高职数学教学的可视化研究课题申请书 本文关键词：研究课题，可视化，高职，申请书，数学教学
高职数学教学的可视化研究课题申请书 本文简介：课题类别立项编号宿迁市教育学会科研课题·申报评审书课题名称高职数学教学的可视化研究课题主持人孙玉峰工作单位宿迁中等专业学校申报日期2013年4月18日江苏城市职业学院科研处制申请者的承诺与成果使用授权一、本人自愿申报江苏城市职业学院科研课题。本人认可所填写的《江苏城市职业学院科研课题申请评审书》为有
高职数学教学的可视化研究课题申请书 本文内容：
课题类别
立项编号
宿迁市教育学会
科研课题·申报评审书
课
题
名
称
高职数学教学的可视化研究
课
题
主
持
人
孙玉峰
工
作
单
位
宿迁中等专业学校
申
报
日
期
2013年4月18日
江苏城市职业学院科研处制
申请者的承诺与成果使用授权
一、本人自愿申报江苏城市职业学院科研课题。本人认可所填写的《江苏城市职业学院科研课题申请评审书》为有约束力的协议，并承诺对所填写的申请评审书所涉及各项内容的真实性负责，保证没有知识产权争议。同意江苏城市职业学院有权使用申请评审书所有数据和资料。课题申请如获准立项,在研究工作中，接受江苏城市职业学院及其委托部门的管理，并对以下约定信守承诺：
1．遵守相关法律法规。遵守我国《著作权法》和《专利法》等相关法律法规。遵守我国政府签署加入的相关国际知识产权规定。遵守江苏城市职业学院有关科研课题管理的规定。
2．遵循学术研究的基本规范。科学设计研究方案，采用适当的研究方法，如期完成研究任务，取得预期研究成果。
3．尊重他人的知识贡献。客观、公正、准确地介绍和评论已有学术成果。凡引用他人的观点、方案、资料、数据等，无论曾否发表，无论是纸质或电子版，均加以注释。凡转引文献资料，均如实说明。
4．恪守学术道德。研究过程真实，不以任何方式抄袭、剽窃或侵吞他人学术成果，杜绝伪注、伪造、篡改文献和数据等学术不端行为。成果真实，不重复发表研究成果；对课题主持人和参与者的各自贡献均在成果中以明确的方式标明。不侵占他人研究成果，不在未参与研究的成果中署名，不为未参与研究工作的人员挂名。
5．维护学术尊严。保持学者尊严，增强公共服务意识，维护社会公共利益。维护全国教育科学规划课题声誉，不以课题名义牟取不当利益。
6．遵照管理规范。课题研究名称、课题研究组织、研究主体内容、研究成果形式与课题申请书和立项通知书相一致。若有重要变更，须向江苏城市职业学院科研处提出书面申请并征得同意。
7．明确课题研究的资助和立项部门。研究成果发表或出版的需在显著位置注明“江苏城市职业学院科研课题经费资助”的字样。凡涉及政治、宗教、军事、民族等问题的研究成果须经江苏城市职业学院同意后方可公开发表。
8．标明课题研究的支持者。要以明确方式标明为课题研究做出重要贡献的非课题组个人和集体。
9．正确表达科研成果。按照《国家通用语言文字法》规定，规范使用中国语言文字、标点符号、数字及外国语言文字。
10．遵守财务规章制度。合理有效使用课题经费，不得滥用和挪用。课题结题时如实报告经费使用情况，不报假帐。
二、作为课题研究者，本人完全了解江苏城市职业学院的有关管理规定，完全意识到本声明的法律后果由本人承担。特授权江苏城市职业学院，有权保留并向国家有关部门或机构报送课题成果的原件、复印件、摘要和电子版;有权公布课题研究成果的全部或部分内容，同意以影印、缩印、扫描、出版等形式复制、保存、汇编课题研究成果，允许课题研究成果被他人查阅和借阅;有权推广科研成果，允许将课题研究成果通过内部报告、学术会议、专业报刊、大众媒体、专门网站、评奖等形式进行宣传、试验和培训。
申请者（签章）：
2013
年4月18日
一、课题研究人员基本信息
课
题
主
持
人
（
课
题
组
组
长
）
姓
名
孙玉峰
性别
男
民族
汉族
出生年月
1969.10
行政职务
专业技术职务
讲师
研究专长
教育教学研究
最后学历
研究生
最后学位
硕士
电
话
13732689738
工作单位
宿迁中等专业学校
[email protected]
通讯地址
宿迁市湖滨新城开发区合欢路2号宿迁宿迁中等专业学校
邮政编码
223800
科
研
情
况
近期课题完成情况（课题名称、课题类别、
批准单位、批准时间、完成情况）
论文或论著（限填10篇）
独立或以第一作者身份公开发表或出版的
论文或论著名称
发表论文（或出版论著）的
报刊（或出版社）名称及日期
复矩阵的Jordan标准形的存在性的新证明
五邑大学学报
2007.4
粗糙S-子系
五邑大学学报
2008.2
S-系上的模糊同余
五邑大学学报
2008.11
（不含课题组组长、副组长；限填10人）
课
题
组
核
心
成
员
姓
名
工作单位
专业技术职务
研究专长
课题组内分工
孙玉峰
宿迁中等专业学校
中级
教学方法
资料收集、教学研究
高杰
宿迁中等专业学校
中级
教学手段
教学实践分析
谢志林
宿迁中等专业学校
中级
教学手段
教学实践分析
陈华
宿迁中等专业学校
初级
教学方法
资料收集、分析
不具有高级专业技术职务的课题主持人，须由两名具有高级技术职务的专家填写推荐意见。推荐意见要从课题主持人的“专业水平”、“科研能力”、“组织能力”等方面陈述。
第一推荐人
姓
名
张元生
专业技术职务
中学高级
研究专长
数学教学方法
工作单位
宿迁中等专业学校
联系电话
15298321144
推荐意见
孙玉峰具备数学专业研究生学历，具有较高的专业水平，能够从较高的层次审视数学教学活动；孙玉峰在研究生学习期间发表论文三篇，具备开展课题研究所需的科研能力；另外，孙玉峰担任汽车系教务干事工作，处理各项教务工作井然有序，在工作中锻炼了组织和协调能力。
签
名：*年*月*日
第二推荐人
姓
名
边兴利
专业技术职务
高级讲师
研究专长
教育教学
工作单位
宿迁中等专业学校
联系电话
15996785786
推荐意见
孙玉峰数学专业研究生学历，具有较高的专业水平，在工作中不断学习教学理论，善于从学生的现状出发因材施教；孙玉峰在研究生学习期间发表论文三篇，具备开展课题研究所需的科研能力；另外，孙玉峰担任汽车系教务干事工作，处理各项教务工作井然有序，在工作中锻炼了组织和协调能力。
签
名：*年*月*日
二、课题研究设计
（一）课题的核心概念及其界定
高等职业院校是培养与我国社会主义现代化建设要求相适应，德、智、体、美全面发展，具有综合职业能力，在生产、服务一线工作的高素质劳动者和技能型人才。他们应当热爱社会主义祖国，能够将实现自身价值与服务祖国人民结合起来；具有基本的科学文化素养、继续学习的能力和创新精神；具有良好的职业道德，掌握必要的文化基础知识、专业知识和比较熟练的职业技能，具有较强的就业能力和一定的创业能力；具有健康的身体和心理；具有基本的欣赏美和创造美的能力。
数学修养是构成高职生文化修养的重要内容，也是高职生学习和工作的重要的工具，但是高职生的数学基础一般较差，数学学习有障碍，数学的可视化将极大的提高教学和学习效率。
（一)数学问题可视化
数学探究的源头是问题。利用信息技术所具有的丰富视听表征为学习者创设易于发现问题的良性认知环境。视觉系统为我们提供了一种新的、主观的、非理性的、具有情感的、印象主义的思维景象，提供数学问题背景，促进数学问题产生。将数学问题以动态的方式呈现在学生面前，提供丰富而动感的图像、图形，使数学问题具有生动性、直观性和形象性。可视化技术赋予人们一种仿真的、三维的并且具有实时交互的能力．这样人们可以在三维图形世界中用以前不可想象的手段来超越自己的能力获取信息。发挥自己创造性的思维，高效率地提出问题和解决问题。
教师利用信息技术编辑影视片段，可以制作色彩斑斓的动态画面．呈现丰富生动的信息．通过色彩对比、动静对比、伸缩对比形象直观地阐述数学概念生成过程。其表现手法显得活泼有趣，往往能吸引学生的注意，激发学生的学习兴趣。在“线段、射线、直线”
（二)数学猜想可视化
猜想是数学探究教学过程中一个重要环节。对猜想不能轻易地加以肯定与否定，要用科学的态度来对待猜想与发现。通过数学实验说明猜想的正确与否，再通过严格的证明来说明猜想是成立的。或者通过举反例来否定猜想，这种研究意识的形成和建立，有助于学生真实并主动地进行数学探究活动。
三、数学探究可视化具有很高的教育价值
（一)数学创新思维的触发点
澳大利亚著名数学教育家、前国际数学教育大会主席Bishop教授断言：“明显的是在数学课堂上的所有方面强调可视化描述是有价值的。”可视化对数学发现过程是极其重要的。可视化通常体现了数学知识本身和图片之间的转化，它有能力向观看者描述资料的特征．刺激使用者大脑中的联系，这将促进学生更深层的数学洞察力水平的提高。数学问题一旦从静态提升到动态，常常会出现新的现象和新的问题，会成为数学创新思维的触发点。最有效的信息传播媒介是图像而不单单是靠听觉。信息图像化本身就满足了每一位学生的不同需要，使其能以各自不同的方式和各自不同的进度来对图像化的信息进行个别化与理性化的筛选和理解，图像化的信息本身就给学生提供了一个同步进行的可控宽频带通道，而单纯1：3授是无法达到这一点的。教师利用可视化手段充分调动学生的视听器官。从而获得最佳的认知效果。利用可视化技术，一些数学探究问题的答案立刻可以直观地呈现出来，使人耳目一新，并为进一步的理论探索和拓展提供了导向。
（二)提高数学学习的有效性
任何抽象的概念都与具体的事物有着某种内在的联系。将抽象的内容用具体的东西进行形象化。有利于学生对知识的理解和掌握。数学探究教学以可视化的信息作用于学生，使学生在最佳的学习条件下进行学习。形成直接对学生视觉和听觉器官共同进行作用的情况。促进学生的数学认识过程的形成和发展，利于学生数学学习。由于可视化教学能在有限的时间内提高教育信息传递的效率和质量，在课堂教学中使学生能利用多种感知手段获取各种表象，从而丰富学生的想象力，扩大学生的信息量，促进数学创造力的形成。提高学习效率和教学效果。
（三)学会欣赏数学
基于动态几何的平台，运用跟踪、轨迹、变换和迭代等功能，容易创作千变万化的美丽的图案。利用信息技术可以创作动态的百变数学艺术作品，一个看起来简单的图像，观察者自己调整参数后．可以产生无穷无尽的不同效果：利用《几何画板》软件，给赋予不同的数字或拖动点F。欣赏到“枝叶茂盛”、运动变化的勾股定理树，如图5所示。学生通过黄金分割网站看到教材以外建筑师如何将黄金分割用在巴特农(Pa=henon)神庙、埃费尔铁塔、金字塔等建筑物中；学生欣赏米勒(Millet)的《拾穗者》、达·芬奇的《最后的晚餐》和《蒙娜丽莎》等艺术品时。看到艺术家将黄金分割巧妙地运用于绘画和雕刻之中。这与在传统教学条件下教师只是依靠语言描述建筑物和艺术品中黄金分割的教学效果相比是有很大的不同。
（二）国内外同一研究领域现状、本课题研究价值及创新之处
国外，许多研究者已经肯定了可视化在数学教学上的作用和地位。国内，研究者也开始了在可视化教学方面的研究。
本文在研究国内外关于可视化理论的基础上，对数学可视化的概念进行了界定，探讨了当前引入可视化教学的意义和可能性，分析了数学可视化教学的特点，给出当前中学数学教师在实际教学中较易制作、操作的数学可视化教学工具，主要有几何画板、Mathematica软件、MATLAB以及电子表格Excel。本文又从认知心理学方面、教育学方面以及数学教育学方面总结了数学可视化教学的功能，它能够激发学生学习数学的兴趣，调动学生学习数学的积极性，让学生在体验中学习数学知识、领会数学原理，旨在促进学生对知识的理解和运用，更好地发挥自己的想象能力和创造能力。
本文采用理论研究与行动研究结合的方法。针对目前数学教学，以加涅的知识网络理论、建构主义的自主学习理论和人本主义学习的理念为理论依据，开展了数学可视化教学的研究和实践。通过选取算术、代数、几何、统计、微积分方面的课例，对其进行数学可视化设计，并在条件允许的情况下对部分课例进行了实施与反馈。通过分析，笔者认为利用可视化教学，对于改变教师的教授方式，帮助学生理解数学知识有着积极的作用和影响。在教学过程中，学生通过观察、猜想、验证、证明、推广和应用，不同的人获得不同的情感体验，而且学生的领悟、探索、发现和创造能力都得到了不同程度的提高。
（三）研究的目标、内容（或子课题设计）
一、数学教学软件的比较研究（几何画板、超级几何画板和立体几何画板）
二、高职生数学学习基本情况调查
三、传统数学教学与可视化数学教学的比较研究
四、可视化数学教学中存在问题的分析研究
（四）研究的思路、方法与实施步骤
研究思路：首先对相关的概念进行界定并确定支持本研究的有关理论基础，为后续的调查分析提供理论依据，以确保论述的科学性。然后设计调查问卷，选择合适的对象进行实地调查及访谈，掌握汽车工程系中职生厌学现状并探明厌学问题产生的真正原因。然后根据调查分析结果，提出有针对性可行性强的策略。最后再本校的汽车工程系中职生中运用研究结果，评价实施效果。
研究方法：
文献资料法：通过查阅中国知网、高职教育网、高职高专网、教育部网站和Elsevier数据库,找出并分析整理与本论文有关的文献资料，从中了解国家对职业教育的宏观政策，前人对此类问题已经做了的研究和已经解决了的问题，以便在前人研究的基础上进行新的究。
问卷调查法：为了解汽车工程系中职生厌学问题的现状及原因，编制点钞问卷，对汽车工程系各个年级在校的老师和学生进行抽样调查，利用SPSS12.0进行分析和整理，得出相关结论。
实地观察、访谈法：深入老师、班主任和学生中，了解学生学习的真实情况，从中获取更多的真实料。
经验总结法：通过实际调查研究，并结合相关文献资料，从整体层面上对汽车工程系中职生厌学问题的现状及原因等进行概括与总结。
（五）预期研究成果
成
果
名
称
成果形式
完成时间
负责人
阶
段
成
果
（
限
填
5
项
）
数学教学软件的比较研究
论文
2013.5
孙玉峰
高职生数学学习基本情况调查
论文
2013.6
陈华
传统数学教学与可视化数学教学的比较研究
论文
2014.2
谢志林
可视化数学教学中存在问题的分析研究
论文
2014.5
高杰
（限填3项）
最
终
成
果
数学教学可视化的内容和方法
论文
2014.6
孙玉峰
数学可视化教学对高职生数学学习方法的影响
论文
2014.6
谢志林
（六）完成研究任务的可行性分析（包括：①主持人除外的课题组核心成员的学术或学科背景、研究经历、研究能力、研究成果；②围绕本课题所开展的前期准备工作，包括文献搜集工作、调研工作等；③完成研究任务的保障条件，包括研究资料的获得、研究经费的筹措、研究时间的保障等。）
我们课题组是中青结合的一个团体，既具有丰富的教育实践经验又具有较高的理论水平。更重要的是这支队伍工作热情高涨，有长期协作的经历，并且也都取得过相关的研究成果。我们在提出研究课题之前做了大量的前期准备，研究了很多实际例子，搜集了大量的相关资料。
完成课题的保障条件：
1．组织保障：我校历来注重科研课题，建立校长领导，教科室牵头，确保课题研究的立项、实施、评价和推广等全过程的正常运行，形成课题正常运行的管理体制，成立课题专门领导小组。项目组员孙玉峰、高杰
、谢志林均为研究生学历，具备较好的科研能力，同时在几年的教学实践中都对数学教学的现状和问题所在有较多的感性认识。另外，他们可以充分发挥硕士期间积累的搜集分析资料的能力为研究提供准确有力的数据论证。
2．资料保障
：我校的研究资料丰富，学校图书馆藏书达十几万册，并具有网上图书阅览室，心理咨询室长期开放积累了大量的学生个案资料。
3.经费保障：
学校十分重视此课题研究，拨有配套研究经费。
4.保障措施：学校在人力、物力、财力上提供保证。我校成立了相关课题的领导小组，很重视本课题的研究，在学校的整体教学计划中，按实验方案制定出每一学期研究计划，并要认真落实。为保证本课题的顺利实施，一是采取走出去、请进来的办法，培训教师。二是在资料设备投资，三是保证课题成员的研究时间，课题研究作为课时计算并给予课时补助。
5.时间保障;课题工作人员必须服从安排，按时按质按量完成任务。
每学期组织一次调查，，并对材料进行分析。
②课题工作人员每期集中学习交流。
③每位工作人员每年必须就相关问题撰写研究论文一篇，不少于2500字。
三、各级部门意见
（一）课题主持人所在单位意见
本单位保证课题主持人所填写的《申报评审书》内容属实，课题主持人和参与研究者的政治素质和业务能力适合承担本课题研究工作。本单位保证做好课题管理工作，提供研究经费并创设其他研究条件。
同意申报。
单位盖章
负责人（签字）*年*月*日
（二）专家评审意见（课题的意义、课题组负责人及成员的学术水平、完成课题条件等）
专家组组长（签字）*年*月*日
（三）科研处意见
单位盖章
负责人（签字）*年*月*日
（四）学校审核意见
单位盖章
负责人（签字）*年*月*日
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