1.1 方案背景
1.課程標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)
隨著信息技術(shù)在中學(xué)教學(xué)中的廣泛應(yīng)用，教育工作者更清晰地認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)在課堂上的必要性和有效性?！读x務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中指出“要充分考慮信息技術(shù)對(duì)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容和方式的影響，開發(fā)并向?qū)W生提供豐富的學(xué)習(xí)資源，把現(xiàn)代信息技術(shù)作為學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和解決問題的有力工具，有效地改進(jìn)教與學(xué)的方式，使學(xué)生樂意并有可能投入到現(xiàn)實(shí)的、探索性的數(shù)學(xué)活動(dòng)中去?！睌?shù)學(xué)教育工作者面臨著如何在數(shù)學(xué)課堂優(yōu)質(zhì)、高效地運(yùn)用信息技術(shù)的難題，也面臨著新的教學(xué)模式、新的師生角色等挑戰(zhàn)。數(shù)學(xué)學(xué)科教室的必要性逐步凸顯。
2.教育裝備標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)
2014年，教育部教育裝備研究與發(fā)展中心設(shè)立“中小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的研究”這一國(guó)家級(jí)課題，旨在推動(dòng)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室/學(xué)科教室建設(shè)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。通過持續(xù)三年的努力，目前遼寧、北京、四川、江蘇、湖南、河南、浙江等地相繼推出或正在推出數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室/學(xué)科教室建設(shè)的省級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，為數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室/學(xué)科教室的推進(jìn)應(yīng)用提供了支持與依據(jù)。
“中小學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的研究”課題開題會(huì)
摘自遼寧省普通高中辦學(xué)條件標(biāo)準(zhǔn)匯編
1.2 方案概述
e-數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室基于Math Pi數(shù)學(xué)專用平板，融合國(guó)際領(lǐng)先的數(shù)據(jù)采集套裝、課堂管理軟件及數(shù)學(xué)文化元素，以數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)云平臺(tái)為支持，搭建師生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的高效率、特色化環(huán)境。同時(shí)，e-數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室建立全國(guó)范圍內(nèi)一體化的完善的服務(wù)體系，為學(xué)校提供全方位、一站式服務(wù)——基礎(chǔ)服務(wù)、學(xué)科應(yīng)用、學(xué)科教研等，助力數(shù)學(xué)學(xué)科建設(shè)。
1.3 方案功能
1. 落實(shí)《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，實(shí)現(xiàn)“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”要求
《新課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)做了具體的闡述和要求，它將使未來的數(shù)學(xué)凸顯出高效、實(shí)用和多能的特點(diǎn)。在數(shù)學(xué)學(xué)科教室，借助各類數(shù)學(xué)專用軟件，可讓學(xué)生經(jīng)歷提出問題——猜測(cè)——實(shí)驗(yàn)探究或驗(yàn)證——得出結(jié)論等探究性學(xué)習(xí)過程；通過數(shù)據(jù)采集與分析等，意識(shí)到課堂與實(shí)際生活的聯(lián)系，并發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，建模解決實(shí)際問題……
2. 引入STEM理念，發(fā)展數(shù)學(xué)思維
STEM提倡學(xué)科融合，強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科、項(xiàng)目學(xué)習(xí)和解決問題。數(shù)學(xué)學(xué)科教室引入STEM理念，秉持?jǐn)?shù)學(xué)建模思想，借助綜合傳感器等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)物理、化學(xué)、生物等更廣泛學(xué)科知識(shí)的綜合探究。要求學(xué)生提出假設(shè)、采集數(shù)據(jù)、建立模型、擬合驗(yàn)證、得出結(jié)論，發(fā)展數(shù)學(xué)思維，重視數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)在數(shù)字化過程中的作用，并凸顯數(shù)學(xué)在STEM教育中的支撐性。
3. 合作探究，提供創(chuàng)新教學(xué)模式的載體
數(shù)學(xué)學(xué)科教室為建構(gòu)寬松而交流方便的環(huán)境提供支持，有利于學(xué)生小組合作的探究學(xué)習(xí)方式的進(jìn)行，使學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的主體性與自主性普遍得到增強(qiáng)?！白鲋袑W(xué)、小組合作”將成為最常態(tài)的學(xué)習(xí)方式之一。在這種環(huán)境下體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，發(fā)揮了主觀合作探究能力，成為創(chuàng)新教學(xué)模式實(shí)施的載體。
1.4 方案特點(diǎn)
1. 新一代數(shù)學(xué)手持技術(shù)“Math Pi”，兼具專用性與開放性
Math Pi內(nèi)嵌多種數(shù)學(xué)專用軟件，搭載數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，是集軟件、課程、數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)庫(kù)為一體的數(shù)學(xué)學(xué)科專用學(xué)具。PAD本身具備的開放性，又可幫助師生整合豐富的學(xué)習(xí)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)資源交流與共享。
2. 全系列導(dǎo)入課程，幫助師生快速實(shí)施數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
立足師生實(shí)際教與學(xué)的需求，根據(jù)不同階段開發(fā)的基礎(chǔ)使用課程及學(xué)科應(yīng)用課程，貼合課程標(biāo)準(zhǔn)，幫助師生快速上手，從而高效實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全過程。
3. 外界各類傳感器，實(shí)踐STEM理念，實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)探究
包含溫度、聲音等多種傳感器的數(shù)據(jù)采集套裝，可以讓學(xué)生順利完成各類數(shù)學(xué)或科學(xué)實(shí)驗(yàn)，并經(jīng)歷提出問題→收集數(shù)據(jù)→整理數(shù)據(jù)→分析數(shù)據(jù)→解決問題的全過程，將數(shù)學(xué)與實(shí)際生活緊密聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)與物理、化學(xué)、生物等跨學(xué)科實(shí)驗(yàn)探究。
4. 實(shí)驗(yàn)教學(xué)云平臺(tái)，為數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供支持與助力
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)云平臺(tái)，不僅為師生的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了大量的資源，為師生高效開展數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了支持，更提供了包括公開課在線研討等方面的功能，為師生成長(zhǎng)及學(xué)校學(xué)科建設(shè)提供平臺(tái)與空間。
一.5 方案構(gòu)成
1. Math Pi 數(shù)學(xué)平板
Math Pi數(shù)學(xué)平板搭載e-數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室專用系統(tǒng)，集數(shù)學(xué)專用軟件、數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程、學(xué)科知識(shí)庫(kù)于一體，為師生開展數(shù)學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)與探究提供支持。
（1）專業(yè)數(shù)學(xué)軟件
綜合了幾何、代數(shù)與微積分多種應(yīng)用的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)軟件，滿足師生學(xué)習(xí)、研究之用。
（2）數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程
以人教版為例，通過分析初中、高中數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)初中有70%以上的課程、而高中則高達(dá)89%以上課程借助信息技術(shù)工具學(xué)習(xí)會(huì)更有效。
平板上內(nèi)置課程涵蓋初中和高中，課程對(duì)象包括教師與學(xué)生，按照課程標(biāo)準(zhǔn)所梳理的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)導(dǎo)入課程，旨在幫助師生容易上手，從而高效率體會(huì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全過程。包括：高中基本實(shí)驗(yàn)36課、初中全系列66實(shí)驗(yàn)課、高考突破130等。課程類型包括文本圖書、微視頻、在線課程等形式。
（3）數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)（MLS）
數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)（MLS），是以學(xué)科知識(shí)庫(kù)為基礎(chǔ)，針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)，提供課件、微視頻、數(shù)學(xué)文化等內(nèi)容。包括“做數(shù)學(xué)”“玩數(shù)學(xué)”“賞數(shù)學(xué)”等模塊。
“做數(shù)學(xué)”包含了從小學(xué)、初中到高中所有可以用信息技術(shù)進(jìn)行探究的數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容，包括數(shù)與代數(shù)、圖形幾何、統(tǒng)計(jì)分析、綜合實(shí)踐四大部分。所有的內(nèi)容均提供課件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的探究微視頻以及課件應(yīng)用說明。
“賞數(shù)學(xué)”基于課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)學(xué)文化的定義及要求設(shè)立。數(shù)學(xué)文化建設(shè)是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境建設(shè)的有機(jī)組成部分。數(shù)學(xué)文化要求走進(jìn)中學(xué)數(shù)學(xué)課堂，滲入實(shí)際數(shù)學(xué)教學(xué)，努力使學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)過程中真正受到文化感染，產(chǎn)生文化共鳴，體會(huì)數(shù)學(xué)的文化品位，體察社會(huì)文化和數(shù)學(xué)文化之間的互動(dòng)。
該欄目?jī)?nèi)容由新課標(biāo)修訂組核心專家、南開大學(xué)顧沛教授指導(dǎo)，具有其獨(dú)特特點(diǎn)。（1）匹配課標(biāo)，緊扣教材知識(shí)點(diǎn)；（2）遠(yuǎn)程控制，內(nèi)容顯示動(dòng)態(tài)化；（3）體系科學(xué)，素材呈現(xiàn)多樣性；（4）凸顯特色，注重校本文化建設(shè)個(gè)性化。
2. 綜合傳感器及智能分析系統(tǒng)套裝
選用國(guó)際領(lǐng)先的綜合傳感器，集成心率、溫度、濕度、壓力、紫外線、燈光6種通用于大多數(shù)科學(xué)課程的內(nèi)置感應(yīng)器，配套智能分析系統(tǒng)，能夠輕松收集、視覺化，以及分析數(shù)據(jù)，為學(xué)生進(jìn)行探究式科學(xué)探索提供有力支撐。
3. 實(shí)驗(yàn)教學(xué)云中心
實(shí)驗(yàn)教學(xué)云中心是e-數(shù)學(xué)學(xué)科教室的重要組成部分，我們整合數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域的專家團(tuán)隊(duì)，以教育云服務(wù)技術(shù)為基礎(chǔ)，以學(xué)科應(yīng)用為導(dǎo)向，為教師和學(xué)生提供持續(xù)、有效的數(shù)學(xué)學(xué)科教學(xué)云服務(wù)，旨在保障、促進(jìn)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利展開。
n 提供各類數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐，如教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)課件、教學(xué)實(shí)錄、微課程等，還提供其他各類教學(xué)資源（人教版、北師版等）。
n 提供40余種核心數(shù)學(xué)教育期刊全文閱讀。
n 可實(shí)現(xiàn)與其他實(shí)驗(yàn)校師生的交流與共享，滿足師生在線互動(dòng)的需求。
1.6 參考預(yù)算
初中數(shù)學(xué)學(xué)科教室推薦配置預(yù)算約50萬(wàn)/間（含軟硬件、桌椅、安裝調(diào)試、簡(jiǎn)單裝修）。
高中數(shù)學(xué)學(xué)科教室推薦配置預(yù)算約43萬(wàn)/間（含軟硬件、桌椅、安裝調(diào)試、簡(jiǎn)單裝修）。
1.7 設(shè)計(jì)效果圖
1.8 案例圖片
