《小学数学实验室的建设及其教学应用》

 实施方案

 一、问题提出：

1、研究背景：

小学数学教学中的数学实验，是在数学思想和数学教学理论的指导下，在数学教学的过程中，让小学生借助于一定的物质仪器或技术手段，通过对实验素材进行“数学化”的操作来学（理解）数学、用（解释）数学或做（建构）数学的一类数学学习活动。

大数学家欧拉说：数学这门科学需要观察，也需要实验。然而，由于学生所学的数学知识都是前人发现并经过严格论证的真理，因此，过去学生的数学活动大多表现为以归纳和演绎为特征的思维活动，简约了数学的发现过程，制约了学生的发展。数学实验教学是再现数学发现过程的有效途径，它为学生提供了主体参与、积极探索、大胆实践、勇于创新的学习环境，提供了一条解决数学问题的全新思路。现代教育技术与数学课程的整合，更为数学实验教学开辟了无限广泛的前景。

然而，传统的数学教学手段主要依靠教师口头讲授，单一乏味，学生不能有效地参与到数学学习活动中去，丧失了对数学魅力的情感体验。在不少学生眼里，“数学=计算+困难”；在教师的眼里，做实验花费的时间多，很容易影响教学进度，大多数教师尚未充分认识到实验教学在教育教学中的作用和数学实验室的重要性。

   目前建立数学实验室的学校数量极少，国家也没有制定现成的数学实验室的建设标准。但是，数学实验是突破当下小学数学教学弊端，践行新课程理念的极佳切入口。因此，我校主动参与了江苏省中小学教学研究第十期重点课题《小学数学教学中数学实验的开发设计与实施策略研究》的子课题《小学数学实验室的组建及其教学应用》的研究。

  2、研究意义与价值：

（1）数学实验室的建设与应用可以拓展学生探究问题的空间。数学实验可以创设有挑战性的数学问题情景，吸引学生积极参与知识的建构过程。是一种能够引起学生态度和个性情绪变化的学习方式。 学生则通过实验操作进行观察、分析、探索、猜想和归纳，从而亲身体验数学、理解数学，由接受性学习转变为探索性学习。 在这一过程中，学生的学习兴趣得到激发，创造性思维能力可以得到有效的培养。

   （2）数学实验室的建设与应用可以促进教师专业发展理念与方式的转变。数学实验教学比不上传统的讲解模式大容量、高强度、多复习的课堂训练，难以在短期内提高学生的成绩。因此，教师舍不得在实验上花费时间和精力。但是，恰当的数学实验能激发学生的学习热情、有利于分析和解决问题能力的培养。学生通过实验形成的数学素质，日后将逐渐显露出来。教师也将逐渐转变教学理念和教学方式，真正成为教学的组织者和学习的引导者、合作者， 以适应数学实验室建设的发展并在实验室的建设与应用中成长强大。

  (3)数学实验室的建设与应用可以促进学科发展水平的跨越发展。数学实验室的建设与应用在国内的研究成果几乎是空白，在本地区则更具开创意义。数学实验室的建设可以促进我校校本课程的发展和国家课程实施水平的提高，课堂教学方式也将产生实质性的变革。

   二、课题研究的目标和内容

（一）研究内容：

1、小学数学实验室的组建要素及标准

（1）小学数学数学实验室的网络结构研究；

（2）数学实验室的硬件结构及标准研究；

（3）小学数学实验室的软件结构及标准的研究。

2、小学数学实验室的教学应用与管理

重点进行：

（1）数学实验室的教学模式研究；

（2）数学实验室的管理模式研究；

（3）小学数学实验的案例研究。

（4）数学校本课程的完善和开发研究；

另外加强与其它子课题的沟通，根据本校实际，努力做好：

（1）各年级实验教学的内容和目标研究；

（2）实验室多媒体教学素材库建设的研究；

（3）数学实验册的编制和有效利用的研究；

3、小学数学实验工具包的构成与应用

（1）小学实验工具与教材的整合研究；

（2）小学数学实验工具的自主开发研究。

（二）研究目标：

1、建设一个能适应教、学、研于一体的多功能的数学实验室；

2、通过数学实验室建设，转变教学方式，推进课程建设，探索数学实验教学模式，提高教育教学质量，发挥我校在数学教育教学中的实验、前瞻和示范作用。

3、强化对数学实验室的管理和应用，探索数学实验室的管理模式，建立一套完备的数学实验室运作系统。

4、以数学实验室建设为切入口，更新教育理念，寻求教师专业发展的新路径。

三、研究的基本思路、方法与步骤

（一）基本思路。

突出实践研究，采用专家、学校研究领导小组与一线教师三结合的形式，对课题设计、实施策略及研究中的问题定期学习、研究并解决研究过程中的问题，总结实施的经验，提升对数学实验和数学教学的认识。

（二）研究方法：

1、文献研究法：通过查阅书刊、上网都方式获取与课题相关的研究资料，提升课题组成员的理论素养，为课题研究提供理论支撑。

2、行动研究法：遵照计划——采取行动——交流反思——再行动的螺旋上升的方式解决课题研究中的实际问题，不断推进数学实验室的建设标准和应用水平。

3、案例研究法：对典型的实验个案和经典的教学案例进行分析研究，探索实验教学的教学模式和管理模式。

4、经验总结法：总结经验，升华理论，汇编课题研究成果集，撰写研究报告。

（三）实施步骤：

1、准备阶段

（1）设计课题方案，确定课题组成员及分工。

（2）由主课题组委托有关人员进行文献资料研究，进行课题组全体成员培训。

（3）下设子课题，子课题组由3—5人组成，具体人员由子课题组长进行招募。

2、实施阶段

根据实验方案具体进行实验，同时根据需要调整前期方案，使课题研究按预期目标开展。并对研究结果进行分析，筛选和提炼经验，探索该课题研究的科学规律。

在实施阶段，将邀请有关专家到我校进行现场指导。

3、总结阶段

（1）、进行课题研究总结，撰写实验总结报告，展示研究成果。

（2）、进行结题验收。

四、研究保障

（一）组织管理：

 1、成立课题小组

2、课题组成员及分工

负责课题申报、开题、结题；负责本课题的研究设计、制定实施方案，组织开展有关研究、研讨活动，撰写课题实验报告并汇集研究成果

负责子课题方案的设计与实施，管理课题研究的日常工作，收集实验资料与数据，撰写阶段性实验工作的计划与总结、阶段论文等。

（二）其它措施：

1、组织机构的保证。

我校有强有力的教科研组织机构，校领导亲自参研。

2、组织制度的保证。

根据课题需要，学校建立相关的管理制度、学习制度、研讨制度、资料保管制度等，并开辟网上平台，规范台帐资料。

3、经费的保证。

学校确保经费落实，确保专款专用。

4、学习的保证。

研究成员需不断地学习充电，理论指导实践。学校多为实验教师创造外出学习的机会，并采取走出去，带进来的做法，提高研究效果。

五、课题研究的预期成果及呈现方式