数学探究实验室方案.docx
《数学探究实验室方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数学探究实验室方案.docx（37页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
数学探究实验室方案
数学探究实验室装备方案
（初中）
2017年1月6日
一、数学探究实验室建设的政策背景
根据国家颁布的《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《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．
《数学课程标准》还指出：
“学生的数学学习内容应当是现实的，有意义的，富有挑战性的，这些内容要有利于学生主动地进行观察、实验、猜测、验证、推理与交流等数学活动”。
再从《数学新课程标准》内容来看，新增加了数学实习作业、“实践与综合应用”、直观几何、几何变换、概率统计等内容。
而这些内容实践性与操作性都很强。
数学实验室的设立，可以有效的落实这些新增内容，为教学提供很好的学习研究环境。
同时新教材对数学实验也提出了新的要求。
例如人教版新教材安排有“阅读与思考”、“探索与发现”、“实习作业”等内容。
这些内容的完成同样离不开实验，要实验就必须建立自己的实验室。
二、数学探究实验室建设意义
义务教育数学课程标准多次强调让学生“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。
G·波利亚曾指出：
“数学像是一门系统的演绎科学；另一方面，创造过程中的数学，看起来却像是一门试验性的归纳科学”。
著名的数学家弗赖登塔尔也曾指出：
“要实验真正的数学教育，必须从根本上以不同的方式组织教学，否则是不可能的。
在传统的课堂里。
再创造方法不可能得到自由的发展。
它要求有个实验室，学生可以在那儿个别活动或是小组活动”
设立数学探究实验室有以下几个显著意义：
（1）改变学生的学习方式，提高学生的动手能力。
（2）建立新型的师生关系，激发学生学习数学的兴趣。
（3）变“学”数学为“做”数学，充分调动了学生学习数学的积极性。
（4）设立数学实验室，有利于初中数学课程的研究与开发。
（5）开设数学实验，能有效地促进教师教学方式的的转变。
三、数学探究实验室建设功能
室别
功能
要求
数学探究实验室
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；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；使慎密的逻辑推理变成实验化的归纳演绎；提升学生对于生活中数据的分析和数学知识的应用性。
通过立体几何模型和三维数学软件，可以设置“观察”、“思考”、“探究”等教学环节，以确保“直观感知—操作确认—思辨论证—度量计算”四个层次的认识过程的展开和实施.以学生经历从实际背景中抽象出数学模型，从现实的生活空间中抽象出几何图形和几何问题的过程。
观察：
重在引导学生看实物模型以及长方体，其目的是提高学生的空间想象能力，加深对所学知识的理解和记忆.应借助现代信息技术工具，看表现空间点、直线与平面位置关系的各种图形，获得丰富的感性材料.在引导学生观察模型时，应引导学生学会有目的地、有序地、全面地观察模型体现的点、直线、平面之间的关系。
思考：
侧重于从学生的实际生活和生产实际中提出与数学有关的问题，放手让学生去想去议，调动学生思维的积极性和学习交流.当学生经过思考、讨论后，真正实现由感性认识向理性认识的过渡，达到巩固所学知识的目的，激发学生的理性思维，引导学生由直观感知、操作确认到思辨论证的过渡。
探究：
着眼于促使学生独立思考和自主探索，给学生自主探索的机会，让学生在讨论的基础上发现问题和解决问题；安排适量的、具有一定探索意义和开放性的问题，给学生比较充分的思考的空间和时间，在借助图形直观进行合情推理的过程中，增强学生探究的好奇心，加深对数学的理解，培养学生乐于钻研、勤于思考的习惯，激发出潜在的创造力，让学生在不断探索与创造的氛围中发展解决问题的能力，体会数学的价值。
以上“观察”、“思考”、“探究”等教学环节，让学生在学习过程中，通过自主探索，认识和掌握空间图形的性质，积累数学活动的经验，发展空间观念和推理能力。
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。
四、数学探究实验室建设要求
（一）专用教室建设要求
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。
（二）环境要求
项目
类别
要求
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
基本要求
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
基本要求
安装漏电、过载和触电保护器，有可靠的接地保护。
遮光
基本要求
专用教室应设遮光通风帘。
规划建议
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
基本要求
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
基本要求
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
基本要求
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
基本要求
应备有效的消防（防火、防潮、防盗等）设施。
五．基本配置与功能要求
1.数学实验室设备
序号
产品名称
参数
数量
单位
单价
总价
1
笔记本电脑
★屏幕尺寸：
14.1英寸；显示器比例：
16:
9；屏幕分辨率：
1366x768；屏幕技术：
LED背光，防眩光屏
★CPU型号：
Intel酷睿i5-4200M；CPU主频：
2.5GHz；
★内存容量：
4GB（4GB×1）；内存类型：
DDR3L（低电压版）1600MHz；最大内存容量：
8GB；硬盘容量：
500GB，5400转
★显卡芯片：
AMDRadeonHD8750M＋AMDRadeonHD4600；显存容量：
2GB；显存类型：
DDR3；显存位宽：
128bit
台
1
3500
3500
2
中文图形计算器（学生用）
★彩色触摸显示屏尺寸：
≥3.5寸；分辨率：
不低于320x240像素；
★电池：
锂电池（内置）；充电方式:
USB充电/墙面插座充电/集中充电（三种充电方式）
★内存:
不低于256MB存储内存/32MB运行内存；CPU：
400MHz；
★可输入中文，中文菜单显示；
★主要功能：
•内置有18种应用，包括函数、数列、参数、几何、极坐标、求解器、探索器、电子表格、矩阵、列表、程序等功能，可分别对相应的数学知识点进行探索。
•内置的高级绘图功能几乎可绘制X-Y平面的任何关系图，包括X和Y的不等式和圆锥曲线等。
•可以在CAS系统和非CAS系统两种状态下随意切换。
★能够与电脑连接更新系统，下载应用程序，可以实现数据的备份及还原，也能够与另一台计算器连接互传文件，也可以用户自定义新的应用。
★可与数据采集器连接，方便地采集数据。
★借助无线收发平台与教师教学软件连接，实现课堂中教师与学生之间的实时信息交流，反馈和评价，实现互动教学，提高学生的课堂参与度。
台
45
2160
97200
3
无线
接收器
（学生用）
★即插即用，配套图形计算器。
自动寻找网络。
个
45
780
35100
4
无线
发射器
（教师用）
★与图形计算器、数学教学教师软件配套的无线接收平台，无线信号覆盖范围≥50米。
★通过无线导航系统，实现课堂中师生之间的实时信息交流、反馈和评价，实现互动教学。
★即插即用，无需另外供电。
个
1
8000
8000
5
数据
采集器
★配套图形计算器和Connectivitykit课堂管理软件的使用，4个数据探头连接通道；一次同时可以连接4个传感器，实现多传感器数据采集。
★可以单独进行充电，支持离线实验数据采集。
★可以连接个人电脑，在虚拟计算器软件进行演示和教学。
个
1
3390
3390
6
距离
传感器
★可用数字的形式测量在0.2至10米范围内的传感器和物体之间的距离。
★该传感器提供了安装杆，可在每秒内采集50次的数据样本。
★范围:
0.2到10米；精确度为±2％；分辨率（12位）为2.44毫米。
个
1
1290
1290
7
温度传感器
★不锈钢探头，可以连接数据采集器；适用于测量液体，特别是导电水和其他化学溶液的温度变化的测量。
★范围:
-40℃到140℃；精确度为±2％；分辨率（12位）为0.03℃。
个
1
420
420
8
光照传感器
★可用于测量三个范围的光，非常适合室内和室外光测量。
★精确度为±4％；范围：
0到600勒克斯（低），分辨率为0.15勒克斯（低）；范围：
0到6,000勒克斯（中），分辨率为1.5勒克斯（中）；0到15,000勒克斯（高），分辨率为37勒克斯（高）。
个
1
660
660
9
气压传感器
★可以测量施加的外部压力相对于传感器内部密封的零压力参考。
★范围是0〜700千帕（0〜6.9个大气压或0〜7,000毫巴）；精确度为±3％；分辨率为0.18千帕；工作温度为0〜85℃。
个
1
980
980
10
声音传感器
★可用于测量声音的速度输出。
★频率：
35到10,000赫兹；范围：
±2.5V；分辨率（12位）：
1.22毫伏。
个
1
570
570
11
课堂互动管理软件
★该软件在师生互动中，既能实现对结果页面的共享互动，更对所有师生的操作过程实现共享互动。
★可管理在无线收发平台指定教室内的所有图形计算器,教师可以根据课堂需要禁用学生计算器上的一个或多个功能。
★可对系统内的数据进行集中管理。
★数学实验室管理软件，通过无线收发平台满足教师提前备课的需求，支持学生的课堂演示，实现对课堂的实时监控。
★可抓取全班学生的屏幕并对特定学生或全班学生发送消息、学生可回复消息或寻求帮助。
★即时调查及成绩评价管理。
★实现师生之间、生生之间的教学互动等功能。
套
1
38000
38000
12
资源内容
★基于知识管理的学科数据库内容建设。
★包括教师中心、学生中心和实验校管理三大模块。
★与知识点关联的数学实验教学实践，包括教学设计、教学课件、教学实录、微课程等。
★与中学数学所有知识点相关的各类教学资源（人教版、北师版等），包括教学设计、教学课件、各类试题等。
★56种核心数学教育期刊全文数据。
★基于学科知识点的教学微视频课程。
★关于数学实验教学的各类培训课程。
年
3
12000
12000
13
平台功能
★学校：
统一管理本校师生上传的资源，并可对其他学校或整个地区的情况有深入的了解和交流。
★教师：
上传、分享自己的教学设计、教学素材等，亦可评价其他教师的优秀成果等；管理自己班级的学生，开通学生权限；与专家互动交流；参加在线讲座等。
★学生：
上传、分享自己的探究成果，并可与其他学生进行交流、探讨；参加专家讲座，与专家进行在线交流等。
此外，该平台还具有用户管理、统计管理、交流互动等功能。
套
1
12000
12000
14
培训课程
★使用培训课程：
数学教学教师软件使用培训、图像计算器基本使用培训（教师）；
★教学应用培训课程：
《e-数学实验教学课程》（初中/高中课堂案例篇）教材培训；中学数学实验教学课程（42课时）。
★专家专项培训。
套
1
12000
12000
15
云中心
GC应用专区（教学设计、教师论文、教学课件、教学实录等）
教学资源（教学设计、教学课件、同步试卷）
期刊服务（国内外数学专业期刊）
中考专栏（专题突破、模拟、真题等）高考专栏（专题突破、模拟、真题等）
套
3
12000
12000
16
课题服务
★多课题服务。
目前可供学校选择的包括与教育部教育装备研究与发展中心设立的“中学数学实验室标准的研究”课题；与中央电教馆设立的“百所数字校园示范校建设项目——e-数学实验室与云端教学应用的研究”。
后续还会设立不同类型的课题。
年
3
12000
12000
17
充电车
★全钢结构，规格尺寸：
700mm×430mm×840mm（不含把手）提供移动教学并可为设备充电、升级，使普通教室成为专业无线数学实验室，方便教学管理。
★内部集成3个智能管理平台（每个平台可管理16个图形计算器），预留笔记本、无线发射模块位置。
★技术参数：
钢板厚度不小于0.5mm，锁两把。
外柜体烤漆，重量轻，移动方便。
上盖采用侧翻式结构，增加台面有效使用面积。
采用触摸式电源开关及指示灯，内部有短路保险装置及自动散热系统。
配有金属推车把手，移动脚轮至少有二只可自锁。
内部可抽拉一层隔板采用三节优质滑轨，推拉自如。
辆
1
20000
20000
18
269110
2.多媒体及桌椅
序号
名称
详细参数
单位
数量
单价
总价
1
L型教师工作台
钢木结构：
主台：
1600×700×780副台：
1500×450×620钢木结构，台面分主台和副台两组。
主台面采用12.7mm厚上海威盛亚或富美佳抗倍特板（参考品牌），边沿双层加厚至25.4mm。
主台预留中控和电脑主机、键盘位置。
台身采用现代感强的门字型方管结构（60×20×1.5mm），带底脚，副台采用18mm厚E1级肯帝亚皖华三聚氰胺饰面板（参考品牌）。
副台包含三组抽屉和单开门。
铰链采用KOLITY牌（参考品牌）阻尼缓冲结构。
副台内可放置交换机等媒体设备。
含工作椅一张：
高弹海绵高密度优质金属脚架
套
1
3500
3500
2
触控显示器
≥21.5英寸；显示器支架支持大角度调节（60度斜放）；USB接口；HDMI和VGA视频输出；支持最新windows操作系统；三年原厂质保；另含ErgotronLX单屏显示器支架。
台
1
4500
4500
3
触控一体机
70寸
台
1
23000
23000
4
白板
基本尺寸：
外径4000mm×1300mm（依据学校前端实际大小设计，允许10%以内的尺寸偏离）书写面材质：
淡米黄色微光量子面板，钢板基板厚度≥0.30㎜，经多层静电喷涂而成，书写流畅，耐磨，不打滑，无眩光夹层：
采用防潮、高强度泡沫板，厚度≥20mm底板：
采用优质防锈热镀锌钢板边框：
超宽豪华电泳银色或金色铝合金外框，宽度不低于50㎜包角：
采用防老化、抗疲劳、壁厚≥1.2㎜的ABS工程塑料。
每块板配环保套盒,红笔、蓝笔各2支，板擦及板擦盒。
块
1
3500
3500
5
有源音箱
2.0有源防磁音箱：
整体木质、四英寸低音单元、优质高音单元、含壁挂支架。
对
1
500
500
6
中控
灵巧型中控：
产品采用桌面嵌入固定式，VGA带宽不低于400MHz；投影机控制（延时）、电动屏幕控制、一键切换及关机功能；控制投影机具有自动延时关闭功能，更好的保护投影机；操作面板具有网络口、USB口、电脑输入口、音频输入口等。
通过3C认证。
个
1
1500
1500
7
快拍仪
折叠直立式、内置麦克风、USB2.0接口供电，LED补光、500万像素，分辨率≥1024*768，无拖影无色差；拍摄范围：
≥A4幅面；
个
1
980
980
8
电容笔
粗细双触控头
个
1
500
500
9
学生实验台
1、规格：
人字形桌，直径1800mm，高78mm。
2、材质：
台面采用防火板贴面，基材为25mm厚E1级刨花板，用2mm厚优质PVC封边条机械封边。
台身：
采用铝木框架结构，镶装E1级三聚氰胺饰面刨花板，采用1.5mm厚优质PVC封边条机械封边。
张
5
3500
17500
10
学生凳
规格：
高度420-500mm连续可调，ABS凳面，喷塑铁架支撑、可升降旋转。
张
45
100
4500
11
仪器柜（数学模型）
高90*宽40*长90cm（5mm钢化玻璃，3层）
节
4
1200
4800
12
合计
64780
3.数学文化及教具学具
序号
名称
详细参数
单位
数量
单价
总价
1
立体几何模型
包括几何体（19件）、正方体及多面体（13件）、球（6件）、棱柱（9件）、棱锥（5件）、棱台（4件）、圆柱（10件）、圆锥（4件）、容积体积模型（16件）、旋转模型（11件），共计97件
1
套
19800
19800
2
LED灯箱
60*60
4
个
800
3200
3
LED灯箱片
600mm*600mm。
分为世界著名数学家系列、中国著名数学家系列、埃舍尔数学绘画系列、数学与绘画、数学与建筑等。
8
副
100
800
4
数学装饰画
600mm*900mm
5
幅
300
1500
5
数学知识窗帘
中国古代数学成就系列、哥德巴赫猜想等
15
平
500
7500
6
合计
32800
4.教室装修
序号
设备名称
功能、技术要求
数量
单位
1
环境设计
基础装修部分主要设计到顶面吊顶、效果造型、墙面刷漆，线路改造，灯具处理，垃圾清运，货物搬运等基础实施工作，造价根据教室实际测量的面积大小和要求确定。
1
间
2
合计
30000
5.汇总
序号
项目
价格
1
数学实验室设备
269110
2
多媒体桌椅
64780
3
数学文化及教具学具
32800
4
教室装修
30000
5
合计
396690
6.效果图：
（如下）
升级会员 