数学探究实验室方案-2013

数学探究实验室建设方案

卡西欧（上海）贸易有限公司

2013年9月

目录

一、“数学探究实验室”的项目背景（一）政策依据及文件要求

（二）“数学探究实验室”的项目起因

二、“数学探究实验室”的学术支持

三、“数学探究实验室”的功能要求

四、“数学探究实验室”的建设要求

（一）专用教室建设要求

（二）环境要求

（三）固定设施要求

五、“数学探究实验室”的配备方案（一）仪器设备

（二）教学工具

（三）教学资源

（四）教学软件

（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

一、“数学探究实验室”的项目背景

（一）政策依据及文件要求

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。

（二）“数学探究实验室”的项目起因

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。

二、“数学探究实验室”的学术支持

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

三、“数学探究实验室”的功能要求

室别功能要求

数学探究实验室专用教室

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。