湖北省中中學實驗教學研究課題中學數學新教材中實驗改進的研究數學學是一門以實驗為基礎的自然學科，其中許多重大發覺直接來始于實驗，新理論的提出也須要經受實驗的檢驗，實驗對于數學學科的產生和發展起著舉足輕重的作用。在我國歷來的學校數學教學大綱中，都非常指出實驗教學，隨著新課程變革的深入，實驗教學得到進一步強化，通過實驗教學來認識化學現象、概念和規律漸漸成為數學教學的主要形式，然而，因為種種緣由，目前不少中學和班主任注重數學實驗教學不夠，實驗教學存在許多問題，影響新課程的施行，影響化學教育的質量和中學生的可持續發展。為深入施行素養教育，新課程變革從2001年秋開始試點，到2003年在全省全面施行。十多年來，在專家的推動和中學的促進下，在班主任和中學生的共同參與下，變革轟轟烈烈，飽含了生機與活力。《全日制義務教育數學課程標準（實驗稿）》提出了三維課程培養目標，讓中學生學習一定的數學基礎知識和基本技能，具有初步的科學探究能力，具有創新意識、能獨立思索，養成尊重事實、大膽想像的科學心態和科學精神，培養中學生的科學素質。化學實驗教學是實現培養目標的有效途徑之一，由于實驗是數學學形成和發展的基礎，實驗教學也是數學教學的重要組成部份，數學知識是在實驗的基礎上完善和發展上去的，化學實驗也是高中數學教學的重要的組成部份，實驗教學在培養中學生實踐能力和創新能力，施行素養教育有著不可取代的作用。
1、課題督查2009月，按照課題研究方案，組織了課題組成員史碩陽、周同仕、馮春雷、劉文、沈達偉等班主任督查九年級數學實驗教學現況，徐銀山、張雨晴、谷金花、朱敏、邵文娟等班主任督查八年級數學實驗教學現況。督查內容主要圍繞課堂演示實驗、學生分組實驗、課后小實驗，督查問題圍繞化學實驗的作用、實驗開辦情況、實驗裝置存在的問題、實驗教學方法、實驗與多媒體整合以及實驗評價等。2、課題申報和開題10月期間，課題組成員深入學習教育科學基礎理論和研究方式，提升科研能力和素質。課題組制定了《初中化學新教材中實驗改進的研究》課題的研究目標、研究內容、研究方式和施行方案，進行課題申報，于2009年10月15日獲得省武器中心和省教研室聯合立項。（2）對高中化學實驗教學情況進行了初步的督查，打算開題工作。月15日由淮安師范大學和南京市教研室專家組進行了開題論證。由課題組主任史碩陽向專家組進行了課題的開題匯報工作，匯報了課題研究的基本框架。專家組對課題論證報告和實驗研究方案進行了詳盡的論證和指導。3、理論基礎3、1、初中化學實驗教學的地位實驗是數學學的基礎數學學是一門以實驗為基礎的自然學科，其中許多重大發覺直接來始于實驗，新理論的提出也須要經受實驗的檢驗，實驗對于數學學科的產生和發展起著舉足輕重的作用。
如亞里士多德覺得，質量越大的物體下落得越快，物體下落的快慢與物體的質量有關，這一觀點統治人們一千多年。伽利略第一次用實驗的方式，用無以反駁的實驗事實證明了亞里士多德的觀點是錯誤的。牛頓通過三棱鏡觀察到太陽光偏折出一條按紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫次序排列的彩色光帶，按照這一實驗現象，牛頓得出太陽光是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫組成的復色光。現代數學的發展同樣是以實驗為基礎，如盧瑟福構建的原子核式結構模型是以a粒子散射實驗為基礎。從數學學的過去、現在和未來，實驗都是數學學產生發展的重要基礎。實驗教學是學校物理教學的重要組成部份數學學是由具象的數學概念、規律和化學方式組成的知識體系，小學中學生處于從形象思維向具象思維的發展階段，對于具象的化學知識，中學生學習和教學客觀上存在一定難度。在教學中，中學生獲得對化學現象的感性認識是必要的，是產生概念和規律的必要基礎。中學生有豐富的來始于生活的感性認識，這種感性認識有正確的、也有錯誤的，有表面的，也有本質的，表現為復雜的形態，借此為基礎有較大的難度，而化學實驗是悉心設計的，經過簡化和純化了的化學現象，聚焦關鍵問題，有利于提高中學生的認識，推動概念和規律的建構。
按照筆者十多年的教學經驗，沒有實驗，從具象的概念到具象的概念，從具象的規律到具象的規律，從具象的習題到具象的習題，中學生的學習只是信息加工，符號學習，思維訓練，常年下去，許多中學生認為化學是無趣無味、非常難懂的學科，不利于中學生學習數學的興趣迸發和積極性的調動。教學缺少實踐能力培養，出現了許多高分低能的現象。化學實驗是重要的化學教學方式實驗是數學教學的重要方式。新課程確立了數學教學的三維目標，即知識與技能、過程與技巧和情感心態與價值觀目標。離開實驗教學，上述三維目標很難實現。從數學知識與技能把握來看，實驗能提供形象生動的化學現象，是具象的數學知識的基礎，實驗過程能培養中學生的動手操作技能。實驗方式的優點是能將復雜的條件進行簡化和純化，利用儀器設備，突出研究對象的主要誘因，排除次要的、非本質誘因，創造一個恰當的實驗環境，須要將認識的某種性質或關系以比較純粹的形態表現下來初中物理實驗改進不足，便于中學生能比較容易比較精確地發覺規律。還應當看見，化學實驗對中學生全面發展的作用。通過觀察，可使中學生曉得科學家探求和發覺數學規律的過程，培養和提升中學生的觀察能力和邏輯思維能力，培養中學生的實際動手能力和創造能力，幫助她們把握科學的學習方式，理解理論與實踐的關系。
3、2、初中化學實驗教學的作用3、2.1實驗教學能創設有效學習的情境數學知識是由具象的數學概念、規律和化學方式組成的，對于具象的數學知識教學，中學生獲得對化學現象的感性認識是必要的，是建立概念和規律的必要基礎。中學生有豐富的來始于生活的感性認識，這種感性認識有正確的、也有錯誤的，有表面的，也有本質的，表現為復雜的形態，僅僅借此為基礎有較大的難度，而化學實驗是悉心設計的，經過簡化和純化了的化學現象，具有典型性、可重復性、趣味性和定性定量的全面性，聚焦關鍵問題，創建有效學習的情境，有利于提高中學生的認識，推動概念和規律的建構。3、2.2實驗教學能培養中學生的科學的學習方式實驗教學是對中學生進行創造意識培養和科學的學習方式培養的有效途徑。而實驗本身就是一種基本的科學研究方式。通常來說，化學實驗的基本方式有以下四種方式：（1）、實驗驗證法。是一種推理、判斷在前初中物理實驗改進不足，實驗驗證在后的研究方式。也就是在已知的數學理論和實踐的基礎上，或則出現了與已知理論根本沖突的數學事實時，經過推理、做出假定和預言，并通過實驗來檢驗其真理智，最后肯定或否定論斷，因而得出可靠的推論。實驗驗證法常常與想像、推理、判斷等思維方式結合在一起構成詮釋的科學方式。
它是人們認識能力的創造性表現，這些能力能促進科學家超前于實驗而促進科學的發展。探求性實驗與驗證性實驗是兩種類型的研究方式，教學中運用得當，都具有啟迪思維、探索真理的作用。（2）、實驗歸納法。這是一種由某些到通常的研究方式。也就是按照研究目的，人為地控制條件，從大量的實驗現象中找尋其普遍特點，從而概括出普遍規律的技巧。實驗歸納法的特征是：實驗在前、結論在后，實驗就是探求規律的主要手段，這些實驗常稱為探求性實驗，這是新課程提倡的實驗技巧。（3）、真實實驗與理想實驗相結合的方式。真實實驗是人們才能實際進行的實踐活動。理想實驗是人們在腦子中打造的一種理想過程，是邏輯推理的一種方式和方式。理想實驗和真實實驗有著相像的特點和目的，就是將研究的對象加以“純化”，便于在最少受干擾和影響的條件下，概括出所研究對象的特點和本質。所謂真實實驗與理想實驗相結合的方式，就是在有限的實踐基礎上，經過推測、判斷，得出理想條件下的數學規律的技巧。如真空不能傳聲的理想實驗。（4）、追溯機遇的技巧。因為碰巧誘因，化學實驗有時會出現實驗者并未預料到的、有重要科學價值的新現象，這就是機遇。因為已知的數學理論不能解釋這種新現象，所以，機遇經常喻示著數學理論的新發展，是新理論的先兆。
溯源機遇的方式，關鍵在于憑著豐富的知識積累和敏銳的洞察力及時捉住預定實驗目標之外而常被人們看作微不足道的碰巧目標，追根追溯以獲得科學上的重大突破。諸如，倫琴在一次碰巧的機會中發覺了X射線。實驗教學能培養學生的能力和科學素質化學實驗過程主要包括目的確立、器材選取、步驟安排、結果處理、結論得出和偏差剖析，是一個較長的思維和操作過程。在實驗過程中可以培養中學生的觀察能力、思維能力、發現問題和解決問題的能力，也可以培養中學生動手操作的實踐能力。實驗要求中學生尊重客觀事實，不能弄虛造假，不能篡改實驗數據，具有老老實實、實事求是的科學心態，同時實驗也不是一帆風順的，也會有坎坷，培養中學生不怕磨難、頑強奮斗的追求科學的精神，有利于培養中學生的科學素質。4、課題研究的內容與目標通過研究，提出改進實驗裝置、改進探究實驗方案、改進實驗參與“猜想與假定”教學、改進實驗安全和借助信息技術改進實驗教學五個方面的改進和課例。通過實驗改進，意在提升實驗教學的質量，推動新課程的深入施行，推動施行素質教育和中學生的可持續發展。（1）、初中數學新教材中實裝置的改進。（2）、初中化學實驗教學方法研究，重點是實驗探究方案的改進。
（3）、實驗參與科學探究的要素“猜想與假定”教學的改進。（4）、初中化學實驗教學安全的研究與改進。（5）、利用信息技術改進實驗教學。5、研究方式采用問卷調查法、訪談和經驗總結等方式相結合，整理歸納高中數學新教材中實驗教學存在的突出問題，探討問題形成的誘因。為了獲得小學數學新教材中實驗教學存在的突出問題，首先對部份班主任進行了采訪，了解當前中學化學實驗教學的大體狀況。針對實驗作用和評價的認識，演示實驗、學生分組實驗、隨堂實驗和課后興趣實驗的開出率情況和實驗類型選擇情況，編制了《初中化學實驗情況調查問卷》，問卷為8個封閉式問題，進行問卷調查。在調查問卷的基礎上，為了深度了解實驗教學存在的突出問題，針對實驗作用和評價的認識，實驗裝置、實驗療效、實驗類型選擇、探究實驗的施行、多媒體使用和信息技術整合等情況，設計了下述八個相關的談話提綱，對高中數學教師進行了采訪。二、主要研究工作1、課題督查工作2009師督查九年級化學實驗教學現況，徐銀山、張雨晴、谷金花、朱敏、邵文娟等班主任督查八年級化學實驗教學現況。督查內容主要圍繞課堂演示實驗、學生分組實驗、課后小實驗，督查問題圍繞化學實驗的作用、實驗開辦情況、實驗裝置存在的問題、實驗教學方法、實驗與多媒體整合以及實驗評價等。
課題組悉心設計了下述調查問題：一、實驗教學在中學數學教學中有哪些作用？二、目前，中學化學實驗教學設備狀況怎么？三、新教材中的實驗是否須要改進，您覺得什么實驗須要改進？四、在平常教學中，您采用的實驗教學方法主要是哪些類型的？驗證性還是探究性？五、在平常的實驗教學中，您是如何如施行探究實驗教學的?六、在實驗教學中，您是怎樣使用多媒體的？七、您覺得信息技術和化學實驗教學怎么整合？八、目前，您覺得高中化學實驗教學評價怎樣？近六年來，基礎教育進行持續課程和教學變革，專家的推動，中學的推進，班主任和中學生的參與，父母的關注，使變革飽含了生機與活力。中學數學，在教學理念、教學內容、教學手段和教學方法等方面發生了巨大的變化，而且實驗教學注重不夠，還存在許多改進的空間。從現實和有關的調查中反映出一些突出問題。如，對實驗不夠注重，化學實驗課開出率不太高，“講解實驗”、“黑板實驗”和“多媒體實驗”的現象時有發生；所做的實驗有不少問題，如演示實驗可見度低，實驗現象不顯著，實驗成功率不高和實驗安全等問題；在實驗探究教學中，實驗方案屈從于教材上的實驗方案，信息技術與實驗教學有效整合等問題，針對那些突出問題，加大對中學化學實驗教學的研究具有重要的現實意義。（1）目前許多中學的數學實驗設備陳舊，跟不上新課程變革發展的需求。實驗設備陳舊，與新的教科書介紹的實驗不配套；新教材上有些實驗存在不足，