度地保存了物体真实数据。研究者可以直接测量模型得到标本的形态结构信息，为远程标本研究提供可靠翔实的基础，真正地做到了辅助科学研究及数据保存的作用。例如中国地质大学地学数字博物馆、中山大学生物数字博物馆、清华大学美术数字博物馆、西北大学考古数字博物馆、北京航空航天大学航空航天数字博物馆等，这些数字博物馆不仅为学者提供了一个高水平高质量的学习平台，有利于院校之间的学术信息和研究资源的共享，而且满足用户的交互性、参与性和沉浸性。

2.6 大场景及文物的虚拟修复可视化技术

大场景与文物虚拟修复还原和展示的研究涉及多个研究领域，需要综合应用数字图象处理、计算机图形学、模式识别、可视化技术等研究领域。目前，在我国很多研究机构已在与大场景和文物的虚拟修复技术相关的领域内进行了一些研究工作，也取得了一些研究成果。但是，还没有研制出完全自动的虚拟修复和还原系统，并且这些研究成果相对独立，没有一个综合文物复原和大场景虚拟还原展示的系统。

3 结束语

NCSA（美国国家超级计算应用中心）是国际上从事可视化研究的权威单位，一直从事可视化算法如软件的开发研究。而在国内，清华、北大、国防科大、中科院软件所等单位相继开展了可视化算法的研究及可视化工具的开发，都已取得了一大批可喜的成果。随着计算机硬件条件的改善和诸如人工智能、机器学习等可视化算法的成熟，可视化技术一定会产生一个大的飞跃。

参考文献：

[1]荣国栋，孟祥旭.Inspeck3D-DF三维扫描仪在数字博物馆中的应用[J].计算机工程与应用，2002，38（16）：237-239.

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关键词：高中数学　选修内容　合理性　价值

从2003年4月《高中数学课程标准(实验稿)》正式出版发行以来，对于高中数学课程的价值的研究，大多是基于必修加选修这个总体框架的，这种研究对于课程编写者和大纲制定者来说具有一定的参考价值，但是作为一线教学的教师，经常会困惑于教学的内容，例如，为什么要教学生框图和算法，这部分选修内容有什么价值。因此，有必要来研究普通高中数学课程标准中关于选修内容的合理性及价值。

1、普通高中数学选修课的合理性分析

1.1从教学对象的角度分析普通高中数学选修课的合理性

我们经常说，“术业有专攻”。文科生和理科生在将来的学习和生活中所用的数学知识是不同的，因此，数学教育在文理科教学中应有不同。高中数学分文科数学和理科数学，分别为文科生和理科生所修。文理之间的区别主要体现在数学选修内容和要求的不同上。在系列1、系列2的课程中，有一些内容基本相同，但要求不同，如导数及其应用、圆锥曲线与方程、推理与证明；还有一些内容是不同的，如系列1中安排了框图等内容，系列2安排了空间中的向量与立体几何、计数原理、离散型随机变量及其分布等内容。《普通高中数学课程标准》(实验)

(以下简称《标准》)明确说明，选修1是为那些希望在人文、社会科学等方面发展的学生而设置的；选修2则是为那些希望在理工、经济等方面发展的学生而设置的。

1.2从教材广度分析普通高中数学选修课的合理性

可以大致地把高中数学选修课程的内容分为两类：一类内容是必修课程的后续。例如：(必修)平面解析几何与(选修)圆锥曲线与方程等，后续内容是必修课内容的补充或加深，可以使学生深入到了某一知识领域，进一步加深学生对该知识领域数学思想的体会。另一类内容是与必修课程无直接联系的(这里所说的无直接联系是指，这部分内容的设置可以与必修课同时开设，学生有没有必修课程的学习经验和知识储备，都可以学习其内容)，例如，选修1、2模块中的一些内容和选修3、4的专题内容。其中选修1、2模块中的内容是为了满足学生的不同数学需求，它仍然是学生发展所需要的基础性数学课程。专题内容的学习有利于学生的终身发展，有利于扩展学生的数学视野，有利于提高学生对数学的科学价值、应用价值、文化价值的认识。依据《标准》来看，选修课程的安排，满足了学生的不同数学需求，适应个性选择。

1.3从教材深度分析普通高中数学选修课的合理性

教材的深度，即《标准》中对教材内容的要求。高中数学选修课程设计在深度上的不同体现在：选修1、2中有一些内容是相同的但要求学生完成或达到的程度不同，如导数及其应用、圆锥曲线与方程、推理与证明；选修1、2中有一些内容是不相同的，如系列1中安排了框图等内容，系列2安排了空间中的向量与立体几何、计数原理、离散型随机变量及其分布等内容。这样在内容和要求上的不同设计，不仅能使学生在高中三年有限的学习时间里，对自己感兴趣的专业集中精力，提高学生的学习兴趣、热情等，而且势必会使学生对所学习的知识进一步加深理解以及在某一知识领域有一定程度深入地探究。

2、普通高中数学选修课的价值分析

2.1基础教育的价值

必修课程与选修课程的相同价值之一就是基础教育的价值，即，使学生获得必要的数学基础知识和基本技能，理解基本的数学概念、数学结论的本质，为学生进一步的学习提供必要的数学准备。

2.2实际应用的价值

高中数学课程，不是一门技术课，它并不能直接转化为现实的生产力，因此只能说它体现了数学在实际应用中的价值。《标准》中指出“高中数学课程有助于学生认识数学的应用价值，增强应用意识，形成解决简单实际问题的能力。”具体体现在：首先《标准》中提出“通过使利润最大、用料最省、效率最高等优化问题，体会导数在解决实际问题中的作用”、“能根据具体问题的特征，选择分类加法计数原理或分步乘法计数原理解决一些简单的实际问题”等要求。这些无不鲜明地体现了《标准》对数学在实际问题中应用的强调与重视。其次，设立了体现数学某些重要应用的专题课程，如，信息安全与密码、优选法与试验设计初步、统筹法与图论初步等。在选修课中重点介绍数学应用的内容，这对于培养学生的创新意识、实践能力可以起到很好的作用。

2.3数学文化价值

高中数学选修课程中处处渗透着数学文化。《标准》中指明：“数学探究、数学建模、数学文化是贯穿于整个高中数学课程的重要内容，这些内容不单独设置，渗透在每个模块或专题中”，这说明数学的文化价值是隐含在各个模块或专题中了。除此之外，《标准》中的选修内容在课程设计上还直接地引入了数学文化，例如，选修1、2的导数及其应用、推理与证明等内容与要求中明确提出数学文化和选修3-1“数学史选讲”。数学文化的介绍，可以使学生了解数学的发展过程及发展方向，提高学生的数学素养及能力，数学故事又是进行爱国主义教育很好的题材。

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关键词：信息技术；POE策略；盐类的水解

中图分类号：G633.67 文献标识码：B 文章编号：1006-5962（2013）05-0322-01

新课程、新标准、新技术、新方法。新课程改革提倡教师积极参与教学改革，各种新的教学模式、方法不断被创造出来。教无定法，适合的才是好的，POE策略只是其中的一种，部分课程内容宜采用"POE策略"，并结合信息技术做探究实验，往往能起到很好的教学效果。笔者针对课标要求和教材内容，采用"POE策略"和手持技术对盐类的水解教学设计试作探析。

1 教学思路

本课例结合信息技术，利用先进的PEO教学策略，重构教材内容，结合学生已经具备基本解决问题的弱电解质电离平衡知识和平衡移动原理知识，引导学生以实验为前提， 分析溶液中盐所电离出的阴离子和阳离子与水电离出来的H+和OH-结合形成弱酸或弱碱的趋势，可清楚地知道不同的盐溶液呈现不同酸碱性的本质原因。

POE策略的使用建立在学生了解实验或事实情境的基础上，结合手持技术和动画模拟的使用，可以引发学生的认知冲突，发现现实与预测的不一致性，从而形成正确的理解。采取活动探究与理论探究结合的形式，使学生体验知识的生成过程。

2 教学过程

环节1：盐类的水解反应概念引入

【展示】浓度均为0.1mol/L的碳酸钠溶液、硫酸钾溶液、氯化铵溶液、氯化铝溶液、醋酸钠溶液、和硝酸钠溶液，手持技术设备（附PH传感器）

【设问】盐溶液都显中性吗？怎样进行实验操作可以知道这些盐溶液的酸碱性？

【P-预测】碳酸钠溶液为碱性，其它可能为中性，可以用PH试纸来测定或用PH传感器来测定。

【O-观察】使用PH传感器测定前三种溶液的PH，并将测定结果投影到大屏幕上。再请同学来测定后三种溶液的PH值。

【设问】6种溶液中有4种不为中性，碳酸钠溶液的确为碱性，这是为什么？

【E-解释】某些盐溶液中存在着水解平衡，因而显酸或者碱性。

【结论】引入盐类的水解反应概念。

环节2：探究盐类的水解反应原理

【设问】往一只装有100ml蒸馏水的烧杯中，滴加2滴酚酞，不断加入碳酸钠（边加边搅拌）， 从微观的角度看盐溶液中具体微粒数目的变化？溶液的颜色如何变化？氢离子和氢氧根离子的最终的浓度还相等吗？PH值将如何变化？

【演示】把碳酸钠慢慢加入蒸馏水中，并打开磁力搅拌器，用1个PH传感器测定其PH，并绘制PH曲线，通过电脑投影到大屏幕上（如图1）。

【P-预测】

[学生甲]溶液中微粒OH-、Na+、CO32-变多，H+变少，氢离子和氢氧根离子的浓度不相等，溶液变红色。

[学生乙] 氢离子和氢氧根离子的最终的浓度不相等，溶液由中性变碱性，PH从7变大。

【O-观察】通过大屏幕上PH曲线的变化，PH由7逐渐变大，溶液逐渐变红色。

【设问】纯碱溶液为何显碱性？

【E-解释】碳酸钠溶解电离出CO32-，CO32-可水解消耗水中的H+，促进水电离，OH-变多，所以纯碱溶液显碱性。

【追问】为何溶解前期溶液PH突然增大，最后几乎不变？

【E-解释】前期碳酸钠易溶解，CO32-水解消耗水中的H+，促进水电离，OH-变多，所以前期PH突然增大；后来，由于溶液达到饱和，水解达到平衡，PH几乎不变。

【投影】 用PPT课件展示盐类的水解的微观过程（三维动画）。 通过动画使水解的微观过程宏观化，并能进一步强化盐的水解是一个动态平衡过程，使学生加深对盐的水解的认识。

【设问】如何判定其它盐类是否水解及盐溶液酸碱性？

[学生甲]当盐溶于水后，电离出来的微粒与水中微粒结合能变成弱电解质的，就能水解。

[学生乙]水中OH-变多则为碱性，反之则显酸性。

【总结】有弱才水解，无弱不水解；谁强显谁性，两强呈中性。

【练习】举一反三。

3 教学反思

本课例围绕新课程理念，以学生为中心展开。教师作为促进者，应精心设计教学环节，依据学生的认知心理，发挥学生主体性、积极性和创造性。教学过程中，由学生依其原有的知识，提出支持的理由，去预测曲线变化。在观察的结果和预测不同时，产生概念的冲突，由学生提出其解释。教师要对学生的解释适时做出引导，毕竟学生对看不见的微粒的行为和抽象的原理难以完全把握与理解。

恰当的运用新技术和新方法，有助于学生更加透彻地掌握知识，把握自己的认识过程，增强自己接受新知识的能力，从而提高学习效果，也有利于教师自身素质的提高。

参考文献

[1] 王祖浩，孙丹儿，李法瑞，占小红.基于手持技术的高中生化学概念学习认知研究[J]. 中国电化教育，2012

[2] 赵国敏.化学概念转变教学中PEODE策略的探索和尝试[J]. 化学教学，2012，（4）

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关键词：开放式教学；解决理念；开放素材；评价创新

【中图分类号】G 【文献标识码】B 【文章编号】1008-1216（2016）11B-0024-01

在数学教学中，解决问题可能是多样性的，它是培养学生开放性思维的重要过程，但在课堂上有效利用开放式教学引导学生理解数学知识还是有一定难度，它需要教师把握开放式的学习特点，挖掘教材中的开放性学习素材，有效搭建平台，从而让学生的思维实现开放。

一、以开放式理念为指导，让开放性课堂落到实处

为了构建开放式数学课堂，教师要做到：一是转变教学理念。学生的思维在课堂模式中是开放的，他们对知识的理解是多元的，因此，教师要将课堂探究的主动权交给学生，使学生更好地参与课堂探究；二是构建以学生为主体的课堂模式。开放式课堂是为学生服务的，学生的思维必须以开放式为基础，通过自主探究感受开放教学理念的便利性，从而有效参与数学学习。

在学习《百分数的认识》时，教师以开放式教学理念为指导，巧妙结合生活实际引导学生发现百分数。在课堂教学时，教师先让学生说说生活中的百分数，不少学生从药品的说明书中发现百分数，从衣服的说明书中发现分数，但此时学生对百分数的理解还是比较肤浅的，此时，有个学生提出：据统计，姚明在2006～2007年度的投球命中率为51.6%，表示此年度姚明每投100个球，命中51.6个球。不少学生提出了反驳意见：有0.6个球吗？课堂一度陷入僵局，学生被问题困扰，困扰即是课堂突破的转折点。面对学生的疑问，教师要用开放的理念，引导学生发现此中存在的问题，即使学生的回答比较肤浅，教师也应该正视学生的想法，因为这是学生亲历知识探究的重要过程。为此，教师要将课堂探究的主动权交给学生，让学生自主发现问题，并在开放式的讨论中逐步获得对百分数的正确认识。

二、挖掘开放性学习素材，让开放式课堂探究更有趣

开放性学习素材是开展开放式教学的重要载体，由于开放性的特点，它的答案可能是多元化的，教师要意识到开放性学习素材可能和常规教学的差别，有效挖掘教材中蕴含的开放性学习素材，并根据开放性的学习特点，使学生对开放性学习产生兴趣，并借开放性的学习素材参与课堂探究，最终获得数学思维的发展。

如在学习《长度单位》时，小学生初次接触长度单位，如果教师直接将米、分米、厘米以生硬的理论灌输方式传授给学生，并要求学生以死记硬背的方式感知长度单位，学生可能会产生厌倦情绪，即使课堂上教师生动讲解，学生还是会随着时间的消逝而忘记。如何帮助学生建构长度单位？教师可以引入开放式的生活情境，将学生熟悉的情境引入课堂，巧妙地将长度单位渗透于情境中，如量指甲的宽度，通过数学活动让学生理解1厘米相当于学生小拇指指甲的宽度；又如，让学生通过量粉笔盒的长度理解分米的长度；对于1米，教师就要构建开放式的教学活动，让学生拿着1米长的尺子量教室中长大约是1米的物品，有的学生就会发现黑板的长度大约是1米。可以说，构建开放式的教学活动为学生理解长度单位提供了感性认知的载体，学生容易在数学活动中有效建构知识。

三、打造开放式的教学评价，让开放性课堂灵动发展

评价是课堂教学的重要组成部分，教师的评价及学生之间的评价影响着开放式课堂的构建，教师要抓住开放式教学的特点，巧妙引导学生拓宽思维，并结合自己的认知基础大胆地评价课堂教学中存在的问题，通过评价引领学生更好地开展课堂探究。

如在学习《组合图形的面积》时，组合图形在生活中有着广泛的应用，它被安排在平行四边形、三角形、梯形的面积公式之后，目的在于培养学生综合应用学过的面积公式有效解决生活中的问题。生活中的图形大多以不规则图形展示，有些学生在研究过程中可能无法找到解决问题的突破口，因为他们发现有些图形无法直接套用已有的公式进行计算，此时，教师要引导学生运用辅助策略将不规则图形变成几个已学过的图形，这个过程其实就是开放式的教学过程。但在教学中，有些学生无法正确画出辅助线，教师要引导学生认真观察，巧妙发现不规则图形中的规则图形，从而帮助学生找到解决问题的突破口。可以说，科学的评价能为开放式教学提供解决问题的方向，从而促使学生有效发现问题，并获得知识的增长。

总之，数学学科具有较强的开放性，一题多解在数学学习中广泛存在，想有效构建开放式的数学课堂，需要教师把握开放性的教学内涵，挖掘教材中蕴含的开放性教学素材，为学生的开放性学习搭建有效平台，从而让学生在开放性学习中感受学习知识的乐趣，获得数学思维的发展。

参考文献：

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关键词：高中数学；数学概念课；教学研究

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）20-195-01

数学概念课是数学学习最核心的内容之一。通过对数学基础概念的学习，学生可以很容易就找出数学题的本质问题，并利用一系列转换就可以解出答案。所以数学基础概念学习的好坏直接影响到了学生的数学成绩的好坏。

一、数学概念的产生过程教学

数学概念是人们经过长期的学习与实践得出的结果。高中数学课程繁多且困难，但是无论数学的题型如何变化，只要学生学好了数学基础概念，那么一切难题都可以由繁化简。教师在进行数学概念的基础教学时应该以提高学生的自我思考能力为主。让学生能够自己去思考，形成思考探索数学知识的习惯。例如，在“异面直线的概念教学”中，教师可以先提出异面直线的概念，然后让学生自己思考在平时的生活中会碰到哪些直线是异面直线。学生在了解异面直线的基本概念之后能够列举出一些平时常见的异面直线，但是也有可能有一些学生列举的异面直线是错误的。这时候教师应该指正出这些错误的地方，并进行讲解，这样能够加深学生的印象。同时教师也应该提出一些例子，比如，厚一点的课本棱角处连接的线可以看成异面直线，教室的各个角连线也可以形成异面直线。通过这两方面的指导与举例能起到更加好的教学效果。

二、数学概念课教学研究

数学概念课在高中数学学习中起主导作用，本文对如何学好数学概念课提出一些观点，以及进行了一些研究。

1、数学概念新旧联系

高中数学的学习过程中会学习很多的基础概念知识，如此多的基础概念且一些比较相似，学生在学习过程中比较容易忘记以及混淆。例如，“异面直线与平面直线”“空间角和平面角”等。所以，教师在教学过程中应该注意概念之间的密切联系，相互之间形成体系并教授给学生。指导学生如何理解每一种概念的含义，抓住重点，找清关联点与区分点。

2、联系实际，应用实际

高中数学是一门非常抽象的学科，学生在学习时不能明确理解概念对解题会有很大的影响。面对如此抽象的概念知识教师在教学时应该将这种抽象的概念进行转换。数学知识来自于实际也应当应用于实际。将难懂的数学概念转换到实际中有利于学生的记忆和理解。例如，在“集合与元素的概念”教学中，教师可以将全班的男生和女生看成一个集合，其中的一个男生就是这一个集合中的一个元素。这样一个例子，在课堂上能够非常直观形象的让学生理解数学概念，提高了课堂效率。

3、提高文化素养

早在几千年前就人们就已经发明了数学这一门学科。随着时间流逝，数学被运用到了越来越多的方面。在数学的历史长河中也有许多名人为了数学研究贡献了自己一生的时间。教师在上课时可以向学生讲解数学的历史文化，这样有利于提高学生的学习兴趣，也培养了学生的数学文化素养。比如，在“指数”概念教学时，教师可以让学生在课前通过自己查阅资料，了解有关指数的历史背景。学生通过自己的了解以及在课堂上相互之间的交流，可以更加深刻的认识指数的概念。又比如，在“复数”概念的学习时教师在课堂上通过对布莱尼茨进行介绍，介绍他的生平以及一些数学方面的卓越贡献和著作。这样做不仅有利于学生了解数学名人扩大学生的知识面，也提高了学生的课堂学习兴趣，帮助学生更好的理解数学概念。

4、因材施教

在数学概念的学习中，教师应根据学生的悟性以及理解能力来进行不同的教学。除了对学生因材施教外，对数学概念也应如此。由于数学概念的难易不一，且种类繁多，教师也应该根据不同的概念分门别类，针对不同的概念进行因材施教。教师在课堂上不能有好的创新，一直用老一套的教学方法，上课内容枯燥不能引起学生的积极性，对学生学习会产生很大的影响。因材施教、提出创新可以提高学生的学习效率，帮助学生更好的掌握概念知识。

三、课堂应用，课后反思

教师不仅要让学生理解高中数学概念课学的知识，同时也应该教会学生将这些概念实际运用到习题上解决难题。但是，要想真正的做到熟练运用还需要大量的练习。但是与之前的“轻概念，重做题”的教学方法相比我们应该换一种教学方式。虽然解题对数学的学习十分重要，但是不能把全部的时间放在解题上，同时还需要清楚的理解以及熟练的运用概念知识。所以，教师在课堂上讲课时，不能一味的让学生去解题，只有在完全理解概念之后，进行一定量的数学习题测试，这样做才能充分发挥课堂学习的作用。否则，概念混淆不清就去解题，不仅问题解决不了还降低了学生的学习效率以及学习兴趣。

一节课有四十五分钟，课堂上学生应该认真学习基础概念知识，下课后进行适当的练习来巩固一节课所学习的内容。教师则应该在课后进行思考分析，不同概念之间有何联系，教学中有哪些不足还需要去改正，平时应该多注意学生的学习效率帮助学生更好的学习数学概念。教师还应该多注重在教学过程中对学生进行引导作用。让学生能够主动思考，培养学生主动思考的能力。

高中数学概念课的学习对高中数学有着很大的影响。教师必须重视高中数学概念课的教学，改变原有的教学模式，不断的提出创新。正如一句古话，“授人以鱼不如授人以渔”所以教师在教学过程中更应该要注意学生对基础概念的学习，教会学生解题时的技巧与方法，如何去更好的运用基础概念解题。教师在教学过程中既要做到重概念，也要做到重解题，要做到两头兼顾，将概念与解题相互融合在一起，只有这样才能让学生的数学成绩得到更好的提高。

参考文献：

[1] 邝燕冰.高一数学概念课的有效教学研究[D].广州大学，2013.

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一、信息技术在小学数学课堂教学中的应用

在教学设计过程中，教师应针对学生的年龄特点在不同的教学环创设恰到好处的教学情境，吸引学生注意，激发学生兴趣，从“学会”转化为“会学”，真正的成为学习的主人。为实践这一理念，我们在课堂教学中除了精心设计教学过程、认真把握教学环节之外，在进行课堂教学设计的过程中，可以借助一定的数学情境再现知识发生的过程，在这一点上，信息技术体现了它独特的优势。在六年级《平面图形的面积》的教学中，可充分运用多媒体来实现。

案例一：

首先，教师让学生回忆学过哪些平面图形，学生回答出长方形、正方形、平行四边形、三角形、梯形、圆形后，教师给出六种图形的形状，接下来的环节让学生回答这几种图形的面积公式是如何推导的，学生在答对后，师进行链接操作，学生每答一个图形，师配合学生给出这种图形面积计算推导的过程，形象而生动。

这个教学所用的课件是采用microsoft powerpoint2003环境编辑的，也就是被广大教师深深喜爱并最常使用ppt，相对与microsoft powerpoint2000而言，2003版本在动画演示方面有了很大的进步，增加了很多对象进出场、运动的效果，特别是增加了沿指定路径运动的功能，使动画设计和实现的技术要求大大降低，充分照顾了在动画效果上有一定要求但一直苦于操作技术的老师们的要求。但是，microsoft powerpoint2003所能实现的动画效果毕竟还是比较简单、定式的，如果想要展示复杂的运动或变化的过程，如翻折，就还需要借助flash的力量。

案例二：

在《翻折与轴对称》一课中，为了具体的展示将一个图形沿某一条直线翻折的动态过程，我在制作过程中选用了大量的翻折运动的实例，让学生在观察、比较和分析的过程中得到结论，在总结归纳的基础上理解轴对称的概念，更利于学生对该节课知识的吸收、内化和整合。

在《翻折与轴对称》一课中，所有的翻折效果都是在flash环境下编译的，但是整个课件却是在microsoft powerpoint2003环境下完成的，这不但降低了课件制作对教师技术能力的要求，同时也将flash和ppt两者的优势结合起来，使整个课件制作达到事半功倍的效果。

在设计过程中，尤其要着重考虑要重视探究过程。而在信息技术背景下，我们可以很好的将多解多变的过程具体化、形象化。这充分辅助了教学设计，有利于学生开阔视野、促进积极思维。例如：

案例三：

在中心对称演示的动画中，我们可以拖动图中任何一点来进行变换，可以改变对称中心的位置，可以改变图形的形状和大小，也可以移动整个图形的位置，令人赞叹的是，不管我们作出怎样的变化，图中的中心对称关系的演示是不会发生任何改变的，我们在变化的过程中，涵盖了基本图形的所有关于中心对称的情况，这是其他任何软件在编制和展示的过程中不可比拟的，也是几何画板最显著的优势之一。

二、信息技术促进创设小学数学课堂教学新模式

1．在尝试中进行的自主探究模式：

案例四：

这是一节数学拓展型课题研究（六年级教材下册），执教教师在教学设计中创设了这样的情境：

某通信公司推出新的资费套餐业务

月租通话资费

30元0.30元/分

无0.6元/分

如何选择资费套餐才更划算呢？

学生小组讨论，设计自己的解决方案并通过应用excel软件根据方案列表计算比较，通过小组内部总结出计算方案，并得出结论，与全体同学交流，并寻求一种最简便的方法，在结论的基础上对实际问题进行分析判断。

在这样的设计中，教师把课堂的大部分时间都交给了学生自己，通过对问题的讨论和分析，学生们首先尝试一些特殊值的计算结果，然后开始利用excel进行数据枚举、简单计算和横向比较，在这样的过程中找到解决问题的方向，教师再通过适时的点拨，数学模型就从生活问题中一点点的提炼出来，进而对二元一次方程组有了初步的认识，对函数思想也有一定的渗透。

2.在做中学的操作教学模式

在小学教学中，我们会接触到一些统计的初步知识，对此我们可以利用microsoftword或excel中的图表功能，来进行初步统计教学。例如在六年级中我们就可以开始渗透怎样去看懂一张统计图表，而在高年级段就可以指导学生自己上机制作各种统计图表，如柱形统计图、折线统计图、扇形统计图等等，让学生在具体的操作过程中对统计有更加直观、深刻和深层次的认识。

三、信息技术应用发展多元集成化趋势

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近年来，教育部印发的《关于全面深化课程改革 落实立德树人根本任务的意见》明确提出了建立“核心素养体系”目标，也就是说，科学课的教学目标也将逐渐变革为发展学生的科学核心素养。小学阶段的科学核心素养包括实证意识、科学概念、探究能力、科学思维和科学态度。

那么，到底如何在培?B学生的科学核心素养基础上，遴选APP？且巧妙用于教学？

1 以寻找证据为导向，促成学生的实证意识

科学的本质是实证，科学课上要引导学生重视证据，一个结论的得出必须要有充足的证据。让学生经历寻找证据，对于培养实证意识有着重要的意义。

教学苏教版《科学》四下《骨骼》一课时，学生需要知道人体骨头主要的三个功能：支撑功能、保护功能以及运动功能。借助常识，学生能答出个一二，但缺少了寻找证据的过程。因此，我选择了APP《人体探秘》，它其中有可以互动的骨骼，界面直观。

教师首先抛下问题，骨骼有什么作用？学生自主学习后进行全班交流。

学生1：我发现了骨骼有支撑身体的作用。在软件中，当我随意去掉一部分的骨头，那部分就软绵绵得垂了下去。当我去掉所有骨头，就完全瘫在地上了。假如人类没有骨骼，那只能是一堆软组织，不可能站立，更不能能行走。

学生2：骨骼还有保护作用。大家看，胸骨、肋骨、脊柱骨构成的框架像什么？多像一个鸟笼子，它能保护肺、心脏、肝脏等，使其尽可能的避免外力的“干扰”和损伤。

学生3：我知道这样的小鸟笼还有许多，比如颅骨保护着大脑组织，骨盆骨骼保护着膀胱、子宫等。

学生4：骨骼还是运动的基础。当结实的骨头随意动起来，这个小朋友也开始运动起来。

这个寻找骨骼作用的过程，正是寻找证据之旅。学生已经意识到科学结论要用事实说话，学生的实证意识逐渐被建立起来，并得以强化。

2 以前概念为切入点，建构学生的科学概念

前概念是学生对周围事物或现象的已有认知或知识迁移。学生的前概念，有些是正确的但不够清晰，有些是错误的且一知半解。所以，找准学生前概念中存在的误区，有利于建构学生准确的科学概念。

教学苏教版三年级下册《叶》一课中，要求能够观察不同叶子的形态，比较它们的相同和不同，并进行分类。学生根据前概念，这个要求不难达成或者已经达成，但是不是正确的呢，这个有待考证。我们选择了《Loose Leaf》这个APP。课前，我们找了一些典型的叶的图片，导入到APP中。课上，学生按自己的理解，将认为是一类的拖移到一起，还可以用笔随意勾画，记录下分类依据。

我们又利用了AirServer的推送功能，将值得讨论的分类方法截图，推送到每位同学的iPAD上，便于交流。

最后，教师给出科学家常用的分类方法，将学生错误的前概念及时转变，将不完整的前概念成立一个系统。

3 以探究活动为载体，提高学生的探究能力

布鲁纳说过，“知识的获得是一个主动的过程，学习者不是信息的被动接受者，而应该是知识的主动参与者”。科学学习以科学探究为核心，科学探究能力的形成依赖于探究活动。平时课堂教学中，我们应积极主动地结合教材内容和学生的实际情况，创设科学探究的具体情境，提供充分的探究机会，引领学生像科学家那样进行科学探究，增长科学探究能力。

苏教版五年级上册《心脏和血液循环》一课中，教师设计了一份学习单，介绍了APP《人体探秘》，然后就把时间留给了学生。本只是一节枯燥的讨论课或阅读课，但APP让这堂课也能成为探究课。学习单还可以推动探究活动层层深入，使学生在不断感受科学的神奇和刺激中始终保持对探究活动的兴趣。而精心挑选的这个APP，每一部分都有可互动的动画，包括心脏、肺部、血液循环等。

苏霍姆林斯基指出：“在人的心灵深处，都有一种根深蒂固的需要，这就是感受自己是一个发现者、研究者、探索者。” 将科学探究内容列入新课程标准，旨在将学习重心从过分强调知识的传授和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和寻求科学真理的探索精神。

4 以科学论证为途径，发展学生的科学思维

学生答题不规范，语言表达不科学，解题思路不清晰，分析问题思维不严密等这些问题，其实都是学生科学的思维能力较弱的反映。教师要不时给学生来点“思想换血”，植入一粒创新的“核子”，让“板结一块”的思维，碰撞出电光石火般爆破性革命，以激活学生的创新思维。

《骨骼》一课中用到的《Body Disassembly 3D》让学生爱不释手。其中一个环节就是拼装和拆卸一副完整的骨骼。人的骨骼是由206块大小不同与形状各异的骨头组成的一个整体。运用这个APP，探求骨骼的本质属性，构建骨骼的整体框架特征。

儿童认识自然事物，往往是从整体到局部，再从局部到整体。在本节课的教学中，我们运用传统媒体（骨骼模型）与电教媒体（幻灯片）提供人体骨骼的各个局部特征为观察材料，让学生分步骤地认真观察各个局部，然后将各个局部组合起来构成人体骨骼的整体形态，这样从自然现象（表象）入手，去探索认知自然事物的整体性和本质属性，把握人体骨骼的构造，科学素养的整体性就达成了。

并且，通过恰当的APP或APP组合，吸引孩子们积极主动地参与探究，有助于学生形成不同角度的理解和富有个性的观点，逐步进入高质量的思维状态，形成高质量的科学思维。

5 以科学素材为媒介，培养学生的科学态度

人民教育家陶行知指出：“生活即教育”。学生学习的科学知识只有与生活实际紧密联系，让科学源自生活，又走到生活中，才能唤起学生学习的热情和欲望；并且，只有鲜活的情感体验，才能成为最具有价值的科学知识，才能让学生喜欢学、乐于学，建立起良好的科学态度。

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关键词：课前预习，趣味教学，数学练习

中图分类号：G623.5 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2015）10-0351-01

小学数学主要注重于数学基础知识的讲解，以及学生学习习惯的培养，小学四年级的数学教学在这两个基础上，还增加了要培养学生思维能力以及解决问题能力的培养，新课程为小学四年级数学教学的改革提出了新的要求，要求教师在教学过程中，要充分考虑学生的认知能力及年龄特征，从多个角度进行改革，促进学生的全面发展。

1.改革教学方法

1.1 课前预习。新课程下，小学四年级数学教学方法的改革，首先要从课前预习入手，课前预习是为了让学生通过自主学习的方式，对课堂教学内容有着一定的了解，在实际课堂教学中能够更快的吸收知识。教师可以使用以下方式促进学生的课前预习，一、有一部分小学数学教师在教学中，会为学生设计数学预习卡，将今天要预习的内容做成问题填写在预习卡中，让学生通过简单的预习进行填写。二、教会学生如何正确的进行预习，要求学生先阅读要预习的数学内容，看教材中哪些知识是可以自己理解的，并将无法理解的知识进行勾画，以便在课堂教学中询问教师。

1.2 趣味教学。有趣味性的课堂才能让学生主动参与教学活动，新课程下，小学四年级的数学教学改革，教师可以根据教材内容，为学生创建一个问题情境，激发学生的探究意识，使课堂充满了活力和趣味性。

2.改革学习方法

2.1 阅读教材。小学数学教材中包含了所有的数学知识、概念、解题技巧，而这些知识点都是需要通过细细阅读才能发现的，因此，改革学生的学习方法，首先就需要教师指导学生如何正确的阅读教材，从教材中获得相应的知识。

2.2 数学练习。在小学四年级数学中，有许多数学知识和概念是需要通过不断的练习和巩固才能逐渐提高的，小学阶段的数学题十分多样化，同一个知识点，可以通过不同的题型展示出来，如应用题、选择题、计算题等，并且有多种解题方式，如排除法、推理法、验证法等，因此只有通过数学练习才能提高数学综合运用能力。

3.培养学习习惯

学习兴趣作为学生学习的基础，养成良好的学习习惯与学习兴趣也无法分开，因此，对于小学四年级的学生来说，养成良好的学习习惯，才能受益终生。首先教师要利用教学内容和教学方式，激发学生的学习兴趣，其次要在日常教学活动中，为学生确定学习目标，找准方向，最后通过数学练习等方式，逐渐培养学生的学习习惯。

4.结语

总之，在新课程背景下，小学四年级数学教学的改革，不仅要从教师教学方法，学生学习方法和培养学生学习习惯开展，更要鼓励学生积极参加数学课堂教学活动，这样，才能在提高学生思维能力和数学综合运用能力的同时，提升课堂教学质量，促进学生的全面发展。

参考文献：

[1] 孔企平. 《全日制义务教育数学课程标准》评析[J]. 全球教育展望. 2006（09）

[2] 邓旭萍. 谈数学课程评价方式的改革[J]. 职业技术教育. 2006（14）

[3] 朱乃明，杨晓萍. 回归生活：现代小学数学课程评价的新取向[J]. 天津市教科院学报. 2006（01）