前言：中文期刊網精心挑選了學科知識與教學能力數學范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
學科知識與教學能力數學范文1
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A
1 引言
“數字圖像處理”課程是“智能科學與技術”專業一門重要的專業主干課，是為了培養本專業學生數字圖像處理的基礎知識、技術技能以及在實踐中的運用能力而設置的專業課程。在“智能科學與技術”專業中，“數字圖像處理”課程是該專業一個重要的專業方向――“機器視覺系統”的基礎，也是掌握好該專業方向的關鍵。目前，該課程已經成為本專業信息獲取與處理方向的重要課程之一，在學生的專業培養和知識獲取中占有重要的地位。
該課程作為專業主干課，具有承前啟后的作用，既可作為學生繼續學習的研究方向，又是后續相關課程重要的理論基石。隨著數字圖像處理理論在智能系統的研究不斷深入和圖像處理技術在國民經濟各個領域的廣泛應用，我校的“數字圖像處理”課程結合課程本身的特點，在教學內容、教學方法、教學手段等方面都進行了一系列的探索，形成了具有我校特色的、能夠服務于智能科學與技術專業的課程。
2 制定科學、合理的教學目標和教學內容
“智能科學與技術”專業的培養目標是使學生系統地掌握智能科學的基礎理論、基礎知識以及基本技能與方法，使學生受到良好的科學思維、科學實驗和初步科學研究的訓練，并具有分析問題和解決問題的能力，以及知識自我更新和不斷創新的能力。依據這樣的培養目標，我校的“數字圖像處理”課程制定了科學、合理的教學目標和循序漸進且兼顧相關學科的教學內容。由于數字圖像處理融合了數學、電子、計算機軟硬件、智能系統集成等眾多先進技術，體現了諸如計算機技術、自動化技術、光學工程等學科相互交叉和融合的綜合運用，內容豐富，應用廣，因此本課程在教學內容上既要重點介紹數字圖像處理的基本理論、方法，又要介紹當今圖像處理的重要應用領域以及與其他學科之間的內在銜接與融合，使教學內容具有系統性、完整性、科學性和先進性。
在教學內容的選取上，繼續深化重概念、重基礎、重實驗、重綜合的“四重”教學，突出學以致用的觀念，使學生通過課程學習掌握解決具體問題的方法。以能讓學生較深入地理解數字圖像處理的基本概念、基礎理論以及解決問題的基本思想方法，熟練地掌握數字圖像處理的基本過程為目的，使學生在有限的學時內有最大的收獲，并為后續的機器視覺、數字圖像分析等課程打下堅實的基礎。例如， “圖像變換”是“數字圖像處理”課程的核心內容，是理解后續的“圖像增強”、“圖像復原”等內容的基礎，因此我們重點講述了“傅立葉變換”和“小波變換”，將walsh變換作為學生自學內容。這樣選擇教學內容的目的，是要使學生明白“圖像變換”的目的在于使我們所更關心的一些原始圖像的特征更加明顯，變換手段不同導致了不同的變換結果。此外，以智能科學技術為核心的我校機器人足球項目在國際國內屢獲冠軍，形成我校智能專業一大特色和優勢，并在計算機視覺等方面形成了特色培養方向。因此，“數字圖像處理”作為智能機器人重要的支撐課程，在教學內容的選取上，我們也充分考慮到這一點，例如選擇講述有關移動機器人的視覺圖像的獲取過程，并根據該流程分析了圖像預處理、圖像分割以及特征提取的要求。將課程內容與實際應用相結合，使學生產生了極大興趣，提高了學習積極性，更能為我校機器人足球項目進行人才儲備?？梢哉f，“數字圖像處理”課程的教學內容正是專業培養目標的真實體現。
3 根據專業特色和課程特點，采用先進的教學方法和手段
在“數字圖像處理”課程的教學過程中，為提高教學質量，在教學中采用了多種教學方法和教學手段，注重采用多種教學方式調動學生學習的主動性和積極性，加強學生獲取知識能力和創新精神的培養，這也是深化教學改革的重要內容。“智能科學與技術”專業涉及檢測技術、控制技術、計算機技術及網絡技術等當代信息技術多個領域，是典型的交叉學科，根據“數字圖像處理”課程的特點，我們在教學方法和教學手段方面進行了以下的探討嘗試，并取得了一定的成效。
3.1 揚棄傳統教學
雖然傳統教學采用黑板板書加教師“滿堂灌”的教學方式，不利于學生形成主動思維的學習習慣，但在講述數學公式的推導以及定理證明的過程中，教師在黑板上按步驟推導的過程是非常必要的，而且是必須的?！皵底謭D像處理”課程需要對大量的數學公式進行推導，如果將這些數學公式的推導采用投影方式直接呈現給學生，缺少了在推導過程中與學生的互動環節，不利于學生深刻理解，使學生只是知其然，不知其所以然。此時，傳統的書寫黑板教學方式在公式推導以及定理證明中是必要的。同時，傳統教學中老師在課堂上通過抑揚頓挫的語氣以及豐富的肢體語言共同協助傳達需要傳授的知識，可以加強課堂的感染力，幫助學生理解并掌握知識。因此，在數字圖像處理課程的教學中，傳統的教學方式既不能完全照搬，也不能完全否定。一方面采用多媒體教學，另一方面也不能完全拋棄傳統教學方式。傳統教學方式在必要的時候要發揮它的重要作用。
3.2 應用現代化教學手段
“數字圖像處理”是以圖像為處理對象，其輸出形式為圖像、圖形和數字。該課程非常適宜采用多媒體教學方式。如以圖像的形式顯示教學信息，圖像比語言更容易被學生感知；采用動畫和視頻更能準確地顯示事物的空間特性、時間特性和運動特性，提高了信息的表現力，有利于學生詳細觀察、分析，提高感受性。應用多媒體技術可以實時重現模擬圖像處理前后的直觀效果，大大增加了課堂的信息量。針對不同的教學內容，輔以聲音、圖像、視頻、動畫等多樣化手段，化靜態為動態，化抽象為直觀，化復雜為簡潔，既能活躍課堂氣氛，又能最大限度地調動學生想象力，激發學生的學習興趣，從而教學效果大為提高。例如在講授圖像的采樣與數字圖像的質量關系時，通過不同采樣數據的照片的對比，加深了學生對圖像的量化與數字圖象的質量關系的理解，也激發出他們對本課程的濃厚興趣。另外，“數字圖像處理”課程的具體應用隨著計算機技術發展的日新月異也不斷變化，這就要求教師自身的知識要不斷更新，授課講義也要不斷反映最新內容。通過近年的積累，我校“數字圖像處理”課程在參考了其他學校的教學講義、教學研究成果，尤其是國內外著名大學的教材、講義的基礎上，結合我?！爸悄芸茖W與技術”專業的培養目標和專業特色，制作了具有最新內容的課堂教學課件和實驗教學系統?，F代化手段教學的實踐表明， 采用現代化教學手段能縮短學時，提高教學效果，優化教學過程，同時提高學生的學習熱情和創新意識，有利于多方面開發學生智力，提高學生的綜合素質等。
3.3 建設網絡教學輔助平臺
我們已經整合各類課程教學資源，如課程介紹、主講教師介紹、教學大綱、授課教案、作業習題、實驗指導、參考文獻目錄、課程考試考核辦法、授課實況錄像等資源全部上網，建成網絡化輔助教學系統，應用該系統開展網絡化輔助教學。例如在“網絡學習”欄目中，我們將“數字圖像處理教學模擬系統”放置在這里，學生可以根據課堂講授，結合該模擬系統在課后對課堂知識進行消化吸收，加深對課堂內容的理解，深入分析試驗數據，對實驗結果進行論證。如在講解采用線性變換進行圖像增強的原理時，給出了曝光不足情況下，通過線性拉伸增強對比度的演示實例。學生在學習了模擬系統的示例演示后，對其中的數據進行修改，觀察到經過不同的數據變換后的圖像增強結果，加深了對這部分知識的理解。借助網絡，學生的學習和與教師交流可以跨越時空。通過網絡教學輔助平臺，既能實現以教師為中心向以學生為中心的轉變，為增強學生的信息意識、綜合素質、創新能力和個性發展奠定堅實的基礎，又能獲取同行和學生的反饋信息，促進教學經驗交流、教學資源共享甚至教學成果推廣應用。
3.4 加強實踐教學
在實驗課堂上，一方面，把某些研究成果以圖像、圖形和數據的方式向學生展示，擴大學生的知識視野，從中抽取與課程相關的內容進行重點描述，加強理論與實際應用的聯系；另一方面，要求學生進行實際的數據處理、軟件設計和影像處理，以培養學生分析并解決實際問題的能力、方案設計能力、編程實踐能力和創新能力。在實踐教學中，重視使用Visual c++圖像編程技術，使學生更符合社會對“智能科學與技術”專業的人才需求?！皵底謭D像處理”按照課程內容設置了圖像變換、圖像增強及復原、圖像分析、圖像編碼等4個實驗和圖像處理系統綜合設計。其中前4個為設計性實驗，利用基于Visual c++的基本實驗平成。最后的綜合設計是培養學生綜合運用所學知識與技能，訓練他們分析和解決實際問題的能力的重要手段。綜合設計中不僅要編寫程序代碼并測試，還要撰寫綜合設計報告，以此來進一步提高學生理論研究、查閱資料等方面的能力。通過綜合設計，85％的學生認為動手編程能力得到了加強，92％的學生認為對所學知識有了更深刻的理解，83％的學生認為綜合訓練后可以比較熟練地利用Visual c++進行圖像處理操作，90％的學生認為通過綜合設計，激發了學習興趣，鍛煉了圖像處理技能，對就業更有信心。
此外，在實踐環節中，計算機學院為規范各類實踐教學的環節，精心編制了實踐教學管理實施細則，并建立了嚴格的考核制度。該細則包含了任務說明、實施計劃、現場檢查等多項附表，從各個細節入手進行規范管理，保證了實踐教學質量提高。
4 結合科研課題教學，促進學生科研創新能力培養
“智能科學與技術”專業依托我校湖北省重點學科一一模式識別與智能系統的學科優勢，在教學過程中，結合教師的科研課題講授，從多方面促進學生的科研創新能力。我校的機器人足球項目是“智能科學技術”專業的特色，以此為平臺的計算機視覺也形成了特色培養方向。而“數字圖像處理”是計算機視覺的重要理論和技術基礎，因此，我們在“數字圖像處理”課程中將足球機器人系統中運用的大量數字圖像處理前沿的基礎知識和技術引入課堂。如講授了自主移動機器人視覺系統中針對移動機器人的技術要求與視覺導航的特點，運用了圖像預處理、圖像分割與特征提取等圖像處理技術。
課程主講教師隊伍目前承擔了一批省(部)級的縱向科研項目(含教育部科學研究計劃項目、湖北省教育廳科學研究計劃項目、湖北省自然科學基金項目等)和橫向科研項目，這些項目都是與數字圖像處理密切相關。在這些項目資助的基礎上，創建了良好的實驗平臺。借助該平臺，學生結合老師的科研課題，通過參加校內外科技活動，開展了一些與數字圖像處理有關的研究與實踐工作，培養了他們適應社會的競爭力和工程實踐能力，并取得了良好的效果。例如本專業2007級15名學生依托教師的科研項目申請了三項大學生校長基金項目――“基于信息融合的半自主機器人系統研究”、“多源圖像信息融合技術的分析及應用研究”、“基于內容和相關反饋的圖像檢索方法”，占本班級學生總數的54％。學生除了可以獲得一定的金額資助外，還能獲得學校認定的創新學分。以上措施極大地調動了學生學習本門課程的積極性，從另一個側面提高了教育教學的質量。
學科知識與教學能力數學范文2
關鍵詞：液壓技術；教學改革；任職能力；教學方法
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）27-0108-02
一、引言
《液壓技術》課程是機械類專業學員的主干專業課程，是陜西省精品建設課程，不僅理論性強，而且具有很強的實踐性。隨著技術的發展，大功率武器裝備不斷涌現，為保衛我國國土安全提供了堅實的物質基礎。新型武器系統大量使用了液壓系統，因此要想正確使用和維護液壓系統，就需要學員扎實掌握液壓技術知識。
軍隊院校畢業學員到部隊后能否滿足第一任職能力需要極為重要，對于機械工程專業的學員來說，需要在院校培訓學習時學會正確使用和維護液壓裝備。傳統《液壓技術》課程教學模式即為“授受式”，教員在教學過程中重理論而輕實踐，學員缺少自主探索學習的機會，理論與裝備實際存在嚴重代溝，導致教學效率不高，學員綜合能力無法得到有力的提升。面臨這種教學現狀，改革課程傳統的教學模式勢在必行。
二、課程教學模式改革
1.課程標準制訂。經過對近年來畢業學員的反饋信息進行分析，發現機械類專業學員大部分從事著與液壓系統操作、維護、故障診斷與處理相關的崗位，大部分學員具備扎實的理論基礎，但嚴重缺乏實踐與創新能力，尤其體現在裝備液壓系統故障診斷與排除的方面。因此，以滿足第一任職能力需要為依據，以必須、實用、夠用為原則，確定了本課程的教學目標：（1）基本要求：熟練掌握裝備液壓系統的基本工作原理，具備液壓管路搭接、調試、使用維護等基本實踐操作能力。（2）高層次要求：設計具備特定功能的液壓基本回路，探索積累液壓系統故障診斷與排除的經驗。這一教學目標充分體現了《液壓技術》課程標準制定的指導思想，即“理實一體化”，它是由教員經多次部隊、工廠調研所得，教學任務明確，為教學組織提供了依據，是教學模式改革的前提，充分滿足了崗位需求。
2.教材和教學內容優化。傳統《液壓技術》教材主要從“液壓油和液壓流體力學”、“液壓元件”、“液壓基本回路”三條主線進行編排，內容及知識點相對成熟。然而，這個類型的教材作為軍校重要的崗位任職先修課程教材略顯不足，主要體現在課程內容通用化，缺少裝備特色；過于注重理論知識的講解，缺乏液壓系統使用維護的實例兩個方面。而實驗教材多采用實驗儀器設備上所配備的說明指導書，實驗目標與能力培養目標不明確。因此，針對裝備液壓系統特點，教學團隊重新編寫了《裝備液壓技術》教材，在傳統液壓技術教材的每一章節知識點中，滲透裝備特色的液壓技術，如裝備吊裝液壓系統；在每一個液壓元件基本理論內容的最后，梳理列舉了裝備液壓系統中這一元件的使用維護與故障診斷內容，擴充了部隊實踐的實例，從而使學員明確各個知識點，學有所用，學以致用。實驗指導書則以“培養學員崗位任職能力”為目標，涵蓋液壓回路搭建、簡單回路的設計與調試、系統故障診斷與排除等方面。除此之外，教學團隊將與課程密切相關的科研成果融入教學內容中，充分發揮“教學科研互動，科研促進教學”的積極效應。不斷更新開發新型的教學項目，使教學內容始終緊跟部隊裝備技術快速更新發展的步伐，最終以多種形式的電教教材呈現，為課程模式改革奠定基礎。
3.課堂教學手段改革。與其他工程技術一樣，液壓技術具有很強的實踐性，除此以外，在教學中發現，這一技術理論十分抽象，實踐操作具有一定危險性。如何使抽象的技術理論變得直觀、生動，使實踐操作安全可靠是課程教學手段改革的重點與難點。（1）引進信息化技術教學。自2012年來，信息化教學技術手段在我國全面展開?！兑簤杭夹g》課程中元件多、結構復雜，非常適合引入信息化技術，因此，教學團隊制作了系列化微課程、電視片等，借助于校園網絡，探索《液壓技術》課程的翻轉課堂，在一定程度上豐富了教學資源，使課本中艱澀難懂的理論轉化為立體、動態的視頻、動畫、交互軟件等。在這一教學手段的推廣引用下，學員有效利用課外的“碎片”時間進行課程的預習與復習，共享教學團隊的教學資源，極大地增加了授課的信息量，縮短了課堂中對理論知識點的授受時間，將課內學時側重于實踐教學中，最終，在有效的課時內，提高了課堂教學效率和教學質量。（2）建立虛實一體化專業教室。液壓系統功率通常較大，在操作與使用維護過程中，如果稍有不慎，極易釀成重大安全事故，而對于學員這樣的初學者，直接進行實裝操作，存在一定的安全隱患，但液壓技術的實踐環節對學員崗位任職能力培養極其重要。為了解決這一矛盾，教學團隊引用目前國內外非常流行的“虛擬現實”技術，建設裝備液壓專業教室，將所有操作環節由實裝完成，而現象則由計算機仿真來實現。通過這樣的訓練，學員不僅能夠迅速掌握裝備液壓系統的使用與維護，對于裝備液壓系統的內部結構原理，也可以通過計算機仿真進一步掌握。虛實結合的教學手段，拉近了課堂教學與現場實踐的距離，提高了學員的學習興趣，為學員走上實裝奠定了良好的基礎。
4.課堂教學方法改革。教學方法是教學模式改革的核心，教學團隊探索新型的教學方法，目的是為了充分發揮教學手段的先進性，提高課程教學質量，最終達到第一任職崗位需要。針對《液壓技術》課程的特點以及教員在教學中的不斷總結，提出“漸進情境”教學法。課程教學在裝備液壓專業教室實施，首先學員要在課前通過微課程以及其他多媒體手段對課程的重點、難點有一定的初步掌握；課堂上，教員利用問題―情境的方式引導學員將理論知識點融會貫通；緊接著立刻采用虛實結合的手段，使學員將理論聯系實際；在進行虛實操作訓練的過程中，教員再針對知識點提出相應的使用、維護、故障診斷與排除的情境，由學員逐步的去一一解決。該教學法以一種漸進式的模式，使學員能了解、理解、掌握理論知識點并能進行工程應用。實踐證明，這一教學法理實結合緊密，技術與裝備結合緊密，有助于學員走上工作崗位后較快地適應工作環境，同時也有利于實現人才培養目標與部隊高技能人才需求的有效對接。
5.實驗教學模式改革?！兑簤杭夹g》課程的實踐教學環節是學員第一任職崗位能力的決定因素。在教學模式改革過程中，根據課程特點、知識體系以及人才培養目標，將課程實踐環節梳理為4部分：認知式實驗、驗證式實驗、自主式實驗、創新性實驗。（1）認知式實驗。液壓技術基礎理論實驗包含有液壓元件的拆裝、液壓實驗臺的使用操作、典型裝備液壓系統的使用操作。這一類實驗涵蓋了液壓技術中的基本原理與液壓系統的基本操作，相對比較簡單，主要是為更高層次的實踐操作做準備。（2）驗證式實驗。這一類型實驗主要針對課程教學中的推導結論以及學員作業中的相關困惑而開設。例如：液壓系統中，溢流閥串聯，系統壓力由哪一個閥來調定？這是一道經典的液壓技術分析題，學員經過一番思考與推導后，也許未能得到正確的答案，在這種情況下，教員要鼓勵學員走進實驗室，設計題目的驗證回路，通過調試，得出正確答案，即：由所有溢流閥調定壓力的和來調定。根據結果，學員通常會很快找出原因所在。（3）自主式實驗。實踐學時數少幾乎是所有工程類課程中普遍存在的問題。在教學過程中，分組實驗使每個學員進行實驗的時間更加可貴，課內實踐往往僅能夠滿足學員的課內實驗，如若學員有新的想法與對實驗回路的進一步改進方案，很難有時間進行實踐。因此，開放實驗室，學員采取自愿原則，提出問題，設計方案，搭接調試，得出結論，向教員提供實驗報告。這既是對學員綜合能力的培養與發掘，更是對學員科學學術態度的培養。（4）創新性實驗。液壓技術實驗有一個特點，就是對于一個實驗目標，有多種設計思路，即實驗答案不唯一，這為學員搭建了良好的創新平臺。教學中，通常學員進行小組選題、查閱資料、設計回路，不同的小組提出不同的實驗方案，由教員進行講評。創新性實驗還體現在學員運用液壓技術相關理論，設計簡單的液壓系統，參加大學生各類機械創新大賽。
6.裝備實踐教學模式改革。（1）虛擬裝備實踐。根據部隊實際需要，我們開發了《某型地空導彈武器系統吊裝設備虛擬裝備》、《某型地空導彈武器系統半實物導彈裝填虛擬裝備》等虛擬軟件，學員可以利用虛擬軟件練習裝備虛擬操作水平，在進行實際裝備操作前進行適應性訓練。（2）實驗室裝備實踐。在實驗室設計加工制作了和實際液壓裝備等比例的實驗設備，學員在虛擬裝備上操作熟練后進行實際實驗裝備的操作，這樣就更進一步加強了熟練操作實際裝備的速度和程度。（3）工廠實踐。和學校實習工廠聯系，在實習工廠進行各種液壓設備的操作訓練，接觸更多的液壓設備，加強實際液壓設備的使用和操作能力。（4）部隊實裝實踐。學員畢業前用一個月的時間到部隊進行真實作戰裝備的使用維護和操作訓練，充分接觸實際作戰裝備，為畢業后進入部隊，滿足第一任職能力打下堅實的基礎。
學科知識與教學能力數學范文3
1．理性思辨，滲透學科思維意識
理性思辨，滲透學科思維意識是高中數學教學中問題情境創設的關鍵．數學思維能力是數學能力的核心，教師一定要緊扣課題有針對性地創設問題情境，滲透形象感知、旨趣品悟的學科思維意識．對高中數學教師而言，在數學課堂教學中要引導學生對知識進行提煉和概括，通過對數學知識的歸納總結，使學生對所學的知識深化理解，發現、領悟一些數學學科思想方法．
2．主動探究，激發內在學習動機
主動探究，激發內在學習動機是高中數學教學中問題情境創設的有效途徑．問題情境的創設要能與學生熟悉的情境對應起來，才能發揮學生的主觀能動性，激發學生學習數學的內在學習動機．數學源于生活，用于生活，在情境創設過程中，將抽象的問題情境轉換為更加具體的情境，營造生活化的學習情境，使“數學教學生活化”，更容易使學生產生自我效能感．
3．規范知識，構筑學科知識體系
規范知識，構筑學科知識體系是高中數學教學中問題情境創設的重要內容．在高中數學教學中，創設問題情境，開展問題研究的過程與學科知識體系密不可分．問題情境的創設，應規范數學知識素養，樹立基本的學科觀點．“問題情境”的設計應該不斷變換規則運用的條件，重組教材，對教材內容進行調整、擴展和深化，著眼于學生的數學素質與能力的培養，構建數學學科知識體系．
4．加強交流，完善數學課堂實踐
加強交流，完善數學課堂實踐在高中數學教學問題情境創設中的作用也不容忽視．問題情境根植于數學課堂教學實踐，對高中數學教師而言，創設一定的問題情境，督促學生動手操作，有助于學生結合實際發現問題和提出問題，加深對問題的理解，真正地參與到學習活動之中，增強解決實際問題的能力．
學科知識與教學能力數學范文4
【關鍵詞】小學數學；學科小組合作學習的問題；對策
隨著我國經濟發展結構逐步優化，新型經濟模式發展模式，推進社會教育發展格局逐步完善與優化，我國教育提出知識與能力，過程與方法，情感態度與價值觀相互統一的教育發展新理念，本文對新教育的研究，主要從小學數學學科小組合作學習的教育進行探究。
一、小學數學學科小組合作學習的問題
（一）小組合作學習主動性低
小組合作學習，是一種新型教育形式，我國教育改革進一步完善的直接體現。但從實際實施情況來看，學生對合作學習形式的主動性不強，小學生的自主能力性較低[1]，教師為了將合作學習模式開展下去，采取教師引導性小組合作模式，但由于小組教學模式的開展內容趣味較低，合作探究的題目較難，學生的自主探究缺少突破口，導致小學生數學合作學習模式的開展主動性較低。另一方面，教師進行小學數學合作學習教學中，過于發揮教師在課堂中的引導作用，而忽視了學生的主體地位，導致小學數學學習的主動性開展變成了具有邏輯性的課堂引導教學，導致小學數學的開展的課堂教學主動性不強，無法發揮合作學習模式的教學啟發和有誘導的作用。
（二）小組合作學習的趣味性不強
小學數學學習，是培養學生數學思維的基礎部分，合作小組學習模式，可以實現多角度進行學生的學科啟發，但由于小學數學學科小組合作學習模式的開展，是榱聳迪質學學科知識教育，部分教師受到傳統應試教育思想的引導，過于強調小學數學學科小組合作學習在學科知識學習中的作用，從而抹殺了小學數學學科小組合作學習的學趣味性[2]。例如：某教師進行小學數學學科小組合作學習開展長中，為了快速提高學生的學習成績，還是小組學習的懲罰連坐形式，即當小組中某一名成員無法完成學科任務，則全組生都要受到懲罰，這種方式可以激勵學生進行學科知識的學習，但過大的心理壓力，會帶給學生學科學習的心理障礙，對學生的成績和心理發展都帶來了巨大的發展阻礙，對小學生的沉在個人能力發展帶來了較大的發展阻礙。
（三）小組合作學習的形式單一
小學數學學科小組合作學習的主要作用，是通過合作探究，提升學生的學科知識探究能力，逐步培養學生的學習興趣，但從我國小學數學學科小組合作學習的實際開展情況來看[3]，小學數學學科小組合作學習的開展僅僅固定維護學生之間的合作，形式單一，如果長期處于這種小學數學學科小組合作學習的狀態中，會使小學數學學科小組合作學習僵化，失去合作小組學習的意義。
二、小學數學學科小組合作學習的應對對策
（一）堅持學生為主體的合作學習
學科小組合作學習是一種新型教育嘗試，在現代小學數學教學中的應用，符合現代教育發展學生為教育理念。教師進行學科小組合作學習運用中，必須對學科小組合作學習深層認識，注重區別課堂指導與學科小組合作學習之間的差異性，合理發揮學科小組合作學習的課堂教學作用。例如：某小學數學教師開展學科小組合作學習教學時，能夠依據學生對學科知識的學習程度，做好學科小組合作學習成員之間的能力互補，在課堂《生活中的圖形》的教學中[4]，教師分別將想象力強和想象能力弱的學生分為一組，結合教師對學生的適當引導，可以實現學生通過互相幫助，提升自己的學課知識自主學習能力，發揮學生在學科小組合作學習開展中的主體地位。
（二）增強學科小組合作學習趣味性
學科小組合作學習的實施效果的提升，也需要教師增加學科小組合作學習開展的趣味性。例如：某小學數學教師進行小組合作學習模式，在課堂中，實施小組合作競賽，勝利的小組可以獲得獎勵，同學們在教師引導下，積極主動的投入到《乘法口訣》背誦的比賽中[5]，大大增加了小組合作學習的課堂趣味性；或者，某教師善于發揮想象力，將課堂中學習知識變“活”，要求同學們可以分小組進行新知識的自主探究，并將新知識講給大家聽，充分調動學生的學習積極性，學科小組合作學習趣味性增強。
（三）小組合作學習的形式靈活多樣
發揮小學數學學科小組合作學習在現代教育中的作用，必須實施小組合作學習模式靈活性發展。例如：某小學數學教師實施學科合作學習中，積極組織學生對《十以內加減法》中“加法逆運算”的檢驗，教師將學生分為兩組，一組進行書本練習，另一組到黑板上進行驗算，學生通過這種方式，達到了學科知識學習的相互交流互動，同時，該教師的課堂教學實施小組合作學習模式，采取教師在黑板上檢驗，學生在書本上檢驗，并對教師的檢驗過程進行評價，學生的課堂參與性較高。該教師將學科小組合作學習形式分為學生間的互動以及師生間的互動，靈活多樣的學科小組合作學習形式，是學科教學課堂的更加豐富多彩，同時，學生對教師的檢驗過程進行分析，實現了平等教學，并且也可以滿足學生的自我認同心理，增強學生的學科學習自信度。
結論
科小組合作學習模式，也一種新型教育發展模式，結合現代小學數學的教學設計，對學科教育的開展進行分析，對存在的問題，提出不合理的應對措施，實現我國教育改革進一步推進。
參考文獻：
[1]劉家龍.小學數學學科小組合作學習的問題與對策研究[D].遼寧師范大學，2015.
[2]巨平.小學英語小組合作學習中的問題及對策研究[D].陜西師范大學，2013.
[3]彭玉蓮.小學數學教學中小組合作學習存在的問題及對策[J].科教文匯（中旬刊），2009，09：138.
學科知識與教學能力數學范文5
關鍵詞：初中數學；教學整合；有效途徑
初中數學教學的整合是指在教學中，突破學科章節限制，把相關知識、相關學科與相關現象綜合起來，使教學內容、目標、過程及評價等要素之間進行整合，以實現教學效果的整體效應。它包括數學知識多層次、多方位的聯系；數學與其他相關學科知識的聯系和滲透；數學現象與現實生活之間的聯系等。整合的有效途徑在教育教學過程中顯得尤為重要。
一、聯系性教學
數學教學走向綜合化，首先要把本學科知識聯系融通。對此，人教版數學主編林群先生有一個形象的比喻。他說，認識問題有兩種方法。例如，你要了解一個城市，可以一條街、一條巷的走，逐個認識；更好的辦法是坐上直升飛機，從天空向下觀察，不僅可以清晰了解每條街、每條巷，更可以把握街道之間、巷子之間的關系，能夠從總體上更直觀、更清晰地把握。數學教學也應當這樣，應當讓學生坐上直升飛機來看問題。
“數與代數”、“空間與圖形”、“統計與概率”、“課題學習”幾大領域不是割裂的條塊。這種對原先的代數、幾何統整，并非簡單地增刪，拼貼，移植，而是進行了系統的綜合與再劃分。雖然教材編排注意到數學知識之間的關聯，但混編和螺旋上升的處理方式使知識顯得不太系統，這就需要教師引導。聯系性教學把內容看作彼此相關的知識、工具，有可能以交織在一起的形式出現，如數形結合、數據處理、數學建模等。適時加強各領域的滲透與前后知識的綜合，隨著學習的逐步深入，可在學生頭腦中形成完整的認識體系與合理的知識結構，也利于發展學生綜合應用知識的能力。
教學第二十六章“二次函數”之前，學生已經了解了一次函數與一元一次方程、一元一次不等式（組）、二元一次方程組的聯系。本章通過探討二次函數與一元二次方程的關系，再次展示函數與方程的聯系。可以深化學生對一元二次方程的認識，又可以運用一元二次方程解決二次函數的有關問題。因為函數是初中數學知識的頂峰，綜合性較強，教學時要特別注意聯系已學知識。如，在第一節開頭，用函數的概念對正方體表面積、多邊形對角線數、產量增長等問題中變量之間的關系進行說明。用關于y軸對稱點的坐標的關系說明y軸是拋物線y=x2的對稱軸。用平移描述函數y=ax2與函數y=a（x－h）2＋k圖象之間的關系。這樣處理既利于知新，也益于溫故。
二、綜合性教學
數學教學的綜合化，還體現為密切數學和其它學科間的聯系。從多向、多維、多層的聯系中尋找結合點，把“觸須”伸進這些學科中，建立起數學通向其他學科的“互聯網”，實現學科整合。
數學作為一種工具和普遍適應性技術，應用領域在不斷擴大。它的簡捷與理性，使之在研究諸多客觀世界中不可缺少。教材加強了學科之間的聯系，大量物理、化學、地理、生物等其他學科知識的融入，進一步促進了數學教學綜合化的發展。加強與其他學科的綜合，應用數學知識解決相關問題是對數學知識的檢驗。反過來，其他學科又包含著很多數學因素，為數學提供鮮活的背景與素材。要用“大課程觀”的理念將數學教學與其他學科有機融合起來。跨學科學習，消除學科間的隔膜，對如何挖掘其他學科的資源，利用數學解決其他學科的問題提出了新要求。我們要“跳出數學教數學”。
八年級下冊前兩章，多處提到電阻、電壓、功率、壓強、杠桿等名詞，如PR=U2，電壓一定時，用電器輸出功率是電阻的反比例函數。再如研究F=pS時，當壓力為定值時，壓強與受力面積成反比，利用函數圖象來表示，p與S關系一目了然。這種知識與知識之間的相互滲透與融合將促使學生更自覺地去探究知識。
另外，語文知識讓數學表達簡練、明白。學生比較陌生、定義又比較抽象難懂的概念，利用語文知識增加數學教學的生動性、形象性和趣味性，往往能夠取得良好的效果。多媒體課件是解決教學重難點強有力的工具，教材中的“信息技術應用”板塊也為學生提供了很多豐富的學習背景，如對位似、函數性質等知識探索。隨著互聯網的發展，加強與信息技術的整合，數學將被充實得更富于立體化、多元化，更富于時代性。
三、生活化教學
《數學課程標準》指出：數學教學應該是從學生生活經驗和已有的知識背景出發，向他們提供充分的從事數學活動和交流的機會，幫助他們在自主探索的過程中真正理解和掌握基本的數學知識和技能、數學思想和方法，同時獲得廣泛的數學活動經驗。因此，數學教學在立足綜合性、著眼實踐性的同時，要重點突出數學性，培養學生從數學的角度去發現問題、提出問題、分析問題、解決問題。
一方面在課堂上增強與現實生活的聯系，可以通過提煉生活場景中的數學因素引入概念，可以把所學知識運用于實踐，解決身邊的問題。另一方面，可以走出閉塞的教室，回歸生活，在廣闊的生活空間展開數學教學。鼓勵學生利用雙休日、節假日等開展實踐活動，將課堂與課外、教材與活動、學校與社會實現有機整合。
學科知識與教學能力數學范文6
素質教育，實質是強調以學生為學習的主體，發展學生的學科思維為目的的，同時培養健康人格的教育，而不是知識的容器，在知識大爆炸的如今，素質教育對知識的傳承和體驗要求更高的速度和精準度，在開展素質教育的過程恰當的教學學習方法和思路特別重要，作為一線教師，筆者從沒放棄對此教學問題的探索，努力探求學生學習的最佳方法和途徑，以期最佳的學習效果和思維能力的培養。
在初中數學教學實踐中，經常會碰到這樣的情況：老師上課時學生都能聽懂，對著例題練習都會做。但到考試或實際應用數學知識解決問題時卻覺得無從下手。學生經常感嘆數學一聽能懂，一看可會，一做出錯；而許多教師則感嘆，為什么我講得越來越多，而學生掌握的越來越少呢？為什么現在的學生越來越難教呢？所有這些都暴露出所教知識片面、孤立沒有形成知識網絡，對知識所處的環境認識不夠，缺乏知識點間邏輯關系的理解，對學科知識產生的思維過程不連續等傳統課堂教學的嚴重弊端。我們傳統的知識傳授的課堂教學方式，從根本上講，它忽視了學科知識網絡化、全面化，其表現就是一學就會，模仿會做，一變就錯、綜合題不會分析，不會知識遷移，使大批學生片面接受的知識點，不連貫，不系統，嚴重扼殺了學生的學習積極性和創新精神。學生不能較好地辨別和建構概念與命題框架，只是片面死記硬背大量的公理與公式。這樣，知識的存儲就處于零星狀態，沒有形成知識的網絡。并且學習過程中只重視模仿性地做題，而對數學中的概念、規律缺乏深入的理解，對實際數學中問題的分析缺乏正確的方法，所以在知識提取時表現出較大的難度。
眾所周知，當今時代是信息爆炸的時代，僅靠課堂所傳授的那點知識是遠遠不能滿足學生需要的。因此，課堂教學要與時俱進，就不僅要傳授知識點的概念、原理，而且要引導學生認識學科知識產生的思維過程，引導幫助學生建立自己的學科知識體系，從而使學生自己學會學習，而思維導圖就可以實現這一目標。
本文正是在此前提下，針對傳統初中數學教學中存在的問題，就指導學生如何應用思維導圖進行課前預習、課堂筆記、課后復習教學開展一些有益的探索和嘗試。
二、思維導圖的制作與教學優勢
1.思維導圖的認識與近段發展
思維導圖（MindMapping）又叫心智圖，由英國心理學家托尼巴贊（TonyBuzen）于1970年提出，它以放射性思考為基礎，是一個簡單、高效、放射性、形象化的思維工具，能夠全面調動左腦的邏輯、順序、條例、文字、數字以及右腦的圖像、想象、顏色、空間、整體思維，使大腦潛能得到最充分的開發，從而極大地激發人們的創造性思維能力。是一種有效的思考策略、思考方法、思考工具。
思維導圖按照發散性思考的特征，把注意的焦點清晰地集中在中央圖形上，主題的主干從中央向四周放射；分支由一個關鍵的圖形或寫在產生聯想的線條上面的關鍵詞構成，次級話題也以分支形式表現出來，附在較高層次的分支上；各分支形成一個連接的節點結構并且末端開放。因此，思維導圖在表現形式上是樹狀發散結構。
美國管理學作家DrTonyTurrill評價說：思維導圖可以讓復雜的問題變得非常簡單，簡單到可以在一張紙上畫出來，讓你一下子看到問題的全部。它的另一個巨大優勢是隨著問題的發展，你可以幾乎不費吹灰之力地在原有的基礎上對問題加以延伸。波音公司將原本須費時一年才能上完的關機維修技術的培訓，運用思維導圖方法重新整理課程之后（將所有的飛機維修工作手冊繪成一張25英尺的思維導圖），僅花了短短數周便有效地執行完成了訓練計劃，估計因為運用思維導圖作為教育訓練工具所節省的經費達美金一仟一百萬。
思維導圖如何有效的應用到教學中，在我們國家許多人也做了大量的嘗試，最有影響力的是全國教育信息技術研究十二五規劃（2011）重點課題《思維可視化技術與學科整合的理論和實踐研究》，是由華東師范大學現代教育技術研究所特聘研究員、思維可視化教學實驗中心主任劉濯源教授主要開展，他是思維可視化教學模式系統架構設計者、總培訓指導師，他提出學科思維導圖的概念，作為一種基于系統思考的知識建構策略強調了以學科知識為載體，以發展學生的學科邏輯思維能力為目標的理念，是一種較好的思維導圖與學科知識教學學習相結合的思路策略，已被全國五百多所課題實驗學校引進，并在教學實踐中取得顯著成效。
2.思維導圖的制作過程
目前制作思維導圖的工具很多，除了word、PPT外，還有專門制作思維導圖的專業軟件如mindmanager、mindmapper等?，F就簡單的手繪給予介紹一下。
制作準備：幾張白紙和多種顏色筆。
制作步驟：
⑴把主題畫在紙的中央。主題可以用關鍵字和圖像來表示。所謂關鍵字，是表達本節或本學科相關核心概念的字或詞，或用我們數學中的符號語言或圖來代替。其應該是表示學科內具體的容、有體現對學科內容理解的意義。這樣，有助于我們進行理解記憶。
⑵次主題，也就是在上一層主題下延伸的具有某種邏輯關系的知識點或環節。次主題關鍵詞的提煉，同主題關鍵詞的提煉一樣。
⑶次主題后，羅列更為細節的具有邏輯關系的要點。這個時候要注意的是，任何一個要點出現的時候，盡可以自然地將它用學科關鍵詞的方式表達出來，并把它和最相關的次主題連接起來。
⑷整理思維過程時，任何一個次主題都要用一種顏色來表示。而且，如果可能的話，要盡可能用直觀的相關數學符號語言或圖像來表達知識的內涵，這可以大大加深理解和記憶。
3.思維導圖輔助數學教學的優勢
在初中數學的學習過程中，學生需要記憶和理解的知識點較多，基本概念、定義、公理、運算的法則和技巧等。內容多、易混淆，嚴重影響了學生的學習能力，增加了學習負擔，加上還有些學生聽課時不善于整理筆記，往往以記的不全面、完整造成筆記質量不高，思路不清，對知識形不成完整的認識，和對知識間的邏輯關系缺少思考，不會遷移等，更加影響了學生學科思維的形成，也談不上分析問題解決問題能力的提高。
而思維導圖可以讓學生的學習變得輕松而快樂。思維導圖是一種記憶與思維方式，它以直觀形象的圖示建立起各個概念之間的聯系。思維導圖僅用關鍵詞、圖形和各種顏色的連線等可以把一節課、一個單元的知識甚至一本書、一門課程的內容梳理并壓縮成由關鍵信息及其顯現的邏輯關系所組成的一張圖，去除了冗余雜亂的信息，保留了關鍵內容，這不僅便于加速資料的累積量，大大減輕了記憶的負擔，更將知識點內容依據本學科的知識系統的邏輯關系分層分類管理，使資料的儲存、管理及應用更加系統化，從而提高大腦的思維能力的發展，使學習者在浩瀚無邊的知識海洋中能夠快速獲取所需的知識，體驗知識的邏輯關系，提高對知識的理解遷移能力，獲得成就感。思維導圖和傳統的記筆記方法相比有較大的優勢。⑴它順應了學科的邏輯思維模式，可以讓我們對學科知識的各種觀點自然地在圖上表達出來。⑵能夠加強記憶，因為在圖示中通過使用關鍵詞，既可以積極地聽講，又強迫我們在做筆記的時候就要思考知識體系的要點到底是什么。⑶激發右腦，因為在創作導圖的時候還使用顏色、形狀和想象力。
數學課上，新知識產生，知識點歸類、復習可用思維導圖。學生借助他們自己喜歡的圖形或關鍵詞，把自己對學科知識系統的理解以導圖的形式構建出來，不斷完善就是不斷對學科知識系統的不斷思索，同時做到了思維可視化，知識內容具體化，達到抽象思維和形象思維的有機結合和轉化。長期使用思維導圖可以增強學生的概括分析能力，增強學生的立體思維能力，增強學生的總體把握能力，及記憶力。
思維導圖在教學方面的使用可以幫助老師迅速了解學生對知識的理解掌握情況，并對教學策略作出調整，使教學更有針對性，更有成效；同時它的可視化也使學生理順抽象的知識脈絡結構的問題落到實處，具有很好的可操作性，提高記憶力，增強學習能力。思維導圖也有利于老師的課堂教學，上好課的前提是要備好課，而以思維導圖的形式備課比寫出來更快，而且可以讓講課的人和學生始終都能掌握全盤內容。另外，它也能使教師的教案不僅不會隨著年歲增加而變得相對僵硬，反而會更有彈性，更容易更改。
三、思維導圖在數學教與學中的應用
1.學科思維導圖在課前預習中的運用
課前預習是學生提高聽課效果的重要環節。如何才能讓學生們短時間內的預習能達到較好的效果呢？可嘗試指導學生運用思維導圖進行預習。學生在預習新課內容時，可以采用思維導圖的方式。可以在原有知識的基礎上延伸出新的知識，這個時候，思維導圖就能清晰地展現了新舊知識間的關系，可以促進學生的有效學習。先讓學生預習完新的學習內容之后，思考與舊知識的關系，完成本學科內已學過的相關知識網絡，說出新舊知識的邏輯關系。具體做時，讓學生在白紙的中央以一個常用的習慣的圖像（例如一個太陽或一朵云）為中央主題，在繪制草稿圖形時能讓大腦一下子進入快速思考學習的步驟，此動作會接著產生一系列的學習思考動作。如畫上一朵云后，在云朵中央用一個關鍵詞或數學符號語言及幾何圖象等形式寫下預習的主要內容所屬的核心概念，同時從云朵中央向外畫上幾條曲線作為主要分支（視內容定分支數），在主要分支的基礎上可以有更小的分支。在預習時快速閱讀內容，思考知識產生的過程，找出概念中的關鍵詞或符號語言及幾何圖形等形式，填到主要分支的線上。當該主要分支上還有更細小的分支時，則繼續重復上述操作。完成所有關鍵詞填寫后，接著在思維導圖上做好相關的標記。例如，在對已理解、有疑惑、完全不明白的各分支上用有色筆分別標注上、﹨、等等。
2.思維導圖在數學課堂教學中的運用
（1）在學生聽課中的運用
心理學家指出，中學生能持續集中精神聽課的時間約20分鐘左右。因此，聽課過程中學生走神是很正常的現象。為避免或減少因學生走神而造成知識點遺漏的現象，很多教師都采取了多種有效的方法，例如在課堂教學設計時多讓學生參與課堂教學活動、或運用多媒體教學吸引學生注意力等。除了運用上述方法外，運用思維導圖的方法來引導學生聽課也是不錯的方法。在學生預習的思維導圖的基礎上，學生聽課時要做的工作其實就是補充和完善該思維導圖，把標有、﹨的地方認真聽取老師或其他同學對知識的邏輯理解，并積極對知識進行拓展，拓展知識點前用+標注清楚。
例如，先在導圖中心位置填寫上本節內容；在新課導入時把老師導入的舊知識作邏輯上的整理、對導入的新問題如何解決給予提前的思考；而在老師講到具體的知識點時，抽象出數學學科專業的知識點，并對知識點的產生、原理、應用環境等進行思考和認識，把自己對知識點的感知情況通過思維導圖清晰地反映出來。當然，這一過程，學生是在不斷地思索，不斷地對學科知識進行再認識，不斷地對數學學科知識的內核進行提煉，極大地促進了學生學科思維的提升，也就把培養用數學知識去分析問題、解決問題的能力落到了實處。
（2）在探究式課堂教學中的運用
在探究式課堂教學中，學生以小組為單位進行討論是非常普遍開展的一種學習交流方式，然而在通常的討論過程中由于缺乏有效的溝通方式，小組交流以對答案為主，只重結果，而對解題的過程交流不多，或對解題過程進行口述及看對方繁瑣的解題過程，這些都大大降低了溝通效果和速度，最終影響了小組或集體討論效果，完全達不到交流討論的目的。在討論式教學中教學效率不高的現象是普遍存在的。要改變這種情況，只有將學生把對問題的理解及解題的思路過程用思維導圖的形式可視化的體現出了，讓別的同學一看就明白他思路的對錯，或錯在哪個環節，認識自己對數學問題的偏差。所以思維導圖的可視化能更好的解決學生對學科知識思維的交流，完善學生對學科問題的再認識，重新完善自己的思維導圖，提高了交流的深度、廣度和速度，可以達到較好的教學效果。
3.思維導圖在復習課教學中的運用
復習課是讓學生將學過的學科知識概括性地整理歸納，達到對本學科知識體系的全面認識，形成完整的學科知識結構，同時從深度和廣度上提出了更高的要求。它是從局部到整體的教學階段，更注重知識的綜合性考查。教學內容一般是把有邏輯關系的部分知識進行整理，從橫縱角度將已學過的基本概念、基本原理和基本方法加以歸類、細化，使之形成完整的學科知識網絡。
多年來我總感覺學生復習效率不高，總是把書或者筆記從頭到尾看一遍，然后把以前做過的題再看一遍。能夠把這些工作做完的同學已經是很不錯的了，但到考試后總聽到很多同學講有的題目在復習的時候看過了，可考試時候碰到了卻還是不會，這就說明學生在考試前的復習效率非常的低下，很多都是無效勞動，浪費了大量的時間，結果是以前會的知識還會，以前不會的或已經遺忘的知識在考試時仍然不會，復習的效率很低。因此讓學生學會有效的復習方法，運用學科思維導圖構建良好的知識體系十分方便和簡單。
在平時的局部知識學習時，同學們都整理了相應局部知識的思維導圖，可視化的思維導圖對局部知識復習效率很高，而學科整體的知識體系，就是把局部的可視化的思維導圖進行邏輯關系上的拼接，就像小孩子玩積木一樣進行拼接，進行再思考，再歸納整理，同學們對學科知識理解的角度不同，可能拼接的稍有不同，通過師生交流，這樣更有利于學生對學科知識的體系的理解和提升了學生對學科思維的深度，增強了學生學科知識的綜合度，這樣學生對學科知識的學習深度和廣度落到了實處，讓學生具有了學科素養。在復習課中應用思維導圖，不僅可以快速建立和完善知識網絡，從整體上把握知識點，而且充分調動了學生的積極性，激發學生前所未有的學習熱情。
4.在教師集體備課中的運用
備課是重要教學行為，如何才能提高備課的效果呢？除了教師自己認真研讀教材、教學大綱、查閱有關資料之外，教師之間的討論也是提高備課效果的重要方式，這樣可以做到集思廣益，智慧大家共享。然而在通常的備課過程中由于缺乏及時有效的歸納和整理，集體討論效果不好，而且容易忘記。如果我們按照思維導圖的方法，利用一些思維導圖軟件記錄備課過程，然后進行必要的整理，就避免了上述情況。在整個討論過程中，大家僅僅圍繞討論內容展開話題，由一名教師負責歸納整理下每個教師的觀點，通過討論確定各個部分的教學內容和教學方法。然后將討論結果進行整理，分別分發給各位教師，這樣大家就得到了一份凝聚著集體智慧的教學設計了。這種方式特別對青年教師適用，這樣可以使他們盡早的熟悉教學規律和教學內容。
四、反思
1.在操作時要以學科知識為栽體，以培養學生的學科思維為目的，鍛煉學生的各種能力。
2.思維導圖作為一種思維方式，應該是逐漸養成的，所以不能急于求成，要讓學生逐步養成這樣的思維方式。
3.利用電腦軟件來繪制思維導圖快捷、美觀，但如何更好在課堂上結合電子白板實現軟件繪制思維導圖需要不斷探索。
