武漢學院碩士學位論文第二章研究的理論基礎２．１化學實驗在數學教學中的作用２．１．１化學實驗是數學學的基本內容數學學是以實驗為基礎的－ｌ＇－Ｊ學科，化學實驗是數學學的基本內容，是以把握數學知識及其互相間規律為目的，有計劃人為復制和調控物質運動的狀態與過程的一種科學實踐活動。實驗是研究數學學的一種基本技巧，主要借助儀器來進行。人工復制和操作就是化學實驗的最基本特性。要盡量減低何必要誘因的干擾，重點突出研究對象和研究的過程，且易于重復操作。作為一種實踐活動，化學實驗是和操作密切相關的。化學實驗過程包括：從指責出的問題開始，經設計、實踐、分析和排除異常現象，到剖析實驗現象和數據，剖析偏差，寫出實驗報告的系列和活動。實驗中要有實事求是的科學心態，觀測和記錄好原始數據，不要亂湊數據。在化學實驗過程中，除了要運用數學概念和規律的具象思維較化學觀察要有顯著增多，并且其中的具體思維的難度也常常較化學觀察要大得多，這主要是由于實驗中有許多實驗儀器，以及具體思維的延續常常是和操作互相展開，互相影響的三者十分密切。通過做化學實驗，使中學生把握數學知識和實驗技巧。１、根據實驗的不同原理命名法如：高中熱學實驗中“伏安法”測內阻：“單擺周期法”和“水滴法”測重力加速２、通過計算機的輔助的模擬法在計算機的幫助下通過對化學現象或化學過程進行模擬來完成化學實驗的一種技巧。
在日常的教學當中因為客觀條件的限制，有好多化學實驗難于實驗，一般就用計算機來模擬完成。諸如：天空中彩虹、飛機裝彈、萬有引力的演示等都是采用計算機模擬實驗。３、比較法首先確定好標準，之后針對標準進行比較，來完成化學實驗的技巧。分定性比較、定量比較兩種。諸如，調節的天平是否平衡，判斷顏色的深淺，等等都是定性的比較。定量的比較就是利用某種特殊的標準。當標定量與待檢測具有相同的效應時，比較能夠第二章研究的理論基礎完成。標定量是恒定不變的一種標度，比如，厚度的規定的標定量是以Ｋｒ８６在一２１０＂Ｃ的藍色光波波長標定的米尺。我們在化學實驗中對某個數學量的直接檢測，基本上都是采用了比較法。４、替代法通過兩個數學量或則兩個關系式之間特定的關系進行等效替換來進行化學實驗的技巧。取代法根據是變換等效原理。它可分為數值上的取代和運動過程的代替兩大類。諸如：我們在做驗證動量守恒定理時，就用位移的大小取代速率的值。檢測出物體運動的位移值，就可以估算動量是否守恒了。化學學上間接檢測基本上都是采用數值取代。諸如：電子的逸出功的測定實驗就是用電、光兩種不同運動形式被穩恒電場能量量度時表現出的取代。世界上各國先進的信息技術當中采用了許多各類各樣的傳感，從本質上講都是按照運動取代弄成的能量變換器。
由實驗手段和儀器工作原理命名法如：測內阻的“電橋平衡法＂；測物體自由下落的“頻閃法＂。２．１．２培養中學生的興趣和迸發中學生的求知欲化學實驗對中學生學習數學的興趣很重要，這主要有兩個誘因。化學實驗是一種目的明晰、操作性很強行為。假如中學生樂意觀察實驗，自然也會產生自己想動動手的欲望。設法讓中學生多動手做實驗（邊學邊實驗、分組實驗、課外實驗）除了可以滿足中學生操作的心愿，更重要的是可以讓中學生不斷感受和嘗到“發現”和“克服困難解決問題獲得成功”后的喜悅，進而提升興趣、增強信心、增強學習的欲望，從而轉化為一種熱愛科學的素質和抱負。“熱愛是最好的老師。”只有有了學習的興趣，才談得上學習的積極性、主動性和創造性。做化學實驗能讓中學生覺得真實、直觀、形象和生動，便于迸發中學生的興趣。對于學生，化學實驗有很強的吸引力，極易激起她們的直接興趣。學生天生好奇、好動。讓她們觀察生動有趣的實驗，她們的注意力會高度集中。新奇的實驗現象往往超乎她們的預料之外，使她們興趣盎然。鑒于以上兩個誘因，班主任首先自己要多做實驗，并且還要設法創造條件讓中學生多做實驗；在講清實驗目的和實驗原理的同時，并且還要盡可能使所選的實驗能喚起中學生的福建學院碩士學位論文興趣，提升中學生學習的積極性。
２．１．３創設中學生有效把握知識的學習環境我們曉得，許多數學概念和規律都是從大量的具體例子中具象下來的。在教學中，必須注重感性認識，使中學生通過對化學現象、過程獲得必要的感性認識，是產生概念、掌握規律的基礎。這些感性認識可以來始于實驗提供的數學事實，也可以來始于中學生的實際生活。從生活中得到的感性材料一般來自復雜的運動形態，本質的、非本質的誘因一般交融在一起，僅僅通過這些途徑來使中學生構建概念、認識規律有時會碰到很大的困難。而實驗則可以提供悉心選擇的、經過簡化和純化了的感性材料，它能使中學生對化學事實獲得明晰、具體的認識。與生活實例相比，實驗有下邊一些特性。實驗具有趣味性實驗能充分運用中學生的各類臟器，迸發中學生的學習興趣，讓中學生在心情舒暢的狀態下自覺主動地學習。實驗具有典型性實驗能創造一個確實的、排除了干擾的環境，它對形成各類現象的條件進行了嚴格、精密的控制，排除了次要誘因的影響，突出了現象的本質和規律。實驗具有重復性實驗能在相同的條件下進行多次的反復，以供中學生反復觀察。實驗具有定性和定量研究的全面性實驗除了能觀察現象的全過程，進行定性研究，能夠檢測有關數據，估算各量之間的數值關系，進行定量研究。
“我聽了，忘掉了；我看了，記住了；我做了，理解了。＂這是對實驗與把握知識的關系的淺顯概括。為此，讓中學生步入實驗環境，在班主任的引導下，通過觀察、實驗、操作、游戲等親身實踐體驗，主動去探求新知識、獲取新知識，是使中學生牢靠地把握知識的有效途徑；同時，也是班主任突破教學重點難點，完成教學，提升教學質量的重要保２．１．４訓練中學生的科學方式實驗能否創造最確實、最少受干擾，并保證過程以其純粹形態進行的化學環境。它創造了理論密切聯系實際的學習過程。在這個過程中蘊含著十分乖巧的誘因。它除了能第二章研究的理論幕礎活化中學生學到的化學知識，并且能引導中學生像科學家那樣去觀察周圍的事物，用實驗手段去驗證事物的屬性，發覺事物的變化、聯系和規律，讓中學生從小學習科學的研究方式，把握科學的學習技巧。實驗是對中學生進行創造意識訓練和科學方式訓練的有效途徑。而實驗本身就是一種基本的科學研究方式。通常來說，化學實驗的基本技巧有三類，中學生通過化學實驗，能使這種科學方式得到訓練。ｌ、實驗歸納法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，從而概括出規律的方式。諸如，伽利略１８歲時在修道院燭架擺動的啟發下，研究了單擺運動，歸納概括出了單擺運動的等時性。
就是采用了這樣的方式。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。這些實驗一般稱為探求性實驗。這是學校數學教學中最常見的實驗技巧。２、實驗驗證法這是一種在實驗前進行推論、假設、判斷，之后用實驗來驗證的研究方式。實驗驗證法是在早已知道的理論知識和實踐的基礎上，或則是出現了跟早已曉得的理論發生分最后作出否定或肯定論斷，因而得出真實可靠的推論。例如，化學學家麥克斯韋總結了安培、法拉第等人的電磁學說全部成就并在此基礎上，假定了“位移電壓”與“渦旋電場’’的存在，并因而預言了電磁波存在的可能性。總算在１８８７—１８８９年間，赫茲通過振蕩器實驗有力的否認了電磁波的存在，并證明了光波和電磁波的性質相同，并且統一了電磁波和光波。自此，麥克斯韋的電磁波學說便成了電磁理論的基石。實驗驗證法經常與推理、想象、假設和判別等思維方式結合在一起產生了被稱為“演繹’’的科學方式。它表現出了人的認識能力的創造性。這些能力能促進科學家超前于實驗而又能促進科學的發展。為此，化學實驗既才能鼓勵我們敢于創新，潛心實踐，又能促進我們大膽構想、勇于開拓的精神，發展和提升其預見能力；又能挺好地否定這些極端的謬論，以防我們走上歪路。
為此，驗證性實驗可以說是促進科學發展的動力之一，它讓我們少走彎路，要深信科學和真理。驗證性實驗是一種科學型的研究方式，在我們小學日常教學實踐中運用恰當，是具有挺好的探求真理、啟迪思維的作用。３、真實實驗與理想實驗相結合的方式四川學院碩念書位論文真實實驗室人們才能實際進行的實驗活動。理想實驗室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、判斷高中物理實驗能力培養與訓練，得出理想條件下的數學規律的技巧。諸如，愛因斯坦構建狹義相對論時設計的關于同時性的相對性實驗、伽利略構建慣性定理時設計的理想斜面實驗等等，都是理想實驗。真實實驗是具體的實踐活動，可以作為檢驗化學真理的標準，而理想實驗不但不能作為檢驗真理的標準，但是它本身得出的推論還要由真實實驗來判定正確與否。為此，理想實驗要借助于真實實驗。另外，真實實驗的純化是相對的，無論在哪些條件下都不能創造出絕對純化的環境，總要遭到外來干擾的影響，因而真實實驗總是具有偏差。
而理想實驗的純化是絕對的，它想純化到那個程度才能純化到那個程度，且不會形成偏差。非常是真實實驗要遭到當時科學技術水平的阻礙，而理想實驗則可以趕超當時的科學技術水平而充分發揮人的思維能力，比真實實驗更具象、更概括、更深刻。為此，理想實驗又低于事物間的內在聯系，它是人們認識能力高度發展的彰顯，在促進數學學發展的過程中起著重要的作用。在小學數學教學中也須要利用這些研究方式，來幫助中學生構建概念和認識規律。例如，在測定有限次平均速率的基礎上，推測到位移趨向零時平均速率的極限，進而構建即時速率的概念。運用這些理想化方式，可以發展中學生的想像力和邏輯推理能力［１０３。２．１．５培養中學生的數學實驗能力化學實驗能培養中學生的實驗能力。實驗能力是不能僅借助班主任的講解來傳授的，而必須在相應的實際活動中能夠得到發展，只有通過實驗能夠培養實驗能力。除此之外，通過實驗還可以培養中學生的想像能力、思維能力等。比如，在進行觀察與實驗中，須要用驚喜敏銳的感知和觀察力，去及時捕獲一些重要現象，因而培養了觀察能力；通過設計實驗、分析結果等能鍛練和培養想像能力和剖析能力；在研究緣由、結果和產生概念的過程中，要進行概括、抽象的邏輯思維和辨證思想，通過剖析、比較、判斷、推理等能培養和發展想像力、創造能力；在實際操作和匯報實驗結果的過程中，能夠培養組織能力、表達能力等等。
第二章研究的理論基礎２．２培養中學生數學實驗能力的教育學心理學理論基礎２．２．１教育學基礎一個國家的興亡關鍵在教育，教育是培養人的活動，只有培養出了大批杰出人才，能夠積極促進社會發展，國家才有希望，教育對社會才有推動作用。中學生數學實驗能力的培養是對中學生的能力、意志、心理的全面鍛練和增強。教育的主要目的是培養人才，中學生數學實驗能力的提升對于中學生學習化學等科學知識是至關重要的。教育社會學覺得，教育所進行一系列活動，主要是為未來社會成員進行知識、能力、技能等做打算，全面培養個性品質和專業綜合素養。中學數學實驗能力的培養就是提高中學生完成實驗和解決問題的能力，同時重視中學生的責任意識、誠實美德、合作精神的養成，著力推動每位中學生的發展。學習是獲取知識的過程，建構主義覺得，知識不是通過班主任傳授得到的，而是學習者在一定的情景即社會文化背景下，利用其他人（包括班主任和學習伙伴）的幫助，借助必要的學習資源，通過意義建構的方法而獲得【１１】。培養中學生數學實驗能力高中物理實驗能力培養與訓練，既要指出學生的認知主體作用，又不能忽略班主任的指導作用。建構主義的學習環境由協作、情境、意義、會話建構四大要素構成。在學習技巧上，建構主義倡導學習以中學生為中心，班主任處于指導的地位，班主任是意義建構的推動者、幫助者，而不是知識的灌輸者和傳授者；班主任的指導作用主要是創設學習情景、激發中學生的興趣和求知欲望、協作學習的引導和組織等。中學生是信息加工的主體，應當成為意義的主動建構者，而不是被動承受知識接受者和被灌輸者的對象。應鼓勵中學生在學習中積極主動去收集有用的相關資料和信息，多動腦，多動手，把自己已有的知識與當前的學習內容相聯系，但是對這些聯系加以認真思索和整合。國家新的課程標準和現代素養教育觀都一致覺得：中學生是教學雙邊活動