江苏省优秀课程基地申报答辩说明书完整稿

1江苏省普通高中课程基地建设申报答辩书完整版（参考内容）项目名称数学与科学课程基地学校公章江苏省南通大学附属中学23一、学校基本情况和特色优势江苏省南通大学附属中学（简称“通大附中”）作为南通市人民政府教育重点工程，是市政府投入4.3亿元巨资按江苏省五星级普通高中标准新建的一所南通市新城区配套高中。通大附中的规划与设计体现“以人为本、功能完善、生态和谐、既有传统文明,又有时代感的，现代化、信息化、国际化、园林化”的思想，凸显“数码校园、生态校园和人文校园”的现代教育理念。打造精英教育：学校采用“小班化”教学，每班学额在40人以内；实行寄宿制，为学生在校生活提供高标准住宿条件；“学院式”管理，充分利用市内优质高中资源和南通大学教科研优势，采取课程选修、社团活动、研究小组、学术讲座等形式发展学生特长；每年举办艺术、科技、体育节；开展丰富多彩的学生社团活动；举办专家讲座、开展社区服务等社会实践活动。构建智慧校园：落实人文化理念，即实施将科学、人文、艺术整合于一体的智慧教育；建设数字化校园，即构建基于互联网和云技术下的数字校园、数字教室和数字移动学习终端；创设探究型课堂，即推进课堂中互动、探究，大力提高学生的创新性思维能力；实施目标化管理，即实施目标定额、科学管理、系统决策和持续改进。通大附中在创建一流的现代化办学设施、一流的师资队伍过程中，旨通过数学与科学课程基地的建设，借助南通大学的教育科研优势，面向全体学生、促进学生全面发展。通过现代科技教育，使学生掌握必要的科学技术知识，激发学生对科学技术的兴趣，提高学生的创新意识和实践能力，引导学生树立科学思想、科学态度，逐步形成科学的世界观和方法论，了解国内外科学技术发展的状况，为今后创造性地参与科技活动和社会实践打下基础。4二、项目创意（一）项目创意我校拟建立的数学与科学课程基地，其理论依据是：自然科学的数学化过程是现代人类文明进步的具体体现。自然科学是人们对自然的能力认识和改造，它主要包括物理学、化学、生物学、地理学和天文学。数学是自然科学的基础，是研究客观世界空间形式和数量关系的重要学科。随着科学的发展与社会的进步，数学本身高度的抽象性和应用的广泛性使自然科学的数学化的前景越来越明显。马克思曾指出一门科学只有在成功地运用数学时才算达到了真正完善的地步。从自然科学发展前景更可看出：数学化是自然科学发展的必经之路。自然科学数学化主要是指各门自然科学日益运用数学方法来研究本门学科的事物和现象的量、深刻认识和把握事物和现象质的一种重要工具和方式。可以将自然科学数学化的基本过程和方法总结为：过程的程序化，探究的数字化，结果的模型化，表达的数学化。本课程基地的建设就是围绕以大量实验、观测为主要途径，以数学建模为主要方法进行设计和建设，从而营造基于数据、构建模型、发现规律的科学过程。近代,随着自然科学各部门研究的进一步深入和数学的自身发展,以及电子计算机的普及,新计算技术的出现,使自然科学的数学化进程不断深化和扩大。我们可以大概看下各个学科与数学关联程度是多么的紧密。（以下内容可以结合幻灯片口语化简单介绍）走得最远的物理学已变得同数学难舍难分;爱因斯坦在曼黎几何中找到了广义相对论的基础;1925年海森伯将矩阵方法用于原子结构的研究,创立了矩阵力学;薛定鄂应用微分方程的斯图姆维尔理论创立了原子结构的波动力学。此外,群论用于结晶学和基本粒子,复变函数解析函数理论用于量子理论,以及基本粒子的几率分布的研究都取得了极大成功。最近杨振宇教授又指出规范场理论可以和纤维丛理论一一对应。1950年爱因斯坦曾对物理下过这样的定义:它的范围是我们全部知识中能够用数学语言表达的那一部分。随着物理学所研究的自然现象的愈加复杂、对物质运动规律的愈加深入,它所需要的数学方法愈加高深。因此,虽然物理曾经是,并且继续扎根在实验定律上,但随着科学的抽象性日益增长,数学的“点”和简明性正一步一5步地在基本物理学的概念形成中发挥着越来越大的作用。化学的数学化在20世纪不仅改变了上世纪“一元方程”的状况,而且由于量子力学的渗入和电子计算机的应用,该领域发生了巨大的变革,出现了诸如量子化学、结构化学、化学统计学、计算化学等新的化学分支。所有这些都离不开数学方法的运用,微分方程应用于化工过程的描述和控制,又产生了化学反映动力学。数学方法进入化学领域后,使传统的实验描述的化学面目一新。特别是电子计算机的出现使许多复杂的化学计算成为可能,从而更加速了化学从实验科学向理论科学和精确科学的过渡。目前,利用微观粒子行为的配场理论,分子对轨道对称性理论以及价键理论,结合电子计算技术和数学方法,化学家真正改变着通常运用试错法已成功地在电子计算机上预测了甲硼烷分子的若干不同结构和化学性质,并获得诺贝尔奖。生物学的数学化是最明显的。上世纪数学在生物学中的应用还处于不可能的状态,而今面貌全变,特别是分子生物学建立以来,从物理学时代向生物学时代的过渡就开始了。生物学向理论科学转变,使它对数学的要求更加迫切了。优尔泰拉在扑杀害虫模型中应用了微分方程。进化论和实验设计发展了数学统计,人口和种群理论依赖于概率论,遗传结构离不开抽象代数,胚胎学,形态发生学,动物行为学可能在的突变理论中找到理论基础。生命摇篮DNA依赖于代数几何学。哈代绘出了群体遗传学的基本法则等等。这一切都说明数学正在向生物界大举进攻。从只相信眼睛观察到生物学的数量化,使数学方法几乎渗透到它的每一个角落。统计生物学、数学生态学,数学遗传学,数学生物分类学作为其中四大分支,从60年代起,这四大分支每年都有国际研讨会召开。全世界以生物为主的杂志已达40多种。生命现象的复杂程度远远超过物理现象和化学现象,生物学所应用的数学的抽象性和复杂性更加明显。从以上事实可以清晰看出:数学化是自然科学发展的必经之路。从认识角度看,自然科学数学化有坚实基础,作为纯数学,它是对客观世界空间形式和数量关系的研究,而自然界到处有空间形式和数量关系存在,就自然科学发展的一般规律而言,总是从定性研究开始,进一步走向深入,发展到精确化,定量化阶段,从而使科学进入真正成熟的时期。根据以上论述，构建以数学为主干，自然科学为分支的综合性课程基地是站在更高视野上的一次大胆尝试，这不但需要课程基地硬件设施的现代化，系统化，更需要打造一批具有综合眼光，综合能力的复合型教师队伍，进而在这样的指导思想上培养出一批思想先进，能力强大的学生。6根据以上的设计思想，我们课程基地的建设目标可以用以下这课树状图来说明：7一、树根部分：构建课程基地的思想与工具二、树干部分：构成课程基地的课程与课室三、树冠部分：拓展课程基地的科学与效能以上内容具体能否请范校按成校要求撰写下。8三、建设内容：根据建设思想，我们准备把课程基地建设成：1.建设下联上扩的课程基地基地课程设置首先应该全面服务于高中理科基础课程教学，应该成为师生突破教学难点的重要阵地，应该能为学生创造合适的教学环境，应该利于学生针对教学过程中的概念、规律、原理构建科学的模型，应该提供丰富而又有特色的课程资源。如图1，在纵向向下提供初高中衔接的科学课程资源，向上提供与高中理科衔接的选修、竞赛和大学先修实验课程资源等；在横向提供与高中阶段科学学科相联系的拓展实验课程资源，远期包括英美的高中课程资源；同时还能提供一些基于探究性或课题研究的新型学习资源，如自制的探究性小实验或现代技术支撑下的实验课程。可见，课程基地是立体的、多维的，基于问题解决的方案的综合性实验教学平台和开放性实验课程资源库。2.建设多维互动学习的课程基地课程基地全面、科学而富有创造性地建构理科课程基地的整体框架。我们认为课程基地应该以学生为主体，以国家课程内容为基础，以校本课程为特色，以大学先修课程为延伸，搭建一个云端数据库，两个平台即实体和虚拟平台，体现三个系列即科学与数学、科学与技术、科学与生活的联系，装备四类馆室即基础实验室、媒体实验室、科学技术馆和科学生活体验馆，从而建成以高中科学学科为主要内容，并与数学、技术、生活紧密联系的综合性的实验与建模课程基地。它将更加有效地促进师生学习科学知识、探究科学规律、形成科学探究思想、开发科学校本课程。以提高学生的科学素质和数学素养为根本宗旨，面向全体，分类指导，讲求实效。坚持普及与提高相结合、课内和课外相结合、思维与实践相结合、数学与科学相结合。师生可以自行探究或共同开发或改进实验仪器；通过整合信息技术的交互功能和网络远程教育功能，学生可以进行菜单式自助学习；借助虚拟现实技术，学生可以翱翔在苍茫的宇宙，也可畅游于微观世界；在体验馆学生可以体会到自然科学来源于生活，生活处处有科学。课程基地的建立能让学生在现实的探究实验或生活体验环境和虚拟的交互中自主学习，让学生感受多维、立体、多感官刺激的高效学习，享受学习的乐趣。3.建设学习资源丰富的课程基地我们认真规划了高中理科课程和校本课程，加强五大自然学科的联系，努力挖掘综合课程资源，为提图2课程基地功能馆室拓扑图9供丰富的学习素材和多样化的学习条件而努力着。基地将加强与高校的联系，聘请专家为基地的发展作指导，与高校或科技馆等单位合作实现优质资源共享，引进大学部分探究实验，紧密联系生活建立科学生活体验馆，关注最新科技发展并建立现代科学实验室和科技馆，为不同潜质学生的发展提供个性化学习的选择和帮助，促进学生主动学习、自主学习、探究学习。4.建设促进师生成长的课程基地课程基地建设为师生的发展提供了重要平台，通过构建教师专业成长的发展中心，将会大力提高教师课程实施水平。基地教师团体首先是科研型团队，教研活动开展在基地、教学科研研究也在基地，以名师支撑基地，以基地成长教师，以教师发展学生。课程基地建设将立足于服务学生的发展、教师的发展和学校的发展。同时依据以上四点指导思想，具体建设31个多功能课室：当然有些课室已经根据国家基础课程建设完毕，下面我就把具有我校特色的功能课室简单介绍一下：1、数学建模实验室一、数学建模实验室的意义数学实验，是学生通过观察、操作、试验等实践活动来进行数学学习的一种形式。这种学习方式，不是学生被动接受课本上的或老师叙述的现成结论，而是学生从自己的“数学现实”出发，通过自己动手、动脑、用观察、模仿、实验、猜想等手段获得经验，逐步建构并发展自己的数学认知结构的活动过程。而这一系列过程，在数学实验室的环境下，能够得到有效的实现，数学实验室有四大十分明显的意义：1、激发兴趣2、学会思考3、容易真懂4、提高效率二、数学实验室的目的适应因现代技术而引起的数学、数学应用和数学教育环境的深刻变化，根据实施《课程标准》的需要，创建一个既能更准确的反映数学的本质，又能为教师进行教学和教学研究和学生的学习探索，提供一个支持平台，为此充分力求利用现代科学和技术的广泛数据资源，建设移动数学实10验室，具体目的：1、为数学或与数学密切相关的教学单元或专题，提供更好的课堂环境。2、为数学教师提供备课，教学研究或学术讨论，提供实验资源和宜人的场所。3、为满足科学教育的建模提供工具平台。4、为学生的数学专题研究提供一个良好的环境。2、数字物理实验室一、物理数字实验室的基本结构和功能总的来说要求采用先进的音视频传输技术，以声像并茂、师生互动的教学模式。将单调乏味的物理实验生动地用声音、图象、影视、动画呈现在师生屏幕或银幕之上；将原来繁琐的数据处理用系统自带的软件进行自动采集和处理数据。以充足的时间让学生研究实验的改进的途径。增强学生在教学特别是实验教学过程中的参与意识，提高学生学习的积极性和主动性。具体地讲应具有以下功能：实时传输：音视频实时传输，师生在完成自身实验的同时可从电脑屏幕上观看其他任何一组同学的实验情况，也可以与其他同学互动交流。师生互动：教师可以把某个学生的实验及数据处理结果作为示范呈现在银幕上向其他学生进行讲解；也可以把学生分为任意的小组，让他们之间相互交流和学习。文件交流：教师可以向学生发送或接收学生的文件，也可以让小组内全体学生用文字及图片进行交流。语音交流：学生可以通过电子对讲向老师提问，教师可以向学生进行点对点或点对面的语音交流和广播。信息