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(五)多媒体教学设备
(六)课桌椅等
附录A“数学探究实验室”平面布置图
附录B“数学探究实验室”3D效果图
附录C“数学探究实验室”实际案例
国务院颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要》指出:
“信息技术对教育发展具有革命性影响,必须予以高度重视。
”强调“强化信息技术应用,提高教师应用信息技术水平,更新教学观念,改进教学方法,提高教学效果。
鼓励学生利用信息手段主动学习、自主学习,增强运用信息技术分析解决问题能力。
”
教育部颁布的《普通高中数学课程标准(实验稿)》指出:
现代信息技术的广泛应用正在对数学课程内容、数学教学、数学学习等产生深刻的影响。
提倡利用信息技术来呈现以往教学中难以呈现的课程内容,尽可能使用科学型计算器、各种数学教育技术平台,加强数学教学与信息技术的结合。
鼓励学生运用计算机、计算器等进行探索和发现。
《基础教育课程改革指导纲要》把“以学生发展为本”作为新课程的基本理念,提出“改变过于强调接收学习,死记硬背,机械训练的现状,倡导学生主动参与,乐于研究,勤于动手”。
教育部于2010年初颁布的《高中理科教学仪器配备标准》(JY/T0406-2010)中“高中数学教学仪器配备要求”已经把图形计算器作为“必修”栏目中的“必配”项目。
“必修”栏目中的“必配”要求,是指普通高中学校完成教育部发布的普通高中数学、物理、化学、生物、地理、技术(信息技术、通用技术)课程标准(实验)所规定的教学任务应具备的常规的教学仪器、教学软件、药品、材料工具和必要的安全器材。
而图形计算器就是“数学探究实验室”的核心教学仪器。
近几十年中,大量的数学思维方法、数学计算模型在科学研究、工程技术和生产管
理各种领域中被成功地应用。
数学与其他科学之间相互交叉,相互渗透,呈现统一的新趋势。
高新技术从本质上说就是数学技术,数字时代就是数学时代。
随着计算机科学与网络技术的发展,随着国内外许多数学软件的成功开发,现代科
学研究与科学发现、技术改造与技术创新已要求新型人才不仅仅具有传统意义上的数学逻辑思维能力,而且要求具有更强的数学建模能力和使用新的计算工具即计算机的能力。
通过计算机展示数学结论,使抽象的数量关系得到直观化的图形体现;
借助计算机验证数学结论,使繁杂的运算技巧化为程序化的机械操作;
利用计算机探索数学结论,使缜密的逻辑推理变成实验化的归纳演绎。
计算机不仅仅影响了人们的生活,也改变了人们的思维方式和行为习惯。
“四色问题”在计算机上的成功解决、因特网梅森素数大搜索(GIMPS)项目、密码技术、机器证明的深入研究等等都已经向我们展示了数学与计算机结合的诱人前景。
无论是义务教育数学课程标准还是普通高中数学课程标准,都在多次强调让学生“动手实践、自主探索、发现创新”的数学教学理念。
我们知道理、化、生学科都有自己的实验室,让学生在其中“动手实践、自主探索、发现创新”,数学能不能也像理、化、生一样建立起自己的实验室,让学生在其中“动手实践、自主探索、发现创新”呢?
数学能不能实验?
数学怎样实验?
数学能实验什么?
数学探究实验室是怎样的?
数学探究实验室的仪器设备或者环境要求是怎样的?
数学探究实验室的建立,成为了当今数学教学中的新趋势。
在本方案中,会对数学探究实验室的功能要求、建设要求及配备方案等各方面进行解答。
为了贯彻上述政策文件的相关要求,推动高中数学课程的实施,更好的开展以图形计算器为主的信息技术与高中数学教学整合的研究,推动广大高中数学教师提高业务素质和教学能力,为教师专业化成长搭建平台。
2011年3月,中国教育学会中学数学教学专业委员会与卡西欧(上海)贸易有限公司正式达成在全国范围开展“图形计算器与高中数学教学整合研究”课题研究工作(以下称“整合研究”课题)。
“整合研究”课题于2011年4月启动,2014年6月底结束,通过中国教育学会中学数学教学专业委员会引领,以中国教育学会为依托,申请国家级课题项目,对图形计算器与高中数学教学的整合进行研究。
“整合研究”课题将在全国范围内建立100所实验基地。
为此,卡西欧公司将会协助进行“数学探究实验室”项目的学校进行多级课题管理模式的规划和专家引领的学术探究工作。
第一批课题试验区:
江苏省教育学会中学数学教学专业委员会
南京市教研室
南京鼓楼区教研室
郑州市教育局教学研究室
临沂市兰山区教育局教研室
济南市教研室
温州市教育教学研究院
北京教育学院丰台分院
北京教育学院宣武分院二部
天津市中小学教育教学研究室
天津市红桥区教育中心
天津市河北区教师进修学校
山西省教科院高中教学研究中心
河北省石家庄市教育科学研究院
辽宁省沈阳市教育研究室
黑龙江省教育学院
牡丹江市教育学院
昆明市教育科学研究院
广州市教育局教研室
广州市花都区教育局教研室
成都市教育科学研究院
常州市教研室
第一批课题实验基地校:
上海市建平中学
上海市光明中学
上海市宜川中学
南京市第十三中学
南京市第三中学
南京师范大学附属中学
南京市第二十七高级中学
宁波效实中学
山东临沂第三中学
山东省实验中学
山东师范大学附属中学
清华大学附属中学
北京市三里屯一中
北京市日坛中学
哈尔滨市第三中学
哈尔滨师范大学附属中学
太原市实验中学
天津市实验中学
天津市复兴中学
天津市开发区国际学校
天津市外国语大学附属中学
昆明市第十四中学
昆明市第十二中学
珠海市斗门第一中学
广州市铁一中学
成都市石室天府中学
成都石室中学
成都市盐道街中学
室别
功能
要求
专用教室
通过计算机、图形计算器和数学软件不仅让抽象的数学变得直观、形象,还能够帮助学生更加深刻地理解数学概念、认识数学本质、掌握数学思想方法。
通过计算机、图形计算器和数学软件展示数学结论,使抽象的数量关系得到直观化的图形体现,使繁杂的运算技巧,化为程序化的机械操作。
通过计算机、图形计算器和数学软件探索数学结论,使慎密的逻辑推理变成实验化的归纳演绎。
通过图形计算器和数据采集器及必要的探头探索生活中的数学,提升学生对于生活中数据的分析和数学知识的应用性。
应努力为方便学生查阅各种数学信息资料及各课标教材涉及的数学案例资料,方便学生进行实践活动,探究性学习和学科实验活动创造条件。
在改善学生数学知识结构,培养学生数学技能的基础上,发展学生自主学习数学知识、数学思维的能力,对数学与生活之间的问题做出正确的判断和分析,更加关注生活中的数学问题并加深对于数学知识的理解。
努力提升学生的数学建模思想和实际应用性问题的解决能力。
1.地面:
专用教室与走廊的地面不宜设台阶。
地面应防尘易清洁、耐磨、防滑。
2.门窗:
应设置前后门,门洞的宽度应不小于1200mm,门扇上宜设观察窗,门框上部设采光通风窗。
专用教室的窗台高度宜900mm~1000mm,专用教室的窗间墙宽度不应大于1200mm。
门窗开启后不应影响室内空间的使用和走廊通行的便利与安全。
3.墙面:
专用教室的三面墙应保证为实体、墙面平整,以便于情境布置。
4.综合布线系统:
室内电源应设总控制阀。
室内电源插座与照明用电应分路设计、分别控制。
新建专用教室应预留综合布线系统的竖向贯通井道及设备位置。
5.用电负荷:
专用教室的配电线路和设备功率容量应留有余地,以满足不断采用现代化教学手段及教学设备逐步增多的需要。
项目
类别
采光
基本要求
应保证专用教室的最佳建筑朝向,避免室内直射阳光。
主要采光面应位于学生座位左侧。
照明
学生桌面的平均照度应符合GB50034的有关要求,应不低于300lx,其照度均匀度不低于0.7。
规划建议
1.书写板宜设局部照明,书写板面的平均照度应符合GB50034的有关要求,应不低于500lx,照度均匀度不低于0.7。
2.若设计有制图桌,应参照拷贝台的要求,在台面下安装照明,通过平整的毛玻璃面透光照明,供描图、绘图与制图用。
供电
安装漏电、过载和触电保护器,有可靠的接地保护。
遮光
专用教室应设遮光通风帘。
专用教室可设双层电动窗帘,里层为遮光通风帘,外层为彩色喷绘多种数学情景图。
温度
室内设计温度应符合GB5701的有关要求,宜在16℃~28℃。
寒冷和炎热地区应因地制宜地设置采暖和降温设施。
通风换气
专用教室的换气次数应符合GB17226的有关要求,不低于4次/h,宜采取各种有组织的自然通风措施,使室内二氧化碳浓度低于1.5‰。
环保
1.室内环境噪声不大于65dB。
2.新建、改建、扩建专用教室及附属用房时,甲醛、苯等有害气体和显示器辐射性污染应符合相关标准中的限量值。
安全
应备有效的消防(防火、防潮、防盗等)设施。
1.基本要求
(1)书写板:
书写板下沿与讲台面的垂直距离宜为1000mm~1100mm。
(2)讲台:
两端与书写板竖直边缘下延长线的水平距离不应小于200mm,宽度不应小于650mm,高度宜为200mm。
(3)电源:
专用教室电气线路应采用防火要求的暗敷配线方式,安装自动断电保护器,应有可靠的接地措施。
(4)通讯:
可根据实际情况设多处网络接口。
2.布置
(1)专用教室第一排桌面的前沿与书写板的水平距离不应小于2500mm,边座的学生与书写板远端形成的水平视角不应小于30°
。
最后一排桌面的后沿距后墙不应小于1200mm;
与书写板的水平距离不应大于11000mm。
(2)专用教室两桌面间前后的净距离:
双人单侧操作时,不应小于600mm;
四人双侧操作时,不应小于1300mm;
超过四人双侧操作时,不应小于1500mm。
(3)专用教室中间纵向走道的净距离:
四人双侧操作时,不应小于900mm。
(4)专用教室无窗户的墙面与教室后墙面宜放置仪器低柜,放置模型与标本,便于学生观察与取用。
(5)专用教室桌面端部与仪器柜面的净距离不应小于550mm。
(6)专用教室的墙面、天花板应结合学科特点,做适当数学情景布置。
充分考虑科学性、艺术性、合理性和安全性。
3.专用教室布局
本规范所列教学用教具或设备,为建设专用教室所需构置的设备、设施、教学探究资源等软、硬件,应能在教室中合理排布,且应经过取得实验室资质认定证书的教学仪器设备产品质量专业检验机构的检测,并取得检测合格的检测报告。
本规范未涉及的其他教学仪器、设备、软件则依照《高中理科教学仪器配备标准》配置。
具体教室布局详见附录A、附录B与附录C。
(一)条桌式布局(48人可选方案)(可结合学校目前现有的教室或实验室)
(二)三面探究式布局(54人可选方案)
(一)
条桌式“数学探究实验室”
(二)三面探究式“数学探究实验室”
(一)南京第三中学“数学探究实验室”
(二)南京第十三中学“数学探究实验室”
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